實(shí)用新型的CBCT重建模型與激光掃描牙齒STL模型的融合方法.pdf

1、目的:
　　本研究將患者的CBCT數(shù)據(jù)和激光掃描的高精度上下頜牙齒模型的數(shù)據(jù)采用局部配準(zhǔn)的方法進(jìn)行融合，建立數(shù)字化三維顱牙合模型，并對配準(zhǔn)的精度進(jìn)行評價(jià)。為評價(jià)正畸矯治效果尤其是隱形矯治效果及口腔頜面外科獲取精確患者咬合模型提供簡便且精確性可評估的方法。
　　材料和方法:
　　本研究選取2015到2016年間接受隱適美(Invisalign，Align Technology, SantaClara，CA，USA)正畸治

2、療的10名成年患者，這些患者的所有恒牙均已經(jīng)萌出，不存在其他明顯的顱面結(jié)構(gòu)異常。所有患者由同一操作者進(jìn)行NewTom5G(QR，Verona, Italy) CBCT掃描，掃描數(shù)據(jù)以DICOM格式輸出并儲(chǔ)存。我們將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Mimics17.0(Materialise's interactive medical image control system)軟件中，運(yùn)用Mimics進(jìn)行閾值選擇，形成上下頜頜骨及各自牙列相對獨(dú)立且保有原始相對

3、位置的3D數(shù)字化模型。
　　利用兩步法硅橡膠取模技術(shù)，取得患者上下頜牙列及周圍軟組織的精確陰模，用牙科超硬石膏灌制模型，從而得到精確的石膏陽模。利用Activity888高精度掃描儀（Smart OpticsGnbH，Bochum，Germany）將石膏陽模數(shù)字化，以STL文件格式導(dǎo)出。將激光掃描得到的STL文件導(dǎo)入Mimics軟件，利用Mimics軟件的點(diǎn)配準(zhǔn)功能及STL配準(zhǔn)功能，先選取牙齒牙合面較有特征的結(jié)構(gòu)進(jìn)行點(diǎn)配準(zhǔn)，之后對

4、激光掃描產(chǎn)生的STL數(shù)據(jù)與重建的CBCT模型以牙列的所有臨床冠為基準(zhǔn)進(jìn)行局部配準(zhǔn)。
　　配準(zhǔn)完成后，將配準(zhǔn)結(jié)果以MCS文件格式保存。利用3-matic9.0軟件打開MCS文件。首先在從掃描儀獲取的牙齒模型上選出牙列的臨床冠部分。接著通過計(jì)算CBCT模型和掃描儀獲取的STL模型的空間相對的點(diǎn)云中的點(diǎn)到點(diǎn)的距離可得到兩模型在該區(qū)域距離的均方根值(Root MeanSquare，RMS)即綜合平均距離。當(dāng)RMS小于0.3mm（CBCT圖

5、像體素值）時(shí)，可認(rèn)為兩個(gè)模型的配準(zhǔn)精度好，誤差可忽略。
　　配準(zhǔn)精度得到確認(rèn)之后，在Mimics中打開之前保存的MCS文件，將CBCT模型的臨床牙冠部分去除，融合CBCT模型與STL牙列模型。
　　結(jié)果:
　　1.距離云圖的分析
　　從距離云圖上可以看出，大部分的臨床牙冠區(qū)域的顏色為綠色，說明兩個(gè)模型在該區(qū)域的距離趨近于0。
　　2.CBCT重建模型與掃描模型在臨床冠部分的配準(zhǔn)后距離分析利用軟件提供的數(shù)據(jù)，