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计算机辅助制作个性化钛网修复面斜裂骨缺损一例
面斜裂是胚胎时期侧鼻突和上颌突上部未能完全融合所致,因多合并有骨骼、软组织、皮肤及眼鼻唇等诸多重要器官的畸形,手术修复比较困难,尤其骨骼修复是一大难点.我们应用计算机辅助设计、制造(CAD/CAM)等技术,建立三维模型,制作个性化钛网,为1例面斜裂患儿进行了骨修复,获得较好的效果.
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皮肤扩张术计算机辅助测量与设计系统的研究与应用
目的探索与评价计算机辅助三维形貌测量技术在皮肤扩张术方面的应用.方法应用自行开发的皮肤扩张术计算机辅助三维形貌测量与设计系统,利用近景立体摄影技术对临床病例的扩张部位进行三维数据采集与处理,得到三维数字模型,并计算表面积等,与手工测量结果进行比较验证.利用该软件计算任意曲线长度和任意区域面积功能,辅助手术设计.结果计算机测量结果误差小于5%,具有很高的精确性和可重复性;自1999年3月起在临床初步应用11例共16个扩张部位,效果较为满意.结论该系统可为皮肤扩张术扩张皮瓣移转的时机选择、切口设计、结果预测等提供参考依据.
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基于CT三维头颅重建技术的模型在颅颌面畸形治疗中的应用
目的根据患者头颅CT扫描数据,利用快速成形技术,构建三维头颅模型,评价基于头颅模型的模型外科在颅颌面畸形诊断治疗中的应用价值.方法对12例复杂颅颌面畸形患者进行电子束CT扫描,数据三维重建,应用计算机辅助制造技术制作三维头颅模型,进行术前测量,手术模拟操作,并预制骨缺损修补体,置入物塑形模板.结果在头颅模型上进行的模型外科操作与真实手术吻合程度很高,预制的修补体以及置入物塑形模板能够缩短手术时间,改善术后效果.结论基于三维头颅模型的模型外科对严重颅颌面畸形的诊断治疗具有良好的辅助作用.
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计算机辅助额颞部整块硅胶假体的设计与应用
目的 探讨在额颞部不同密度组织上设计整块多孔硅胶假体,在内镜辅助下置入假体,矫正额颞部低平的方法.方法 在计算机辅助下设计额颞部整块硅胶假体的三维图像,以三维图像为基础设计所需金属模具及制作硅胶假体,高温、高压消毒备用.在内镜引导下置入假体.结果 20例患者接受了治疗,术后均切口愈合良好,无积液,无面神经、眶上神经损伤,无假体偏斜,随访半年,外形满意.结论 计算机辅助下在额颞部不同密度组织上设计额颞部整块多孔硅胶假体,贴合性好,可满足不同患者需求.内镜辅助假体置入,可有效减少出血和假体偏斜.
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三维数字化技术制备EH复合人工骨假体在治疗眶区结构性缺损中的应用
目的 探讨三维数字化精准技术在眶区结构性缺损修复中的应用.方法 术前对患者头颅进行CT扫描并三维重建,使用计算机完成数据的分析和设计,制备具有复杂三维结构的EH复合人工骨修复材料,同期或分期进行人工材料置入重建骨性结构和软组织修复手术,改善眶区畸形.术后定期随访,观察并发症情况,评估术后外形及患者满意度.结果 2016年1月至2017年9月,共收治5例眶区存在骨缺损及软组织异常的结构性缺损患者,其中手术治疗后发育异常1例、外伤后3例、Treacher-Collins综合征1例.采用上述方法进行个性化EH复合人工骨设计和制备,所有修复材料具有理想的三维结构、与缺损区域吻合良好.2例同期或分期进行了软组织结构修复.所有患者术后外观形态及对称性明显改善,无材料感染、排异、外露、移植组织坏死等不良反应.患者对治疗结果满意.结论 应用三维数字化技术能够精确制备个性化修复材料,对于眶区结构性缺损,尤其是骨性轮廓的修复重建,具有重要的临床意义.单纯的眶区畸形可以联合材料修复和软组织修缮;对于特殊类型的眶发育畸形,则应序列性关注骨性结构修复、眼窝再造以及眶内容物的充填.
