齐齐哈尔医学院附属第二医院学生科 161000
摘要：义齿模型是口腔修复治疗中常用的治疗措施，能够填补患者口腔牙齿缺少处，是维持患者口腔健康的有效手段。随着医疗技术的不断发展，义齿制作方式变得更加先进，三维重建技术开始在口腔修复治疗中得到广泛应用。利用三维重建技术建立义齿模型，从而提高义齿安装的准确性；具有直观性与可视性，可以对模型进行反复修改，最终为患者提供最佳治疗方案。本文针对口腔修复治疗中三维重建技术的使用进行探讨，分析其在义齿模型制作中的应用，为相关医疗人员提供参考。
生活水平的提高使得人们更加注重外表美观程度。牙齿作为面部最引人注意的部位，若出现缺失、损伤等问题，会对面部整体美观性产生影响，且不利于维持口腔健康。当患者牙齿出现严重损坏甚至缺失，会给生活带来诸多不便，对其他牙齿也产生较大影响。因此口腔修复治疗逐渐受到人们青睐。通过义齿的安装植入能够在提高患者面部美观的同时使口腔健康得到保障，但义齿形状应符合患者口腔状况，需要对义齿进行设计。三维重建技术的使用使义齿设计效率提高，其安装效果更好。在其应用过程中，将患者口腔参数输入，建立口腔模型，并在计算机中进行义齿设计，并对安装情况进行模拟，能够有效促进安装水平提升，为患者口腔健康提供保障。
1三维重建技术研究现状
早在上个世纪七十年代，三维技术就得到了极大重视，各行业中都针对三维技术应用进行了研究。在发展过程中，三维技术不仅在建筑设计、航空、工业等行业中得到了广泛应用，还在医学界得到较大发展。医学以及生物学技术水平的提升使人工骨骼制作受到医学界关注，将其与三维重建技术结合，实现设计制作的可视化，通过三维图像的建立使其更具有直观性，能够提高医疗人员诊断准确性。三维技术在医学中的应用给医疗技术发展带来质的变化，所成图像更加清晰，分辨率更高，可视化操作更加简单，且对患者身体影响较小。最重要的是，将二维图像向三维方向转变，实现了对医学中断层数据的有效处理，对患者内部器官的查看更加高效而精准，因此有着极高的应用价值。
医学图像三维重建是计算机图形学和图像处理在生物医学上的应用，是实施计算机辅助治疗的基础。涉及到数字图像处理、计算机图形学以及医学领域的相关知识。随着自动化技术的飞速发展，它又逐步结合了医用机器人技术的应用，迅速引起人们的重视并得到快速发展。其主要原因是在于机器人可以在临床医学中实现定量的精确操作，而计算机技术的发展为我们提供了一个解决问题的有力工具。对于某个现实问题，只要建立了合理的数学模型，便可以借助于计算机对其进行定量分析和处理。同时，使用计算机还可以进行图像分析处理、图形仿真操作。因此，将计算机技术和机器人技术结合起来，用于临床医学的辅助设计和辅助操作是完全可行的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三维医学可视化系统通过二维断层图像来构建人体器官、软组织和病变体等的三维模型并进行三维显示，不仅为医生提供了人体组织与器官逼真的立体显示，辅助医生对病变体和周围组织进行分析，极大地提高医疗诊断的准确性和科学性，从而提高医疗诊断水平。同时，它还在手术规划与模拟、解剖教育和医学研究中发挥着重要作用。三维医学可视化系统使医生从繁重的大脑重建过程中解脱出来，而且可以协助医生更加直观、迅速、准确地诊断病变。
2应用三维重建技术的意义
传统的口腔修复医疗，特别是各类义齿的制作均靠医生和技工的个人经验和手工操作来完成。这种由医务人员个人素质所带来的随机性和局限性极大地阻碍了口腔医学的发展和医疗质量的普遍提高，并使得口腔修复医学的现状和水平与世界科学技术发展水平相差甚远。值得庆幸的是近年来，随着计算机技术和智能机器人技术的出现和发展，在口腔医学领域中的科学研究已经出现了可喜的变化。人工牙共计28颗散牙的三维重构，是根据所采集到的人工牙轮廓线上的断层数据，在计算机中最终绘制得到其逼真三维形态。在计算机上实现牙模型三维重建使计算机模拟仿真医生的医疗实践技术得到了进一步发展，例如在修复、正畸的过程中调整牙列位置、进行上下牙颌运动仿真的操作，为医生和病人提供术前术后的预测及手术医疗方案分析等嘲。随着自动化技术的发展，它又结合了排牙机器人的应用，使医生可以运用计算机在系统中清晰地观察分析牙列的形态，帮助实现预排、模拟显示及交互调整等。因此重构人工牙模型的好坏直接影响了排牙系统的可用性。同时由于人工牙具有相对复杂的外形，其表面重建方法的研究具有一定代表性，也可延展应用到骨骼等其他器官或复杂工业零部件的重建。因此，本课题的研究有良好的发展前景和深刻的实用意义。
3三维重建技术在义齿模拟中的应用
义齿主要用于患者口腔内部天然牙丧失后，当患者失去全部牙列后，会对患者日常生活产生严重影响。主要表现为：吐字发音不清晰、咀嚼功能减弱、颌面形态出现明显改变。这些问题的出现不仅不利于患者口腔健康，还会使患者生活质量降低，带来极大不便。因此需要利用义齿修复技术恢复患者颌面状态。在义齿安装过程中，义齿主要由人工牙与基托组成，义齿借助各种固位力和辅助因素附着在上下颌牙槽嵴上，以恢复患者颌面形态和功能。其中，基托也称为牙基，覆盖在无牙颌牙槽嵴上，把义齿的各部分连成一体，是排列人工牙的基地，其制造材料必须是对人体无害并在加热、光照或合成时易于成型。人工牙是相对天然牙而言的，它是模仿天然牙冠的形态、颜色和大小，用塑料、陶瓷或金属制成的。全口义齿上下牙列各包括14颗人工牙。全口义齿修复上下基托上人工牙的排列，也称为人工牙列，包括上牙列和下牙列各一，它是全口义齿修复的重点和难点，要求在形态和功能是尽量代替丧失的天然牙列，恢复牙齿的咀嚼功能和发音功能，并保证患者面部的美容效果，同时也会直接影响全口义齿在无牙颌上的固定和稳定。人工牙（共计28颗散牙）的三维重构，是利用扫描（或拍照）所生成的人工牙轮廓线上的原始断层数据，在计算机中最终恢复其三维形态，生成三维数字模型。也叫人工牙三维表面重建。可具体描述为：基于实测得到的物体表面三维离散数据点，拟合和构建通过上述离散点的连续表面。在计算机中重构三维人工牙模型，正是为了将抽象的数字信息转化成可三维视化模型，并实现其逼真显示和交互操作。
4结语
义齿制作与安装是口腔修复治疗中重要环节，有利于维护患者口腔健康，对患者日常生活有着较好促进作用。因此需要重视义齿修复工作。义齿要与患者口腔状况相适应，以避免影响义齿使用的舒适性。利用三维重建技术进行义齿模拟，建立义齿模型，能够提高义齿制作准确性，使口腔修复治疗效果得到有效提升。
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注：国家自然科学基金项目；61403222，黑龙江省科学基金项目；F201439，齐齐哈尔市科学技术计划项目GYGG-201613
论文作者:刘俊敏
论文发表刊物:《健康世界》2017年17期
论文发表时间:2017/10/20
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