目的:探讨个体化定制聚醚醚酮(PEEK)在上颌骨缺损修复重建中的应用效果。方法:2018年9月至2020年11月，上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面-头颈肿瘤科收治13例行上颌缺损的患者，男9例，女4例，年龄15~62岁，平均28.6岁。6例上颌骨良性病变及7例上颌骨肿瘤术后缺损患者，均采用个体化PEEK置入修复。13例患者术前均拍摄颌面部CT，然后三维重建获得上颌骨缺损模型，6例上颌骨良性病变患者通过虚拟手术计划制定肿瘤切除范围，获得相应的上颌骨缺损模型，并基于镜像技术进行PEEK假体的设计和制作；根据虚拟手术计划设计、制作并打印手术截骨导板。然后在截骨导板辅助下切除肿瘤，植入PEEK。7例上颌骨肿瘤术后缺损患者通过术前颌面部CT三维重建直接获得上颌骨缺损模型，然后基于镜像技术进行PEEK假体的设计和制作。术中置入PEEK，如腭部缺损则同期行股前外侧穿支皮瓣修复腭部缺损。术后定期随访，观察术后并发症、患者面部外形、咬合关系、眼球位置及活动度，统计患者满意度。术后1个月行CT扫描，将CT数据同术前虚拟手术设计数据进行拟合比较，评估PEEK置入位置的精确度；测量评估手术前、后眼球突出、上抬或内陷、下移的复位矫正情况，采用配对 t检验进行统计学分析。 结果:13例患者均按术前设计顺利完成PEEK置入手术，其中2例患者PEEK置入时与眶下壁区缺损不完全匹配，经调磨后就位。一期重建的5例骨纤维病变患者术中行抽屉式切除术，保留了牙槽骨；7例二期重建患者中，2例为腓骨肌皮瓣修复术后利用PEEK支撑眶底改善外形，3例上颌骨缺损患者同期行股前外侧穿支皮瓣修复腭部缺损，分割口、鼻腔。术后伤口愈合良好，皮瓣全部成活。术后1个月复查时，患者面部对称性及眼球位置术后恢复良好，张口度正常，眼球运动正常无受限，患者均对手术效果满意。术后CT图像拟合显示PEEK置入位置准确，误差为(0.68±0.12) mm。6例良性肿瘤患者术后眶容积(26.37±0.94) ml，眼球高度(0.98±0.48) mm，眼球突度(1.10±0.28) mm，分别较术前的(24.06±0.85) ml、(3.83±0.81) mm、(2.53±0.67) mm明显改善，差异均有统计学意义( P值均<0.05)。7例上颌骨缺损患者术后眼球高度(0.77±0.42) mm，眼球突度(0.61±0.31) mm，较术前的(2.03±1.07) mm、(2.01±0.34) mm明显改善，差异均有统计学意义( P值均<0.05)。术后随访时间1~27个月[(12.0±7.6)个月]，出现1例感染排异、1例肿瘤复发，行PEEK拆除术，其余11例未发现肿瘤复发及PEEK感染排异。 结论:个体化定制的PEEK，在虚拟手术计划辅助下，必要时联合软硬组织瓣，可以精确恢复上颌骨外形，支撑眶底，有效提高上颌骨缺损修复重建的精确性和安全性。

目的:探讨下颌骨重建时应用腓骨榫卯结构设计结合拉力螺钉固位的应力及位移特点。方法:选取2020年8月上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面-头颈肿瘤科收治的1例66岁男性下颌骨无骨折及畸形的患者作为志愿者。通过CT扫描获取患者下颌骨及腓骨影像学数据，应用Mimics 17.0、GeomagicWrap 2017软件进行三维重建、逆向重建获取下颌骨与腓骨三维模型。经过Solidworks 2017与Geomagic Design X 64软件最终获得腓骨重建下颌骨模型。采用布尔运算分割皮质骨与松质骨。应用三维有限元分析，模拟垂直咬合状态(载荷条件为在中切牙沿轴线向下125 N，第2、3磨牙沿轴线向下250 N)，对比分析榫卯结构结合拉力螺钉与传统钛板两种固定方式在骨断端愈合前、后，下颌骨及内固定物的应力与位移分布特点。在榫卯固定模式中优化下颌骨边界条件，再次测量未愈合时应力条件下榫卯固定模式内固定物的应力分布及下颌骨的移位情况。结果:在应力分布方面：骨断端未愈合条件下，榫卯结构固定的内固定物应力峰值分布于骨断面与内固定物的交界处，为304.07 MPa；钛板固定方式的应力峰值位于后端骨断端处，为345.39 MPa。骨愈合后，榫卯结构固定的内固定物应力峰值分布不变，为58.47 MPa；钛板固定方式内固定物的应力集中在钛钉与钛板的接触点，为92.06 MPa；此外，榫卯固定模式优化边界条件后，在骨未愈合条件下，骨两端应力分布均匀，内固定物应力峰值为88.56 MPa，显著低于钛的最大屈服强度860 MPa。在位移方面：在骨未愈合条件下，两种固定方式的位移峰值均分布于下颌骨下缘正中部偏右侧颏孔区，累及前端截骨面。榫卯固定方式的下颌骨位移峰值(1.307 mm)略小于钛板固定方式的下颌骨位移峰值(1.447 mm)；在骨愈合后，两种固定方式的主要位移位置均靠近下颌骨下缘正中部，不累及截骨面。钛板固定方式的位移峰值(0.518 mm)小于榫卯固定方式的峰值(0.750 mm)。在骨未愈合条件下，榫卯结构固定模型优化边界后，下颌骨位移峰值为0.212 mm。结论:应用腓骨进行下颌骨重建时，榫卯结构设计联合拉力螺钉的固位方式安全、有效，是一种新型的下颌骨重建固定方式。

