计算机辅助设计软件在口腔种植外科的应用研究 - 上海交通大学Med-X ...

计 算 机 辅 助 设 计 软 件 在 口 腔 种 植 外 科 的 应 用 研 究
作 者 :
康 璐 , 黄 远 亮 , 顾 立 栩 , 郑 广 超 , KANG Lu, HUANG Yuan-liang, GU Li-xu, ZHENG
Guang-chao
作 者 单 位 :
康 璐 ,KANG Lu( 同 济 大 学 附 属 东 方 医 院 口 腔 科 , 上 海 ,200120; 上 海 交 通 大 学 附 属 新 华 医 院 口 腔
科 , 上 海 ,200092), 黄 远 亮 ,HUANG Yuan-liang( 同 济 大 学 附 属 东 方 医 院 口 腔 科 , 上 海
,200120), 顾 立 栩 , 郑 广 超 ,GU Li-xu,ZHENG Guang-chao( 上 海 交 通 大 学 软 件 学 院 , 上 海
,200240)
刊 名 :
口 腔 颌 面 外 科 杂 志
英 文 刊 名 :
JOURNAL OF ORAL AND MAXILLOFACIAL SURGERY
年 , 卷 ( 期 ): 2008,18(4)
被 引 用 次 数 : 1 次
参 考 文 献 (4 条 )
1. 王 兴 现 代 口 腔 种 植 学 的 发 展 趋 势 [ 期 刊 论 文 ]- 中 华 口 腔 医 学 杂 志 2003(04)
2. 冷 斌 . 王 贻 宁 . 程 勇 曲 面 断 层 与 螺 旋 CT 在 牙 种 植 应 用 中 的 对 比 研 究 [ 期 刊 论 文 ]- 中 华 口 腔 医 学 杂 志 2002(05)
3. 黄 远 亮 现 代 牙 种 植 外 科 计 划 ICT 扫 描 技 术 及 重 组 图 像 的 临 床 应 用 [ 期 刊 论 文 ]- 口 腔 颌 面 外 科 杂 志 2002(03)
4.Birkfellner W.Solar P.Gahleitner A In-vitro assessment of a registration protocol for image guided
implant dentistry 2001(01)
相 似 文 献 (2 条 )
1. 期 刊 论 文 黄 远 亮 . 吴 伟 恂 . 黄 兰 . 陈 卫 东 . 陈 晓 军 . 王 成 焘 牙 - 骨 联 合 支 持 式 CAD/CAM 种 植 手 术 模 板 的 临 床 应 用 - 中
国 口 腔 种 植 学 杂 志 2009,14(2)
目 的 : 口 腔 种 植 体 植 入 位 置 的 正 确 性 与 精 确 性 以 及 方 向 与 深 度 问 题 的 把 握 , 一 直 为 临 床 口 腔 种 植 外 科 领 域 关 注 的 问 题 . 本 研 究 在 基 于 CT 影 像 颌 骨 三 维 解
剖 结 构 分 析 的 基 础 上 , 研 究 适 合 国 人 的 计 算 机 辅 助 设 计 与 制 作 (CAD/CAM) 的 口 腔 种 植 外 科 手 术 模 板 系 统 , 旨 在 探 讨 个 体 化 设 计 的 牙 - 骨 联 合 支 持 式 CAD/CAM 种
植 手 术 模 板 的 临 床 应 用 效 果 . 材 料 与 方 法 : 应 用 Philips Brilliance 64 层 螺 旋 CT 机 、CHEU-DENTAL Biostar 空 气 压 模 机 、SPS600B 激 光 快 速 原 型 机 并 借 助
