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口腔修复体造型关键技术研究及其应用

2020-11-22阅读(662)

口腔修复体造型关键技术研究及其应用

论文摘要

随着技术进步,CAD/CAM技术在口腔修复诊疗过程中逐渐被广泛应用,使得修复体制作的质量、效率大大提高,正推动着新时期的“牙科技术革命”。口腔修复体造型是口腔CAD/CAM系统的基础核心技术,本文结合口腔临床医学应用实际,以口腔修复体造型技术为研究对象,以修复体造型流程为研究主线,系统研究了口腔修复体造型的相关基础理论、方法及关键技术。本文主要研究内容和成果如下:（1）设计了口腔修复体造型系统软件的总体构架,从系统研发角度,提出了软件系统结构包括:理论层、工具层和应用层三个部分,可以支持各种口腔修复应用需求。（2）提出了基于V-F（点-面）存储结构的AVL顶点聚合算法和基于虚AVL的邻边搜索优化算法。前者巧妙、高效地完成了去除冗余点的工作,将STL数据的存储尺寸压缩为原来的18%～25%;后者完成了数据的半边拓扑重建,使得后续对于边界边搜索、1环邻域搜索显示出较好的优势,实现了三角网格模型的快速拓扑重建。（3）提出了基于细分“薄膜变形包围”的曲面重建算法:首先通过对初始网格采用基于二次误差的网格简化优化算法,快速获得近似的基网格模型;然后采用“细分--吸引--松弛--细分”的算法,在给定精度下,异步、迭代地调整每一个网格顶点的位置,实现了具有细分连通性质的牙齿离散曲面重建。（4）提出了一种在牙齿预备体三角网格模型上实现边缘线自动、自适应提取的算法。在带状特征区域动态计算特征引导线,借助数理统计学相关系数的概念,自适应控制搜索球的直径,通过质心修正方法,快速完成关键特征点的动态搜索,并均匀采样数据点,拟合成边缘线,实现了修复体基牙网格模型边缘线的提取。（5）提出了标准冠数据库整体结构设计方法,采用逻辑层、物理层和管理层分离的三层构架,数据库的物理实现采用XML文档结构。设计了基于ActiveX控件技术的面向角色的三维标准冠模型预览窗口,可以分级隐性管理多角色对应三维标准冠模型预览功能控制使用,实现了口腔修复体造型系统标准冠数据库的建立。

