特征映射法:三维义齿表面变形设计新策略

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"基于特征映射的三维义齿表面变形设计方法" 在牙科CAD/CAM系统中,三维义齿表面的设计是一个至关重要的步骤,它需要确保设计出的义齿形状与患者口腔的咬合环境相适应,并且保持牙齿的拓扑结构特征不变。传统的设计方法往往依赖于手动调整标准牙的表面控制点,这可能导致表面失真和牙齿的拓扑结构破坏。为了解决这个问题,"基于特征映射的三维义齿表面变形设计方法"提出了一种创新的解决方案。 该方法的核心在于特征映射。首先,通过识别预备体(即待修复牙齿)与同名标准牙的关键特征,比如牙尖、窝沟等。然后,利用径向基函数(Radial Basis Function, RBF)来建立这两者之间的映射关系。RBF是一种强大的数学工具,常用于插值和逼近问题,可以有效地处理非线性关系。通过对应特征点的位置对齐,确保了特征的一致性,接着利用RBF对表面进行插值变形,使得义齿表面能够按照预定的特征进行合理变形。 在实施过程中,设计者首先选择合适的标准牙模型,然后识别并标记出预备体和标准牙的特征点。接着,通过RBF构建的映射函数,将标准牙的特征点位置映射到预备体上,实现表面的变形。由于这种方法是基于特征的,因此可以更好地保持牙齿的拓扑结构,避免局部变形导致的扭曲失真。 实验结果显示,这种方法在下颌第一磨牙嵌体设计案例中表现出色。设计过程简单,标准牙的曲面变形合理,避免了曲面失真,生成的嵌体与预备体匹配度高。这对于提高患者佩戴的舒适度以及减少术后并发症,如牙本质敏感和继发龋,具有重要意义。 这项工作为义齿CAD/CAM系统提供了一种新的设计策略,通过特征映射和RBF技术,实现了快速、精确的义齿表面设计,有助于提升修复体的质量和临床应用效果。关键词包括:义齿、特征映射、径向基函数、表面变形。这种方法的引入,不仅简化了设计流程,而且提高了设计精度,对于推动口腔修复技术的进步具有积极的贡献。