Advantage-Dentascan AW4.0 软 件 、ez-DICOM 程 序 、PRO/E 及 在 Visual C++6.0 程 序 设 计 语 言 编 程 下 的 CISPlan 牙 种 植 软 件 , 先 后 完 成 研 究 包 括 :1 基 于 螺 旋
CT 受 植 颌 骨 三 维 结 构 分 析 ;2CAD/CAM 牙 种 植 外 科 手 术 定 位 导 向 模 板 的 设 计 ;312 例 末 端 游 离 缺 失 患 者 种 植 的 , 临 床 应 用 及 评 价 . 结 果 : 该 辅 助 软 件 系 统 均 能
满 足 涉 及 三 维 重 建 、 图 像 分 割 、 图 像 显 示 、 图 像 融 合 等 方 面 的 图 像 处 理 功 能 与 医 学 图 像 的 三 维 可 视 化 , 系 统 可 以 直 接 读 取 DICOM 格 式 、JPG 格 式 和 BMP 格 式
的 图 像 数 据 , 实 现 颌 骨 CT 数 据 多 平 面 重 建 与 浏 览 包 括 轴 位 、 侧 断 层 、 全 景 及 受 植 颌 骨 三 维 结 构 图 像 的 任 意 剖 面 的 显 示 . 在 仿 生 下 颌 骨 上 应 用 RP 技 术 制 作 的
3、5、10mm 三 种 不 同 高 度 的 种 植 外 科 导 向 模 板 进 行 13mm 长 度 种 植 体 模 拟 种 植 的 结 果 提 示 ,5mm 以 上 厚 度 模 板 能 将 植 入 位 点 误 差 控 制 在 1mm 以 内 , 角 度 误 差 在
3 度 以 内 . 该 研 究 成 果 为 临 床 研 究 提 供 了 可 靠 的 实 验 依 据 , 并 为 种 植 外 科 医 生 术 中 准 确 与 精 确 植 入 牙 种 植 体 提 供 了 安 全 保 障 .12 例 末 端 游 离 缺 失 患 者 种 植 外
科 临 床 应 用 效 果 显 示 : 牙 - 骨 联 合 支 持 式 CAD/CAM 光 敏 树 脂 手 术 模 板 能 满 足 手 术 便 利 、 准 确 、 精 确 与 安 全 的 需 要 . 讨 论 : 经 临 床 种 植 病 人 初 步 应 用 , 牙 - 骨 联 合
支 持 式 CAD/CAM 种 植 手 术 模 板 具 有 如 下 优 点 :1 将 骨 支 持 与 牙 支 持 方 式 结 合 起 来 , 研 制 出 以 模 板 的 骨 支 持 为 基 础 并 辅 以 激 光 扫 描 获 得 的 高 精 度 牙 支 持 式 的 外
科 模 板 , 真 正 实 现 了 外 科 " 预 成 导 航 ";2 末 端 游 离 缺 失 状 态 下 , 此 手 术 模 板 贴 和 紧 密 , 稳 定 可 靠 ;3 操 作 便 利 , 就 位 唯 一 性 并 借 助 最 终 模 板 信 息 载 体 进 行 精 确
的 位 点 、 深 度 与 方 向 的 操 作 , 手 术 安 全 、 可 靠 . 结 论 :CAD/CAM 种 植 外 科 模 板 系 统 " 成 功 地 整 合 了 口 腔 种 植 骨 结 合 原 理 、 现 代 螺 旋 CT 技 术 、 模 板 标 记 技 术 、 计
算 机 辅 助 设 计 、 三 维 可 视 化 , 计 算 机 图 形 学 , 数 字 图 像 、 快 速 成 型 等 技 术 于 一 体 . 经 临 床 初 步 应 用 , 其 建 立 的 牙 - 骨 联 合 支 持 式 CAD/CAM 口 腔 种 植 模 板 可 望 为
末 端 游 离 缺 失 患 者 提 供 精 确 种 植 .
