口腔美学修复中，修复后的美学效果是患者术前关注的重点，也是医患沟通的重要内容。随着口内扫描、面部扫描、数字化设计、数控切削和三维打印等技术的发展和联合应用，数字化技术逐步应用于口腔美学修复前的虚拟仿真设计，模拟修复后的美学修复效果，并用于医患、医技沟通，最后将患者满意的设计效果转移至最终修复体上，以提高患者对美学修复的满意度。本文对数字化虚拟仿真设计在口腔美学修复中的应用展开综述，分析其研究现状、不足以及发展方向，以期为临床诊疗提供参考。

虚拟现实(VR)是一种可以创建和体验虚拟三维场景的计算机仿真系统，能够为用户提供多感官信息。近年来，随着5G、人工智能、大数据、云计算等技术的快速发展，VR技术在眼科领域的应用迎来了新的机遇和挑战。在视力、调节功能、立体视等视功能评估方面，VR结合红外眼动跟踪、双眼分视、人机交互等技术能够完全控制呈现给用户的画面，为实现个性化、自动化诊断提供了可能，并能够有效降低人力成本。在斜视、弱视诊疗方面，VR再结合其环境沉浸性、三维成像等技术，能够为用户提供丰富的画面，减少了斜视眼位测量、弱视眼间抑制量化上的检测技术难度；并可以通过模仿斜视聚散训练、弱视知觉训练等范式，提高斜视正位训练、弱视知觉训练和立体视训练的趣味性和依从性。增强现实技术与计算机生成的视觉增强、全息成像、三维音频提示和自适应光学相结合，可有效弥补低视力人群的视觉缺损，提高其生活质量。在近视防控领域，VR技术的利弊目前尚有争议，但仍具备潜在的应用价值。本文就虚拟(增强)现实技术在视功能评估与重建中的应用现状进行综述，并对其可能面临的挑战进行分析，以期推动医工融合在眼科诊疗领域的发展。

目的:自主研发MRI设备性能检测虚拟仿真教学系统，解决MRI设备实验教学不易开展的难题。方法:针对滨州医学院2016级四年制医学影像技术专业、五年制医学影像学专业共202名学生，根据《医学影像设备学》中MRI设备教学要求，基于Unity3D引擎，应用Unity3D、3D Studio Max、Maya、Visual Studio技术，构建3D实验仿真模型、实验场景，设计实验学习内容、考核评价内容，研制教学系统软件，基于Web在线学习。并对实验学习进行满意度调查，统计本教学系统在国家虚拟仿真实验教学平台上学习者实验成绩数据，多维度评价学习效果。结果:构建的虚拟仿真教学系统为综合性实验，12个知识点对应12个实验项目，共计81个互动内容与步骤。本校学生实验学习满意度调查（202人）整体满意率为96.82%（2 347/2 424）。在国家虚拟仿真实验教学平台参与本教学系统学习并提交实验报告的499人中，实验成绩平均分为78.07分（线上学习考核满分90分），整体通过率为96.79%（483/499），实验成绩获90分（18人）的平均学习时间为54 min。结论:本虚拟仿真教学系统，实验内容全面系统、实验场景真实度高、实验操作互动性强，学习效果良好，具有推广价值。

目的:比较瓦里安OBI引导系统的千伏级锥形束CT (KV-CBCT)、千伏级平面成像(KV-planar)、兆伏级电子射野影像装置(MV-EPID)3种图像系统的综合性能，探索3种系统在鼻咽癌每日图像引导放疗中联合应用的价值。方法:利用人体仿真头颈模体在左右/前后/头脚方向分别进行KV-CBCT、KV-planar、MV-EPID扫描和配准，方差检验3种图像引导系统的摆位误差、配准时间、额外辐射剂量、图像质量等。结果:KV-CBCT、KV-planar、MV-EPID在左右/前后/头脚方向摆位误差分别为(0.00±5.43)/(-0.02±5.49)/(0.02±5.58)、(0.04±5.49)/(0.02±5.56)/(0.02±5.54)、(0.02±5.22)/(0.11±5.34)/(-0.04±5.33) mm ( P＝0.999、1.000、0.989)；平均耗时分别为(200±45)、(120±36)、(115±42) s；额外辐射剂量由低到高分别为KV-planar、KV-CBCT、MV-EPID；图像质量由低到高分为MV-EPID、KV-planar、KV-CBCT。 结论:3种图像引导系统均可满足鼻咽癌图像引导放疗的要求，综合3种总体性能建议在鼻咽癌每日图像引导中1次CBCT+4次KV-planar/周、EPID作为备用系统的图像引导策略。此方案充分利用CBCT的高图像质量、KV-planar的低辐射等优势，实现鼻咽癌体积变化的定期检测和高精度放疗实施。

