第
35
卷第
5
期
2009
年
5
月
北京工业大学学报
JOURNAL
OF
BEIJING
UNIVERSITY
OF
TECHNOLOGY
全口义齿数字化设计系统
韩景芸
1
,
2
,孙玉春
3
Vol. 35
No.5
May 2009
(1.北京航空航天大学生物与医学工程学院,北京
100191;
2.
北京工业大学北京市先进制造技术重点实验室,
北京
100124;
3.
北京大学口腔医学院,北京
10008
1)
摘 要
E
为了取代全口义齿传统经验型的手工制作方法,将数字化技术与中性区理论相结合,研发了全口义齿
的数字化设计系统.该系统附带完全类型的人工牙数据库,采用"人工牙库=人工牙三维模型库+患者个性生
物特征库"的知识结构描述方法,不仅重建了三维牙摸,而且增了点、轴、坐标系等生理特征几何基准,建立起人
工牙与选牙、排牙决策方案的相关性.排牙时,系统基于无牙颁模型的曲率特征,自动创建上前牙、下前牙、上后
牙、下后牙的排牙线,同时制定了区域参数化排牙法则,实现了人工牙在排牙线上的个性化就位.最后基于特征
曲面造型法,完成基托的设计.本系统以
SCOLL
语言为平台开发,界面友好,在任意设计阶段都可穿插人机交
互,实现了个性、自动而又不失人性化的数字化设计流程.
关键词
E
全口义齿;中性区;数字化;计算机辅助设计
中图分类号:
TP
391; R 783
文献标识码
:A
文章编号:
0254 - 0037(2009)05 - 0587 - 05
全口义齿是目前无牙顿患者最主要的修复方式.一个制作合理的全口义齿不仅能重建良好的咬合关
系,恢复咀嚼功能,而且能以假乱真,达到与五官的自然协调,实现使用性与美观性的完美统一.目前,全
口义齿的研究主要集中在
2
个方向:一为排牙方法和个性美学的研究.提出了多种排牙理论
[M]
,其中中
性区理论不仅考虑了静态时刻的固位力和咬合平衡,而且更关注咀嚼等动态环境中的肌肉平衡对义齿稳
定性的影响,有学者通过临床试验证明中性区排牙通过颊、唇、舌的协调作用平衡了不稳定的杠杆作
用
[46]
,较其他排牙方法更先进,但中性区技术的临床操作要求高,从而限制了推广应用.另一方向为计算
机技术的应用.近
20
年来,国内外的学者对口腔固定修复体
CAD/CAM
进行了深入而广泛的研究
[78]
,全
口义齿作为经验依赖性最强的一种修复类型,因极强的个体差异性、模型的复杂性以及缺少制作过程的定
量分析与描述,所以针对全口义齿
CAD/CAM
的研究较少,且未形成完整的具有实用价值的技术路线.
作者将数字化技术与中性区理论相结合,开发了全口义齿专用
CAD
设计系统,实现了基于中性区理
论的自动排牙和个性基托的自动创建,强化个性特征,以高效、精确的数字化设计取代繁重的经验型手工
操作.
1
全口义齿数字化制作技术路线
全口义齿
CAD/CAM
技术还停滞在前期建模阶段,所涉及的基本理论和关键技术的研究非常有
限
[9·11]
,"设计一加工"还未形成可执行性方案,至今还未加工出一套真正意义上的数字全口义齿.
考虑到全口义齿形状复杂,且人工牙和基托所用材料的材质、色泽存在显著差异,直接加工难度较大,
本文以快速成型这种不受形状限制的加工方法作为后期制作环节.同时由于目前还未开发出直接可用的
生物加工材料,因此采用间接法进行义齿的制造.流程如图
1
所示,即由全口义齿数字模型分别创建上下
顿的阴型型盒,并加工成型,然后通过插入相应人工牙、填充树脂压制的方法实现制作.
收稿日期:
2007-11-06
基金项曰:国家自然科学基金资助项目
(30772446)
.
作者简介:韩景芸(1
977
一)
.女,山东济南人,讲师.