全口義齒數(shù)字化排牙優(yōu)化技術(shù)研究及實現(xiàn)
發(fā)布時間:2022-12-04 20:30
全口義齒數(shù)字化是口腔修復(fù)領(lǐng)域中的重要研究內(nèi)容。論文針對全口義齒數(shù)字化排牙優(yōu)化技術(shù)進行研究,并開發(fā)了全口義齒虛擬排牙軟件平臺。主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)研究了基于多層次人工牙的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建及動態(tài)檢索匹配技術(shù)。首先,分別掃描并獲取無牙頜患者與人工牙的三維數(shù)據(jù)。然后,在此基礎(chǔ)上對兩者進行解剖特征數(shù)據(jù)信息的提取。接著,構(gòu)建多層次人工牙數(shù)據(jù)庫,并開展動態(tài)匹配技術(shù)研究,實現(xiàn)人工牙的自動選擇。(2)研究了基于約束求解系統(tǒng)的全口義齒虛擬排牙技術(shù)。首先根據(jù)無牙頜患者解剖特征擬合排牙線,然后,在排牙線和人工牙解剖特征兩者約束下構(gòu)建人工牙虛擬排列約束求解系統(tǒng)。人工牙按照醫(yī)學(xué)規(guī)則進行排列,進行鄰牙間隙調(diào)整并提出相應(yīng)的排牙優(yōu)化方案。(3)研究了全口義齒虛擬排牙的評價指標(biāo)。結(jié)合傳統(tǒng)評價中牙科技師、牙科醫(yī)生和患者三者評價,總結(jié)出評價方法,并構(gòu)建了量化虛擬排牙評價指標(biāo)。對全口義齒的虛擬排牙結(jié)果進行檢測,并以檢測獲取的數(shù)據(jù)作為全口義齒排列效果好壞的客觀判斷依據(jù)。(4)設(shè)計開發(fā)了基于醫(yī)學(xué)規(guī)則的全口義齒虛擬排牙軟件平臺。以VS 2008及OpenGL圖形渲染庫為平臺,開發(fā)的全口義齒虛擬排牙軟件具備自動選牙、虛擬排牙、優(yōu)化...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略詞
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 全口義齒排牙技術(shù)發(fā)展
1.2.1 傳統(tǒng)全口義齒排牙技術(shù)
1.2.2 機器人輔助全口義齒排牙技術(shù)
1.2.3 全口義齒虛擬排牙技術(shù)
1.3 面向全口義齒的數(shù)字化技術(shù)
1.3.1 數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展
1.3.2 數(shù)控技術(shù)
1.3.3 3DP技術(shù)
1.4 論文選題背景
1.4.1 選題背景
1.4.2 課題研究內(nèi)容
第二章 基于多層次人工牙的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建及動態(tài)檢索匹配技術(shù)
2.1 引言
2.2 解剖特征定義
2.2.1 患者口腔解剖特征定義
2.2.2 人工牙解剖特征定義
2.3 多層次人工牙數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
2.3.1 人工牙編號
2.3.2 多層次人工牙數(shù)據(jù)庫
2.4 人工牙選擇系統(tǒng)及動態(tài)匹配
2.4.1 人工牙選擇醫(yī)學(xué)規(guī)則
2.4.2 基于紅黑二叉樹的人工牙數(shù)據(jù)庫動態(tài)匹配技術(shù)
2.4.2.1 人工牙數(shù)據(jù)庫的增刪與查詢
2.4.2.2 紅黑二叉樹迭代容器
2.4.3 前牙動態(tài)匹配
2.4.4 后牙動態(tài)匹配
2.5 人工牙選擇系統(tǒng)動態(tài)匹配實例
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于約束求解系統(tǒng)的全口義齒虛擬排牙技術(shù)
3.1 引言
3.2 虛擬排牙約束求解系統(tǒng)
3.2.1 B樣條擬合排牙約束線
3.2.2 排牙約束系統(tǒng)
3.3 基于約束的前牙虛擬排列
3.3.1 前牙排牙曲線
3.3.2 前牙虛擬排列過程
3.4 基于約束的后牙虛擬排列
3.4.1 上頜后牙排牙線擬合
3.4.2 下頜后牙排牙曲線擬合
3.4.3 后牙虛擬排列過程
3.5 鄰牙間隙調(diào)整
3.6 虛擬排牙優(yōu)化
3.6.1 解剖特征數(shù)據(jù)重提取
3.6.2.1 無牙頜患者口腔解剖特征重提取
3.6.2.2 人工牙解剖特征重提取
3.6.2 后牙排牙線調(diào)整
3.6.3 人工牙整體重排
3.6.4 人工牙減數(shù)排列
3.6.5 虛擬旋轉(zhuǎn)球
3.7 本章小結(jié)
第四章 全口義齒虛擬排牙評價指標(biāo)
4.1 引言
4.2 全口義齒傳統(tǒng)排牙評價指標(biāo)
4.2.1 牙科技師評價
4.2.2 牙科醫(yī)生評價
4.2.3 患者評價
4.3 全口義齒虛擬排牙評價指標(biāo)
4.3.1 前牙虛擬排列檢測
4.3.2 后牙虛擬排列檢測
4.3.3 基于包圍盒的鄰牙關(guān)系檢測
4.3.3.1 AABB包圍盒的構(gòu)建
4.3.3.2 基于松散八叉樹的空間剖分
4.3.3.3 AABB碰撞檢測