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数字化技术制作唇腭裂术前矫治器的创新性应用
目的 探讨通过数字化技术预制唇腭裂术前矫治器的新型方法.方法 回顾性研究40例单侧完全性唇腭裂患儿,术前通过三维牙槽骨模型采集、计算机辅助设计矫治过程、快速成型粉打印上颌石膏三维实体模型,矫治器制备及佩戴3～4个月,至牙槽裂隙<2 mm,行唇裂修复术及初期鼻成形术.结果 唇腭裂患儿接受矫治治疗后,唇腭裂畸形程度较治疗前有显著改善,其中齿槽裂隙显著减少(P<0.01),双侧牙槽组织体积较前明显增长(P<0.01),牙槽骨形态较前更为对称.结论 本研究建立唇腭裂术前矫治器数字化设计和制作系统,可以成功地应用于临床术前正畸治疗,使唇腭裂序列治疗变得更加完善.可以在保证术前正畸效果准确性的前提下,大大缩短复诊时间和次数.
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实体眼眶模型及个性化三维预塑成型钛网在眶区骨折重建中的应用
目的 评价实体眼眶模型及个性化三维预塑成型钛网在眶区骨折重建中应用的价值.方法 经眼眶CT扫描数据创建虚拟眼眶模型,将数据输入快速成型机制备出实体眼眶模型,以此为模板预塑个性化三维形态钛网,对12例眶区骨折患者施行眶区整复手术.结果 眶重建手术后,9例复视完全消失,3例极周边残存复视,眼球突出度基本一致,取得了较为满意的疗效.结论 眼眶实体模型、三维预塑成型钛网技术能够提供更为完备及个性化的术前计划和治疗,有助于略去术中反复塑形以及试验性植入的冗余操作,有助于取得良好的眼眶重建疗效.
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用于计算机辅助设计的镍钛记忆合金牵引器有限元模型的建立
目的探讨一种用于计算机辅助设计的镍钛记忆合金(NTMA)牵引器有限元模型的建立方法. 方法用Pro/E软件建立一个具有正弦波形、波长为60 mm,振幅为10 mm的镍钛记忆合金牵引器的几何模型,导入Marc软件,对其进行几何修复后生成实体单元,并按实际模拟边界条件,按镍钛合金定义初始条件和材料特性,终得到镍钛记忆合金牵引器有限元模型.结果建立了用于计算机辅助设计的镍钛记忆合金牵引器有限元模型,可以预测一定形状的牵引器在变形过程中(各时段)其本身结构中各节点、单元的受力、位移情况.结论本研究率先运用镍钛记忆合金有限元模型进行计算机辅助设计,这一技术将有助于提高镍钛记忆合金器件的设计精度,并缩短其设计周期,节约设计成本.
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高精度数字化三维牙颌模型重建系统的研制
目的:开发和研制1种具有高精度的牙颌模型数字化三维重建系统.方法:采用自行开发和研制的先进层析扫描技术,获得数字化正畸用牙颌模型的STL文件,并在此基础上开发软件建立起包含正畸所需牙颌分析诊断用信息的ODS文件,完成牙颌畸形的诊断、计算机辅助设计和矫治模拟等功能.结果:系统具有较高的精度和良好的可重复性,系统的牙颌模型分析诊断用软件可以实现基于数字化牙颌模型的模型分析、指标测量以及初步诊断等功能.结论:基于层析扫描的牙颌模型数字化技术精度高,获取信息完整,是1种可以实现过程自动化的高效率的模型分析诊断系统.
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国产无托槽隐形正畸矫治系统的开发与研制
目的:开发和研制国产无托槽隐形矫治系统,以终应用于口腔正畸临床,矫治各类常见的错(牙合)畸形.方法:自行开发和研制了先进的层析扫描技术,获得数字化正畸用牙颌模型的STL文件,研制了应用于无托槽隐形矫治系统的牙颌畸形计算机辅助诊断与矫正过程计算机辅助设计的应用程序软件,可对建立的数字化三维牙(牙合)模型进行三维旋转观察并进行各项牙齿、牙弓、基骨等项目的测量和分析,并自动输出模型的各项测量结果及诊断意见.应用本软件系统可实现可视化的三维矫正辅助过程,通过激光快速成型设备进行输出母模,并通过压膜成形器制作各个治疗阶段的系列透明隐形矫治器.结果:开发和研制了无托槽隐形矫正技术的硬件设备系统及相应的软件系统,并可实现三维可视化的错(牙合)畸形矫治模拟过程,并制作出每个矫正阶段的系列透明隐形矫治器,该矫治器具有无托槽、美观、舒适、可随时摘戴、高效、卫生及患者复诊次数少等特点.结论:首次开发和研制了国产正畸无托槽隐形矫治系统,填补了我国在这方面的空白,是当今先进三维数字化技术在口腔正畸诊断与治疗中应用的新成果.
