摘要：通过获取的数据进行三维建模的精度直接影响后续的设计与加工制造。目前数据采集有多种方式,而单一数据源建模已经难以满足需求,为解决这一问题,提出一种多源数据融合方法。首先运用基于启发式搜索策略的特征线提取算法提取固定模型的融合区域,然后采用迭代最近点算法实现两模型的空间位置匹配,最后基于迭代拉普拉斯变形对两模型进行表面形态融合,实现两者之间融合。数据源采用下颌CT数据以及光学三维扫描模型,试验表明该技术路线稳定可靠,融合过程无形态扭曲,最终结果反映物体真实物理结构,得到既有表面高精度又具有内部结构的三维模型。

摘要：牙体预备是牙齿硬组织疾病治疗的关键环节。为开发新的牙齿预备操作模式并实现自动化预备体制备,研究了复杂形状、多约束牙齿预备体模型的计算机生成和参数化修改。首先,针对三角网格模型尺寸约束特点,通过分析模型尺寸链之间的关系,提出了预备体模型生成的参数化操作,通过此操作能够生成全瓷修复标准范围内的预备体模型;同时,利用基于历史的方法实现了预备体模型的参数化动态修改。磨牙和前磨牙各20例预备体参数化实验证明,此算法能够很好地完成预备体模型生成和参数化修改。通过第三方软件Geomagic Studio证实模型设计偏差在48μm以内,小于100μm的临床密合精度要求。为改革预备体临床操作模式,研发自动化牙体预备设备打下了坚实的基础。

摘要：目的:建立一种椅旁设计制作牙支持式种植导板的临床流程,并评价种植体植入准确度。方法:选取1名Kennedy Ⅲ类单牙缺失患者,完善术前检查,获取CBCT数据及口内扫描数据,导入coDiagnostiX软件设计种植导板,利用椅旁熔融沉积成形打印机打印导板。导板引导种植备洞,植入种植体后即刻口内扫描,获得种植体的三维位置信息,与术前设计比较,评价种植体植入准确度。结果:导板就位、固位良好,导板引导下顺利完成备洞,植入种植体。准确度评价显示,种植体角度偏差3.1°,三维偏差、近远中偏差、颊舌向偏差、[牙合]龈向偏差在种植体平台部分别为:1.03、0.33、0.44、0.98 mm;在种植体根尖部分别为:1.31、0.81、0.29、0.99 mm。结论:牙支持式椅旁3D打印种植导板能高效、准确的指导临床应用。

摘要：目的比较目前常用的4种配准方法配准牙颌区域三维表面数据和体数据的精度，为临床选择三维数据配准方法提供依据。方法采集1例下颌牙列完整的安氏I类错拾畸形患者牙颌区域锥形束cT体数据及其牙颌模型激光扫描表面数据，分别采用基于标志点配准的定位球心和解剖标志点配准方法，以及基于迭代最近点算法的局部特征区域和全局配准方法，对两种数据进行配准，利用三维测量软件的偏差分析功能计算配准误差，比较4种配准方法的配准精度。结果定位球心方法、解剖标志点方法、局部特征区域配准方法和全局配准方法的配准偏差分别为-（0．082±0．221）、-（0．104±0．218）、-（0．047±0．138）和-（0．025±0．129）mm。结论基于迭代最近点算法的两种配准法精度好于基于标志点配准的两种配准方法。同时，全局配准方法的精度略好于局部特征区域配准方法，定位球心方法的精度略好于解剖标志点方法。

