由于测量无牙颌牙槽嵴软组织形态及颌位关系有困难,计算机辅助设计/制造(computer aided design/manufacturing,CAD/CAM)系统目前主要应用于冠、桥、嵌体等固定义齿修复[1]。国内关于全口义齿CAD方面的研究也集中在模拟口腔高级修复专家全口义齿的排牙过程[2],尚未能解决模型的三维(3D)数据测量和显示。本项研究通过应用三维坐标测量机(3 dimensional coordinate measuring machine,3DCMM)获取无牙颌模型的3D信息,在计算机上实现重建,为全口义齿CAD系统提供参考。
1.研究方法:
(1)测量:常规取模,人造石灌模。应用CNC C700 3DCMM(德国蔡司公司生产)测量时,探头沿着一组截面对上、下无牙颌模型的表面扫描,得到每一点的3D坐标值(X、Y、Z)。要求:①
在模型表面曲率变化较大处(如牙槽嵴)选择测量点的数目要多;②在本坐标系内无法测量的倒凹区域(如上、下唇侧前庭,下颌舌骨嵴下方等处)应将模型转动并重新安置在一新坐标系中再进行测量。
(2)数据处理:将模型表面所得有序点的3D坐标 转化为数据文件并用软件读取。通过坐标系的平移、空间旋转,将两坐标系的数据拟合,实现其统一。
(3)显示:应用非均匀B样条方法对所测得的无牙颌模型表面的数据点进行两个方向(u,v)的参数化。根据模型表面测量点的坐标值反求曲面的控制顶点,显示出具有确定形状的上、下无牙颌的虚拟模型。本项研究应用C语言、FOXPR2.5和ACAD软件包联合编程。
2.结果:
将测得的有序点3D坐标进行数据处理,采用B样条方法,经曲面建模,生成上、下无牙颌的虚拟模型。实现了无牙颌模型的计算机3D显示。上、下无牙颌虚拟模型可在3D方向旋转观察,其数学模型是双3次B样条曲面。
3.结论:
3DCMM和B样条方法为计算机辅助无牙颌模型的3D显示提供了基本测量工具和建模方法。该无牙颌模型的3D显示系统为全口义齿的CAD系统提供了必要条件。
|