CAD/CAM技術(shù)在口腔修復(fù)體設(shè)計與制造中的應(yīng)用,引發(fā)了口腔修復(fù)學(xué)的第三次技術(shù)革命。它徹底改變了傳統(tǒng)的義齒制作方法,是實現(xiàn)高效率、高精度義齒制作的唯一途徑。修復(fù)體　面咬合調(diào)整是整個口腔修復(fù)體CAD系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題和技術(shù)難點。目前國內(nèi)欠缺對口腔修復(fù)體咬合調(diào)整CAD技術(shù)的深入研究,而國外雖已開發(fā)出實用系統(tǒng),但　面咬合調(diào)整也存在尚未較好解決的問題。本文對口腔修復(fù)體咬合調(diào)整的CAD關(guān)鍵技術(shù)進行了系統(tǒng)、深入的研究,主要創(chuàng)新性成果如下: (1)設(shè)計了口腔修復(fù)體三角網(wǎng)格模型拓撲重建的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),給出了快速建立拓撲結(jié)構(gòu)的算法流程。三角網(wǎng)格模型頂點查找時,通過使用中間文件記錄無重復(fù)的頂點及點和面的拓撲信息,提高了原直接法的查找速度,并將平衡二叉樹法和哈希表法應(yīng)用于頂點查找過程,也快速、有效地去除了STL文件記錄的大量重復(fù)頂點。對三種頂點查找方法的比較分析表明,哈希表法更適用于含有海量無規(guī)則散亂點的修復(fù)體模型的拓撲重建。 (2)提出了以簡單　架為媒介,通過上下頜模型在正中　狀態(tài)下的虛擬對位獲取被修復(fù)體對頜約束的方法。首先采用改進的圓柱面特征識別方法計算　架轉(zhuǎn)軸的軸線位置,然后通過構(gòu)建上下頜模型OBB包圍盒樹,并在下頜模型繞　架軸線轉(zhuǎn)動過程中對包圍盒樹進行更新,以及遍歷上下頜模型包圍盒樹,實現(xiàn)了上下頜模型在采樣位置的實時碰撞檢測,從而建立了整個牙列在正中　位的咬合接觸關(guān)系,為被修復(fù)體同名標準冠調(diào)控咬合面提供了準確的靜態(tài)對頜約束。 (3)提出了上下頜模型咬合面方向和法方向兩種距離圖的概念,以及基于圖像空間碰撞檢測算法的咬合面方向距離圖計算方法和基于OpenGL選擇模式的法向距離圖計算方法。前者通過對上下頜模型在咬合面方向視景體內(nèi)的繪制,從圖像的深度緩存和模板緩存中獲得　面間沿咬合面方向的距離值。后者通過在牙頜模型頂點法方向視景體內(nèi)繪制對頜模型,從選擇緩存中獲得牙頜模型上頂點沿法向到對頜模型的距離值。由于充分發(fā)揮了圖形硬件的運算功能,這兩種基于圖像空間的距離計算方法可快速、準確獲得牙齒模型　面間距離,為指導(dǎo)標準冠　面的咬合調(diào)整提供了　面間的距離變化情況。 (4)提出了以上下頜模型的距離圖為依據(jù),通過對　面間沖突距離進行體樣條插值實現(xiàn)沖突區(qū)域調(diào)整的方法。該方法首先選取位于和鄰近標準冠模型的控制頂點,并采用變分求解方法建立　面間沖突距離體樣條插值函數(shù),然后使用該函數(shù)對標準冠模型上頂點的沖突距離進行插值計算,最后依據(jù)計算結(jié)果對標準冠　面的沖突區(qū)域進行調(diào)整。調(diào)整后的標準冠　面能夠符合與對頜牙的咬合關(guān)系,并保持　面的固有形態(tài),滿足　面光順性要求。 (5)提出了適用于口腔修復(fù)體的分片光滑B樣條曲面擬合算法。詳細討論了修復(fù)體三角網(wǎng)格模型的Voronoi區(qū)域劃分、三邊界區(qū)域劃分、四邊界區(qū)域合并及重新采樣,和分片光滑B樣條曲面擬合過程。通過對左上頜第一磨牙、尖牙和中切牙的三角網(wǎng)格模型進行曲面擬合,充分驗證了算法的有效性,表明了該擬合算法拓撲適應(yīng)性強,能夠生成高質(zhì)量的樣條曲面,符合臨床使用的要求。最后在擬合曲面基礎(chǔ)上設(shè)計加工出了烤瓷冠基底冠,進一步驗證了該算法的實用性。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：R783
【部分圖文】：