论文目录

  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 面向口腔修复的CAD/CAM 系统
  • 1.2.1 口腔修复CAD/CAM 系统基本组成
  • 1.2.2 口腔修复体造型新技术
  • 1.3 口腔修复体CAD/CAM 技术发展现状
  • 1.4 本文的选题背景和研究内容
  • 第二章 口腔修复体造型系统构架
  • 2.1 引言
  • 2.2 造型系统总体结构设计
  • 2.2.1 造型系统研发层次结构
  • 2.2.2 造型系统总体构架
  • 2.2.3 造型系统关键技术
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 STL 数据快速拓扑重建技术
  • 3.1 引言
  • 3.2 三角网格模型的描述
  • 3.2.1 三角网格表示
  • 3.2.2 三角网格拓扑邻域表示
  • 3.3 STL 文件数据格式
  • 3.4 三角网格拓扑数据结构表示
  • 3.5 半边拓扑结构的快速重建算法
  • 3.5.1 类和结构体设计
  • 3.5.2 基于V-F 存储结构的AVL 顶点快速聚合算法
  • 3.5.3 基于虚AVL 的半边拓扑快速重建算法
  • 3.6 算法实例
  • 3.6.1 测试环境
  • 3.6.2 拓扑重建算法比较测试结果与分析
  • 3.6.3 拓扑重建算法应用测试结果与分析
  • 3.7 本章小结
  • 第四章 牙模曲面重建技术
  • 4.1 引言
  • 4.2 “薄膜变形包围”曲面重建算法
  • 4.2.1 算法流程
  • 4.2.2 基网格构造
  • 4.2.3 LOOP 细分曲面
  • 4.2.4 吸引算子下的位置修正
  • 4.2.5 LAPLACIAN 光顺算子下的位置修正
  • 4.3 算法实例和误差分析
  • 4.3.1 算法实例
  • 4.3.2 模型重构质量分析
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 牙齿预备体边缘线自适应提取技术
  • 5.1 引言
  • 5.2 预备体边缘线提取流程
  • 5.3 预备体边缘线抽取算法
  • 5.3.1 离散数据点曲率估算
  • 5.3.2 启发式自适应搜索
  • 5.3.3 自动搜索特征关键点算法
  • 5.3.4 边缘线拟合
  • 5.4 算法实例与分析
  • 5.4.1 标准预备体模型的边缘线提取
  • 5.4.2 数据比较
  • 5.4.3 扩展工业应用
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 标准牙冠数据库建库技术
  • 6.1 引言
  • 6.2 标准冠数据库总体设计
  • 6.3 数据物理层
  • 6.3.1 标准牙冠模型数据获取
  • 6.3.2 标准牙冠模型预处理
  • 6.3.3 模型数据格式
  • 6.3.4 标准牙冠图例
  • 6.4 数据逻辑层
  • 6.5 数据管理层
  • 6.6 三维模型预览控件设计与实现
  • 6.6.1 预览控件结构设计
  • 6.6.2 预览控件面向角色的功能设计
  • 6.7 本章小结
  • 第七章 虚拟咬合仿真技术
  • 7.1 引言
  • 7.2 虚拟咬合仿真设计流程
  • 7.3 咬合数据转移
  • 7.3.1 上颌和髁状突中心转移
  • 7.3.2 上下颌正中对位
  • 7.3.3 整体匹配
  • 7.4 虚拟咬合运动仿真
  • 7.4.1 开闭口铰链运动
  • 7.4.2 侧移运动
  • 7.5 虚拟咬合分析
  • 7.5.1 动态咬合区域检测
  • 7.5.2 咬合区剖切面分析
  • 7.5.3 咬合距离测量
  • 7.5.4 虚拟咬合仿真试验的讨论
  • 7.6 本章小结
  • 第八章 口腔修复体曲面变形设计技术
  • 8.1 引言
  • 8.2 离散曲面变形
  • 8.3 修复体模型整体变形设计
  • 8.4 基于细分空间连续的修复体模型曲面局部变形设计
  • 8.4.1 基于细分空间连续变形原理
  • 8.4.2 构建模型控制网
  • 8.4.3 模型网格和细分空间的关联
  • 8.4.4 模型的约束变形设计
  • 8.4.5 算法实例
  • 8.5 基于DFFD 的切牙模型变形设计
  • 8.5.1 牙冠的DFFD 变形设计流程
  • 8.5.2 算法实例
  • 8.6 本章小结
  • 第九章 总结与展望
  • 9.1 总结
  • 9.2 展望
  • 附录1
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间的研究成果及发表的学术论文
  • 一、在学期间发表的学术论文
  • 二、在学期间参加的科研项目

    • 相关论文文献

    • [1].口腔修复体造型关键技术的研究与探索[J]. 全科口腔医学电子杂志 2016(18)
    • [2].口腔修复体造型关键技术的研究与探索[J]. 中国农村卫生 2016(22)
    • [3].口腔修复体研磨粉尘对临床医生机体的影响[J]. 现代口腔医学杂志 2018(02)
    • [4].2019年中国技能大赛全国卫生健康行业(口腔修复体制作工)职业技能竞赛决赛入围公示名单[J]. 中华老年口腔医学杂志 2019(05)
    • [5].国家卫生健康委人才交流服务中心关于举办2019年中国技能大赛全国卫生健康行业(口腔修复体制作工)职业技能竞赛工作的通知[J]. 中华老年口腔医学杂志 2019(05)
    • [6].口腔修复体材料与天然牙的磨损匹配性研究[J]. 人工晶体学报 2014(04)
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