CAD/CAM技術(shù)在口腔修復(fù)體設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)口腔修復(fù)體CAD系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題和技術(shù)難點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)欠缺對(duì)口腔修復(fù)體咬合調(diào)整CAD技術(shù)的深入研究,而國(guó)外雖已開發(fā)出實(shí)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(duì)口腔修復(fù)體咬合調(diào)整的CAD關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究,主要?jiǎng)?chuàng)新性成果如下: (1)設(shè)計(jì)了口腔修復(fù)體三角網(wǎng)格模型拓?fù)渲亟ǖ臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),給出了快速建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的算法流程。三角網(wǎng)格模型頂點(diǎn)查找時(shí),通過使用中間文件記錄無重復(fù)的頂點(diǎn)及點(diǎn)和面的拓?fù)湫畔?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(diǎn)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(diǎn)。對(duì)三種頂點(diǎn)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(diǎn)的修復(fù)體模型的拓?fù)渲亟ā?(2)提出了以簡(jiǎn)單　架為媒介,通過上下頜模型在正中　狀態(tài)下的虛擬對(duì)位獲取被修復(fù)體對(duì)頜約束的方法。首先采用改進(jìn)的圓柱面特征識(shí)別方法計(jì)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(dòng)過程中對(duì)包圍盒樹進(jìn)行更新,以及遍歷上下頜模型包圍盒樹,實(shí)現(xiàn)了上下頜模型在采樣位置的實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè),從而建立了整個(gè)牙列在正中　位的咬合接觸關(guān)系,為被修復(fù)體同名標(biāo)準(zhǔn)冠調(diào)控咬合面提供了準(zhǔn)確的靜態(tài)對(duì)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(cè)算法的咬合面方向距離圖計(jì)算方法和基于OpenGL選擇模式的法向距離圖計(jì)算方法。前者通過對(duì)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(diǎn)法方向視景體內(nèi)繪制對(duì)頜模型,從選擇緩存中獲得牙頜模型上頂點(diǎn)沿法向到對(duì)頜模型的距離值。由于充分發(fā)揮了圖形硬件的運(yùn)算功能,這兩種基于圖像空間的距離計(jì)算方法可快速、準(zhǔn)確獲得牙齒模型　面間距離,為指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)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(duì)　面間沖突距離進(jìn)行體樣條插值實(shí)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(biāo)準(zhǔn)冠模型的控制頂點(diǎn),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(duì)標(biāo)準(zhǔn)冠模型上頂點(diǎn)的沖突距離進(jìn)行插值計(jì)算,最后依據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)標(biāo)準(zhǔn)冠　面的沖突區(qū)域進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后的標(biāo)準(zhǔn)冠　面能夠符合與對(duì)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(xì)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(duì)左上頜第一磨牙、尖牙和中切牙的三角網(wǎng)格模型進(jìn)行曲面擬合,充分驗(yàn)證了算法的有效性,表明了該擬合算法拓?fù)溥m應(yīng)性強(qiáng),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(jì)加工出了烤瓷冠基底冠,進(jìn)一步驗(yàn)證了該算法的實(shí)用性。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：R783
【部分圖文】：

(a) Cerec3D 齒雕機(jī) (b) Cerec inLab 研磨機(jī)圖 1.3 Cerec 口腔修復(fù)體 CAD/CAM 系統(tǒng)德國(guó) 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(jī)和結(jié)晶爐三個(gè)，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(duì)蠟型進(jìn)行和加工。也可對(duì)翻制的預(yù)備體模型掃描后，利用 CAD 系統(tǒng)進(jìn)行基底冠的設(shè)加工。2005 年 9 月發(fā)布的 KaVo Everest CAD 升級(jí)系統(tǒng)增加了自動(dòng)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(jī) (b) Cerec inLab 研磨機(jī)圖 1.3 Cerec 口腔修復(fù)體 CAD/CAM 系統(tǒng)德國(guó) 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(gè)單位的固定橋支架。KaVo Everest 系統(tǒng)主要包括掃描儀、研磨機(jī)和結(jié)晶爐三個(gè)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(duì)蠟型進(jìn)行掃描和加工。也可對(duì)翻制的預(yù)備體模型掃描后，利用 CAD 系統(tǒng)進(jìn)行基底冠的設(shè)計(jì)和加工。2005 年 9 月發(fā)布的 KaVo Everest CAD 升級(jí)系統(tǒng)增加了自動(dòng)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(jìn)行解調(diào)，得到被測(cè)模模型上點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)。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(gè)激光光源和 2 個(gè)內(nèi)窺鏡，其上，另一個(gè)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(gè)半導(dǎo)體激光發(fā)生器和 2 個(gè)專門設(shè)計(jì)測(cè)量法測(cè)量牙頜模型表面數(shù)據(jù)。測(cè)量法，都需要從不同視角對(duì)模型進(jìn)行多定球，或使用高精度的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)[14]，將共坐標(biāo)系中。 系統(tǒng)口外測(cè)量利用 3 軸旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，從如圖 1.5 所示。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)繞 z 軸每30 旋精確旋轉(zhuǎn)可以直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼合，但模
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張根香;計(jì)算機(jī)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(hào)：2887940