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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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三维数字化牙颌模型的数据采集方法和测量可靠性
石膏(或人造石)模型可以很好的反映牙列的三维形态,为正畸医师的诊断没计提供重要信息,同时可以记录患者的治疗进程,是正畸医师之间相互交流的重要资料.
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无牙颌模型的计算机三维显示
由于测量无牙颌牙槽嵴软组织形态及颌位关系有困难,计算机辅助设计/制造(computer aided design/manufacturing,CAD/CAM)系统目前主要应用于冠、桥、嵌体等固定义齿修复[1].国内关于全口义齿CAD方面的研究也集中在模拟口腔高级修复专家全口义齿的排牙过程[2],尚未能解决模型的三维(3D)数据测量和显示.本项研究通过应用三维坐标测量机(3 dimensional coordinate measuring machine,3DCMM)获取无牙颌模型的3D信息,在计算机上实现重建,为全口义齿CAD系统提供参考.
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一种基于曲率连续算法的冠、根三维数据融合方法
目的:探索一种光学扫描牙冠三维模型和锥形束CT(cone beam CT,CBCT)重建牙根三维模型的数据融合方法,实现不同来源冠、根模型的自然过渡融合.方法: 选取临床口腔正畸下颌牙列轻度拥挤患者1例,应用Mimics 17.0软件对患者CBCT数据重建带有牙根的牙列三维模型,并在Geomagic Stuido 2012软件中与患者高精度解剖形态的光学扫描牙列模型进行模型配准.对配准后的三维模型进行精确冠、龈边界线提取,边界线根向偏置及投影,冠、根边界线生成及模型剪裁等操作,并通过曲率连续算法实现不同来源冠、根模型的自然过渡缝合,完成冠、根三维融合模型的构建.结果:本研究基于商业化的软件平台,初步实现了针对光学扫描三维牙冠数据与CBCT三维牙根数据的曲率移形过渡融合方法,应用该方法完成了正畸临床10例牙列轻度拥挤患者冠、根三维融合模型的构建,融合模型由高年资医师主观打分评价,平均满意度8.6分(0~10分),初步验证了该方法的可行性和有效性.结论: 本研究的冠、根三维数据融合方法可获得逼近真实生理解剖形态的完整牙齿及牙列三维模型,其对复杂牙列拥挤及错颌畸形患者的适应性有待进一步研究.
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锥形束CT和结构光扫描三维重建牙颌模型的准确性及可行性
目的 锥形束CT、结构光扫描重建牙颌模型并分析其准确性及临床可行性.方法 收集2014年3月-2015年3月解放军第202医院口腔正畸科收治并筛选的20例患者上下颌骨的锥形束CT(cone beam computed tomography,CBCT)数据、石膏模型及结构光扫描石膏模型数据.用逆向工程软件重建CBCT、结构光扫描三维牙颌模型,在3种模型上分别选取标志点进行10个项目的测量,分析模型之间差异.计算机辅助设计(computer aided design,CAD)并3D打印个性化舌侧托槽,分析其测量数据与CAD托槽数据的统计学差异,并检测与石膏模型是否贴合.结果 三维重建得到CBCT与结构光扫描的数字化模型.CBCT模型测量值与石膏模型尖牙高度有统计学差异(P＜0.05).结构光扫描模型与石膏模型各项目无统计学差异(P＞0.05).基于CBCT和结构光扫描模型的3D打印个性化舌侧托槽与CAD托槽数据无统计学差异且均与石膏模型贴合.结论 CBCT、结构光扫描重建模型具有临床应用可行性.结构光扫描模型精度优于CBCT重建模型,临床医师可根据具体情况选择适合方式.