2. 学 位 论 文 陈 晓 军 “ 数 字 医 学 ” 的 若 干 关 键 技 术 研 究 —— 医 学 图 像 处 理 、 计 算 机 辅 助 手 术 规 划 、 个 性 化 医 疗 辅 具
CAD/CAM、 与 手 术 导 航 2008
随 着 数 字 化 信 息 技 术 的 不 断 进 步 , 人 类 将 医 学 研 究 与 临 床 实 践 推 进 到 一 个 前 所 未 有 的 新 高 度 。“ 数 字 医 学 ”, 作 为 信 息 技 术 与 医 学 科 技 的 多 学 科 交
叉 新 领 域 , 其 理 论 研 究 、 技 术 发 展 与 应 用 实 践 已 经 形 成 了 一 门 十 分 活 跃 、 蓬 勃 发 展 的 新 学 科 。 本 文 强 调 和 关 注 “ 数 字 医 学 ” 中 与 临 床 相 关 的 数 字 医 疗 技
术 研 究 与 应 用 , 在 中 国 博 士 后 科 学 基 金 、 上 海 市 经 委 产 业 化 项 目 等 课 题 的 资 助 下 , 对 其 中 的 关 键 技 术 -- 医 学 图 像 处 理 、 计 算 机 辅 助 手 术 规 划 、 个 性 化 医
疗 辅 具 CAD/CAM、 与 手 术 导 航 等 领 域 展 开 了 下 列 研 究 :
1、 在 医 学 图 像 处 理 领 域 : 针 对 传 统 分 割 方 法 难 以 对 大 数 据 量 的 , 灰 度 差 别 不 大 、 界 线 模 糊 的 软 组 织 断 层 序 列 医 学 图 像 进 行 有 效 分 割 的 难 题 , 提 出 了
创 新 的 联 合 分 割 算 法 : 即 先 采 用 阈 值 和 区 域 生 长 结 合 的 方 法 进 行 初 次 分 割 , 然 后 以 改 进 的 分 水 岭 算 法 进 行 精 确 分 割 。 在 此 基 础 上 , 开 发 完 成 了
MedIMPro(MedicalIMageProcessing) 软 件 , 为 特 定 类 型 的 大 数 据 量 断 层 序 列 医 学 图 像 提 供 一 种 较 为 有 效 的 分 割 工 具 , 实 现 图 像 的 自 动 分 割 ( 人 工 干 预 程 度
极 少 ) 和 三 维 建 模 。
2、 在 计 算 机 辅 助 手 术 规 划 领 域 : 开 发 完 成 了 口 腔 种 植 手 术 规 划 软 件 与 颅 颌 面 整 形 外 科 手 术 规 划 软 件 , 研 究 并 实 现 了 其 中 的 关 键 算 法 , 包 括
:Cardinal 样 条 曲 线 构 建 算 法 、 多 平 面 重 建 (MPR) 与 曲 面 重 建 (CPR) 算 法 、 切 截 面 生 成 算 法 等 。 该 软 件 是 实 现 计 算 机 辅 助 定 位 导 向 模 板 ( 口 腔 种 植 外 科 )、
定 位 牙 合 板 ( 颅 颌 面 整 形 外 科 )、 以 及 基 于 图 像 引 导 的 手 术 导 航 系 统 的 基 础 。
3、 在 个 性 化 医 疗 辅 具 CAD/CAM 领 域 : 提 出 了 “ 计 算 机 辅 助 口 腔 种 植 外 科 定 位 导 向 模 板 ” 的 制 作 流 程 并 加 以 实 现 , 即 : 首 先 利 用 口 腔 种 植 手 术 规 划 软
件 进 行 术 前 方 案 设 计 , 其 次 利 用 图 像 配 准 技 术 将 激 光 扫 描 牙 合 面 数 据 与 CT 数 据 相 融 合 , 然 后 完 成 导 向 模 板 的 计 算 机 辅 助 设 计 , 最 终 采 用 快 速 原 型 技 术 制
成 导 向 模 板 。 在 此 过 程 中 , 提 出 了 SVD 结 合 ICP 的 图 像 配 准 算 法 , 并 以 此 为 基 础 , 开 发 完 成 了 LaserCTReg 软 件 , 实 现 了 激 光 扫 描 数 据 与 CT 数 据 的 融 合 功 能