摘要：目的:研究飞秒激光表面处理后获得的微沟槽结构对氧化锆表面显微形貌、晶相组成及弯曲强度的影响,为氧化锆种植体表面微观结构优化提供参考。方法:根据不同表面处理方法,将57个计算机辅助设计/计算机辅助制造(computer aided design/computer aided manufacture,CAD/CAM)的长方体氧化锆标准试件(20.0 mm×4.0 mm×1.4 mm)分为3组(每组19个):(1)终烧结组,终烧结后无处理,作为对照;(2)喷砂组,终烧结后用110μm氧化铝(Al_(2)O_(3))喷砂;(3)微沟槽组,用飞秒激光加工宽50μm、深30μm、间距100μm的微沟槽。通过扫描电镜和3D激光形貌测量显微镜观察表面显微形貌,计算各组表面粗糙度和微沟槽组的沟槽尺寸,采用X射线衍射仪进行晶相分析,进行三点弯曲试验,通过Weibull分布分析其强度特征。结果:扫描电镜显示终烧结组表面较为平整,晶粒结构清晰,喷砂组表面凹凸不平,出现边缘锐利的凹坑,形状不规则,微沟槽组表面微沟槽排列规则,未见明显缺陷,沟槽内壁形成纳米级颗粒状显微结构。微沟槽组粗糙度Ra值(9.42±0.28)μm显著高于喷砂组(1.04±0.03)μm和终烧结组(0.60±0.04)μm,喷砂组与终烧结组之间差异亦有统计学意义(P<0.001)。飞秒激光加工的微沟槽尺寸精确,宽度(49.75±1.24)μm,深度(30.85±1.02)μm,间距(100.58±1.94)μm;晶相分析结果显示,喷砂组的单斜相体积百分数(18.17%)较终烧结组(1.55%)明显增加,微沟槽组(2.21%)与终烧结组相近;喷砂组的弯曲强度(986.22±163.25)MPa与终烧结组(946.46±134.15)MPa相比差异无统计学意义(P=0.847),而微沟槽组弯曲强度(547.92±30.89)MPa较其余两组显著下降(P<0.001);终烧结组、喷砂组、微沟槽组的Weibull模数m分别为7.89、6.98、23.46。结论:飞秒激光处理可在氧化锆表面形成具有微纳结构的微沟槽,会显著降低氧化锆的弯曲强度。

摘要：目的 应用自行研发的口腔临床微机器人自动化牙体预备系统（简称自动备牙系统）,探索全冠预备的适宜参数,以期提高自动化牙体预备的质量,为该系统应用于临床奠定基础.方法取20颗树脂牙,制成树脂牙试件,用自动备牙系统,控制皮秒激光束按规划路径完成树脂牙试件的二维切削,用激光显微镜测量每层切削的深度值,将均值确定为单层切削深度.用口内扫描仪获取另11颗树脂牙三维数据,行全冠预备体计算机辅助设计（computer aided design,CAD）,将CAD数据导入自动备牙系统控制软件,以单层切削深度值为参数,用自动备牙系统,按层切方式控制激光聚焦光斑,在仿头模内对置于牙颌模型内的树脂牙行全冠牙体预备.同法获取激光切削天然牙的单层切削深度,在仿头模内对15颗第一磨牙天然牙（北京大学口腔医学院·口腔医院口腔颌面外科门诊提供）进行全冠牙体预备.用口内扫描仪获取树脂牙和天然牙预备体的三维数据,对比分析预备体三维数据与CAD数据的整体平均误差.结果皮秒激光切削树脂牙和天然牙试件的单次切削深度分别为（60.0±2.6）和（45.0±3.6）μm.用自动备牙系统在仿头模内完成了树脂牙和天然牙的全冠牙体预备,分别耗时（13.0±0.7）和（17.0±1.8）min.树脂牙预备体龈向预备深度为（2.089±0.026）mm,误差为（0.089±0.026）mm;轴面聚合度为6.56°±0.30°,误差为0.56°±0.30°;预备体三维数据与CAD数据的整体平均误差为0.02~0.11 mm.天然牙预备体龈向预备深度为（2.097±0.022）mm,误差为（0.097±0.022）mm;轴面聚合度为6.98°±0.35°,误差为0.98°±0.35°;预备体三维数据与CAD数据的整体平均误差为0.05~0.17 mm.结论自动备牙系统可控制皮秒激光,按单次切削深度完成树脂牙和天然牙的自动化全冠牙体预备,预备精度可满足临床需要.