口腔数字化技术范文
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篇1
【中图分类号】R78 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949(2014)03-0068-01
随着现代医疗技术的发展,数字化技术已经被应用到口腔临床医疗当中,数字化技术中的辅助制造、辅助设计以及快速成型等技术[1]在口腔医疗中逐渐得到认可。本文主要对数字化口腔医疗技术在口腔整形方面的临床应用效果进行了分析,并对患者治疗满意情况进行了比较分析,现将结果报告如下。
1资料与方法
1.1 一般资料
选取自2011年1月至2013年12月间在我院口腔科接受口腔整形的患者共203例,其中男104例,女99例,年龄为16-38岁,平均为20.2±3.5岁。其中2011年1月至2011年2012年5月间共101例,将其分为对照组;2012年6月至2013年12月间共102例,将其设为研究组,两组患者在性别、年龄以及口腔整形类型上不具有明显差异。
1.2 方法
我院从2012年6月起使用数字化口腔医疗技术,具体方法包括:(1)数字化印模技术。治疗中所应用的口腔相机为CEREC测量相机[2],在整形过程中先用相机对患者口腔内部情况进行光学取模,并利用三维图像对患者口腔内后牙和预备体进行记录,并对患者牙齿倒凹区进行拍摄,获得该区域数据;(2)CAD辅助设计技术。根据取模结果利用CAD制图对患者牙齿的全冠、部分冠、固定桥、铁面、嵌体进行设计。并根据患者口腔内牙齿畸形情况,从牙齿形态数据库中为患者选择接近的牙冠,在位置拟定后对虚拟牙齿进行三维建模,并利用成型工具对牙齿沟窝脊进行修正;(3)CAM辅助制造技术。应用Cerec3D和Kavo Everest系统[3]来完成对患者延迟修复体的研磨切削。医生在完成对患者修复体设计之后,将修复体数据上传到数控加工系统中,计算机将自动完成对瓷块的研磨切削工作,形成全瓷修复体。而对于氧化锆的修复体材料则需依靠Kavo Everest系统完成对预结晶陶瓷的加工作业,然后将修复体放入结晶炉中进行结晶处理,以使修复体达到牙齿整形的相应硬度;(4)RP快速成型技术。这类技术有SLA技术和SLS技术之分,在整形过程中,医生可根据患者具体整形要求或牙齿情况来判断选择何种成型技术。
1.3 治疗效果评定
采用我院自制调查问卷对两组患者接受整形手术后的治疗满意情况进行调查,计算相关满意率,比较两组满意率之间的差异。其中整形治疗满意度共分为三个等级,分别是非常满意、比较满意以及不满意,满意率的计算为达到比较满意以上等级的患者数与总患者数之比。
1.4 统计学方法
采用SPSS16.0对两组患者的治疗满意数据进行统计分析,并对相关满意率进行卡方检验,其中P
2 结果
两组患者对口腔整形手术的效果满意情况如表1所示,从表中可以看出,对照组患者的治疗满意率为89.12%,研究组患者的治疗满意率为97.06%,研究组的治疗满意率明显高于对照组,P
3讨论
随着口腔医疗技术的发展,数字化技术已经成为口腔整形治疗中的发展趋势,其在口腔整形中的应用不仅能够减少操作失误,而且能够提高整形治疗效果,提高患者对整形治疗的满意度。本文主要对数字化口腔医疗技术在口腔整形中的应用进行了分析,结果显示,与未使用数字化医疗技术的患者组相比,接受数字化医疗技术治疗的患者组,其对整形效果的满意率明显高于对照组。这说明数字化医疗技术能够明显提高口腔整形效果,减少操作失误带来的资源浪费。在本次研究中所应用到的数字化技术主要有数字化印模技术、辅助设计、辅助制造以及快速成型技术。其中利用数字化印模技术能够对患者口腔牙齿各个侧面进行取模,获得患者牙齿的各方面数据,为后面的整形设计和修复体设计提供依据。而数字化技术的应用则使得口腔整形中的预备体精度提高,也避免了以往手工取模时患者出现的呕吐现象,提高了患者舒适度。在本次研究中主要是应用口腔相机完成取模工作,而实际上还有另一种印模技术,即3MEspe椅旁口扫描仪[4],这种技术在口腔整形中也有应用。在本次研究中,CAD辅助设计和CAM辅助制造技术的应用使得医生能够利用计算机完成对修复体的设计制造工作,而在以往则需要医生用手工设计方法,通过一次一次试戴来完成修复体的修正工作,这不仅增加了医生的工作量,而且还增加了患者到院的次数,影响医院服务质量[5]。而快速成型技术则能够快速对设计完成的修复体进行制作,缩短修复体制作时间,让患者能够在最佳整形时间内完成整形治疗,提高整形效果,同时,修复体制作时间缩短也使得患者到院次数减少,治疗周期缩短,有利于提高患者对整形治疗满意度。
综上所述,数字化口腔医疗技术能够明显提高口腔整形效果,提高患者对整形治疗的满意程度,减少资源浪费,提高口腔整形技术水平,值得在临床中进行推广应用。
参考文献
[1]董丽,梁正,李芳.数字化技术在口腔医疗中的应用[J].山东医药,2011,51(49):117-118.
[2]李刚.数字化口腔医学影像的工作原理及其临床意义[J].中华口腔医学研究杂志(电子版),2013,7(4):8-8.
[3]徐明明,刘峰.CAD/CAM技术在口腔修复中的应用――数字印模技术[J].中国实用口腔科杂志,2013,11(6):321-326.
篇2
影时用它把IP板的软和IP板盒的硬进行互相转化,摄影完后用西门子数字成像处理系统对已摄影好的IP板进行扫描,再用Sony相机打印,从而得到口腔全景数字化影像。结果改进技术后得到了高质量的数字
化影像,随机搜集200例影像资料,进行质量评比和统计分析,其优片率达97以上。结论此技术可获得与其他CR一样优点众多的1:2腔曲面全景数字化影像,可与医院设备支持匹配,合理优化资源,且具有动
态范围调节灵活、投资小、收效大等优点。
【关键词】放射摄影术;全景;数字化影像;X线影像增强;放射摄影术;牙科;数字
伴随着医学技术的迅猛发展,计算机数字成像技术越来越成熟,其具备的优势使其获得了临床的广泛应用,同时该技术能够与传统的X线机有机兼容,也就是说仅需要将处理完毕的数字版盒放入到扫描仪中就能够对其进行相应
的处理,但是由于传统的曲面断层机摄像主主要是在三轴连线转换而形成的体层夹缝中进行,为此,若不对该设施进行相应的改进是无法获得所需的数字化影像的[1]。现对两种机器进行研究对比,了解两种机器在成
功连接后,收集改进新技术以及获取数字化影像之后,对99例传统口腔全景X线片和99例口腔全景数字化成像的分析对比,了解其在临床中的应用价值。
1机器与研究方法
8in×10inPcCRIPCasstte,传统岛津颌面曲面断层机一台,西门子与OREXPcCR1417ACL4扫描仪,DigialFilmImagerUP-DF500Sony成像仪以及结合所需特制一套特殊的载体作为本次资料的主要设施设备。在进行断层摄像的过程
中,首先从硬匣内将8in×10in数字板抽取出来,随后将其置于特殊的数字软皮载体盒中,使其始终固定,与此同时,将特殊的数字软皮载体盒置于岛津口腔传统断层机的轴承上,再进行摄像操作。按照常规的方法完成摄像后
,再在可见光的条件下将从软皮载体中将数字板抽出,再将其重新放回到其原本所在的数字板盒内,随后再将西门子ACL4扫描仪按照规定插入进行行数字处理,再将所获影像进行窗宽,窗位的调整后处理,影像达到最佳后用
激光相机打印,便可得到能达到满足临床诊断要求的口腔数字化全景影像CR片,并且能够确保其有较高的质量。
2图像质量评价标准
根据中华放射学杂志编委会所颁布的相关评片标准对图像质量进行评价分析,将图像质量分为甲、乙、丙、废这四大级别。甲级:能够看到图像中喙突套、髁状突出现对称,有非常自然的硬腭线影,清晰的下颌管,并且患者
的全口牙非常完整没有任何重叠的情况,患者的颞下颌、上颌窦、上下颌骨关节之间的密度非常适当且有非常分明的层次,同时对比度和锐利度均良好且鲜明。乙级:出现一项未能够满足甲级标准。丙级:出现二项或以上未
能够满足甲级标准,其整体的影像能够进行X线诊断。废片:不能够满足X线的基本要求,并且无法进行相应的诊断。其中不属于特殊病例和操作责任的情况除外。在全院范围内收集99例患者的传统口腔全景普通X线片,以及99
例改进后口腔全景数字化CR片,并将两组资料进行对比。统计学分析:使用X2检验分析比较,X2=40.62,P
技术组明显高出许多,由此可知,对数字化影像进行相应的技术改良后,相较于传统口腔断层影像更加具有优势。
3讨论
通过对传统的口腔曲面断层摄像设备进行相应的技术改良后,所获得的数字化影像技术更加符合现代临床所需,该改良技术主要是将数字板上微量元素铕(Eu抖)的钡氟溴化合物的辉尽荧光特性充分的发挥出来,由于其波长非
常敏的[2],因此,在进行摄像和读取数据时,均需要对其进行屏蔽,但是由于普通的可见光存在于其波长之间,为此,允许在可见光的条件下,将数字板从皮套中取出,而普通光对数字板上的潜影的影响较弱,再加
之CR在对扫描仪进行读像时同样有窗宽,这就能够起到窗位调整的效果,因此普通光对数字板的影响就可以完全忽略。同时所研制的软皮载体能够对数字摄影IP硬盒的硬直和传统口腔曲面断层机轴承的弯曲起到转化的作用,