(a) Cerec3D 齒雕機 (b) Cerec inLab 研磨機圖 1.3 Cerec 口腔修復(fù)體 CAD/CAM 系統(tǒng)德國 Kavo 公司的 KaVo Everest 系統(tǒng)是屬于技工室的口腔修復(fù)體 CAD/CA統(tǒng)，發(fā)布于 2002 年。它可以制造嵌體、高嵌體、貼面、基底冠和最多 14 位的固定橋支架。KaVo Everest 系統(tǒng)主要包括掃描儀、研磨機和結(jié)晶爐三個，分別如圖 1.4a 至圖 1.4b 所示。一般首先將預(yù)備的牙齒取印模，送入技工室后由技師雕出修復(fù)體的蠟型并調(diào)　，最后由 KaVo Everest 系統(tǒng)對蠟型進行和加工。也可對翻制的預(yù)備體模型掃描后，利用 CAD 系統(tǒng)進行基底冠的設(shè)加工。2005 年 9 月發(fā)布的 KaVo Everest CAD 升級系統(tǒng)增加了自動調(diào)　功能aVo Everest 系統(tǒng)可加工的材料包括純鈦、硬制氧化鋯、軟制氧化鋯和可切削。

(a) Cerec3D 齒雕機 (b) Cerec inLab 研磨機圖 1.3 Cerec 口腔修復(fù)體 CAD/CAM 系統(tǒng)德國 Kavo 公司的 KaVo Everest 系統(tǒng)是屬于技工室的口腔修復(fù)體 CAD/CAM系統(tǒng)，發(fā)布于 2002 年。它可以制造嵌體、高嵌體、貼面、基底冠和最多 14 個單位的固定橋支架。KaVo Everest 系統(tǒng)主要包括掃描儀、研磨機和結(jié)晶爐三個部分，分別如圖 1.4a 至圖 1.4b 所示。一般首先將預(yù)備的牙齒取印模，送入技工室然后由技師雕出修復(fù)體的蠟型并調(diào)　，最后由 KaVo Everest 系統(tǒng)對蠟型進行掃描和加工。也可對翻制的預(yù)備體模型掃描后，利用 CAD 系統(tǒng)進行基底冠的設(shè)計和加工。2005 年 9 月發(fā)布的 KaVo Everest CAD 升級系統(tǒng)增加了自動調(diào)　功能。KaVo Everest 系統(tǒng)可加工的材料包括純鈦、硬制氧化鋯、軟制氧化鋯和可切削陶瓷。

變形的光柵投影線進行解調(diào)，得到被測模模型上點的空間三維坐標。系統(tǒng)采用紅外照相法，可選擇口內(nèi)和口外兩部分包含 1 個激光光源和 2 個內(nèi)窺鏡，其上，另一個內(nèi)窺鏡用于口腔內(nèi)照相。學(xué)與二炮工程學(xué)院共同研制的非接觸式由 1 個半導(dǎo)體激光發(fā)生器和 2 個專門設(shè)計測量法測量牙頜模型表面數(shù)據(jù)。測量法，都需要從不同視角對模型進行多定球，或使用高精度的旋轉(zhuǎn)工作臺[14]，將共坐標系中。 系統(tǒng)口外測量利用 3 軸旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)，從如圖 1.5 所示。旋轉(zhuǎn)工作臺繞 z 軸每30 旋精確旋轉(zhuǎn)可以直接對數(shù)據(jù)進行拼合，但模
【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張根香;計算機模擬前牙修復(fù)系統(tǒng)的建立與研究[D];南昌大學(xué);2012年

本文編號：2887940