全口义齿数字化设计的研究及实现

发布时间：2017-10-31 15:16

  本文关键词：全口义齿数字化设计的研究及实现

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【摘要】：数字化技术在口腔修复领域中的推广及应用,使全口义齿的数字化诊疗成为了可能。全口义齿的数字化设计制造不仅能提高全口义齿的制备效率,而且能大幅提高全口义齿的精度,使无牙颌患者得到更好的治疗,是全口义齿制备技术发展的必然趋势。本文针对全口义齿制备的特点,研究了全口义齿的数字化设计方法,主要研究内容及成果如下:(1)给出了一种基于特征驱动的全口义齿排牙方法。首先获取标准人工牙三维模型,采用手工交互的方式拾取牙齿表面特征,并建立标准牙数据库。读入患者无牙颌口腔模型及颌堤模型,交互提取口腔特征并通过特征驱动全口义齿的个性化排牙。在排牙过程中,引入基于层次包围盒的碰撞检测方法以控制邻牙之间的间隙,该方法能够有效地获取符合医学规则的全口义齿个性化牙列。(2)针对排牙后产生的上下牙齿存在过量咬合干涉的问题,给出了一种全口义齿虚拟调(?)方法。采用基于层次包围盒的碰撞检测,根据网格的拓扑关系快速计算上下牙齿相交产生的交线环,找出干涉区域并估算牙齿咬合干涉强度。在此基础上,采用Laplacian变形算法,实现了对牙齿咬合面的形态调整,消除牙齿咬合面的过量干涉。(3)研究了全口义齿的基托建模方法。采用B样条拟合初始曲线,研究了基于B样条曲线最小距离投影的裁剪曲线提取算法,实现了对无牙颌口腔模型的裁剪,获得基托内表面模型。将基托内表面模型进行偏置获得初始基托外表面模型,并提出一种基于曲线驱动变形的基托外表面建模技术。对应每颗牙齿的牙龈曲线,在初始基托外表面上提取相应曲线,实现了通过曲线驱动的模型变形,获得基托外表面模型。在上述研究成果的基础上,基于OpenGL图形库,使用C++语言,完成了全口义齿数字化排牙、虚拟调(?)、基托建模软件模块的开发,并通过了实例验证,获得了良好的效果。
【关键词】：全口义齿 数字化设计 排牙 虚拟调(?) 基托建模
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R783.6;TP391.7
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 缩略词10-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 引言11
• 1.2 口腔修复数字化技术现状11-15
• 1.2.1 口腔模型的数字化技术12-13
• 1.2.2 口腔修复计算机辅助设计和制造技术13-14
• 1.2.3 增材制造技术14-15
• 1.3 面向全口义齿修复的CAD/CAM技术15-17
• 1.3.1 全口义齿CAD/CAM技术国外现状15-16
• 1.3.2 全口义齿CAD/CAM技术国内现状16-17
• 1.4 本文选题背景及研究内容17-19
• 1.4.1 选题背景17
• 1.4.2 课题研究内容17-19
• 第二章 基于个性化特征驱动的全口义齿排牙19-36
• 2.1 引言19-20
• 2.2 基于XML文件的人工牙数据库建立20-22
• 2.2.1 人工牙特征建模20-21
• 2.2.2 XML数据库的建立21-22
• 2.3 建立无牙颌口腔约束特征22-23
• 2.4 基于特征驱动的个性化全口义齿排牙23-27
• 2.4.1 全口义齿数字化排牙驱动原理23-24
• 2.4.2 基于排牙曲线的前牙排列24-26
• 2.4.3 基于咬合特征的后牙排列26-27
• 2.5 基于层次包围盒的邻牙间隙控制27-31
• 2.5.1 层次包围盒的构建28-30
• 2.5.2 基于分离轴理论(SAT)的快速碰撞检测30-31
• 2.6 应用实例31-35
• 2.6.1 牙齿特征建模结果32-33
• 2.6.2 口腔特征提取及排牙结果33-35
• 2.7 本章小结35-36
• 第三章 全口义齿虚拟调(?)技术36-48
• 3.1 引言36
• 3.2 基于网格拓扑结构的干涉区域检测36-42
• 3.2.1 网格拓扑驱动的交线提取37-38
• 3.2.2 基于种子填充算法的交线内部区域检测38-40
• 3.2.3 基于平均法向的干涉强度估算40-42
• 3.3 基于L_(APLACIAN)变形的虚拟调(?)42-45
• 3.3.1 Laplacian变形原理42-44
• 3.3.2 变形驱动的虚拟调(?)44-45
• 3.4 应用实例45-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第四章 基于曲线驱动的基托建模48-61
• 4.1 引言48-49
• 4.2 基于B样条曲线的交互式裁剪算法49-54
• 4.2.1 基于B样条曲线及最小距离投影的裁剪曲线提取技术49-53
• 4.2.2 网格模型的分割53-54
• 4.3 基于特征曲线驱动变形的牙龈建模54-57
• 4.3.1 曲线驱动变形原理54-55
• 4.3.2 变形控制曲线的选取55-56
• 4.3.3 建立变形控制曲线—网格曲面映射关系56
• 4.3.4 网格顶点的重新分配56-57
• 4.4 实验结果与分析57-60
• 4.4.1 基于最小距离投影的曲线提取算法实例及运行时间57-58
• 4.4.2 裁剪算法实例分析58
• 4.4.3 基于曲线驱动变形的基托外表面建模结果58-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 总结与展望61-63
• 5.1 总结61-62
• 5.2 展望62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文68-69
• 附录A69-70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 程蕙娟;吴丹;孙健;;三维打印技术制作上颌全口义齿基托蜡型的初步研究[J];口腔材料器械杂志;2014年01期

2 朱建宁;王敏杰;魏兆成;曹斌;;计算空间点到细分曲面有符号最近距离的方法[J];计算机集成制造系统;2013年04期

3 闫国栋;戴宁;张长东;廖文和;孙玉春;王勇;吕培军;;基于特征曲线驱动的牙齿修复体局部变形算法[J];中国生物医学工程学报;2011年06期

4 寇小希;董金城;;应用ImageWare11解决人工牙邻面干涉问题的方法[J];机械工程与自动化;2010年04期

5 王晓波;高勃;孙应明;周洪;丁加根;;激光立体成形技术制备纯钛全冠的初步研究[J];实用口腔医学杂志;2009年03期

6 韩景芸;孙玉春;;全口义齿数字化设计系统[J];北京工业大学学报;2009年05期

7 戴宁;周永耀;袁天然;俞青;廖文和;孙全平;;口腔预备体颈缘线的快速提取[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年05期

8 任建波;马增翼;史艳梅;;一种循环消除顶点的平面多边形三角剖分算法[J];甘肃科学学报;2007年03期

9 钮叶新;戴宁;袁天然;程筱胜;廖文和;;基于隐式曲面的三角网格模型等距算法[J];中国制造业信息化;2007年03期

10 张翔;廖文和;俞青;戴宁;安涛;;口腔修复体咬合面虚拟调整[J];中国机械工程;2006年20期

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本文编号：1122611