这就能够有效引导数字处理系统和传统口腔曲面断层摄影进行结合,正是如此,因此通过这种方法获得的口腔全景数字影像质量更高。更加适用于临床对口齿质量的判断。特别是县级基层医院还没有DR设备的情况下更有意义
。通过新技术改良的CR操作起来更加得简单方便,更加匹配传统口腔曲面断层设备,能够有效解决长期存在的X线胶片传统处理方法与图像质量不高的缺陷、工作效率和相关费用,而且避免了传统图像处理中化学药水对病人和
医务人员的危害以及对环境造成污染的情况。通过改良后的全景数字影像,更加灵活地适用于扫描仪的后处理,保证照片有更好的效果,不仅如此,其摄像条件也更加宽容,进而使X线管球的使用时间得到延伸,同时还有效避
免了X射线对人体造成的影响,减少了废片率,使甲片率成功突破了96及以上。通过新技术的改进,口腔数字化全景片的质量得到了有效提升,图像的对比度、密度适合、锐利度分明、层次清楚均更好。并且还使其具备了
DICOM系列的功能,更加便于储备和传送。除此之外,其还能够将对规范地对患者信息记载,比传统口腔全景片简单。由此可知,经过改进的新技术更加节省投资、效率更高且更加简单易操作。特别是经济不发达的基层医院来
说更有研究使用价值。
参考文献
篇3
[关键词]可视化;口腔种植;临床应用;研究进展
1影像学技术在口腔种植的应用
医学影像新技术层出不穷,从开始的X线、B超、CT、MRI、PET,再到后来的医学图像三维重建可视化,其中,X线和锥形束计算机断层技术(conebeamcomputertomography,CBCT)在口腔临床应用广泛。X线片空间分辨率高于CT、价格便宜、放射剂量少、使用安全,但是其仅能显示局部解剖结构的二维平面图像,且常出现变形和失真。CBCT与X线片相比,可从三维角度显示颌骨解剖结构,弥补了二维平片的缺陷,但有金属伪影等失真现象。目前在口腔种植术前,均建议拍摄CBCT以评估患者牙槽骨骨量和质量,极大提高了口腔种植成功率和准确率。Michele等[3]对离体下颌骨分别进行CT和CBCT扫描发现,相对于CT扫描,CBCT放射剂量较小且成本较低,可以获得临床可接受的颌骨重建精度以及骨质密度评估精度,但其影像学重建精度低于CT扫描。Lílian等[4]研究了100例患者的CBCT后发现,CBCT可以精确重建包括下颌下腺窝深度、骨质深度与厚度、皮质骨厚度、下颌神经管等下颌骨解剖标志,对临床医生进行牙种植术有重要指导意义。Maryam等[5]通过研究157例患者的曲面断层片与CBCT发现,与平面的曲面断层相比,CBCT不仅能全面观察上颌磨牙根尖与上颌窦底的毗邻关系,对于上颌磨牙根尖周炎引起的上颌窦病变的诊断也明显高于曲面断层片。
2可视化技术在口腔种植的应用进展
种植义齿因固位支持效果理想、美观舒适、对邻牙无伤害等优点,逐渐成为牙列缺损和缺失患者口腔修复的首选方法[6]。然而,种植体植入的角度和位置常受手术视野、骨内神经、颌骨生理或病理性吸收等条件限制,因此可能出现诸多手术和修复并发症[7]。所以科学精确的术前规划十分重要,目前应用于口腔种植的三维可视化技术主要为:3D打印种植导板技术、虚拟现实技术以及基于VisualizationToolkit(VTK)软件平台的医学图像三维可视化系统。
2.13D打印种植导板技术
2.1.1种植导板的定义
3D打印技术是以计算机辅助设计(computeraideddesign,CAD)、计算机辅助制造(computeraidedmanufacturing,CAM)技术、激光技术、计算机数控技术以及新材料技术为基础发展起来的一种基于计算机三维数字成像技术和多层次连续打印技术制造实体模型的方法[8]。种植导板由导管与定位板组成,其中导管的位置和角度记录了术前设计的种植置、角度、深度信息,导管可将这些信息转移到手术中,使种植体植入到准确位置。导板通过与骨、牙齿或牙槽嵴表面贴合起定位作用,根据种植导板支持组织不同可分为黏膜支持式、骨支持式、牙支持式和混合支持式[9-11]。
2.1.2种植导板的特点
随着口腔种植学的飞速发展以及患者要求的提高,数字化种植技术成为当前口腔种植学研究的热点。以CAD/CAM技术制作的快速成型种植导板,可根据数字化重建患者颌骨解剖信息,为不同患者制定全面、科学、精确的种植术前规划。利用CBCT对患者口腔进行数字化影像扫描定位后,将数据导入相应软件,实现影像信息向数字化信息的转化,系统全方位的将患者牙齿、牙周组织、牙神经、牙槽骨等逼真地呈现在医生和患者面前[12-15]。医生根据颌骨的三维解剖结构和咬合关系设计种植体的最佳植入方案,包括种植体的位置、角度、数目、深度,将设计方案数据输入到医学专用快速成形机直接制作导板[11,16]。
2.1.3种植导板的研究进展
种植导板精确性的评价是通过把种植后的三维影像与术前模拟种植的三维影像进行配准,测量实际种植体的位置与模拟种植体的位置偏差值(颈部、底端、角度)来进行的。风险评估显示,种植体头部的偏差极限值对于种植体成功与否尤为重要,当水平偏差达1.86mm或垂直偏差达2.7mm可能会对种植体周围解剖结构造成损害[17]。目前国内外对种植导板精确性评价的研究较多,结果各有不同。Vermeulen等[18]在体外模型上分别研究了徒手种植和种植导板引导单牙缺失牙种植的精度,结果发现:导板种植在种植体颈部平均偏差为0.42mm,底端平均偏差为0.57mm,平均角度偏差为2.19°,均远高于徒手种植精度。Alzoubi等[19]通过对比种植导板引导下即刻种植与延期种植的精度发现,二者在颈部偏差和角度偏差无统计学差异,平均偏差分别是0.85mm和0.88mm,3.49°和4.29°,在种植体底端,即刻种植精度高于延期种植精度,平均偏差分别是1.10mm和1.59mm。Yolanda等[20]通过统计1602篇关于种植导板精度研究的文献,Meta分析显示:与牙支持式导板相比,骨支持式导板角度偏移较大,颈部偏差和顶端偏差二者无明显统计学差异。回顾性研究发现:黏膜支持式导板在颈部偏差、底端偏差和角度偏差均大于骨支持式导板,与牙支持式导板相比二者无明显统计学差异。国内种植导板研究起步相对较晚,但目前发展迅速。梁烨等[21]研究结果显示种植体颈部偏差(0.805±0.567)mm,底端偏差(0.957±0.518)mm,角度偏差3.124°±1.582°。徐良伟等[22]研究显示:牙支持式导板颈部平均偏差为1.56mm,底端平均偏差1.78mm,深度平均偏差1.1mm,角度平均偏差2.96°;黏膜支撑导板颈部平均偏差1.71mm,底端平均偏差1.9mm,深度平均深度偏差1.09mm,角度平均偏差3.19°。由于实验条件和方法不同,国内外的研究对导板精确度的评价有所不同,原因分析如下:①导板固位方法不同:Yolanda等[20]研究发现牙支持式种植导板在种植体颈部、底端、角度的精确性都大于骨支持式;②实验条件不同:体内研究中,导板的精度与患者、唾液、血液等息息相关,而在体外研究中,每个研究者模拟的环境有所差异;③术前、术后配准方法不同:目前多数种植体精确性评价多借助于第三方软件,如比利时的Mimics软件、SimPlant软件等,研究者对不同配准软件的选择以及研究者本身测量的误差,是造成不同研究者数据差异的主要原因。
2.1.4种植导板的局限
首先,应用数字化导板在术中视野较小,且只能按照预定的手术方案进行备洞,并不能根据实际临床情况及时调整钻针深度、尺寸和方向,尚存在损伤重要解剖结构的风险。其次,种植导板、钻针以及其他附件的高度叠加要求患者需要良好的开口度,尤其在后牙区,患者不适宜的开口度可能不适用于种植导板。再次,种植导板制作精密,其与黏膜、钻针间隙极小,术中的温度控制是一项很大的挑战。最后,如果术前种植规划系统科学性及准确性不足,种植导板在术中易引起诸多并发症,特别是不翻瓣种植术式下,种植导板可能产生更高的穿孔率。
2.2虚拟现实技术
2.2.1虚拟现实技术的定义
虚拟现实(virtualreality,VR)是一种多元信息融合的新型人机交互设备,参与者可以通过视觉、听觉、触觉等感知通道来感知计算机模拟的虚拟世界。参与者可以通过人机交互传感设备沉浸于该三维模拟环境中,计算机也可以对参与者的输入作出实时响应,并分别反馈到参与者的五官感知通道[23]。目前,虚拟现实技术临床应用前景良好。
2.2.2虚拟现实技术的特点
VR是具有交互性、沉浸性及构想性三种基本特征的高级人机交互设备。目前,VR技术在口腔种植学的应用主要是数字虚拟口腔、种植仿真模拟教学等方面,并实现了视觉模拟和力觉反馈模拟。VR技术在术前模拟、术中导航、植体定位等方面为医生提供了客观精确的方案。对于存在解剖缺陷患者,如颌骨骨量不足、上颌窦底过低、下颌神经管距离较小等,VR技术允许医师在生成的数字化模型上进行上颌窦提升术等精细虚拟种植手术,以确定提升高度、植骨数量以及下颌神经管解剖位置。
2.2.3虚拟现实技术的研究进展