目的:利用口内扫描仪定量评估正常 力咬合下后牙长轴角度变化量及牙冠特征点相对位移量，以期为临床提供参考。 方法:招募北京大学口腔医学院·口腔医院研究生志愿者15名（男性5名，女性10名，年龄22~30岁），用口内扫描仪扫描牙列，扫描获得张口状态上颌和下颌后牙表面数据（U1、L1）作为咬合前数据；嘱志愿者以正常 力咬合，扫描后牙颊侧获得颊侧咬合数据，作为配准依据。在Geomagic Studio 2013软件中沿上下颌后牙表面数据牙冠龈缘及近远中邻接触区绘制边界线，确定上下颌第二前磨牙及第一、第二磨牙的牙冠长轴、质心及近中功能尖顶点，分割上下颌后牙表面数据为单牙数据。通过单牙数据和颊侧咬合数据对应牙冠颊面共同区域，将单牙数据逐一配准至咬合数据，获得新的上下颌后牙数据（U2、L2），作为咬合后数据。以第一磨牙为基准，测量第一磨牙与邻牙间牙冠长轴夹角及质心距离，计算咬合前后变化量，以咬合后质心距离变小为负值，反之为正值。以第一磨牙牙冠表面为共同区域，分别将L1、U1配准至L2、U2，测量咬合前后第二前磨牙或第二磨牙的牙冠长轴偏转角度、质心及近中功能尖偏移量。采用Wilcoxon符号秩检验比较同颌第二前磨牙与第二磨牙相同测量项目间差异以及上下颌同名牙相同测量项目间差异。 结果:同颌第二前磨牙与第二磨牙相同测量项目的结果差异均无统计学意义（ P>0.05）。下颌第一磨牙与第二前磨牙质心距离的咬合前后变化量［-0.022（0.046） mm］显著大于上颌［-0.006（0.040） mm］（ P<0.05）。咬合前后下颌第二前磨牙牙冠长轴偏转角度［0.913°（0.647°）］和第二磨牙质心偏移量［0.102（0.106） mm］分别显著大于上颌第二前磨牙和第二磨牙［分别为0.590°（0.550°）和0.074（0.060）mm］（ P<0.05）。 结论:咬合前后上下颌第二前磨牙和第二磨牙均可发生牙冠长轴偏转及质心偏移，下颌变化量显著大于上颌。

目的 探讨本体/镜像关联法和点构法所构建的三维头颅的正中矢状面(median sagittal plane,MSP)在面部畸形患者中的准确性,为颌面部对称性分析提供依据.方法 本研究通过医院伦理委员会批准.选取30例面部畸形患者的锥形束CT数据,以DICOM格式保存输出,在Mimics21.0下完成数据分割获取数字化三维头颅,将所生成数字化头颅数据导入逆向工程软件geomagic studio 2014中.分别使用本体/镜像关联法、点构法构建头颅的MSP.本体/镜像关联法对数字化头颅数据进行左右镜像后合并,获取对称特征平面即为所构建的MSP平面(S1).点构法通过Mimics21.0在数字化头颅数据中选取鼻根点(nasion,N)、鸡冠点(crista galli,CG)、蝶鞍点(sella,S)、颅底点(basion,Ba)、梨骨点(vomer,V)、后鼻棘点(posterior nasal spine,PNS)、切牙孔点(incisive foramen,IF)、前鼻棘点(anterior nasal spine,ANS);一并导入geomagic studio 2014中,获取的最佳拟合平面即为所构建的MSP平面(S2).由5位颌面外科高年资医生,采用单盲法对两种方法构建的S1、S2结果进行主观评分,对两组评分进行配对t检验.再次重复实验评分,对5位颌面外科高年资医生的前后两次评分进行一致性分析,验证专家评价法的可重复性.结果 本体/镜像关联法构建S1平均得分为65.73,点构法构建S2平均得分为75.90.S1、S2组配对t检验得出点构法得分高于本体/镜像关联法,差异具有统计学意义(P＜0.01).一致性分析检验结果表明本研究的专家评分具有可重复性及一致性.结论 在面部畸形患者中,点构法所构建的MSP优于本体/镜像关联法所构建的MSP,可为颌面部对称性分析提供依据,具有临床可行性.

