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计算机辅助设计与辅助制作氧化锆全瓷冠的临床效果初探
目的 评价计算机辅助设计与辅助制作氧化锆全瓷冠的临床修复效果,为其临床应用提供参考.方法 选择于北京大学口腔医学院·口腔医院修复科就诊的磨牙牙体缺损患者60例.30例患者共计35颗患牙用三维激光扫描仪获取工作模型、对验模型及咬合记录的三维数据；用软件的全冠设计程序设计有咬合关系及邻牙接触关系的全解剖形态氧化锆全瓷单冠；用数控机床和氧化锆块制作、终烧结并上釉完成终修复体,临床试戴并粘固(全瓷冠组).30例患者共计30颗患牙制作金合金铸造单冠(铸造冠组).参考改良的美国公共卫生署评价标准,戴冠后即刻、3、6、12、24个月临床观察和评价修复体外形、颜色、自身和对(牙合)牙磨耗及修复体破损情况.结果 35件氧化锆全瓷冠均未出现崩瓷及折裂,修复后24个月5例患者5件全瓷冠对(牙合)牙出现Ⅰ级磨耗,1例患者1件全瓷冠对(牙合)牙由修复后即刻的Ⅰ级磨耗变为Ⅱ级磨耗,全瓷冠抛光后对(牙合)牙磨耗未进展.30件金合金铸造冠无磨穿等破损现象,对(牙合)牙无明显磨耗.结论 用氧化锆全瓷冠修复磨牙牙体缺损,美观程度较好、不易破损、磨耗,但氧化锆全瓷冠可在一定程度上磨耗其对(牙合)天然牙,应严格把握临床适应证.
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牙列缺损模型三维数字化观测线的确立
目的 探索一种基于三维点云模型获取三维数字化观测线的计算方法,开发自动提取三维数字化观测线的软件,为提高模型观测的客观性和精确度、实现应用计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制作(CAM)技术完成可摘局部义齿修复奠定基础.方法以Kennedy第二类第二亚类牙列缺损为研究对象,光栅扫描法采集石膏模型的三维点云数据,在Geomngic Studio 6通用CAD-CAM软件中进行数据处理和三维重建.通过本项实验开发的投影轮廓提取法软件,计算观测方向上的大轮廓曲线,测量倒凹深度,确定并标记卡环固位体卡臂尖的位置.结果得到牙列缺损模型的三维数字化观测线;该观测线将倒凹区和非倒凹区明确分开,可从各个方向观察和分析模型,判定相应的义齿就位道;自动测量倒凹深度,确立并标记固位臂卡臂尖的位置.结论应用该计算方法和软件初步实现了牙列缺损三维模型的数字化观测和分析.
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计算机辅助技术在下颌骨缺损修复中的应用
目的 探讨计算机辅助设计(computer aided design,CAD)和计算机辅助制作(computer aided manufactured,CAM)技术在下颌骨缺损修复中的应用.方法 7例下颌骨肿瘤切除后患者行血管化腓骨移植,16例下颌骨缺损患者行牵引成骨(distraction osteogenesis,DO)术,术前均行螺旋CT扫描,采用CAD-CAM技术制成与患者骨组织缺损完全相同的个体化实体模型,在模型上设计佳手术方案,并根据模型预制钛板和成骨牵引器.术中按术前设计切除下颌骨病灶区骨段,血管化腓骨移植的患者根据术前设计进行腓骨塑形并固定;行DO患者根据术前设计制作传送盘和安装牵引器位置.结果 实体模型病变区测量数据与术中所见病变范围完全一致,预制的下颌骨重建钛板及牵引器形态与术中下颌骨外形匹配,能显著缩短手术时间并改善术后效果.术后X线片显示23例重建的下颌骨形态对称,面部外形恢复正常.结论 CAD-CAM技术为下颌骨病变的术前手术范围设计、移植骨形态设计和牵引器的个体化制作提供了实体模型,提高了手术的精确性,缩短了手术时间,降低了术后并发症.具有良好的辅助作用.