关于口腔虚拟现实技术的应用,国内外学者做了诸多研究和探索。Elby等[24]通过对目前医疗市场上投入使用虚拟现实设备的综述,强调了虚拟现实技术在现代口腔医学教育的重要作用,其不仅可以完美模拟真实口腔环境,也可以模拟真实口腔操作手感。Corrêa等[25]研究开发出下牙槽神经阻滞麻醉虚拟现实设备,通过对训练者进针角度、深度、力度等多方面考核,认为该虚拟现实设备完全可以作为高效的学习方法投入使用。国内学者[26-28]对口腔数字化模型的建立也做了诸多研究和探索,最终建立了可精确显示牙体、牙槽骨及牙周组织的三维立体模型,实现了三维方向的全方位观察。
2.2.4虚拟现实技术的局限
尽管VR技术在医学应用前景较好,但是目前VR技术仍主要应用于医学前期训练、医学教学等方面,其与口腔临床的实际结合仍然需要继续探索和研究。
2.3基于VTK平台三维可视化系统
VisualizationToolkit(VTK)软件是一种广泛应用在医学图像处理领域的开源工具包,其封装了丰富的计算机图形学、图形图像处理、可视化方面的算法,能够以类库的形式给开发工作以直接支持[29]。以VTK为平台,整合患者颌面部CBCT相关图像,可设计出可视化的视觉显示界面,实现患者颌面部的三维重建,可对患者进行科学全面的种植术前规划。李芳等[30]基于VTK的平台,研究了三维模型坐标转换,并采用针刺取点法,通过直接拾取三维空间点完成了人机交互定位操作。并将该系统应用于虚拟牙种植系统,成功实现了种植体的全功能定位。VTK平台的三维可视化技术,充分利用CBCT提供的图像信息,可以重建包括上颌窦、下颌神经管等重要解剖结构,医生在术前可对颌骨进行深入观察、测量和分析,以确定最佳植入部位。VTK平台的三维可视化技术优势可概括为:①手术部位全方位的可视化;②种植体植入部位定位精确化;③术前直观手术模拟;④种植导板实现种植方案精确转移;⑤种植手术微创化。基于VTK平台环境的三维可视化技术,国内外已有多篇文献报道相关研究进展,但多数仍处于临床实验阶段,尚未全面投入临床使用。
3展望
目前,医学三维可视化技术在口腔种植学应用广泛,但可视化技术仍然存在诸多缺点,如对硬件和软件要求较高、对信息的处理时间较长、三维可视化模型交互性不够等。未来可视化发展方向将是更简洁化、智能化、科学化和精确化,医学影像设备也向智能化、小型化、专门化、高分辨力可视化和超快速化方向发展[12]。随着数字化牙种植技术的发展,三维可视化技术将在未来扮演更加重要的角色。
篇4
[关键词]数码照片;三维重建;近景摄影测量;地理信息系统;面部软组织
[中图分类号]R782 [文献标识码]A [文章编号]1008-6455(2012)02-0228-03
Primary study of the three-dimensional reconstruction on facial soft tissue based on digital images
FAN Xiao-feng1,WEN Yi-xi2,MA Si-wei2,WANG Shu-sen3,YANG Zhuang-qun4
(1.Department of Orthodontics,Hainan Stomatological Hospital, Haikou 570105, Hainan,China;2.Xi'an Jiaotong University Stomatology Hospital;3.Aerial Photogrammetry and Remote Sensing Reconnaissance Institute;4.The First Affiliated Hospital of Medical College of Xi'an Jiaotong University)
Abstract: Objective To explore a new method about three-dimensional(3D) reconstruction of facial soft tissue. Methods Two front facial photographs of volunteer were obtained by digital camera.Then,the 3D reconstruction image was generated using close-range photogrammetry technique under the geographic information system (GIS) surrounding. Results The 3D facial soft tissue was obtained and the reconstruction was clear and real. Conclusion The digital close-range photogrammetry and the GIS principle and technique are new exploration on 3D reconstruction of soft tissue.
Key words:digital photograph;three-dimensional reconstruction;close-range photogrammetry;GIS;facial soft tissue
颌面部软组织的测量、分析和研究在口腔医学领域,特别是正畸、正颌外科以及美容整形外科的诊断治疗中均有十分重要的意义,它不仅为制订治疗计划提供可靠的数据,而且可客观地评价疗效。随着经济的发展及治疗的需要,对每个患者拍摄治疗前后面部正面、侧面及局部相片作为资料保存,已成为临床常规,这为利用照片进行面部软组织三维测量和重建提供了思路和便利条件。
近景摄影测量是一门较新的学科,在建筑、考古等方面已应用较多,但在医学上的应用较少,随着科学的发展,尤其是近年来数字化近景摄影测量和信息系统的发展,使数字摄影测量和医学能够紧密结合,为医学研究提供更多的手段。本研究用近景摄影测量技术结合地理信息系统技术(Geographic Information System,GIS),进行了面部软组织三维重建,以期为临床研究提供一种准确便捷的方法。
1 材料和方法
1.1 实验硬件:①高精度控制场:由不变形的水平玻璃板以及垂直圆柱体制作而成(具体设计思路如图1);②带有刻度的横梁三角架三星 Digiax 220 SE数码相机(相机的固定焦距和像幅的尺寸大小应已知)。横梁上有精确的刻度,其目的在于控制相机移动的基线长度,最长距离为1.2m,根据需要可以加宽,为保持相机在移动过程中具有相同的摄影姿态,应采用刚性高的材料,以减少横梁弹性变形。横梁两端添加水准气泡,在摄影时调节横梁和三脚架之间的螺母以保持气泡水平,从而保证横梁保持水平。
1.2 实验软件:软件部分包括数字化近景摄影量测系统和地理信息系统(即Microstation95及ArcView GIS3.3),主要用来实现图像处理和图形重建,包括图像的读取和处理,相关数值计算,三维图像的生成及特征分析。以上软件均由西安煤航现代测绘工程公司中煤航测遥感局测绘工程院引进,并应用于本实验。
1.3实验方法:将控制场固定于室内墙上,被测者端坐于控制场前,保持自然头位并与控制场内设置的头部位置一致。光线为实验室的室内灯光。拍摄时,相机先位于被测者左前方,拍摄照片后移动至被测者右前方拍摄第二张照片,移动相机过程中相机平面与承影面始终保持平行。相机移动的距离大约10cm,以保证两张相片有足够的重叠部分,重叠度一般应为60%~70%,人与相机之间的距离大约150cm。
将拍摄到的数码照片输入计算机,在数字化近景摄影测量系统下,根据由测量控制点所建立的像片和被摄者之间的数学关系,量测软组织表面特征点的三维坐标。根据软组织表面特征点三维坐标,建立软组织数字高程模型(DEM)和正射影像。
在地理信息系统软件下,利用生成的面部软组织数字高程模型(DEM)作为后台支持直接调用正射影像,再现颌面部三维立体形态,并进行三维测量。测量时通过鼠标在模型上点出标志点,系统可自动生成该点的三维坐标,并进行点之间的距离的自动测量。也可以通过局部放大重建后的三维图像,使标志点的辨认更清楚(如图2)。
2 结果
获得了被测者面部软组织数字高程模型及正射影像(如图3~4),并重建了三维图像,三维图像如图5。
3 讨论
3.1 研究背景:在口腔医学领域,结构光[1]、莫尔云纹[2]、激光扫描技术[3-5]、三维立体摄影测量[6-8]、CT[9-10]等三维重建与测量技术常在文献中被提及,为口腔颌面部软组织研究提供了极大帮助。近景摄影测量技术作为立体摄影测量的一部分,已出现了商业化的数字化近景摄影测量系统,由于减少了传统摄影测量过程中的人为误差,使摄影测量精度得以很大提高,因此扩充了摄影测量的功能和应用范围。地理信息系统(GIS)通俗地讲,就是能够输入、存储,管理并处理分析地理空间数据的信息系统,它具有强大的数据编辑、空间分析和可视化功能。利用数字化近景摄影测量技术获得数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)和正射影像,以DEM和正射影像为数据源,在地理信息系统下再现空间三维景观,在各个领域得到了广泛应用。这为我们在口腔医学领域应用数字摄影测量技术提供了新的思路和实验途径。