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牙齿磨损非接触式三维图象检测系统的研制和检测
目的研制并检测用于牙齿磨损测量的非接触式三维图象检测系统.方法通过数据轮量化手控移动平台使被测模型在水平方向移动,由线状光条和一个面阵CCD(Chrge Coupled Device)摄像机获得单个牙齿咬合面3000～4000个点的三维坐标(在0.5mm移动步长条件下).在Windows环境下完成图象采集、图象显示和相关测量.结果该系统测量范围为15mm×15mm×15mm,测量的精确度达到0.01mm,平均测量误差小于0.01mm,具有良好的操作稳定性.用本系统与万能工具显微镜对一组有微小高度变化的标准块进行测量,二者间差异无显著性(P＜0.05).结论该系统具有较高的精确度,其非接触方式、良好的稳定性、简单快捷的操作优于传统测量方法.
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牙颌模型三维激光扫描系统可靠性研究及与手工测量的比较
目的对牙颌模型三维激光扫描系统的可靠性进行研究,并为其临床应用提供科学依据.方法利用D.01-L-3D SCANNER 系统扫描和测量了30例基本正常石膏模型.采用三种方法检验了牙颌模型三维激光扫描系统的可靠性,并与手工测量进行了比较.结果可靠性研究三个方法的结果显示无显著性差异;与手工测量的比较无显著性差异,但牙颌模型三维激光扫描系统具有一些手工测量所无法达到的功能.结论牙颌模型三维激光扫描系统可靠性强,稳定性好,可应用于临床、科研、教学中的牙颌模型测量.
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重庆市正常(牙合)青少年牙颌模型测量研究
目的通过对92名重庆市正常(牙合)青少年的牙颌模型测量研究,建立重庆市正常(牙合)青少年的牙冠宽度和高度、牙弓宽度及长度、腭盖高度的均值及标准差,为正畸临床提供依据.方法选取重庆市正常(牙合)青少年牙颌模型92付(男45付,女47付),用数显游标卡尺在模型上测量牙冠宽度、高度、牙弓宽度及长度、腭盖高度,对测量结果进行统计分析并与国内外的相关资料进行对比研究.结果重庆市正常(牙合)青少年的牙冠宽度、高度、牙弓宽度及长度、腭盖高度均为男性大于女性.各测量结果与国内外部分地区的报道有不同.结论人类的牙、牙弓存在种族、地区和性别差异,临床上应参照本地区的标准.
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三维数字化牙颌模型在口腔正畸学中的应用
现代口腔正畸学创建100多年来,牙颌模型作为正畸患者病案记录的重要组成部分,能客观完整地记录牙、牙弓、腭及基骨的形态位置等信息,也是反映错(牙合)畸形患者真实三维解剖结构的唯一途径.模型的测量分析及相关检查是错耠畸形诊断和矫治设计的主要依据;同时,不同治疗阶段的研究模型可用来观察记录矫治进展情况和判断终疗效.随着科技的发展,石膏模型已很难满足正畸医师快速准确地测量数据和进行可视化预测治疗的需求.基于此,三维数字化牙颌模型应运而生并得到了不断完善.
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三维数字化牙颌模型在种植义齿中的临床应用
目的:通过对种植牙的力学分析,旨在种植义齿修复恢复理想咬合力,避免损害牙周健康.方法:收集2016年1月份-2016年12月口腔门诊收治的138例种植义齿的患者,对照组采用为2015年1月份-2015年12月口腔门诊收治的138例同样的种植患者.研究组在种植之前,采集三维模型,有限元软件分析局部受力,比较研究组与对照组的成活与症状.结果:研究组的6个月后成功率高于对照组,同时发生疼痛的也小于对照组.结论:三维数字化牙颌模型,可以在种植修复前分析局部受力情况,达到理想的咬合效果,也有利于牙周组织的健康.
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牙颌模型用于口腔修复学教学的效果评价
目的 证明与传统的临床前期教学相比,牙颌模型教学是否提高口腔修复学教学质量.方法 向齐齐哈尔医学院成教口腔接受牙颌模型教学的2006级学生发放问卷调查,及对额外接受10 h牙颌模型教学的2006级和只接受传统实验教学的2005两个年级学生的牙体预备质量进行评价.结果 绝大多数学生对牙颌模型在教学中的作用给予了肯定,额外的10 h牙颌模型训练对学生的操作水平有显著提高.结论 牙颌模型提高了修复学教学质量,是值得推广的教学工具.