。 介 绍 了 导 向 模 板 针 对 1 例 上 颌 右 侧 部 分 牙 列 缺 失 患 者 的 临 床 初 步 应 用 情 况 , 验 证 了 模 板 的 有 效 性 与 可 靠 性 。
4、 在 手 术 导 航 领 域 : 开 发 完 成 了 口 腔 种 植 手 术 导 航 系 统 、 与 颅 颌 面 整 形 外 科 手 术 导 航 系 统 , 包 括 其 中 的 软 、 硬 件 设 计 与 实 现 , 并 验 证 了 系 统 的 总 体
精 度 。 分 别 介 绍 了 其 各 自 针 对 一 例 上 颌 骨 缺 损 的 颧 种 植 手 术 、 一 例 颧 骨 复 位 翻 修 手 术 的 临 床 应 用 情 况 。
本 文 的 研 究 意 义 在 于 :
1、 在 医 学 图 像 处 理 领 域 : 有 效 解 决 了 特 定 类 型 的 大 数 据 量 断 层 序 列 医 学 图 像 分 割 困 难 、 繁 琐 费 时 、 精 度 难 以 保 障 的 难 题 ;
2、 在 计 算 机 辅 助 手 术 规 划 与 个 性 化 医 疗 辅 具 CAD/CAM 领 域 : 不 仅 在 国 内 首 次 建 立 了 基 于 CT 图 像 的 计 算 机 辅 助 口 腔 种 植 手 术 规 划 软 件 系 统 , 而 且 也 首
次 研 制 出 “ 三 维 数 字 化 定 位 导 向 模 板 ”, 打 破 了 长 期 以 来 我 们 只 能 依 赖 进 口 产 品 和 技 术 的 不 利 局 面 , 填 补 了 国 内 空 白 。 与 国 外 同 类 研 究 相 比 , 我 们 还 通
过 采 用 图 像 配 准 技 术 使 精 度 较 高 的 激 光 扫 描 牙 合 面 数 据 与 CT 图 像 相 融 合 , 从 而 研 制 出 高 精 度 “ 骨 - 邻 牙 联 合 支 持 型 ” 模 板 , 使 得 模 板 定 位 的 精 确 性 更 高 。

由 于 计 算 机 辅 助 定 位 导 向 模 板 技 术 有 力 减 小 了 种 植 手 术 的 难 度 , 使 口 腔 种 植 这 类 复 杂 手 术 为 广 大 医 学 院 校 毕 业 生 所 掌 握 , 因 此 , 有 利 于 提 高 种 植 手 术 的
普 及 率 , 使 我 国 口 腔 种 植 市 场 取 得 迅 速 的 发 展 , 具 有 广 阔 的 产 业 化 应 用 前 景 ;
3、 在 手 术 导 航 领 域 : 所 开 发 的 口 腔 种 植 手 术 导 航 系 统 、 与 颅 颌 面 整 形 外 科 手 术 导 航 系 统 在 国 内 均 属 领 先 , 将 有 力 推 进 临 床 治 疗 的 个 性 化 、 精 确 化 与
微 创 化 。 此 外 , 还 针 对 我 国 医 学 界 提 出 的 各 类 创 新 型 手 术 进 行 了 特 定 的 功 能 设 计 , 扩 大 了 手 术 导 航 系 统 的 应 用 范 围 , 更 符 合 中 国 临 床 实 际 需 求 。
引 证 文 献 (1 条 )
1. 江 飞 . 陈 宁 口 腔 种 植 诊 疗 实 践 中 的 思 考 [ 期 刊 论 文 ]- 医 学 与 哲 学 2010(2)
本 文 链 接 :http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_kqhmwkzz200804009.aspx
授 权 使 用 : 上 海 交 通 大 学 (shjtdxip), 授 权 号 :62452101-15b6-4576-84bf-9e2801303b32
下 载 时 间 :2010 年 11 月 8 日