3.2 控制场的建立:控制场的建立是摄影测量的关键。所谓控制场实际上是照片中被摄物体的空间参照系,以便于照片与目标物之间建立起数学关系,从而利用已知的控制点坐标恢复摄影瞬间时的目标物真实形态。根据不同的生物测量要求,可建立不同测量精度的控制场。控制场的布设应尽量标准化,即让相邻点在同一水平线或铅垂线上,控制点的这种标准化可以使软件对照片的数据处理速度加快和精度提高。本实验中控制场精度在0.5mm以内,且制作简单,方法灵活。从单个牙颌模型、头部到整个人体,可根据测量要求,建立不同的三维控制场。也可采用X线可穿透的材料制作,这样可延伸用于X线摄影测量的研究与应用。
3.3 关于图像的获取:近景摄影测量获取图像的设备分为量测相机和非量测相机。量测相机是为专业测量测绘目的而设计制造的,调焦范围有限或不可调焦,价格昂贵。而非量测相机,如普通数码相机,具有多方面的灵活性(任意调焦,可手持摄影,摄影方式任意),使用起来灵活方便,此外价格低廉。目前非量测相机在近景摄影测量领域已得到了广泛的应用。本实验中,采用普通性能的数码相机(210万像素),结果显示达到了一定的精度。
近景摄影测量为获取被测物图像,可采取多种方法,如两台相机同步摄影法、移动相机法、移动被测物体法和旋转被测物体法[11]等。白玉兴等[7]利用4个高精度的数码相机获取颌面部软组织的三维信息,完成了面部软组织三维测量分析和旋转观察。本实验中,使用一台相机,采用移动相机法进行拍摄,以获得被测物图像。
3.4 意义:本实验与以往的实验相比,采用非量测相机获取两张数码照片,利用数字化近景摄影测量的原理和方法,基于DEM数据和正射影像,在GIS软件下进行了面部软组织的三维测量,并实现了面部软组织的三维可视化。因此,本实验的意义在于:①这是传统的生物立体摄影测量的新发展,现代数字化技术和计算机技术的迅猛发展为此提供了先进的手段和条件;②证明数字化近景摄影测量以及GIS技术在医学上的应用是可行的。目前的数字化近景摄影测量技术主要应用于城市建设、地形、考古,工业测量等大型项目上,具有很高的精度。而面部影像反差甚小,能否应用此项技术并达到一定的精度,本实验就是最好的证明。
3.5 经验和不足:尽管本实验在研究过程中取得了一些成果,然而由于本实验是一个新方法的初步探索,所以在建模过程中还存在一些问题有待进一步精细和深化:①硬件部分比较笨重,需进一步改造。由于研制时间所限,三角支架采用一般经纬仪支架,它和横梁的连接直接取材于平板仪,横梁为保持其刚性取材于模拟摄影测量设备,因此总体而言比较笨重,搬迁时需拆卸,易发生变形。因此需寻求新型材料,既要保持相机摄影时稳定性和相对姿态不变性,又要保持其轻便性。②控制场的制作:本实验利用玻璃板及PVC管作为制作控制场的材料,特别是PVC管,有可能出现变形。而且玻璃板易碎,使用时不宜过多搬动。因此进一步实验时需改变控制场的制作材料,可采用不锈钢钢板和不同高度的钢柱制作,钢柱一端焊接在钢板上作为z坐标,用数控制刻线机刻出以1cm为单位的横向和纵向刻度线,分别代表x,y坐标,这种方法制作的控制场的加工精度可控制在0.01mm以内。③由于条件所限,本实验采用了一台数码相机,移动相机过程中可能存在被摄者面部的表情变化,这可能对测量结果造成影响。可考虑利用两个数码相机和同步摄影装置进行拍摄,以达到同步和瞬间采像。
本实验采用数码相机作为数据获取手段,用数字近景摄影测量技术获得物体真实尺寸,实现了颌面部软组织的三维测量和重构,是软组织三维测量方法的新探索。但本实验只是一个模型建立的初步研究,还存在一些问题有待进一步研究解决。随着研究的深入开展,将继续对本方法进行优化处理,以期为面部畸形的诊断和分析,牙颌畸形的矫治,颌面部正颌与整形手术的定量控制及疗效评价提供新的技术方法,也希望能为临床医师探索新方法的过程中提供一种借鉴。
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篇5
[关键词]3D打印;口腔医学;材料
1材料种类
1.1金属材料
口腔医用金属产品要求金属材料具有良好的机械性能,化学特性,生物相容性和耐腐蚀性等等。对原料的要求也很高,包括纯度高、含氧量低、粉末粒度细、可塑性好、流动性好等特点。目前主要应用于口腔医学领域的3D打印金属粉末材料包括:钛、钛合金、钴铬合金、不锈钢等。其中,钛及钛合金材料具有密度小、精确度高、强度大的优点,并且该种材料有较好的生物相容性,被口腔医学领域视为比较理想的3D打印金属材料。尤其是在口腔颌面部位的修复、牙体组织的修复以及有关种植体制造[6]等领域广泛使用。由于纯钛的一些性能的缺陷,例如纯钛的强度不如钛合金大,而且纯钛的弹性模量比骨组织的要高,很容易导致钛种植体和骨组织两者产生不相融和的机械应力。对于此,很多研究者都试图采用各种方式来改善纯钛的性能,例如在其表面增加涂层或者氧化纯钛的表面等[7]。3D打印的钴铬合金也是口腔医学领域常用的修复材料。利用3D打印技术制造出,再采用修复技术将人工牙添加上去,这样的修复体进入口腔后便具有良好的密合性。由于使用的钴铬合金义齿支架与添加的人工牙采用了不同的材料,根据现阶段的技术设施,基本上不可能一次性打印出完整修复体。Traini等[8]成型了梯度化Ti-6Al-4V钛合金多孔牙科种植体,具有更加优化的理化性能,抗拉强度、断面收缩率及延伸率均达AMs4999(美国材料协会的关于3D打印钛合金的相关标准)。Figliuzzi等[9]使用激光烧结个性化钛合金(Ti-6Al-4V)种植体,拔除患牙后即刻种植修复,随访显示个性化种植体及美观效果良好。Traini等[8]激光烧结钛合金试件,然后分别测量试件表面多孔层和内部致密层的弹性模量,前者接近骨皮质,后者接近机械加工的钛金属,表明这种方法加工钛合金种植体能减小表面应力,有利于种植体的长期稳定。Mangano等[10]将激光烧结的窄直径种植体用于患者的后牙种植修复治疗,37例种植体随访2年后存留率为100.0%,成功率为94.6%。在物理机械性能、生物抗腐蚀性及相容性等方面,需要深入研究3D打印的有关金属产品是否与传统工艺制造的产品相同,是否按照国家的标准。目前,新兴金属材料在口腔医学领域依然处在体外研究的状态,尤其作为口腔植入材料的性能仍有很大的研究空间[11]。目前,3D打印技术不断发展,不断优化的设备性能和多样的金属打印材料,金属3D打印技术也会更加广泛的运用到口腔医学的各个领域中。
1.2高分子材料
高分子材料已成为目前3D打印领域中基本的成熟的打印材料,塑料作为高分子材料的代表,具有较好的热塑性、流动性与快速冷却粘接性以及其迅速固化的性能[12-14]。另外,由于高分子材料具有良好的粘接性,可以使其能够与陶瓷、玻璃、纤维、无机粉末、金属粉末等形成新的复合材料[15,16],在口腔医学中,聚乳酸、聚己内酯、聚富马酸二羟丙酯等属于比较常见的3D打印材料。聚乳酸(PLA)是一种具有良好的生物可降解性的环保材料,能在特定条件下被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不会造成环境污染,对环境保护非常有利,是公认的环境友好材料。其还具有半透明性和光泽质感,是口腔医学领域3D打印的理想材料。聚醚醚酮(PEEK)是一种热塑性聚合物,目前用于制作3D打印卫星、3D打印汽车零件,开始在3D打印行业发挥真正的影响。PEEK材料的优点包括,①PEEK材料弹性模量和人体骨骼相近,修复后颅骨的应力完整;②X射线透过性能好,不会产生金属伪影,不影响医学影像,方便检测术后恢复情况;③使用3D打印PEKK材料制成的结构比用传统的PEEK具有更好的抗菌性能,可以高温消毒再用;④PEEK本身具有很强的惰性,对头皮刺激非常小,排斥性低,稳定性高。目前用于制造义齿零件。从3D打印技术的发展状况而言,光固化立体成形属于发展最早也是最成熟的技术,并且得到了广泛的运用。3D打印光敏树脂即光固化树脂、UV树脂,是口腔医学领域应用广泛的高分子材料。对于口腔医学领域而言,液态树脂材料需要有优良的稳定性、较低的黏度、固化迅速且程度高等[17]。有研究发现[18],液态光敏树脂可以打印成可生物降解组织工程支架,利用光固化快速成型技术制造形成的支架与人松质骨有比较相同的机械性能,并且具有促进成纤维细胞黏附与分化的作用。迅速发展的光固化树脂材料不断促进口腔医学的进步,有利于口腔医学更加个性化和精准化。
1.3陶瓷材料