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采用四点还原法进行牙弓弓形绘制
目的:寻找一种操作简单的个体化牙弓弓形绘制方法.方法:采用四点还原法个体化牙弓弓形绘制.确定下颌左右第二前磨牙托槽槽沟中心点,下颌左右第一磨牙托槽或颊管槽沟中心点,从而绘制出个体化牙弓弓形图.将四点还原法绘制的个体化牙弓弓形过程编程,实现自动化打印,将打印图形和数显游标模型直接测量的线距和角度比较.应用Medealc9.3统计软件包进行准确性及可重复性检验.结果:四点还原法可绘制个体化牙弓弓形图,与数显游标模型直接测量比较,线距协相关系数为0.9909.角度协相关系数为0.8419.结论:采用四点还原法个体化牙弓弓形绘制,图形准确可靠,具有较好的可重复性.
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利用锥形束CT和激光快速成型技术制作牙颌模型的可靠性分析
目的:分析建立上牙颌模型的锥形束CT和激光快速成型技术的可靠性.方法:收集20例正畸患者的牙颌石膏模型和锥形束CT数据,将CT数据重建成三维数字模型(即3-D模型),并应用激光快速成型技术加工出牙颌树脂模型(即RP模型).对石膏、3-D和RP模型分别进行牙冠宽度、牙弓宽度、牙弓长度等测量,利用SPSS17.0软件包进行统计学分析.结果:3种模型之间,除牙弓宽度外,其余大部分指标具有显著差异(P＜0.05)；3-D模型值普遍小于石膏模型和RP模型(P＜0.05)；RP模型与石膏模型之间大部分指标不具有显著差异(P＞0.05)；RP、3-D模型与石膏模型之间的回归系数均具有显著差异(P＜0.01),且前者普遍大于后者.结论:3种模型之间具有高度一致性,存在可为临床所接受的差异,提示3-D模型和RP模型具备替代石膏模型的可能性,从而节约存储空间,提高工作效率.
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锥形束CT数字化牙颌模型测量的可靠性和准确性评价
目的:研究应用锥形束CT(CBCT)获取数字化牙颌模型测量的可靠性.方法:选择正畸治疗患者的石膏模型40副,采用CBCT扫描石膏牙颌模型,对其进行测量,并与手工测得的结果进行一致性相关系数(concordance correlation coefficient,CCC)和均数差(mean difference,MD)比较.结果:所有测量项目的CCC在0.847～0.993之间,大部分测量项目的均数差小于0.25mm,但CFF6、PWF5和PWM6的均数差分别为0.34mm、0.63mm和1.49mm.结论:锥形束CT数字化牙颌模型测量的可靠性好,精确度高.牙尖测量的准确性高,中央窝次之,腮侧龈缘低点的测量准确性低.
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未经手术修复的恒牙列期腭裂患者牙颌模型分析
目的 分析未经手术修复腭裂患者的牙颌形态学特征.方法 以40例未接受手术修复的恒牙列期腭裂患者作为研究对象,其中单侧完全性唇腭裂(UCLP)患者15例,中位年龄20.2岁;单纯腭裂(ICP)患者 25例,中位年龄21.8岁.分别对两组患者上颌牙颌模型进行相关指标测量和分析,以40例年龄、性别匹配的AngleⅠ类错畸形患者作为对照组.结果 与对照组比较,UCLP组患者前段牙弓宽度缩窄,前段牙弓长度及总牙弓长度明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05);ICP组患者后段牙弓宽度增宽,前段牙弓长度和总牙弓长度明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05).结论 未接受手术修复的腭裂患者均存在上颌矢状向发育障碍;其中UCLP患者前牙区存在一定的横向发育不足.