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熔融沉积成形下颌全口义齿聚乳酸蜡型的打印精度与组织面适合性初探
目的 定量评价熔融沉积成形(fused deposition modeling,FDM)下颌全口义齿聚乳酸蜡型的打印精度及组织面适合性,为FDM的临床应用提供依据.方法 扫描1副标准上下颌无牙颌石膏模型及(牙合)托.用自主研发的全口义齿设计软件进行下颌全口义齿计算机辅助设计(computer aided design,CAD),用自主研发的FDM三维打印机打印下颌全口义齿聚乳酸蜡型10个.进行表面光学扫描,分别获得蜡型数据、石膏模型数据和蜡型就位于石膏模型上的整体数据.在Geomagic 2013软件中,应用N点配准命令,将蜡型数据配准于CAD数据,分析三维打印的整体偏差;应用佳拟合配准命令,将石膏模型数据和蜡型数据分别配准于整体数据,分析由就位误差导致的石膏模型表面与蜡型组织面间的三维间隙量,并分为主承托区、副承托区和边缘封闭区3个功能区,方差分析比较各功能区三维间隙量的差异.结果 与CAD数据相比,FDM三维打印下颌全口义齿聚乳酸蜡型的整体偏差为(0.013±0.004) mm;蜡型组织面与石膏模型的整体三维间隙量为(0.164±0.033) mm;其中主承托区为(0.165±0.045) mm,副承托区为(0.153±0.027) mm,边缘封闭区为(0.186±0.043) mm(F=1.857,P=0.175＞0.05).结论 应用自主研发的FDM三维打印机和专用打印工艺,可打印下颌全口义齿聚乳酸蜡型,其打印精度与组织面适合性可满足临床应用要求.
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国产计算机辅助设计软件设计精度与计算机辅助制作设备加工精度初探
目的 定量评价1种国产计算机辅助设计(computer aided design,CAD)软件和计算机辅助制作(computer aided manufacture,CAM)设备的设计精度及加工精度,以期为国产CAD-CAM系统的后续研究和改进提供数据参考.方法 临床收集30个后牙单冠预备体石膏模型,使用丹麦3Shape扫描仪进行模型扫描.采用国外商品化CAD-CAM系统(3Shape CAD软件和威兰德T1加工设备)进行基底冠的设计和制作,作为对照组(T0).采用国产CAD软件(北京大学口腔医学院·口腔医院与南京航空航天大学联合开发)和威兰德T1加工设备进行基底冠的设计和制作,作为评价国产CAD软件设计精度的实验组TCAD.采用3Shape CAD软件和国产CAM设备(北京大学口腔医学院·口腔医院、清华大学、山东新华医疗器械股份有限公司联合开发制造)进行基底冠的设计和制作,作为评价国产CAM设备加工精度的实验组TCAM.3组均使用可切削蜡制作基底冠.采用激光三维形貌测量显微镜测量各组基底冠的边缘密合度.采用Kolmogorov-Smirnov检验分析对照组与实验组基底冠边缘密合度差异.结果 TCAD组颊侧、舌侧、近中和远中的边缘密合度分别为27.98(19.10,46.57)、32.67(20.65,50.82)、27.38(22.53,52.61)和29.50(22.68,53.65) μm；TcAM组颊侧、舌侧、近中和远中的边缘密合度分别为21.69(15.87,30.21)、18.51(13.50,22.51)、19.15(15.42,26.89)和22.77(18.58,32.15) μm.除TCAD组舌侧边缘密合度外,其余各项与对照组[颊侧、舌侧、近中、远中边缘密合度分别为20.16 (17.16,48.00)、21.51(17.05,28.31)、23.54(17.89,30.04)和23.94(17.93,28.19) μm]的差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 本项研究使用的国产CAD软件的设计精度和国产CAM设备的加工精度可基本达到国外同类产品水平.
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三维打印数字化阴模辅助制作口腔颌面缺损赝复体的临床应用
目的 探索三维打印数字化阴模辅助制作口腔颌面缺损赝复体的加工方案,弥补目前口腔临床赝复治疗的不足.方法 对17例口腔颌面缺损患者(包括鼻缺损、眼眶缺损、面颊部缺损、耳廓缺损)进行面部光学扫描和头颅CT扫描,配准后构建三维数字化融合模型,进行赝复体计算机辅助设计;对3例上颌骨缺损需同时制作可摘局部义齿的患者进行头颅CT扫描,赝复体设计时正向设计可连接赝复体和可摘局部义齿的机械式连接体.根据赝复体数据设计数字化阴模,并三维打印树脂阴模;硅橡胶充填并固化,完成赝复体制作.检测赝复体边缘密合度和固位力.结果 为20例不同程度口腔颌面缺损患者制作了赝复体.所有患者治疗过程中无任何疼痛或不适感,对终赝复体的形态、颜色、固位力、稳定性等方面满意.18例赝复体边缘密合,2例密合度尚可,无边缘不密合者;16例赝复体固位力佳,4例固位力尚可,无固位力差者.结论 三维打印数字化阴模辅助制作赝复体的方法可减少临床手工操作强度,并使口腔颌面缺损患者获得良好的治疗效果.