口腔医学领域的陶瓷材料要求具有良好的美观性和生物相容性,具有低密度、高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、化学稳定性好等优良的物理化学特性,其广泛应用于机械制造、航空航天、生物医疗等行业。因其优良的机械性能和美观性能,目前也用作口腔修复材料。氧化锆陶瓷用切削技术进行加工时会有很多材料被切除掉,造成浪费,导致全瓷冠的价格昂贵,而且还可能在义齿中有切削力造成的内裂。3D打印氧化锆陶瓷义齿对材料利用率可达90%以上,相对来说成本较低。3D打印氧化锆可减少材料浪费和环境污染,并可通过打印特殊内部结构来实现硬度等力学性能的仿生性。早期的氧化锆3D打印制造主要以激光烧结的方法为主,但存在制件致密度及成形效率低,表面粗糙和裂纹等问题[19,20]。光固化成形陶瓷具有良好的表面质量和结构精度可控性[21],并迅速成为研究热点。目前,氧化锆材料3D打印过程中仍存在一些问题,如内部应力大、烧结后容易产生裂纹以及体积收缩大等,这些可能会影响其机械性能和临床适合性,陶瓷材料及其加工工艺仍需进一步研究。
1.4生物组织材料
使用3D打印材料和技术生产具有良好生物性功能的人体细胞、组织以及器官等,是众多学者一直的追求。学者们不断探索3D打印技术,并且紧密结合了生物组织工程技术,制造具有生物功能性的人造细胞、组织和器官来替代需要修复的人体缺损组织。水凝胶是一种水溶性的高分子聚合物,其利用化学或物理的交联而产生,是一种3D网络结构[22,23]。水凝胶有优良的生物相容性,可以构建组织工程支架,并且可以加工形成可控型释放药物的载体[24,25]。但目前,3D绘图生物写入制造的水凝胶具有较低的硬度,可能导致结构崩溃或限制形状的复杂性,因此3D打印生物材料的最新进展将推进3D打印生物材料领域的进步和发展[26,27]。在口腔医学领域中,不论是患者个性化定制的生物组织材料,还是现有的成品,3D打印产品在牙科和口腔手术[28,29]中都发挥了重要作用。目前,3D打印技术基本上实现人牙髓细胞(humandentalpulpcells,hDPCs)的生物打印,这奠定了3D生物打印技术更广泛的应用于牙体组织的基础。再者,人工骨材料羟基磷灰石与光敏高分子相融合可以用于制造含生物活性的骨组织工程支架。在种植学方面,3D打印个性化种植体成为即刻种植的趋势,对钛种植体表面进行修饰,可促进成骨细胞的生长分化,种植体具有更优良的特性。由于3D打印技术生成的微米表面的粗糙程度更容易被特定的细胞识别出来。具有微纳复合结构的种植体促进了细胞的增殖和延展,同时更利于细胞向成骨方向分化。在微纳复合结构提供的生理三维的仿生环境中,更利于细胞的伸展,从而更好地增殖与分化。
篇6
信息系统业务应用的不全面导致患者信息不全面,无法形成完整的口腔专科电子病历,这不仅影响了医疗工作质量和效率的提高,也限制了医院对患者服务进行创新,最终无法满足为患者提供口腔专科化、个性化服务的需求。
随着医院临床、科研、教学、管理等诸方面不断发展的需要,医院电子病历建设问题日益成为医院重点建设对象。口腔医院的电子病历普及率远低于三级综合医院,因此口腔专科医院在信息化建设道路上,亟需建立全面的、覆盖全部临床环节的专科电子病历系统。
口腔专科电子病历系统的特点
口腔专科电子病历与综合医院电子病历有显著不同,嘉和美康信息技术有限公司针对口腔专科医院的业务特点提供了相对应的业务应用模块和数据模型,从而使口腔专科门诊流程数字化、医生工作站操作一体化和临床数据结构化成为可能。
小门诊大病历诊疗序列管理
一般综合医院门诊病历以小病历形式存在,历次看诊之间通常没有关联性和连续性。而口腔专科医院恰恰相反,口腔患者初诊时,口腔医生会根据病情将患者手中的小病历本更换成医院的门诊大病历夹,之后患者再来复诊、复查时医生都在大病历本中续写病历,直到该牙病被治愈完成。
口腔门诊病历内容更像住院大病历,先是入院志,然后是病程记录,最后是出院志,是跨就诊次的连续诊疗过程。口腔医生对于病患牙确诊并确立治疗手段后,往往无法一次处置完成,需要患者多次复诊才能彻底治愈。通常HIS或者EMR系统都不会处理历次看诊之间的关联关系,所以口腔电子病历系统必须首先解决历次看诊之间的串联问题,否则电子病历只是病历的电子化,在临床工作中没有发挥真正的价值。
为了解决该问题,我们提出了诊疗序列Sequence(S)的概念,对同一科室、同一牙位或者部位下的同一诊断我们称之为Visit(V),初诊是V1,复诊依次是V2~n, 直到该疾病被治愈,我们认为该诊断的治疗过程完成,所以S= V1+ V2+… Vn。
多部位多诊断动态病历模板
我们虽然引入了诊疗序列这个概念来解决门诊病历关联性的问题,但是口腔专科还会面临多个牙位需要处置的业务情况。例如,牙体牙髓科经常会遇见某位患者左上6龋洞,右下7牙髓炎的病症情况。传统电子病历系统一般根据医生所下的临床诊断生成对应的疾病病历模板,然而面对口腔多牙位多诊断时,系统就需要病历模板具有更强的灵活性,可以根据多种疾病组合出自适应的病历模板,我们称之为动态病历模板加载。
门诊病历模板主要包含主诉、现病史、既往史、家族史、全身情况、检查、治疗计划和处置等章节,在检查、治疗计划和处置章节中出现多部位的诊断时,系统需要具有动态组装多疾病病历模板内容的能力。因此,我们在设计时将病历模板的维护工作定制到各个病历章节,每个章节又可以根据诊断的类型以及是否自动加载该模板等配置参数,动态地拼接出更符合口腔医生所期望的病历模板,从而满足门诊口腔病历模板多样性的特点。
诊疗过程交叉方案-步骤-医嘱模型
口腔专科服务也会遇到各种诊疗过程在同一科室或者不同科室间交叉诊疗的情况。例如在修复科义齿制作之前,需要外科配合完成病患牙齿的拔除;在牙体牙髓科根管治疗,需要修复科先将旧修复体拆除。
我们提出了治疗方案(Plan)-操作步骤(Stage)-医嘱(Order)数据模型,同一牙位的同一诊断在一次看诊中只会出现一种治疗方案。而对于大多数口腔疾病来说,口腔医生在初诊时就已经确定了治疗方案,在不同次看诊过程中,口腔医生对不同疾病部位会采取不同种类治疗方案下的不同操作步骤,每次看诊的操作步骤可能又会出现多个处方、处置、检查、检验等门诊收费医嘱。
门诊医嘱不同于常规的住院医嘱,门诊医嘱的特点是即时开立,即时执行;医生开立,医生执行。口腔专科医院基本上已经构建了门诊HIS系统,而门诊HIS医生工作站一般不存在具有临床属性的医嘱,只有开单、计费等收费意义的收费项目数据模型。因此,我们通过EMR医嘱与HIS收费项目前后台相结合的集成对接,将HIS收费模块与EMR病历书写无缝地整合在一台医生工作站应用程序上,为口腔专科医生提供了“诊断管理医嘱收费病历书写复诊预约”一体化向导操作界面,大大提高了工作效率。
图表数据采集专科图表模块
口腔门诊流程中,除了上述三大特点外,每个专科病历之外还有其图表数据采集要求。
我们在北京大学附属口腔医院发现,在儿童科,口腔医生在初诊时先会对儿童患者填写一份全口恒牙和乳牙的口腔检查所见的检查单,该表单既有不同牙位图形化标注,又有表格式症状维度的描述。其它例如正畸科、修复科、牙体牙髓科等也有类似的业务流程或者更高的数字化流程需求。
口腔专科电子病历系统总体设计
临床信息系统建设的关键难点在于病历采集,即病历书写。随着软件开发技术的更新和软件开发商的新旧更替,医院在不断更新软件厂商和数据库平台,由于各厂商架构和设计上的差异,往往会造成现有数据迁移困难,造成大量资料的丢失。病历作为医院的财富,其价值在于“长期、大量”的临床数据积累,为医学研究和医学资料的整理提供基础。要达到这个目标,就要不依赖于任何一种开发语言、任何一种数据库,完全以XML来描述,并以XML格式来保存。我国电子病历的特点是,结构化需要提取的医学数据分布在叙述性文字中,因此现有的书写工具和编程方式很难满足XML书写和自然语言书写混合的书写模式,开发电子病历专用编辑器成为必然的选择,也成为能否开发成功一个好电子病历系统的核心技术。嘉和电子病历平台软件专用编辑器是我们潜心研究多年的一个成果,它在解决XML和自然叙述语言混合书写的同时,解决了中国医务人员书写病历时需要解决的诸多其他问题,如快捷性问题、图形图像标注问题、表格制作问题等,收集的信息包括患者的基本信息、医嘱、收费、检验、检查、麻醉、心电、病历等。
系统框架
嘉和口腔专科电子病历直接采用了嘉和公司独有的JH Framework技术框架,不必另行开发,极大地缩短了软件产品的开发周期。由于基础组件及服务框架已经具备,开发人员能够专注于业务开发,这降低了对研发人员的技能要求,只要培训学会Widget开发标准,就可以按照业务需求快速开发系统功能。JH Framework框架也适合需求分析师做快速产品原型设计,可以根据用户需求快速构建出用户界面。
JH Framework框架除了为应用开发和设计者提供了一个快速、高效和易用的二次开发平台外,为项目实施工程人员也同样提供了IT服务技术支持:服务原生支持双机热备、负载均衡,让使用此框架构建的应用系统更稳定、更可靠、更健壮;此框架设计的软件实现完全松耦合,可为大集成解决方案奠定基础,并且使开发的软件产品易于维护,降低了日后的软件维护成本;采用此框架开发的产品,客户端可实现免安装、自动部署和自动升级,可以减少实施工作量,缩短实施周期,降低实施成本。
设计思想
以医院等级评审为代表的新一轮医改政策将基于信息系统的数字化、精细化管理课题摆在了新一代医院管理者的面前,面对医院内专业不断细化、业务日益复杂的系统,传统的单向数据集成上报和报表展现已经难以满足用户的应用需求。