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三种牙颌模型扫描仪牙尖交错(牙合)三维重建精度评价
目的:定量评价3种商品化三维光学牙颌模型扫描仪全牙列模型牙尖交错(牙合)(intercuspal occlusion, ICO)三维重建精度,为临床选择应用提供参考.方法:用超硬石膏灌制一副标准上下颌牙列石膏模型,咬合蜡固定ICO空间位置关系,在模型上确定45个特征点并顺序编号.分别选取上下颌模型上特征点进行配对,测量特征点对间距离Z.用机械接触式柔性测量机械臂R直接获取特征点空间坐标后软件测量获取参考值(ZR);运用A(3Shape D700,3Shape A/S,丹麦),B(ZENO@Scan,Weiland,德国)、C(Activity102,Smart Optics,德国)3种牙颌模型扫描仪重建全牙列模型牙尖交错骀后,人机交互选取模型对应特征点、软件测量获取测量值(Zn:ZA、ZB、Zc).定义测量误差△Zn=Zn-ZR.采用配对￡检验比较Zn与ZR的差异,采用单因素方差分析对△Zn进行分析,比较3种牙颌模型之间的差异.结果:B扫描仪测量值与参考值差异有统计学意义,P＜ 0.05.3种商品化三维光学牙颌模型扫描仪模型牙尖交错(牙合)重建精度分别为:0.00±0.43mm,0.26±0.36mm,0.08±0.34mm.A、B扫描仪模型ICO三维重建精度差异有统计学意义,P＜0.05.结论:模型ICO三维重建正确度:A＞C＞B,精密度:C＞B＞A.
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快速成型技术在医学中的应用
快速成型技术是20世纪80年代中期发展起来的快速原型制造技术,已广泛应用于工业各领域;近年来通过与螺旋CT或核磁共振等检测手段的三维图像重建功能相结合,在心血管外科、耳鼻外科、骨科、法医学以及组织工程学等各个医学分支领域显示出其良好的应用前景.本文就该技术及其在医学领域内的主要用途进行介绍,旨在增进临床医师对其临床应用价值的了解,进一步推广应用.
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牙科CAD/CAM系统的主要技术构成及研究现状
计算机辅助设计和计算机辅助制作(CAD/CAM)技术,应用于口腔科学已有20年的历史,本文主要从其技术构成、研究现状方面介绍CAD/CAM系统.另外,介绍了目前世界上几种主要的CAD/CAM系统.
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渗透对CAD/CAM氧化铝陶瓷颜色和结构的影响
目的:考察渗透过程对计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)切削氧化铝陶瓷颜色和结构变化的影响.方法:将氧化铝瓷块样本薄片10个,随机分为A、B组,每组5个,其中A组用ALMC玻璃料渗透,B组用Vita In-Ceram AL3色玻璃料渗透,进行颜色测量和电子扫描镜观察.结果:渗透前后A组和B组颜色(L*,a*,b*)均有显著差异(P＜0.01);扫描电镜显示,玻璃颗粒渗透入氧化铝结构中.结论:氧化铝陶瓷渗透后玻璃料与氧化铝嵌合,形成致密组织,增加强度,并产生初始颜色.
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三单位固定桥计算机辅助设计与制作10例体会
传统固定桥采用手工雕塑蜡模,再进行整体铸造或分体铸造后焊接的方法制作,制作周期较长,过程比较繁琐.自从CAD/CAM技术在20世纪80年代应用于口腔修复领域以来[1],从根本上改变了传统的固定桥制作方法.
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种植外科引导模板的计算机辅助设计实验研究
目的:在三维牙颌数据基础上,设计能够定向引导多个种植钻头的精确种植模板.方法:对上颌部分前牙缺损的患者进行CT扫描和三维数据重建,在三维数据基础上设计种植体的位置.种植模板采用牙冠唇面及邻面数据作为定位的翼板,根据种植体位置,通过可配合的两个隧道,分别引导Anthogyr系统球钻和先锋钻,并设计导向杆.根据设计结果利用快速成型技术,制作成实体树脂模板.结果:完成多步引导模板的设计,实体模板就位准确,对种植钻引导稳定.结论:根据Anthogyr系统设计的种植模板可以提高种植引导的准确性.