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激光快速成形技术制作镍铬合金基底冠的实验研究
目的 研究激光快速成形技术制作镍铬合金基底冠的可行性.方法 利用逆向工程和计算机辅助设计技术设计基底冠,应用激光快速成形技术制作镍铬合金基底冠,分别测量基牙预备体代型外表面(牙合)面边缘(A组)、轴面中点(B组)和肩台边缘处(C组)与镍铬合金基底冠内表面的间隙,与临床可接受的标准(120μm)进行单样本t检验.结果 A、B、C组间隙值分别为(82.60±13.58)、(45.80±16.12)、(57.90±9.04)μm,各组均小于120μm,差异均有统计学意义(tA=8.71,tB=14.56,tC=21.72,P＜0.05).结论 利用激光快速成形技术可加工出厚度为0.8 mm、与基牙间隙低于120μm的镍铬合金基底冠.
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计算机辅助设计与计算机辅助制作后牙修复体的三年临床观察及失败病例分析
目的 评估计算机辅助设计(computer aided design,CAD)与计算机辅助制作(computer aided manufacture,CAM)后牙全瓷修复体的3年临床使用效果,分析病例失败的原因.方法 使用CAD-CAM系统和可切削瓷块治疗32例后牙大面积牙体缺损患者,共修复14颗前磨牙和18颗磨牙.根据缺损的形态和体积分别制作11个嵌体、10个冠和11个髓腔固位冠,追踪观察3年.结果 28个修复体完好,2个修复体折断(磨牙嵌体和冠各1个)并重新制作,2个修复体边缘破损(磨牙和前磨牙嵌体各1个).结论 在正确选择适应证并严格按要求进行牙体预备的前提下,使用CAD-CAM全瓷修复能满足患者对咀嚼功能和美学的要求.
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激光熔覆沉积快速成形纯钛试件的性能研究
目的 通过比较激光熔覆沉积快速成形(laser melted rapidly solidified forming,LMRSF)技术和铸造技术制作的纯钛试件的组织结构和力学性能,为LMRSF技术在口腔修复中的应用提供依据.方法 以纯钛粉末为原料,应用LMRSF技术制作LMRSF纯钛试件6个.制作铸造纯钛试件6个作为对照.测定试件的抗拉强度和显微硬度,扫描电镜观察试件的组织结构和拉伸断口的形貌特征.结果 LMRSF纯钛试件组织均匀细致,呈现针状细小晶粒,抗拉强度和维氏显微硬度分别为(510.0±21.2)MPa和(201.4±14.5)MPa,高于铸造纯钛试件[分别为(425.0±35.1)MPa和(186.5±9.5)MPa],差异均有统计学意义(P<0.01).结论 LMRSF纯钛试件的组织结构和力学性能优于铸造纯钛试件,更适合用于制作活动义齿支架.
关键词： 钛 计算机辅助设计 激光熔覆沉积快速成形 -
牙颌模型激光扫描数据与锥形束CT数据配准方法的精度比较
目的 比较目前常用的4种配准方法配准牙颌区域三维表面数据和体数据的精度,为临床选择三维数据配准方法提供依据.方法 采集1例下颌牙列完整的安氏Ⅰ类错(牙合)畸形患者牙颌区域锥形束CT体数据及其牙颌模型激光扫描表面数据,分别采用基于标志点配准的定位球心和解剖标志点配准方法,以及基于迭代近点算法的局部特征区域和全局配准方法,对两种数据进行配准,利用三维测量软件的偏差分析功能计算配准误差,比较4种配准方法的配准精度.结果 定位球心方法、解剖标志点方法、局部特征区域配准方法和全局配准方法的配准偏差分别为-(0.082±0.221)、-(0.104±0.218)、-(0.047 ±0.138)和-(0.025±0.129) mm.结论 基于迭代近点算法的两种配准法精度好于基于标志点配准的两种配准方法.同时,全局配准方法的精度略好于局部特征区域配准方法,定位球心方法的精度略好于解剖标志点方法.