背景:传统的三维牙颌模型分割方法通常利用预定义的空间几何特征如曲率、法向量等作为牙齿分割的参考信息.目的:提出一种适用于复杂三维牙颌分割的算法并深度挖掘分割结果与应用场景之间的关联性.方法:建立基于结构特征和空间特征双流提取的三维牙颌分割算法,利用分流的模块化设计避免特征混淆.其中,结构特征流上的注意力机制用于捕获牙齿分割所需的细粒度语义信息,空间特征流上的Tran-Net用于保证模型对复杂牙颌分割的鲁棒性.该算法在包含健康牙颌和缺牙、错牙、牙列拥挤等复杂牙颌的临床数据集上验证有效性和可靠性,通过总体精度、均交并比、方向切割差异等评价指标衡量模型的分割性能.结果与结论:该算法在临床数据集上的总体分割精度为97.08%,分割效果从定性和定量的角度均优于其他竞争方法.验证了此次设计的结构特征流,通过构建注意力聚合机制从坐标和法向信息中可提取更精细齿形局部细节,设计的空间特征流通过构建变换网络(Tran-Net)可保证模型对缺牙、错牙、牙列拥挤等复杂牙颌的鲁棒性.因此,该牙齿分割算法对于临床医生实操参考具有较强的可靠性.

目的:分析比较5种不同型号的口内扫描仪扫描单颌全牙列石膏模型的扫描精度,并评估扫描质量,为临床应用提供参考,并为今后进一步提升国产口内扫描仪性能提供依据.方法:5种型号口内扫描仪(3 Shape Trios 3、iTero Element 1、FusionScanner、Aoralscan2、Medit i500)扫描单颌全牙列石膏模型,获得三维扫描数据,每组重复5次,作为实验组数据.利用高精度台式扫描仪(云甲UP560)获取数字化模型,作为真值组数据,通过分析软件Geomagic Studiol4进行"最佳拟合对齐"后进行偏差分析真值组和实验组数据,并评估扫描数据质量指标、对比扫描精度.将全牙列模型按单牙冠进行分割,得到14颗单牙冠模体,同样进行扫描精度的评价.扫描精度由精密度和正确度进行评价.精密度通过计算同一型号仪器重复扫描的数据与真值数据的偏差分析所得的标准差结果进行评价;正确度通过与真值数据比较的偏差结果的均值进行评价,对不同组间的数据进行统计学分析.实验组和真值组间、以及实验组间的平均距离值与均方根(RMS)的均值和标准差作为计量型指标.各组数据经正态性检验,方差齐性检验后,采用单因素方差分析检验5个小组组间差异,同时对实验组质量指标与其扫描正确度进行Spearman相关性分析.结果:全牙列正确度:3 Shape Trios 3与iTero Element 1 均在50 μm以下,Medit i500、FusionScanner与Aoralscan2在50-70 μm范围.全牙列精密度:iTero Element 1与FusionScanner全牙列精密度的平均距离和RMS值均较小,低于10 μm,其余三种精密度的RMS值低于20 μm,相较前两种略微增大.单牙冠正确度:3 Shape Trios 3,iTero Element 1,Medit i500均在 10-15 μm范围,FusionScanner在 15-20 μm,Aoralscan2在20-30 μm范围.单牙冠精密度:五种仪器单冠RMS标准差均在10 μm以内,整体稳定性均较好.测量扫描数据质量评估中主要集中于钉状物和高度折射边,相关性分析未显示其与口内扫描仪正确度相关(P＞0.05).结论:扫描精度上,iTero Element 1 与3 Shape Trios 3为代表的国际厂商均处于较高水准.FusionScanner、Aoralscan2、Medit i500三种仪器在不同测量范围上在正确度与精密度有不同的优势.几种仪器扫描单牙冠的精度均优于扫描单颌全牙列精度,提示扫描范围的减小能够提升扫描仪精度.