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立体光固化快速成型氧化锆全瓷冠的实验研究
目的:检测基于立体光固化快速成型技术(stereolithography,SLA)制作的氧化锆试件的机械性能、生物安全性及氧化锆全瓷冠的边缘及内部适合性,为SLA技术的临床应用提供实验依据.方法:通过立体光固化快速成型技术制作氧化锆试件,测试其三点抗弯强度和细胞毒性,并制作氧化锆全瓷冠,检测其边缘及内部适合性,与传统数控切削加工技术制作的氧化锆全瓷冠进行比较.结果:通过立体光固化快速成型技术制作的氧化锆陶瓷试件,其三点抗弯强度达到962.64±83.02MPa,且无明显细胞毒性;立体光固化快速成型氧化锆全瓷冠的边缘间隙109.33±26.79μm,轴面间隙70.64±14.97μm,轴转角间隙97.64±29.37μm,面间隙149.12±45.75μm;数控切削加工的氧化锆全瓷冠的边缘间隙61.91±8.96μm,轴面间隙131.22±4.72μm,轴转角间隙60.07±6.32μm,面间隙27.61±5.44μm;2组在四个位点的数据差异均有统计学意义(P＜0.05).结论:立体光固化快速成型技术制作的氧化锆试件的机械性能、生物安全性及氧化锆全瓷冠的临床适合性能初步满足临床要求,但其面密合性较低,是否会对临床修复效果产生不良影响尚需进一步研究,并且该方法制作的陶瓷产品尺寸稳定性欠佳,在推广应用前尚需进一步优化.
关键词： 计算机辅助设计 计算机辅助制作 立体光固化快速成型技术 全瓷冠 适合性 -
参数化定位全口义齿人工牙三维图形数据库的研究
目的:基于多坐标系在人工牙三维数据上表达全口义齿排牙理论,用参数化语言全面描述排牙原则.方法:用三维层析法获取人工牙全表面数据.将教科书上的全口义齿排牙原则(文字描述性、多参照的),转换为与人工牙有空间关系的坐标系、标志点、参考线等参数化元素,并按照全口义齿美学要求创建边缘龈.结果:创建了用参数化语言描述、可用于排牙控制程序的人工牙三维图形数据库.结论:建立的人工牙三维图形数据库及其定位坐标系、姿态坐标系、标志点、参考线和边缘龈等,表达了全口义齿相关设计理论,可直接用于全口义齿计算机辅助设计.
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计算机辅助设计与辅助制作纳米复合物陶瓷嵌体边缘微渗漏的研究
目的:对比计算机辅助设计与辅助制作(computer aided design and computer aided manufacture,CAD/CAM)铸瓷嵌体和纳米复合物陶瓷嵌体边缘微渗漏的差异,为临床嵌体材料的选择提供依据.方法:选取30颗离体磨牙,随机分为A、B组,每组15颗.两组离体牙制备邻面Ⅱ类洞,用CEREC AC系统切削和制作完成CAD/CAM嵌体,其中A组用IPS.e.max CAD瓷块,B组用Lava Ultimate优韧瓷块,所有试件均用RelyX Unicem树脂水门汀粘接.经冷热循环后,每组选取10颗,用流动树脂封闭牙齿根尖孔,亚甲基兰溶液染色后,从颊舌方向平行于牙体长轴纵向剖开,体视显微镜观测两组嵌体边缘微渗漏情况.剩余样本用扫描电镜观察粘接面形态特点.结果:两组嵌体的龈壁均出现微渗漏,铸瓷嵌体组龈壁微渗漏程度大于优韧瓷嵌体(t-1.874,P=0.0360＜0.05).对于同一试件,龈壁微渗漏大干轴壁,差异有统计学意义.扫描电镜可见,优韧瓷嵌体组呈现更好的粘接界面.结论:优韧瓷嵌体龈壁的微渗漏小于铸瓷嵌体,从微渗漏方面评价,优韧瓷是制作嵌体材料的良好选择.
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口腔修复技术进展(一)
口腔修复医学是近年来发展迅速的学科,涉及学科众多,与口腔组织学、解剖生理学、口腔生物力学、材料学等密切关联,随着现代科技的发展而迅速发展,由此产生了许多新的修复方法和技术.二十世纪的修复的许多新技术、新方法,如计算机辅助设计与辅助制作(CAD/CAM);人工种植技术;激光在口腔修复的应用;铸钛技术;精密铸造技术;烤瓷、铸瓷技术、全瓷技术等.这些深刻影响到口腔修复学的发展.本文就其中部分新技术作一介绍.