4.3.3.4 鄰牙關(guān)系檢測
4.3.4 虛擬排牙干涉檢測
4.4 本章小結(jié)
第五章 全口義齒數(shù)字化排牙軟件設(shè)計
5.1 引言
5.2 全口義齒數(shù)字化排牙軟件模塊
5.2.1 軟件運行環(huán)境
5.2.2 軟件基本框架
5.2.3 軟件功能
5.2.3.1 排牙
5.2.3.2 調(diào)(牙合)
5.2.3.3 虛擬旋轉(zhuǎn)球
5.3 全口義齒虛擬排牙步驟
5.3.1 患者口腔特征數(shù)據(jù)讀取
5.3.2 虛擬排牙
5.3.3 生成基托
5.4 全口義齒虛擬排牙試驗
5.4.1 手工排牙與虛擬排牙結(jié)果
5.4.2 虛擬排牙效率分析
5.4.3 虛擬排牙技術(shù)可行性及局限性分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]數(shù)字化全口義齒個別托盤制作與臨床應(yīng)用時間評價[J]. 魏菱,陳虎,周永勝,孫玉春,潘韶霞. 北京大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2017(01)
[2]兩種結(jié)構(gòu)光口內(nèi)三維掃描儀獲取單冠預(yù)備體數(shù)據(jù)質(zhì)量的模型評價[J]. 張馨月,李虹,趙一姣,王勇,孫玉春. 中華口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2016 (07)
[3]面向虛擬維修的碰撞檢測算法[J]. 王崴,周誠,楊云,彭勃宇. 計算機應(yīng)用與軟件. 2016(04)
[4]3D打印技術(shù)在口腔種植領(lǐng)域的應(yīng)用及對牙科工業(yè)發(fā)展的革命性影響[J]. 徐步光,李丹榮,寧銳劍. 中國醫(yī)療器械信息. 2015(08)
[5]口腔CAD/CAM設(shè)備及應(yīng)用概述[J]. 路振富,李健. 中國實用口腔科雜志. 2013(06)
[6]全口義齒基托的臨床檢查和調(diào)改[J]. 吳國鋒. 實用口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2012(04)
[7]數(shù)字化牙科修復(fù)體的快速制造技術(shù)及其進展[J]. 王淑范,宋長輝,楊永強. 材料研究與應(yīng)用. 2012(02)
[8]全口義齒人工牙的選擇與排列[J]. 吳國鋒. 實用口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2012(02)
[9]55787顆成品塑料牙的使用情況分析[J]. 吳樹洪,于海洋,王璐,徐凌,蕭智利. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2010(04)
[10]計算機輔助全口義齒選牙方法研究[J]. 王宇光,呂培軍,王勇,孫玉春,趙一姣. 北京大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2010(01)
博士論文
[1]口腔修復(fù)嵌體造型關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張長東.南京航空航天大學(xué) 2013
碩士論文
[1]全口義齒數(shù)字化設(shè)計的研究及實現(xiàn)[D]. 范騏磊.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]集成工具工裝的三維裝配仿真場景構(gòu)建系統(tǒng)[D]. 何均健.華中科技大學(xué) 2015
本文編號:3708941
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略詞
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 全口義齒排牙技術(shù)發(fā)展
1.2.1 傳統(tǒng)全口義齒排牙技術(shù)
1.2.2 機器人輔助全口義齒排牙技術(shù)
1.2.3 全口義齒虛擬排牙技術(shù)
1.3 面向全口義齒的數(shù)字化技術(shù)
1.3.1 數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展
1.3.2 數(shù)控技術(shù)
1.3.3 3DP技術(shù)
1.4 論文選題背景
1.4.1 選題背景
1.4.2 課題研究內(nèi)容
第二章 基于多層次人工牙的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建及動態(tài)檢索匹配技術(shù)
2.1 引言
2.2 解剖特征定義
2.2.1 患者口腔解剖特征定義
2.2.2 人工牙解剖特征定義
2.3 多層次人工牙數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
2.3.1 人工牙編號
2.3.2 多層次人工牙數(shù)據(jù)庫
2.4 人工牙選擇系統(tǒng)及動態(tài)匹配
2.4.1 人工牙選擇醫(yī)學(xué)規(guī)則
2.4.2 基于紅黑二叉樹的人工牙數(shù)據(jù)庫動態(tài)匹配技術(shù)
2.4.2.1 人工牙數(shù)據(jù)庫的增刪與查詢
2.4.2.2 紅黑二叉樹迭代容器
2.4.3 前牙動態(tài)匹配