目的:比较不同分割阈值对锥形束CT(CBCT)重建数字化牙模型测量精度的影响.方法:选取20例需拔除智牙患者的CBCT,应用Mimics软件,根据不同灰度值(grey value,GV)进行阈值分割后,重建三维数字化模型.所有患者均取硅橡胶印模,灌制石膏模型.分别测量数字化模型和石膏模型上、下颌全牙列牙的近远中径.采用SPSS 16.0软件包中的配对t检验、散点图和组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC),评估不同分割阈值对重建的CBCT数字化模型测量精度的影响.结果:不同分割阈值重建的CBCT数字化牙模型与石膏模型测量项目之间均数的差范围为-0.36～0.32 mm.以GV 1200、1400阈值分割后,重建的数字化模型测量值与石膏模型测量值无统计学差异(P＞0.01),其余阈值重建的数字化模型测量值与石膏模型有统计学差异(P＜0.01).CBCT重建数字化模型与石膏模型的测量值ICC均＞0.95,其中,GV 1200阈值重建的数字化模型ICC最高,为0.995.结论:不同分割阈值对CBCT重建数字化牙模型的精度有一定影响,对不同结构的侧重也不同,临床上应加以选择调整.

目的 通过CBCT图像数据建立糖尿病伴牙周炎患者下颌前磨牙剩余牙槽骨内牙根的三维模型.方法 选取1例糖尿病伴牙周炎患者为研究对象,对患者进行血糖控制及牙周基础治疗后,采用CBCT扫描获取图像数据,在Mimics软件中建立牙槽骨及牙齿的实心三维模型,确定牙槽骨边界,沿牙槽嵴进行虚拟切割,建立糖尿病伴牙周炎患者下颌前磨牙剩余牙槽骨内的牙根三维模型.结果 成功建立了糖尿病伴牙周炎患者下颌前磨牙剩余牙槽骨内的牙根三维模型,该模型清晰完整,可从不同角度观察和精确测量牙槽骨内的牙根三维形态.结论 CBCT图像结合数字化软件图像分割技术准确地建立糖尿病伴牙周炎患者下颌前磨牙剩余牙槽骨内的牙根三维模型,为研究糖尿病伴牙周炎患者牙槽骨丧失的三维精准测量奠定了基础.

本文对一例考古发掘出土的古代家猪下颌骨及牙齿进行了微焦点CT成像,通过加置滤波片有效减弱了线束硬化对CT图像的影响.基于数据约束模型(DCM)对样品三维结构进行了定量计算,获取了包含小于CT图像体元尺寸在内的样品跨尺度结构信息.对样品中孔隙及高吸收组分的联通特性进行了跨尺度计算,得到这两种组分的三维团簇分布.与常见的图像阈值分割法相比,DCM模型有效减弱了部分体积效应对图像分析的影响.本文研究结果为考古样品的内部形态测量、结构分析提供了数据基础,为考古样品的数字建模存档提供一种新的方法.

目的 探究骨性Ⅲ类错牙合畸形患者双颌手术后面部各区域软组织的变化特点.方法 2017—2019年于我院就诊的18例骨性Ⅲ类错牙合畸形患者,男女各9例.使用3dMD摄影测量系统分别于双颌手术前一周内任一天和术后6个月拍摄患者面部图像,并通过Geomagic Qualify软件对手术前后的面部图像进行三维重建和匹配,分割各个面部区域,得出面部各区域软组织的变化量.结果 术后颞区(R1)软组织改变量为-0.17 mm,颧弓区(R4)为-0.42 mm,下口角旁区(R11)为-0.81 mm,下唇及颏区(M3)为-3.08 mm,呈负向改变(P<0.05);眶下区(R2)软组织改变量为0.29 mm,鼻翼旁区(R5)为1.58 mm,上口角旁区(R8)1.08 mm,鼻区(M1)为0.59 mm,上唇区(M2)为2.05 mm,呈正向改变(P<0.05);左右两侧相同面部区域的软组织变化无统计学差异(P>0.05);同区域男性与女性的软组织变化差异无统计学意义(P>0.05).结论 骨性Ⅲ类错牙合畸形患者双颌手术后颞区、颧弓区、下口角旁区、下唇及颏区的软组织变得凹陷,而眶下区、鼻翼旁区、上口角旁区、鼻区、上唇区的软组织变得凸出.术后左右侧相同面部区域的软组织改变无差异,性别对术后面部各区域软组织的改变没有影响.