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牙颌模型三维数字化技术及其在口腔正畸学中的应用进展
牙颌模型三维数字化技术是随着扫描技术、软件处理技术逐渐发展起来的用于牙颌三维信息采集和分析的一项技术。相较于传统石膏模型，数字化模型具有物理存储空间小、保存方便、安全性高、不易受物理磨损和破坏、数据分析方便迅速、可高效远程传输等优势。现用于模型数字化的方法较多，依据不同的采集方式主要可分为层析法、计算机断层扫描法、三维光学扫描法，不同方法具有不同的优势和应用范围。目前牙颌三维数字化模型在口腔正畸学中已广泛应用于临床诊断、方案设计、正畸治疗、效果评价等方面，极大地提高了诊疗的精确性、直观性，亦为个性化、高效率的治疗提供了有效手段，增加了评测的客观性。
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数字化牙颌模型的建立方法
数字化牙颌模型是发展数字化口腔临床医学的基础之一.目前建立牙颌模型的方法根据牙颌数据三维扫描对象的不同,可以分类为直接法和间接法,两种方法各自包含着多种技术方法.本文就直接法和间接法中目前临床常用的技术方法进行综述.
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牙颌模型螺旋CT扫描测量分析系统的建立
目的 建立计算机辅助牙颌模型螺旋CT扫描测量分析系统,并检验其可靠性和准确性.方法 随机选取替牙期正常(牙合)儿童牙颌模型20副,采用高分辨率螺旋CT扫描石膏牙颌模型获得其断层图像,利用CT工作站完成三维图形重建,分别采用CT工作站测量工具与游标卡尺对20副牙颌模型进行牙弓长度及宽度、基骨长度及宽度测量.比较两次螺旋CT三维测量指标结果及螺旋CT三维测量指标结果与手工测量结果的一致性,评价螺旋CT扫描测量分析系统的可靠性和准确性.结果 两次螺旋CT三维测量牙弓长度及宽度、基骨长度及宽度各项指标结果差异均无统计学意义(P＞0.05).螺旋CT三维测量和手工测量两种方法测量牙弓长度及宽度、基骨长度及宽度各项指标结果差异均无统计学意义(P＞0.05).螺旋CT扫描测量系统可靠性合乎临床要求,具有较高准确度.结论 牙颌模型螺旋CT扫描测量分析系统作为计算机辅助诊疗系统,结果可靠,有临床实用价值.
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三轴牙颌模型三维激光扫描测量分析系统的研制
目的研制开发具有三轴运动结构的牙颌模型三维激光扫描测量分析系统.方法运用三个步进电机构成牙颌模型双轴旋转与单向平移的运动,应用点状光束与线阵列摄像机(CCD)构成非接触式高精度纵向位移检测器获取牙颌模型的三维数据,在windows环境下完成牙颌模型的三维重建、测量.结果系统的扫描精度为0.01mm,平均测量误差<0.1mm.采用定制标定块进行了标定实验.用本系统与机械法对20副正常模型进行了测量比较,两者之间差异无显著性(P＞0.05).结论该系统具有测量精确,高效和没有盲区的优点.
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激光扫描法建立三维数字化牙颌模型的准确性和可靠性评价
目的 研究应用激光扫描法建立三维数字化牙颌模型的准确性和可靠性评价.方法 选择正畸治疗患者的石膏模型24副,采用激光扫描法对石膏模型进行扫描,建立三维数字化牙颌模型,并对其牙冠宽度、牙冠高度、牙弓宽度和牙弓长度进行测量,与手工测得的结果进行比较分析.结果 石膏模型和数字化模型所有测量项目的一致性相关系数中,除双侧上颌第一前磨牙颊尖顶之间的距离(CCC=0.6307)和上颌中切牙近中接触点到右侧第一磨牙远中接触点的距离2项测量指标结果(CCC=0.6571)良好外,其余指标的一致性都比较接近(CCC﹥0.7).所有测量项目的均数差在0.017~0.862mm之间,平均为0.104mm, D%﹤5%,部分指标存在统计学差异,但不具有临床意义.结论 基于激光扫描技术重建的三维数字化牙颌模型中,牙冠宽度和牙冠高度的准确性高,牙弓长度其次,牙弓宽度的准确性较低.
