基于力學(xué)模型的個性化牙種植導(dǎo)向模板設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，口腔種植技術(shù)迅速興起，目前已成為牙列缺損和缺失的常規(guī)修復(fù)手段之一。牙種植導(dǎo)向模板作為術(shù)前規(guī)劃信息載體，醫(yī)生能夠通過模板的準(zhǔn)確定位和引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)種植規(guī)劃設(shè)計。以計算機(jī)輔助設(shè)計制造種植導(dǎo)向模板為代表的精確外科手術(shù)方案，是口腔種植醫(yī)學(xué)的重要發(fā)展方向和行業(yè)前進(jìn)的主流趨勢之一。
　　 本文結(jié)合口腔種植臨床醫(yī)學(xué)的實(shí)際情況，對種植導(dǎo)向模板數(shù)字化設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)展開了研究。主要研究工作和成果如下：
　　 (1)利用口頜系統(tǒng)數(shù)據(jù)

2、建立了基于咬合平衡的力學(xué)模型，對種植區(qū)域咬合力進(jìn)行定量研究，為種植體定向設(shè)計提供了力學(xué)參照，結(jié)合口腔種植設(shè)計的基本原則與臨床要求，優(yōu)化設(shè)計種植方案。
　　 (2)針對種植導(dǎo)向模板底部基托結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，研究了基于分類特征點(diǎn)集的離散偏置建模技術(shù)，通過計算頂點(diǎn)相應(yīng)偏置向量集合完成特征分類定義，并生成偏置點(diǎn)集。然后針對存在的自交三角片的情況，采用基于體素表示的自交處理方法，通過掃描線段判斷并濾除偏置點(diǎn)集中的內(nèi)部點(diǎn)。
　　 (3)

3、針對種植導(dǎo)向模板導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，提出了基于參數(shù)化輪廓的規(guī)則拉伸建模方法。根據(jù)輪廓線參數(shù)化方程采樣并投影生成底部輪廓，分割輪廓內(nèi)部區(qū)域，沿拉伸方向偏置輪廓線，根據(jù)網(wǎng)格密度自適應(yīng)地調(diào)整輪廓偏置步長。最后探討了相鄰輪廓的縫合方法，構(gòu)建并閉合拉伸面。
　　 在上述理論和算法的基礎(chǔ)上，以VC++2008和OpenGL圖形庫作為軟件開發(fā)平臺，實(shí)現(xiàn)了基于力學(xué)定向分析的個性化種植導(dǎo)向模板設(shè)計軟件原型系統(tǒng)開發(fā)，劃分為力學(xué)分析、虛擬種植、種植導(dǎo)向