关键词： 锥束计算机体层摄影术 计算机辅助设计 激光扫描 配准 -
虚拟设计与传统模型外科矫治偏突颌畸形的对比研究
目的 比较传统模型外科和虚拟正颌外科治疗的偏突颌畸形患者术后面部不对称性的改善情况,以期为临床提供参考.方法 回顾2013年1月至2014年7月上海交通大学医学院附属第九人民医院收治的偏突颌畸形患者,获取传统石膏模型外科和虚拟设计正颌外科治疗患者(分别为模型外科组和虚拟设计组,每组各30例)CT数据,以鼻根点为原点,水平面为过双侧耳点及左侧眶下点构成的平面,正中矢状面为过颅底点、鼻根点且垂直于水平面的平面,冠状面为过鼻根点并同时垂直于水平面和正中矢状面的平面,建立三维测量参考坐标系.以上切牙点、上颌双侧第一磨牙近中颊点构成的三角形,下切牙点、下颌双侧第一磨牙近中颊点构成的三角形和颏下点、下颌双侧体部点构成的三角形分别代表上颌(骀)平面、下颌(骀)平面及下颌体部平面,对两组患者正颌手术前后各平面的偏航角和侧滚角进行成组t检验,比较两组偏突颌畸形不对称性的矫正效果.结果 经检验数据符合正态分布,其中下颌(骀)平面的偏航角(模型外科组为0.36°±0.48°,虚拟设计组为0.84°±0.36°,P=0.043)和侧滚角(模型外科组为0.26°±0.77°,虚拟设计组为0.54°±0.40°,P=0.032)、下颌骨体部平面的偏航角(模型外科组为0.60°±1.04°,虚拟设计组为0.23°±0.52°,P=0.008)和侧滚角(模型外科组为0.82°±0.72°,虚拟设计组为0.53°±0.37°,P=0.028),两组差异均有统计学意义;而上颌(骀)平面的偏航角和侧滚角两组差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 相比石膏模型外科,虚拟正颌外科对下颌骨轮廓对称性的纠正有较明显的优势.
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X线颅面影像自动识别分析系统的研制
目的建立自动X线头影测量分析系统,简化测量步骤,为临床进行头影测量分析提供简便可靠的方法.方法应用图形、图像处理技术和一定的人工智能,用Visual C语言编程,采用中值滤波,直方图均衡增强图像;用Laplacian 和Canny进行边缘检测;通过对各解剖结构建立模板,实现软硬组织轮廓线的自动描绘.结果本系统能自动提取软组织轮廓线,并对软组织标志点进行自动识别和测量分析;对下颌骨各标志点、耳点和蝶鞍点都能自动识别,并能自动生成硬组织轮廓线.结论 X线颅面影像自动识别分析系统是头影测量更方便、更准确的工具.
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功能路径技术用于计算机辅助设计全冠(牙合)面解剖形态的探讨
目的 在全冠修复体的计算机辅助设计(CAD)过程中引入功能路径技术(FGP),对修复体(牙合)面进行精确调整,旨在获得符合解剖生理要求的修复体(牙合)面形态.方法 选择1例左下第一磨牙全冠修复患者,牙体预备后常规制取印模并灌制工作模型,对工作模型进行机械法扫描获取其表面数字信息.在患者口内取得牙尖交错位(ICP)和FGP咬合记录,将其放置于工作模型上进行机械法扫描获得表面数字信息.在全冠修复体CAD过程中,将ICP和FGP咬合信息作为约束条件,对修复体(牙合)面的牙尖和窝沟形态进行精确调整,使其符合患者个体的咬合特征,消除(牙合)干扰.结果 利用FGP咬合记录,在CAD过程中调整了全冠修复体的(牙合)面解剖形态,使修复体(牙合)面形态符合个体动态咬合的解剖生理要求.结论 FGP简单实用,可用于全冠修复体CAD,获得符合动态功能的(牙合)面形态.
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烤瓷贴面和计算机辅助设计与计算机辅助制作瓷贴面的应用效果比较
目的 通过对烤瓷贴面和计算机辅助设计(computer aided design,CAD)与计算机辅助制作(computer aided manufacture,CAM)瓷贴面修复3年后的临床观察和比较,评价CAD-CAM瓷贴面的临床效果.方法 选取23例患者制作CAD-CAM瓷贴面65个,25例患者制作烤瓷贴面105个.修复3年后采用改良加利弗尼亚牙科协会-瑞格标准对两种贴面的各项临床指标、存留率及患者满意度进行比较分析.结果 烤瓷贴面和CAD-CAM瓷贴面3年存留率分别为96.2%和93.8%;患者满意度分别为92.4%和90.8%.两种贴面在颜色匹配、边缘着色、边缘适合性方面差异无统计学意义.CAD-CAM瓷贴面表面质地优于烤瓷贴面.结论 CAD-CAM瓷贴面是一种成功的修复方式.
