義齒數(shù)字化修復(fù)牙齒分割與標(biāo)準(zhǔn)牙冠定位技術(shù)研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)、信息技術(shù)和圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展，口腔數(shù)字化修復(fù)技術(shù)憑借高效率、高精度和智能化的優(yōu)勢，正逐步取代傳統(tǒng)的口腔修復(fù)體手工設(shè)計、制造方式，掀起口腔修復(fù)領(lǐng)域的一次技術(shù)革命。針對國外口腔CAD/CAM系統(tǒng)壟斷國內(nèi)市場以及國內(nèi)義齒數(shù)字化修復(fù)技術(shù)存在交互多、效率低、精度差等問題的現(xiàn)狀，本文從計算機圖形學(xué)和口腔修復(fù)學(xué)的結(jié)合應(yīng)用出發(fā)，深入研究了牙齒分割和標(biāo)準(zhǔn)牙冠定位這兩項關(guān)鍵技術(shù)，提出了新方法。具體內(nèi)容和成果如下：
　　（1）針對三維牙頜

2、模型直接進行牙齒分割而不對齒間融合區(qū)域進行處理會存在精確度較差、缺失側(cè)面形狀的問題和現(xiàn)有牙齒形狀建模方法交互多、效率低的問題，提出一種基于特征線分段技術(shù)的牙齒分割算法。根據(jù)曲率信息篩選特征區(qū)域并采用形態(tài)學(xué)算法提取牙列特征線；結(jié)合特征線分段和分支點匹配算法以及形態(tài)學(xué)膨脹操作實現(xiàn)齒間融合區(qū)域的自動識別；利用匹配的分支點對齒間孔洞搭橋修補，實現(xiàn)牙齒形狀的自動恢復(fù)；提取齒間齦緣線，然后以所有齦緣線作為牙齒分割線分離出單顆牙齒。實驗結(jié)果表明，該算

3、法不僅能準(zhǔn)確分離出具有側(cè)面形狀的單顆牙齒，而且避免了牙齒形狀建模時的交互操作，提高牙齒分割效率60％~90%。
　　（2）為便于在口腔CAD系統(tǒng)中對義齒進行縮放、定位和匹配等設(shè)計工作，提出一種簡單、可靠的數(shù)字化牙體形位參數(shù)測量方法。首先通過觀察和分析，確定以近遠(yuǎn)中方向?qū)ΨQ面、頰（唇）舌方向?qū)ΨQ面和牙尖所在水平面3個面作為建立牙齒定位約束的基準(zhǔn)面，并從實用角度考慮，確定以近遠(yuǎn)中徑和頰（唇）舌徑2個水平方向尺寸作為牙齒的形狀參數(shù)；然后

4、，改進了牙體外形高點的識別方法，通過設(shè)置動態(tài)閾值保證了識別結(jié)果的可靠性；最后，通過識別5個外形高點計算出相應(yīng)的形位參數(shù)。
　?。?）在全冠、全冠橋以及嵌體等修復(fù)體設(shè)計中，從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫調(diào)入的標(biāo)準(zhǔn)牙冠被用來模擬缺失牙的位姿并作為修復(fù)體的外表面（或頜面）。針對現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)牙冠定位技術(shù)操作復(fù)雜、效率低、效果差的問題，提出一種簡便高效的解決方案：在調(diào)入?yún)⒖紝ο蠛笫紫日{(diào)整基牙坐標(biāo)系，然后計算出標(biāo)準(zhǔn)牙冠與參考對象的形位參數(shù)，再通過齊次坐標(biāo)變換對標(biāo)準(zhǔn)