嘉和美康公司推出的基于临床数据中心(CDR)、面向口腔专科电子病历信息化的解决方案是基于多年电子病历数据采集和应用经验而成的。嘉和口腔专科电子病历信息化解决方案将数据规划、数据标化、数据集中、临床诊疗数据应用和运营管理数据应用特性融为一体。在新的统一技术框架下,将门诊电子病历、住院电子病历、医疗质控、病案管理、临床路径、医学科研、医院等级评审、单病种质量监测与评价、医患沟通等应用系统与CDR平台有机整合,实现了以患者为中心、以临件为主线的标准化数据组织和应用。
在新的信息体系支撑下,医院在临床、科研、质量管理等各个领域都能享受到临床数据深度应用所带来的巨大价值。
面向临床应用:嘉和口腔专科电子病历信息化解决方案基于数据系统化组织优势,为临床一线工作人员提供以病种为单位的疾病诊疗时间轴管理,从多个维度对患者完整治疗周期的数据进行汇集和集中展示,并且根据病情和治疗过程重点显示相关医嘱、治疗、检验检查结果。同时,在医生的日常医嘱下达、病历记录流程中,后台系统可以根据单病种质量控制规则的疾病指征分析以及临床质量管理规则实现自动的临件触发管理和药事监控功能。
面向医学科研:嘉和口腔专科电子病历信息化解决方案从学科发展规划出发,梳理数据需求,基于标准化数据的管控机制,将临床病历资源转化为高质量的临床研究数据资源,通过自动化的研究数据加工机制,快速产生支撑各类研究主题的病历报告数据,从而大幅提高科研产出效率。
面向医院质量管理:基于“方案-步骤-医嘱”的嘉和口腔专科电子病历信息化解决方案实现数据二次利用的能力包括医疗质量监测和评价、医疗行为和安全监测、在临床知识库支持下的患者主动服务等。精确的数据溯源能力和重复利用能力为医院管理层的精细化管理提供了坚实的基础。
口腔专科电子病历的应用价值
篇7
关键词:数字化/直观化/运用/拓展
数字化音乐教学手段正越来越多地被运用于音乐课教学中。在一些有条件的学校中,钢琴集体课、视唱练耳、乐理、配器等课程已基本上采用了数字化教学手段,数字化音乐教学手段的科学性和优越性已得到人们充分的肯定。那么在声乐教学中能否引入数字化教学手段呢?可以。
一、数字化教学手段使声乐教学直观化
声乐教学不同于音乐学科中的其他科目教学。它是一种非常抽象性的教学,除了外在的演唱表演外,它不再具备直观性,因此有人说声乐是音乐学科中最难教和最难学的科目。
声乐教学要能够象一些音乐理论课程和器乐课那样直观化就好了,很多教师和学生一直在想这个问题,科技的发展和计算机技术的普及,为声乐教学的直观化提供了便利的条件,并正使它逐步变为现实。
传统的声乐教学,几乎全凭经验和感觉,教与学的双方往往要负出巨大的体力代价与时间代价。比如,老师要求学生某字或某段声音要“圆一点”、“亮一点”、声音位置要“高一点”、“低一点”等,这往往要在课堂上反复练习多次才能达到;再者,传统方式下的声乐教学是没有自身参照物的,有的参照物是教师的演唱和大师的录音磁带,学生无法听到自己真实的声音,教学中无法保持学生良好的歌唱状态和瞬间产生的歌唱灵感;对磁带的模仿又容易造成学生的依赖心理,削弱学生对音乐作品的理解创造能力,而现在,一台普通的多媒体电脑再加上一块数字音频卡(或能录音的声卡)及音频软件,就可以使声乐教学变的直观化了,这就是在声乐教学中利用数字化技术对声音的波形进行分析,使声音能够看的见,从而使声乐教学直观化,这种直观化最大的特点就是学生能够在老师的指导下,以自己的身音为参照,切实感受声乐学习中的点滴,如声音的位置、咬字、音准等,这在下面的文章中将分制阐述。
二、数字化音乐教学手段在声乐教学中的具体运用
1.实施环境
声乐教学所需要环境要求不是很高,各单位可根据自身的条件决定,条件较好的单位,可以将数字化教学设备的档次配置的好一些,条件一般的单位只需配置一些基本设备就可以了。总的说来,利用数字化设备进行声乐教学,在设备硬件上应选用586档次电脑,一块数字音频卡(或较高档次能录音的声卡),一支麦克风和一对监听音箱,以及相应的数字音频软件,如CoolEdiePro、Mw3、CakeWalk6.0以上的软件等;在外部环境上,上小课要求有一间相对独立的房间,大课可单独设立或与音乐多媒体教室共用,只要环境对录音影响不大就行。值得注意的是,在麦克风和监听的选择上,有条件的单位可尽量购置好一些的器材,上大课的地方对监听要求高一些,以提高声音的保真度。此外,还要求教师要有熟练的音频软件操技能及相关设备的操作能力。
2.以分析波形文件为参照,提高学生对声音的认识和客观评价能力
前面已经提到,传统的声乐教学是非常抽象的,不具备直观性,我们在使用数字化教学手段时,应充分发挥其优越性,使声乐教学变的直观化。其做法是:有针对性地把学生演唱的段落录下来,把几次演唱的声音做比较,帮助学生找出良好的声音状态,使学生感受到如何调动自己的歌唱状态才是正确的。下面我们以歌曲《松花江上》(男高音演唱)为例来谈数字化教学手段在声乐教学中的运用。
(1)歌唱状态与音色的修正在正式进入歌曲演唱的教学前,教师都要对学生进行练声训练。必要的练声训练,是教学生把握正确的歌唱状态的基本途径,这时我们可选择地把学生没有进入状态前的声音和进入状态后的声音录下来,进行波形对比分析,电脑屏幕上显示的波形状态是,未进入状态前的声音振动不明显,声响力度弱,进入状态后的波形振动明显且规则,声响力度较强,通过对这两条直观的波形状态分析,能够使学生认识、感受到歌唱状态下身体的运动状态,明白身体各部分的机能协作,从而加强歌唱状态的记忆。随着歌唱状态的进入,教师可向学生讲授男高音在不同音区的声音特点,帮助学生找到良好的声音位置,抓住练习中出现的瞬间灵感,以获得较强的歌唱记忆。如在练习至高声区时,教师常说口腔打开,气息下沉支持等。说起来非常容易,但学生做起来就未必轻松,这时教师可将学生在高声区的练声全部录下,直至最好的一遍停下,听录音、看波形、分析并找出良好状态下的波形段落,让学生对比音色变化的细微感觉,如口腔未充分打开时的“扁”,气息不足及上浮时的“白”与“涩”,学生在对照录音后可再次练习、比较,这样可使学生较快地找到声音的正确位置,并且还不容易丢失这种正确的歌唱状态。(2)咬字、吐字的纠正歌曲《松花江上》的开头处于男高音的中低音区(1=bE),“我的家在东北松花江上”一句中的“我”字容易造成归韵时间长的错误,从而浪费音符时值,影响乐曲的表达。这时教师可用铅笔工具修整波形时值或修改音头,标出归韵的时间点,把前后波形进行对比,让学生自己取舍,这比教师说做多遍示范要便捷的多,学生的主客观感受力也都有所提高。再比如:“那里有森林煤矿”一句中的“那”字,声母发音是“L”还是“N”,通过录音对比学生很容易找出;在歌曲“爹娘啊”一句中,“爹”字需要用较强烈的音头来表达,但学生在演唱时常会顾忌音高、情绪等多种因素,把强调“爹”字的归韵形成很慢,教师此时会常停下来讲情绪,“爹”字要一气呵成,可往往是说了半天,学生仍然找不准点,收效不明显。如果教师面对屏幕,用铅笔工具先做出一个音头,标出时间点供学生参考使用,这会使学生一下就找出问题所在,从而省时省力,有事半功倍的效果。
(3)音准的纠正:这里所说的音准问题是指因歌唱状态的不正确而引起的音准问题。声乐演唱中常遇到这样的问题,在特定的音区中,演唱者常会因声音的位置、气息等原因造成音准问题,这一问题很难解决,尤其是对于歌唱技能还不能够熟练运用的学生而言,更难解决此时的音准问题,因为在这种状态下,歌唱者的内心音高是准确的,是歌唱技术的不成熟造成了音准差异,在没有参照的情况下,演出者难以察觉,而听者一听就明白了。如“爹娘啊”这一句,“爹”字是乐曲的最高音,又是闭口音,很不好唱,音准容易偏低,此时,教师可将音高不准的波形裁剪下,先指出问题,然后修正音高,树立听觉上的准确,再告诉学生应将歌唱状态做细微的调整,如气息不够,咽腔打开不够,声音位置偏低等,这样可使学生在良好的歌唱状态下达到音高,而不是生硬的“够音高”。
(4)音乐感觉的培养:教师在完成声音和歌曲演唱的训练后,便开始强调歌曲情感处理的问题。这是学生学习歌曲表达的重要环节。传统教学中,教师常先讲解作品,然后分段唱,再合成。这种方式对于还够成熟的学生来说要一次合成,难免有不到之处,效果往往也不尽人意,因为这不但有对作品理解上的问题,也有歌唱技术上的问题。在采用数字化教学手段时,教师可这样做;先向学生讲解作品的背景、创作手法、情感表达等,甚至可用课件来激发学生的演唱情感,再让学生不做停顿地演唱歌曲,这样录上一两遍,再选择较好的一遍进行演唱指导,指出不足,修正波形,帮助学生改进。如在《松花江上》中,“我的家在东北松花江上”共有两句,分别位两个乐句的开头,这两句在演唱处理上就有着不同的区别,第二句应当比第一句要唱的稍激动些。教师可以用铅笔工具修改学生的演唱,调整两句的音响度与个别字音头,使演唱具有感染力;在感情表现丰富的“哪年哪月才能够回到我那可爱的故乡”一段中,渐强与渐弱的处理非常明显和重要,教师可用铅笔工具对波形进行处理,勾画出乐句处理轮廓,帮助学生找准渐强与渐弱点及时间、段落,从而快速把握乐曲的处理,此外,在需要有气口的位置处,教师也可在波形上做出气口,以帮助学生找出位置点。