2.4.4 后牙動態(tài)匹配
2.5 人工牙選擇系統(tǒng)動態(tài)匹配實例
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于約束求解系統(tǒng)的全口義齒虛擬排牙技術(shù)
3.1 引言
3.2 虛擬排牙約束求解系統(tǒng)
3.2.1 B樣條擬合排牙約束線
3.2.2 排牙約束系統(tǒng)
3.3 基于約束的前牙虛擬排列
3.3.1 前牙排牙曲線
3.3.2 前牙虛擬排列過程
3.4 基于約束的后牙虛擬排列
3.4.1 上頜后牙排牙線擬合
3.4.2 下頜后牙排牙曲線擬合
3.4.3 后牙虛擬排列過程
3.5 鄰牙間隙調(diào)整
3.6 虛擬排牙優(yōu)化
3.6.1 解剖特征數(shù)據(jù)重提取
3.6.2.1 無牙頜患者口腔解剖特征重提取
3.6.2.2 人工牙解剖特征重提取
3.6.2 后牙排牙線調(diào)整
3.6.3 人工牙整體重排
3.6.4 人工牙減數(shù)排列
3.6.5 虛擬旋轉(zhuǎn)球
3.7 本章小結(jié)
第四章 全口義齒虛擬排牙評價指標(biāo)
4.1 引言
4.2 全口義齒傳統(tǒng)排牙評價指標(biāo)
4.2.1 牙科技師評價
4.2.2 牙科醫(yī)生評價
4.2.3 患者評價
4.3 全口義齒虛擬排牙評價指標(biāo)
4.3.1 前牙虛擬排列檢測
4.3.2 后牙虛擬排列檢測
4.3.3 基于包圍盒的鄰牙關(guān)系檢測
4.3.3.1 AABB包圍盒的構(gòu)建
4.3.3.2 基于松散八叉樹的空間剖分
4.3.3.3 AABB碰撞檢測
4.3.3.4 鄰牙關(guān)系檢測
4.3.4 虛擬排牙干涉檢測
4.4 本章小結(jié)
第五章 全口義齒數(shù)字化排牙軟件設(shè)計
5.1 引言
5.2 全口義齒數(shù)字化排牙軟件模塊
5.2.1 軟件運行環(huán)境
5.2.2 軟件基本框架
5.2.3 軟件功能
5.2.3.1 排牙
5.2.3.2 調(diào)(牙合)
5.2.3.3 虛擬旋轉(zhuǎn)球
5.3 全口義齒虛擬排牙步驟
5.3.1 患者口腔特征數(shù)據(jù)讀取
5.3.2 虛擬排牙
5.3.3 生成基托
5.4 全口義齒虛擬排牙試驗
5.4.1 手工排牙與虛擬排牙結(jié)果
5.4.2 虛擬排牙效率分析
5.4.3 虛擬排牙技術(shù)可行性及局限性分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]數(shù)字化全口義齒個別托盤制作與臨床應(yīng)用時間評價[J]. 魏菱,陳虎,周永勝,孫玉春,潘韶霞. 北京大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2017(01)
[2]兩種結(jié)構(gòu)光口內(nèi)三維掃描儀獲取單冠預(yù)備體數(shù)據(jù)質(zhì)量的模型評價[J]. 張馨月,李虹,趙一姣,王勇,孫玉春. 中華口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2016 (07)
[3]面向虛擬維修的碰撞檢測算法[J]. 王崴,周誠,楊云,彭勃宇. 計算機應(yīng)用與軟件. 2016(04)
[4]3D打印技術(shù)在口腔種植領(lǐng)域的應(yīng)用及對牙科工業(yè)發(fā)展的革命性影響[J]. 徐步光,李丹榮,寧銳劍. 中國醫(yī)療器械信息. 2015(08)
[5]口腔CAD/CAM設(shè)備及應(yīng)用概述[J]. 路振富,李健. 中國實用口腔科雜志. 2013(06)
[6]全口義齒基托的臨床檢查和調(diào)改[J]. 吳國鋒. 實用口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2012(04)
[7]數(shù)字化牙科修復(fù)體的快速制造技術(shù)及其進展[J]. 王淑范,宋長輝,楊永強. 材料研究與應(yīng)用. 2012(02)
[8]全口義齒人工牙的選擇與排列[J]. 吳國鋒. 實用口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2012(02)
[9]55787顆成品塑料牙的使用情況分析[J]. 吳樹洪,于海洋,王璐,徐凌,蕭智利. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2010(04)
[10]計算機輔助全口義齒選牙方法研究[J]. 王宇光,呂培軍,王勇,孫玉春,趙一姣. 北京大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2010(01)
博士論文
[1]口腔修復(fù)嵌體造型關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張長東.南京航空航天大學(xué) 2013
碩士論文
[1]全口義齒數(shù)字化設(shè)計的研究及實現(xiàn)[D]. 范騏磊.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]集成工具工裝的三維裝配仿真場景構(gòu)建系統(tǒng)[D]. 何均健.華中科技大學(xué) 2015
本文編號:3708941
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