目的:探索三维数字化仿真设计与实现技术在前牙美学修复中的应用路线，评价其临床应用效果。方法:选择2017年12月至2019年6月于北京大学口腔医学院·口腔医院修复科就诊、需行前牙美学修复的患者30例，应用随机数表法随机分为两组，每组15例。试验组男性4例，女性11例，年龄（36.0±10.5）岁；对照组男性6例，女性9例，年龄（32.0±6.7）岁。试验组采用三维数字化仿真设计技术进行修复效果的术前三维数字化仿真预测，并根据患者意见修改修复体形态，患者对预测效果满意后，用数字化技术复制修复体形态设计至最终修复体，并用数控切削技术制作全瓷修复体。对照组采用二维数字化设计进行修复效果预测，技师参考二维预测图片，雕刻修复体蜡型并用热压铸技术制作全瓷修复体。患者采用视觉模拟评分法（visual analogue scales，VAS）对数字化设计效果的仿真度、数字化设计效果与实际修复效果的相似度进行评分，并对修复体进行患者满意度分级评价；由1名不知患者分组情况且具有高级职称的口腔修复医师参考改良美国公共健康服务标准，对两组修复体质量进行评价。结果:成功建立前牙美学修复三维数字化仿真设计和实现技术流程。试验组患者对数字化设计效果仿真度的VAS评分［（8.5±0.5）分］显著高于对照组［（7.2±0.7）分］（ P<0.01），对数字化设计效果与实际修复效果相似度的VAS评分［（9.6±0.3）分］显著高于对照组［（7.0±0.9）分］（ P<0.01）。试验组修复体患者满意度分级显著好于对照组（ P<0.05）。两组修复体质量在外形准确性、边缘密合性和表面光滑性上的医师评价差异均无统计学意义（ P>0.05）。 结论:在前牙美学修复中应用三维数字化仿真设计和实现技术，可在术前进行三维数字化仿真设计和修复效果预测，设计效果可精准转移至最终修复体，能有效促进医患交流，提高患者对美学修复效果的满意度。

目的:通过比较仿真头颅模型口内和手持牙颌模型条件下4种口内扫描仪全牙弓扫描的扫描时间及扫描精度，评估不同扫描条件对数字化扫描的影响。方法:选择1个可固定于仿真头颅模型口内的上颌牙颌模型，使用光学扫描仪（ATOS Core）扫描全牙弓，获取“.stl”格式数据作为参考数据。将上颌模型固定于仿真头颅模型口内，3名研究者均使用4种口内扫描仪［A（TRIOS 3）、 B（CS 3600）、C（CEREC Omnicam）、D（iTero）］分别扫描6次，获得“.stl”格式数据（头模组）；采用手持牙颌模型的方式，3名研究者再使用上述4种口内扫描仪分别扫描6次，获得“.stl”格式数据（手持组）；记录扫描时间。通过Geomagic Wrap软件修剪数字化模型，仅保留牙列数据，通过最佳拟合功能配准和三维偏差分析比较各组扫描数据与参考数据，获得扫描正确度；通过最佳拟合功能配准和三维偏差分析对每名研究者使用同一扫描仪获得的6次扫描数据进行两两比较，获得扫描精密度。结果数据均以“中位数（四分位数间距）”的形式表达。使用Mann Whitney U检验比较同一扫描仪扫描时间、正确度和精密度的组间差异。 结果:对于带有手柄的口内扫描仪A和D，头模组扫描时间［分别为142（82）和119（52） s］均显著大于手持组［分别为98（28）和85（22） s］（ P<0.01）；口内扫描仪B和C的两组扫描时间差异均无统计学意义（ P>0.05）。对于口内扫描仪A和B，两组扫描正确度和精密度差异均无统计学意义（ P>0.05）；对于口内扫描仪C，头模组正确度［112（38） μm］显著优于手持组［135（47） μm］（ P<0.05），两组精密度差异无统计学意义（ P>0.05）；对于口内扫描仪D，头模组精密度［43（13） μm］显著优于手持组［53（18） μm］（ P<0.01），两组正确度差异无统计学意义（ P>0.05）。 结论:不同口内扫描仪全牙弓数字化扫描的扫描时间和扫描精度可受扫描条件影响。口内扫描仪体外研究时仿真头颅模型口内环境可模拟临床扫描中医师和患者的体位及患者有限的口内空间。

目的：:设计一种新的双元件可调节人工晶状体，并对其成像质量进行评估。方法：:通过光学设计软件Zemax，建立新设计的双元件可调节人工晶状体和人眼模型，模拟仿真其在不同视距下（L=6 m、L=70 cm、L=40 cm以及L=25 cm）的成像结果，得到空间频率为100 cycles/mm时的调制传递函数（MTF）值。与Simonov等研究结果进行对比分析，同时分析仿真结果是否满足人工晶状体植入光学特性和测试标准。结果：:通过光学设计软件模拟仿真新设计的双元件可调节人工晶状体眼模型，其结果显示无论α=0°还是α=5°，瞳孔大小为3 mm时，单色光（λ=0.546 μm）空间频率100 cycles/mm对应的MTF值均大于0.43，满足人工晶状体植入光学特性和测试标准。在α=0°时，仿真结果相较于Simonov等研究结果有较大提升；在α=5°时，无明显提升。结论：:本研究设计的双元件可调节人工晶状体仿真结果满足人工晶状体植入光学特性和测试标准要求，相较于Simonov的研究结果，其整体性能有所提升。