三、数字化音乐教学手段对声乐教学的拓展
把数字化音乐教学手段运用于声乐教学,不但可使声乐教学直观化,而且还可对声乐教学进行拓展。
1.使声乐课堂教学具有延续性传统的声乐课堂教学不具备延续性,在上课结束后,学生只能凭记忆去练习,很容易丢失上课时正确的感觉。如果把上课的录音复制给学生,这就可使课堂教学有延续性,学生可按自己在课堂上良好的声音状态去练习,以自身为参照,对比清晰,可把课堂上的感觉较长时间地保存,加强和巩固良好的歌唱状态以及准确地把握乐曲的处理。
2.把风格音乐教学引入声乐教学中传统的声乐课,都是以钢琴伴奏为主,它既有有利的一面,也有不利的一面、有利的一面在于它可随时适应学生的主观处理;不利的一面在于,一是钢琴自身的音准问题,二是随时可变的“跟节奏”方式无法给学生以准确的节奏感及风格感训练。数字化音乐教学手段则可预先做好歌曲的乐队伴奏,强调风格与节奏,使学生能够树立较强的节奏观念和风格观念,从而达到表达的准确性,提高对歌曲的表达能力。不但如此,数码音乐教学方式还可将多声音乐教育引入声乐小课课堂,使学生在学习演唱同时,还能接受多声演唱训练。
3.把舞台表演引入声乐教学在有条件的单位,可在计算机上加载数码摄像头,即可将学生的演唱过程适时地录下播放,培养学生的演唱及舞台表演能力。
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关键词:数字化/直观化/运用/拓展
数字化音乐教学手段正越来越多地被运用于音乐课教学中。在一些有条件的学校中,钢琴集体课、视唱练耳、乐理、配器等课程已基本上采用了数字化教学手段,数字化音乐教学手段的科学性和优越性已得到人们充分的肯定。那么在声乐教学中能否引入数字化教学手段呢?可以。
一、数字化教学手段使声乐教学直观化
声乐教学不同于音乐学科中的其他科目教学。它是一种非常抽象性的教学,除了外在的演唱表演外,它不再具备直观性,因此有人说声乐是音乐学科中最难教和最难学的科目。
声乐教学要能够象一些音乐理论课程和器乐课那样直观化就好了,很多教师和学生一直在想这个问题,科技的发展和计算机技术的普及,为声乐教学的直观化提供了便利的条件,并正使它逐步变为现实。
传统的声乐教学,几乎全凭经验和感觉,教与学的双方往往要负出巨大的体力代价与时间代价。比如,老师要求学生某字或某段声音要“圆一点”、“亮一点”、声音位置要“高一点”、“低一点”等,这往往要在课堂上反复练习多次才能达到;再者,传统方式下的声乐教学是没有自身参照物的,有的参照物是教师的演唱和大师的录音磁带,学生无法听到自己真实的声音,教学中无法保持学生良好的歌唱状态和瞬间产生的歌唱灵感;对磁带的模仿又容易造成学生的依赖心理,削弱学生对音乐作品的理解创造能力,而现在,一台普通的多媒体电脑再加上一块数字音频卡(或能录音的声卡)及音频软件,就可以使声乐教学变的直观化了,这就是在声乐教学中利用数字化技术对声音的波形进行分析,使声音能够看的见,从而使声乐教学直观化,这种直观化最大的特点就是学生能够在老师的指导下,以自己的身音为参照,切实感受声乐学习中的点滴,如声音的位置、咬字、音准等,这在下面的文章中将分制阐述。
二、数字化音乐教学手段在声乐教学中的具体运用
1.实施环境
声乐教学所需要环境要求不是很高,各单位可根据自身的条件决定,条件较好的单位,可以将数字化教学设备的档次配置的好一些,条件一般的单位只需配置一些基本设备就可以了。总的说来,利用数字化设备进行声乐教学,在设备硬件上应选用586档次电脑,一块数字音频卡(或较高档次能录音的声卡),一支麦克风和一对监听音箱,以及相应的数字音频软件,如Cool Edie Pro、Mw3 、Cake Walk6.0以上的软件等;在外部环境上,上小课要求有一间相对独立的房间,大课可单独设立或与音乐多媒体教室共用,只要环境对录音影响不大就行。值得注意的是,在麦克风和监听的选择上,有条件的单位可尽量购置好一些的器材,上大课的地方对监听要求高一些,以提高声音的保真度。此外,还要求教师要有熟练的音频软件操技能及相关设备的操作能力。
2.以分析波形文件为参照,提高学生对声音的认识和客观评价能力
前面已经提到,传统的声乐教学是非常抽象的,不具备直观性,我们在使用数字化教学手段时,应充分发挥其优越性,使声乐教学变的直观化。其做法是:有针对性地把学生演唱的段落录下来,把几次演唱的声音做比较,帮助学生找出良好的声音状态,使学生感受到如何调动自己的歌唱状态才是正确的。下面我们以歌曲《松花江上》(男高音演唱)为例来谈数字化教学手段在声乐教学中的运用。
(1)歌唱状态与音色的修正 在正式进入歌曲演唱的教学前,教师都要对学生进行练声训练。必要的练声训练,是教学生把握正确的歌唱状态的基本途径,这时我们可选择地把学生没有进入状态前的声音和进入状态后的声音录下来,进行波形对比分析,电脑屏幕上显示的波形状态是,未进入状态前的声音振动不明显,声响力度弱,进入状态后的波形振动明显且规则,声响力度较强,通过对这两条直观的波形状态分析,能够使学生认识、感受到歌唱状态下身体的运动状态,明白身体各部分的机能协作,从而加强歌唱状态的记忆。随着歌唱状态的进入,教师可向学生讲授男高音在不同音区的声音特点,帮助学生找到良好的声音位置,抓住练习中出现的瞬间灵感,以获得较强的歌唱记忆。如在练习至高声区时,教师常说口腔打开,气息下沉支持等。说起来非常容易,但学生做起来就未必轻松,这时教师可将学生在高声区的练声全部录下,直至最好的一遍停下,听录音、看波形、分析并找出良好状态下的波形段落,让学生对比音色变化的细微感觉,如口腔未充分打开时的“扁”,气息不足及上浮时的“白”与“涩”,学生在对照录音后可再次练习、比较,这样可使学生较快地找到声音的正确位置,并且还不容易丢失这种正确的歌唱状态。(2)咬字、吐字的纠正 歌曲《松花江上》的开头处于男高音的中低音区(1=bE),“我的家在东北松花江上”一句中的“我”字容易造成归韵时间长的错误,从而浪费音符时值,影响乐曲的表达。这时教师可用铅笔工具修整波形时值或修改音头,标出归韵的时间点,把前后波形进行对比,让学生自己取舍,这比教师说做多遍示范要便捷的多,学生的主客观感受力也都有所提高。再比如:“那里有森林煤矿”一句中的“那”字,声母发音是“L”还是“N”,通过录音对比学生很容易找出;在歌曲“爹娘啊”一句中,“爹”字需要用较强烈的音头来表达,但学生在演唱时常会顾忌音高、情绪等多种因素,把强调“爹”字的归韵形成很慢,教师此时会常停下来讲情绪,“爹”字要一气呵成,可往往是说了半天,学生仍然找不准点,收效不明显。如果教师面对屏幕,用铅笔工具先做出一个音头,标出时间点供学生参考使用,这会使学生一下就找出问题所在,从而省时省力,有事半功倍的效果。
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关键词:高职;口腔医学技术;校本教材;建设
在国家大力发展职业教育的新形势下,高职教育的指导思想不断成熟,培养目标逐渐明确。为了进一步强化高职口腔医学技术专业学生的职业技能培养,有必要进行专业校本教材建设,使专业教学符合当前高职教育发展的需要,以实现“以就业为导向、以能力为本位”的课程改革目标。
一、校本教材建设的背景
“口腔疾病治疗技术”课程是我院口腔医学技术专业的一门专业技术基础课程,课程组在深入分析和研究口腔医学技术职业岗位需求和职业资格标准,明确专业岗位的知识、技能和素质目标的基础上,先后编制了课程标准和教学计划,并不断修改完善。在教材的选用上,经过不断实践,发现现有教材与课程标准的要求存在着较大的差距,影响了教学计划的有效实施,在这样的前提下,开发编写适应高职教学实际和学生需要的校本教材显得日益迫切和必要。[1]
二、校本教材建设要解决的问题
1.加强对教材其他内容的开发
首先职业教育的目标是培养技能应用型人才,这就要求教材内容除了理论知识外,还应包括知识的应用。其次,现有教材在内容的选择上偏重经典理论和基础知识,缺少体现新材料、新技术、新工艺、新技能的知识[2] ,这与高职专业设置要紧密联系行业服务链的要求不相适应。此外,教材内容与高职“双证书”制度中的职业资格考核标准也缺乏有效衔接。
因此,在《口腔疾病治疗技术》校本教材编写中将增添新材料、新技术知识如CAD/CAM义齿技术、种植义齿技术,补充应用性知识如牙周病牙在义齿修复设计中的影响、常见口腔病的预防等内容。
2.增加医技沟通知识,突出以职业技能培养为核心
高职院校校本教材编写的依据是职业技能分解。本专业毕业生就业岗位主要有义齿加工企业、口腔医疗机构、齿科器材研发与销售和口腔医学网站管理,其中义齿加工企业是绝大多数学生选择的就业途径。
毕业生制作的口腔修复体进入临床,常常由于各种因素导致不符合医师或者患者要求,从而要求返工的问题,导致了多方面的损失,医师时间和材料上的浪费,患者复诊次数增加,医患信任度下降;对技师造成人力、物力、时间的损失,最终将导致医技、医患关系不和谐,甚至产生矛盾。为了避免义齿的返工率,关键在于技师与医师之间良好的沟通。