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下颌骨大范围缺损修复重建设计可变形模型的建立
目的 初步建立用于下颌骨大范围缺损个性化修复重建术前设计的三维虚拟可变形下颌骨模型.方法 在三维动画软件平台上建立可变形下颌骨模型.对下颌骨过中线缺损病例,依据颅底颞下颌关节窝的位置,上颌牙弓、残余下颌骨的形态、颅颌面部侧貌的协调性作为参照,通过对可变形下颌骨的调整控制,实现符合颅颌面个性特征的下颌骨修复重建术前轮廓模板辅助设计.通过对3例具有不同个体特征正常颅骨的下颌骨形态匹配,并进行三维形态偏差分析,初步验证其变形适配能力.通过对1例典型下颌骨大范围缺损病例进行修复重建术前设计初步验证其临床应用可行性.结果 可变形下颌骨与不同健康人下颌骨体部形态拟合良好,重合程度达到90％以上,具有良好的变形匹配能力;对复杂下颌骨大范围缺损病例术前重建设计效果良好.结论 三维虚拟可变形下颌骨模型是可以应用于复杂下颌骨缺损病例术前个性化修复重建辅助设计的一种新方法.
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唇腭裂新生儿术前计算机辅助设计鼻-牙槽骨塑形的疗效评价
目的 评价计算机辅助设计的唇腭裂术前矫治疗效,以期为临床提供参考.方法 选取单侧完全性唇腭裂40例,术前矫治组患者20例(男性16例,女性4例),对照组患者20例(男性15例,女性5例);术前矫治组进行计算机辅助设计的术前鼻-牙槽骨塑形矫治,对照组不进行术前矫治.使用Rapdiform XOR3软件对两组患者的上颌牙槽数字模型进行形态学测量,并对两组各测量项目进行独立样本t检验,对术前矫治组矫治前后各项目进行配对t检验.结果 术前矫治组患者矫治后唇裂裂隙宽度为(4.6±3.5) mm,上颌中线偏斜量为(2.8±2.0)mm,裂隙侧乳尖牙区牙槽骨垂直高度为(3.7±1.1) mm,非裂侧为(4.6±0.9) mm,与矫治前相比差异均有统计学意义(P＜0.05),与对照组相比差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 计算机辅助设计的术前鼻-牙槽骨塑形治疗是有效的唇腭裂新生儿术前矫治方法,能实现精确量化的上颌牙槽骨块移动,但可能导致牙槽骨高度降低.
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椅旁计算机辅助设计与辅助制作嵌体冠粘接修复大面积缺损根管治疗牙的利与弊
根管治疗牙因牙齿结构完整性被破坏而抗力下降,冠方修复时应尽量多地保存健康牙体组织.嵌体冠利用粘接和髓腔机械固位形获得固位,具有微创、技术敏感性低等优势.椅旁计算机辅助设计与辅助制作(computer aided design and computer aided manufacture,CAD/CAM)技术的发展使嵌体冠应用得越来越多,但临床上也应注意把握适应证,保证有效粘接,选择生物力学性能类似于牙体组织的材料以减少嵌入性修复体的侧向应力.
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从工程技术角度谈口腔医学椅旁数字化技术
近年随着口腔医学数字化技术的快速发展,椅旁数字化技术的应用范围、应用模式、技术特点和技术内涵也随之发展和变化,开放的组合式系统逐渐替代传统封闭式系统,应用范围也不再局限于椅旁修复,拓展延伸至各种椅旁数字化辅助治疗技术.本文从工程技术角度阐述椅旁数字化技术现今的广义内涵,分析各椅旁数字化单元技术的特点和发展现状,并对椅旁数字化技术应用模式和国产化现状进行探讨,以期分析技术发展的动态和趋势,从而更好地指导临床应用.
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椅旁计算机辅助设计与辅助制作技术在前牙美学修复中的应用要点
近年,椅旁计算机辅助设计与辅助制作(computer aided design and computer aided manufacture,CAD/CAM)技术不断进步,其精确性和可操作性均有较大提高,可制作各种类型的间接修复体,适用范围广,且具有快速、准确、稳定的优点,已成为未来口腔医学的发展方向.本文从颜色和形态两个方面,就椅旁CAD/CAM技术在前牙美学修复中的临床应用进行探讨.
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椅旁计算机辅助设计与辅助制作系统的临床操作技巧与修复疗效评价
椅旁计算机辅助设计与辅助制作(computer aided design and computer aided manufacture,CAD/CAM)技术是一种口腔数字化诊疗系统,运用这种技术一次就诊即可快速、高效地完成牙体缺损的修复治疗,它颠覆了传统的修复模式.本文主要探讨椅旁CAD/CAM系统的临床操作技巧,包括牙体预备、数字化印模、修复体的三维设计和数控加工、临床试戴和粘接等,并对目前常用的几种材料的修复疗效进行回顾.