目的:利用三维仿真建模技术于术前对直肠癌患者的结直肠肠管、肿瘤、关键血管等解剖结构进行三维重建、分类及测量，评估所得数据及信息对腹腔镜辅助直肠癌根治术的吻合口张力预判、重要血管变异类型、解剖标志定位等的准确性，以及对手术的指导作用。方法:回顾性分析2019年1月—2021年2月首都医科大学附属北京地坛医院普外科收治的50例腹腔镜辅助直肠癌根治术患者的病历资料，其中男性31例，女性19例，年龄42~83岁，平均年龄(62.72±15.21)岁。以患者术前是否进行三维仿真重建进行分组，将术前行腹盆腔增强CT并进一步进行三维重建的患者作为重建组( n＝24)，将术前只常规进行腹盆腔增强CT的患者作为对照组( n＝26)。对于重建组患者术前利用Mimics软件对患者CT影像资料进行三维仿真建模，针对模型进行术区结直肠及肿瘤长度、盆腔壁刚性结构相关长度、肠系膜下动脉(IMA)距左右髂总动脉分叉点长度、IMA变异类型及占比、左结肠动脉(LCA)距IMA起始部长度、LCA与IMV距离等关键数据进行测量，并与术中所得实际数据进行一致性相关系数(CCC)分析，评估三维仿真建模技术对于手术指导的准确性。采用MedCalc 19.0软件进行统计学分析。 结果:重建组模型各径线数据(肠道、盆腔、血管)与术中对应结构测量值，经一致性相关系数CCC评价均大于0.9。预测游离结肠脾曲1例，实际游离结肠脾曲1例，预测准确率100%。重建组IMA变异共分为4型，均经手术验证。重建组手术时间( P＝0.011)及各血管定位时间(IMA， P＝0.043；LCA， P＝0.007；IMV， P＝0.034)均较对照组缩短，且术中出血量少( P＝0.017)。 结论:术前应用三维仿真建模技术有助于术者准确预判术中吻合口张力、IMA变异类型及其相关径线长度，据此可于术前制定精准手术方案指导手术。

数字化技术广义上是指计算机技术、信息网络技术、精密设计制造技术、三维重建与可视化技术、手术模拟仿真、模型快速成型、手术实时导航、远程医疗、机器人辅助技术及人工智能等先进技术，近年来在颅颌面整形外科领域的应用日益增多，如影像资料处理、三维信息采集与储存、术前规划与手术模拟、模型的精确制造、个性化手术导板及修复体的定制、手术导航、机器人辅助手术、医学大数据处理、远程医疗等，该文就上述方面进行了梳理和评价。

目的:对比评价仿真头颅模型环境下口内扫描仪3种全牙弓扫描策略的扫描精度和扫描时间，探讨临床适应性更强且可获得高扫描精度的全牙弓扫描策略。方法:采用相互对照实验设计，使用光学扫描仪ATOS Core扫描上颌模型，获取“.stl”格式数据作为参考数据。将上颌模型固定于仿真头颅模型上，由1名具有3年口内扫描经验的主治医师使用4种口内扫描仪［A（TRIOS 3）、B（CS 3600）、C（CEREC Omnicam）、D（iTero）］，分别使用3种扫描策略（扫描策略1、2、3分别由10、5、7段路径组成）各扫描9次，获取“.stl”格式数据作为口扫数据，并记录扫描时间：完成所有扫描路径、获得1个完整的全牙弓数字化模型的时间为全牙弓扫描时间；补扫模型表面图像空缺处的时间为补扫时间；全牙弓扫描时间与补扫时间之和为总扫描时间。使用Geomagic Wrap软件的最佳拟合功能，获得口扫数据与参考数据三维偏差的均方根值，以评价扫描正确度；对同一口内扫描仪同一扫描策略9次扫描获得的口扫数据进行两两比较，获得均方根值以评价扫描精密度。结果:使用同一扫描仪的条件下，3种扫描策略扫描正确度的总体差异均无统计学意义（ P>0.05）；3种扫描策略扫描精密度的总体差异均有统计学意义（ P<0.05），其中扫描策略3在各扫描仪中的扫描精密度均为最高。扫描策略1、2、3的全牙弓扫描的时间分别为（130±24）、（72±17）和（90±19）s，各组间差异均有统计学意义（ P<0.05）。扫描策略1和3的补扫时间分别为（26±18）和（25±21）s（ P>0.05），均显著少于扫描策略2［（50±24）s］（ P<0.05）。扫描策略2和3的总扫描时间［（122±30）和（115±29）s（ P>0.05）］显著少于扫描策略1［（156±31）s］（ P<0.05）。 结论:仿真头颅模型环境下使用扫描策略3进行全牙弓扫描，可获得高精度扫描数据，操作更便捷，扫描时间更短，且普适于目前临床常用的口内扫描仪。