为了满足现代义齿加工企业对技师拥有良好医技沟通能力的要求,本课程的校本教材应增加医技沟通所必需的知识和能力,突出学生职业技能的培养。
三、校本教材建设的目标与方向
我国《国家职业标准》中“以职业活动为导向、以职业能力为核心”的职业标准体系,强调知识对技能的支撑作用,避免学科化或理论化倾向。我们应以此作为校本教材建设的方向,具体体现在以下几个方面:
1.科学规范,具有鲜明的高职高专特色
校本教材虽然不公开出版,但是编写必须科学规范。教材的编写还应建立在科学深入研究课程标准和教学计划基础之上,内容、结构都应符合职业岗位的需要,突出“以能力培养为核心”的高职特色,体现课程改革与建设成果。
2.教材内容的选取遵循“实用为主,必需、够用为度”的原则
口腔医学技术专业委员会成员既具有较高的理论水平,又具有丰富的实践工作经验,对于哪些理论是必要的,学到什么地步就够用了,他们非常清楚。因此在编写校本教材时,有必要请专业委员会进行指导和论证,以保证教材理论知识“必需、够用”。
3.简化基础理论,侧重知识的应用,突出职业能力培养
简化理论知识的阐释与推导,注重理论联系实际,不必过度追求学科自身内容的系统性和完整性,充实应用实例的内容,着重讲清理论的应用思路、应用方法,“以例释理”,将基础理论融入实例分析中,以培养学生应用理论知识分析和解决问题的能力。
4.教材内容的整体优化
“口腔疾病治疗技术”课程属于专业技术基础课程,应围绕后续核心课程的设计编写教材内容,并与职业能力需求和职业资格标准对接,应听取后续课程和职业岗位一线专家对教材编写的意见,使教材的内容得到整体优化。在教材结构、体系和编写风格上,要突出培养技能应用型人才的特点,对传统的学科型教材编写风格要进行大力改革。运用教学目标分析法,先确定教学目标,再精选教学内容、方法和手段;理论内容着重介绍理论要点,应用思路和方法,并通过病例分析法,先介绍病例,再引入结论,再扩展到理论分析,从而增强对理论知识的理解和能力要求的掌握。
5.教材内容与形式多样化
(1)理论课教材。除教材主体内容外,可在各单元内容中设立“学习目标”“知识链接”“病例分析”“知识拓展”“课堂互动”“学习小结”“目标检测”等内容,以增强教材的趣味性,强化知识应用和技能培养,拓宽学生视野,激发学生的学习兴趣。
(2)实训课教材。主要分为实训目的、实训内容与步骤、实训提示、实训思考、实训测试等模块。
(3)充分应用数字化资源。部分教学内容(如口腔精密附着体、种植牙技术)的理论性或操作性很强,仅有传统的文字教材是不够的,应以教材为重点,辅以其他配套资源,形成立体化的教材体系。应补充数字化资源如大量的图片、多媒体设备、教学投影仪、多功能移动录播系统等,实施多媒体教学,以便学生牢固掌握有关知识和技能。
6.校企联合开发教材
为了突出职业特点,有必要进行校企联合开发教材。企业的一线技术人员参与教材编写,将实际工作中所需的技能与知识引入到教材中,使最新的知识与技术充实到教学过程中。通过专业教师与一线技术人员的联合,缩小高职教材理论与实际应用之间的差距,使学生能真正掌握实际有用的知识,实现理论与实践相结合,为社会培养出真正的实用型人才。
四、总结与展望
高职院校的校本教材体系比传统教科书的概念要更广泛,是涉及文字、音频、视频等多种信息的立体化教学资源。因此,我们一定要更新观念、立足改革,突出重点,加大教材建设的力度,全力编写具有高职高专特色的校本教材,推动教学效果的提高。
参考文献:
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【关键词】快速原型技术;口腔医学
快速原型技术是根据计算机上构造的三维模型,采用“分层制造、逐层增加”的加工原理,在短时间制造出实体零件、产品样品或磨具等,集中体现了计算机的辅助设计、数控、激光加工等多学科、多技术的综合应用。快速原型技术出现在20世纪80年代,发展迅速,一般用于机械制造,但随着医学的不断发展,在口腔医学上的应用由小荷初角逐渐展露光芒。
1快速原型技术
1.1快速原型技术的原理快速原型技术是采用离散/堆积成型的原理,根据不同的工艺要求采用三维CAD模型,按照一定厚度将模型进行分层,这样就三维数字模型就可以被转化成厚度很薄的二维平面模型。为了使之具有自动化,再将数据进行一定的处理,产生数控代码,在数控系统控制下以平面加工的方式连续加工出每个薄层,同时使之粘接而形成的。实际上就是基于“生长”或“添加”材料原理一层一层的离散叠加,从底到顶层完成零件的制作过程。
该技术方法是计算机辅助设计与制造技术、逆向工程技术、分层制作技术、材料去除成形、材料增加成型技术以及他们的集合的总称。
快速原型技术的工作原理可以用几个步骤概括,为切片、扫描、进给和后处理。
1.2快速原型技术的分类及特点快速原型技术的方法有很多种类,应用比较好的有立体光固化成型法(SLA)、分层实体制造法(LOM)、选择性激光烧结法(SLS)、熔融沉积成型(FDM)等。
立体光固化成型法(SLA)是通过计算机控制激光束,使液槽中的光敏树脂在激光的照射下能够快速的固化,形成了一层与截面相同的轮廓;接着工作台下降,当降到第二层切面,重复上述过程,就形成了第二层截面;不断重复以上过程就可完成整个的零件。这种方法获得的零件精度和表面质量都比较好。
分层实体制造法(LOM)由热压辊将薄型的材料加热联接,再通过CO2激光束裁成想要的层的形状。这种方法只能制作小模型,但其简单。
选择性激光烧结法(SLS)通过计算机控制,用激光扫描材料粉末,被扫描到的粉末就会融化,进而凝固在一起。该方法制作的零件精度高,强度也比较高。
这些方法都有其特有的优点及适用范围,作为快速原型技术其共性是:快速性,加工周期短,成本低,原料丰富,所用到的材料不限,可以制作各种形状的零件,包括复杂零件,集成化高,可自动化实现等。
这些优点使它不限于制造零件,还可以用在医学上,尤其在口腔医学领域,可以治疗颌骨的缺损等疾病。
2口腔医学中的快速原型技术
由于各种疾病的出现,以及地震、风暴等自然灾害的频频发生,人类的健康也正遭到了威胁,对器官的损失和缺失的治疗也变的严峻,随着各种技术的进步,有些传统的方法已经变得不适合社会的发展,寻找新方法成为各国面临的问题。
X射线的发现为人类提供了方便,可以通过观察体内的结构发现身体的问题,医生们凭借影像学可以对病人做出病情评估和制定相应的救治计划。但是以前的影像学只能得到二维平面图,缺乏立体感,对于一些疾病的判断和治疗也产生了一定的局限性。
通过快速原型技术并结合一些影像学如CT扫描,就可以构建三维立体实体模型,为器官损伤提供了可靠的诊断和治疗方法,降低了手术的风险,同时也减少了病人的痛苦。
近年来,快速原型技术在医学上的应用越来越广泛,在口腔医学领域也突出了其特有的优点。下面将针对一些口腔医学中的问题进行简单的介绍。
2.1口腔修复现在有很多人牙齿会出现问题,牙齿处理不好不仅影响美观,更重要的是影响我们的身体健康。利用快速原型技术可制作患者的牙冠、牙槽骨等的三维模型,再由模型设计、制作和安装义齿。
2.2口腔种植术颌骨的形态比较特殊,根据其功能的要求,颌骨面部骨性缺损的修复成为颌面外科历来的难题,而快速原型技术能够精确的制作解剖模型,这有利于颌骨缺损修复技术的发展。在颌骨缺损的治疗中,首先利用CT获取模型的三维数字模型,再利用逆向软件绘制出该数字模型,最后导入到快速成型设备中形成一个修复体。
2.3口腔矫正为了追求美观,很多人开始对牙齿、脸部进行整容或矫正,这又带动了一种技术的发展。白玉兴等人研发了一种无托槽隐形正畸矫正系统,它可以对数字化的三维牙颌骨模型进行测量,通过对数据的分析,可以得到合理的诊断结果,再将得到的数据输入到快速原型技术设备中,就可以制造的模型,再把最终的模型通过空气压缩磨机的处理就得到了一种透明的隐形矫正器。
2.4唇腭裂的修复现在许多刚出生的小孩会出现唇腭裂现象,传统的手术方法存在一些不可避免的问题,如:①通过影像学获得数据,医生凭借经验确定手术方案,这样的方式不够精确;②手术之后不能预测其效果。
通过快速原型技术,可以用逆向工程来解决这一问题。通过CT扫描或得断层数据图,根据图可以创建三维立体模型,最后,将得到的模型导入到虚拟现实软件,进行虚拟现场手术动画,这样得到的手术可以预测结果。
2.5制作口腔颌面赝复体先天性的耳廓全缺损的发病率也很高,仅次于唇腭裂。正是由于这些疾病的出现,也促使了医学的进步。焦婷等人运用CT以及快速原型技术成功的制作了义耳,这对于耳廓缺损有非常重要的利用价值。他们用多排螺旋CT扫描非缺陷侧耳部,获得完整的CT图像,再将其导入到软件中,将扫面获得的图像与缺损耳朵对应,获得相应的耳朵表面及组织形态。
3总结
综上所述,快速原型技术在口腔医学中显示了其独特的魅力,为口腔学的发展做了不少贡献,但是,目前该技术还存在一些问题,譬如,加工设备比较昂贵,一般的医疗机构还无法承受,而且目前的市民平均水平也无法接受。但相信通过努力这都不会再是问题,将来的医学发展前景会更好。
参考文献
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