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口腔医学技术的发展前景范文1
【关键词】快速成型技术;模型复制;口腔修复
1快速成型技术概述
快速成型技术是一种先进而科学的原型制造技术,其主要根据计算机辅助设计来对工件进行三维模型设计,不需要任何附加的机械或传统工模具进行加工。就能快速制作出相应的实体模型。目前,此技术因其具有高度的柔韧性、灵活、快速、适合任何形状以及高度的集成化而在工业制造行业得到了广泛的推广与应用。此技术使用新型的添加成型法,逐步把一层层的毛坯薄片叠加成工件,然后把复杂的三维加工逐渐转化为简单的二维加工组合,和传统的去除成型法相比,其不需要工模具和加工机床就能直接制作出同一标准的产品模具或样品[1]。此外,快速成型技术还可以扫描方式来获取患者器官中的影像资料,然后对数据进行分析处理、建模、前处理、分层叠加自由成型以及后处理等重要步骤。2医学上常用的快速成型技术的应用范围及优缺点
2.1FDM技术主要用于包埋铸造蜡型、制作树脂、骨和软组织、种植手术导板等范围,具有成本具低、维护和使用都比较简单、制作迅速、可根据需求对颜色进行分区等优点,但精度较低,不能制作复杂的构件,且需要一定支撑。
2.23D打印技术主要应用于种植手术导板、氧化锆与氧化铝牙科修复体、正畸托槽导板等的制造,具有材料成本低、材料广泛、可对模型进行着色以及迅速等优点,但模型的表面质量较差,且硬度也较低[2]。
2.3SLA技术主要应用于失蜡铸造的树脂熔模、临时冠桥、种植手术导板的制造中,此工艺的成型精度较高,应用前景广阔,但材料成功高,且光固化成型设备的结构比较复杂,维护有一定难度。
2.4SLS技术主要应用于制作钛合金种植体、合金及金属的基底冠、桥,陶瓷及金属粉末、铸造用蜡、聚合材料都可用作原材料,不需中间模型转换,可使误差得到一定减少,若粉末没有重复烧结,还可重复利用。3快速成型技术在口腔修复中的应用
3.1口腔修复体模腔通过计算机,可利用三维打印快速成型法设计并制作出耳赝复体模型的模腔,然后把之注入到硅橡胶中,从而使耳赝复体的制作得以完成,这在一定程度上为颜面赝复体模腔的自动化提供了有效参考。此外,运用CAD/快速成型的方法还可对全口义齿石膏阴模进行制作,然后把应用在压铸基托树脂及人工牙的填充中,从而可使全口义齿得以有效完善,或者还可利用三维打印方法制造具有一定强度及良好微观结构的陶瓷模型与骨科关节中的金属假体。
3.2口腔金属修复体有的学者结合激光烧结和快速成型技术,直接对各种金属粉末进行成型及烧结处理,从而可制造出良好的口腔金属修复体。有的学者使用激光烧结快速成型技术直接对金属粉末进行成型制造,有的学者结合激光快速成型技术直接对钛粉进行成型烧结,从而制造出了全口义齿钛基托,全口义齿钛基托成型后具有良好的外形,从而为此技术在口腔修复领域中的应用奠定了良好的基础[4]。当金属修复体的加工具备高效、精确以及快速等特点时,才能满足口腔临床中的相关标准,而激光烧结快速成型技术就符合了相关要求,但是其对成型材料及精度进行不断研究与改进,这样才能使其在临床实践中得到更加的应用。
3.3陶瓷修复体近几年来,随着计算机技术的发展,控切削制作陶瓷修复体、计算机辅助设计及制作系统在口腔修复中得到了越来越广泛的应用,以叠加方法为基础原理的快速成型技术,融入了三维CAD的设计方法,从而可把模型转换为比较简单的二维轮廓信息,可用于复杂工件的制作中,此外,制作成本低,对材料的利用率也较高。目前,此工业上常使用此工艺对陶瓷试件进行制作。Wang等使用微滴喷射法对陶瓷修复体的模型进行制作,然后把其模型烧结成型,成型后的修复体具有良好的微观结构及强度,且外观也比较漂亮,完全达到临床的相关标准。Ebert等在微滴喷射成型技术的基础上对全瓷冠模型进行制作,制作出来的产品具有较高强度,且抗压性能也比较高,在临床应用中有良好的发展前景。
3.4蜡型蜡型制作在修复体的活动及固定中有着非常重要的作用,目前,在可摘义齿支架的树脂模型的制作中,快速成型技术已得到一定的推广及应用,Azari等对固定修复体的蜡型进行制作时,就使用了快速成型技术,从而使制作精确度得到了一定提高,此外,还有效缩短了制作所需的时间。Wu等利用三维打印快速成型技术对蜡型进行快速成型制作,然后把其铸造成钛金属冠,临床实践表明,这样制作处理的金属冠外形及功能都较好。Williams等使用激光固化快速成型技术对树脂模型进行制作后,又对其进行了一定的铸造,从而使之成为了金属基托中的重要铸件,这在一定程度上表明可把快速成型技术广泛应用在活动义齿支架的制作中,但是如果没有对树脂进行均匀的气化处理,其结构在铸造的过程中就很可能会出现缺陷[5]。目前,有的学者已开展对蜡型的快速成型制作进一步研究。就目前而言,临床上使用快速成型设备对固定修复体蜡型进行制作的例子较多,且有的研究专家还成立了专门的技工室,但是,还需对成型速度、温度的有效控制等成型工艺作更进一步的优化,此外,还需结合实际需要对专用蜡的成型特性及性能作深入研究。
参考文献
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口腔医学技术的发展前景范文2
关键词:虚拟仿真;医学;实践操作
中图分类号:G642.0 ?摇文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)39-0043-03
随着高等教育改革的不断深化,传统的教学模式受到场地、设备、师资等众多因素的限制,极大地制约着学生创新意识和创新能力的培养。新兴的虚拟仿真技术在高等学校教学、实验中向着网络化、智能化以及互动化等方向发展,可以发展现代教育思想、提高教学水平、改善实验环境以及优化教学过程,从而增强学生的实验动手能力。虚拟仿真化教学模式可以极大地克服传统教学模式的一些弊端,必将成为现代化高等教育的重要途径和方式之一,并在飞速发展的信息化时代日趋完善和成熟,承担起培养现代化创新人才的重任。
一、虚拟仿真教学平台
虚拟仿真(Virtual Reality,VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统,具有交互性、真实性以及多感知性等特点。其以计算机软件及硬件为基础,相关的技术手段为辅助,通过对己知或未知世界的仿真,使人获得真实感受的一种先进的计算机应用技术。虚拟仿真技术可以依靠计算机的图形处理进行图像再现,与传统的图像再现手段,如电影、电视以及DV等相比,有着本质的飞跃。虚拟仿真技术对于图像的再现不仅仅局限在对实物的再现,它更多地被应用在超现实画面的再现上。随着计算机硬件技术发展的突飞猛进,虚拟仿真技术已普遍应用于各个领域,如训练、教学、仿真、娱乐、遥控操作以及模拟预测等方面。[4]现阶段,尽管虚拟仿真技术优点诸多,越来越受教育界所青睐,但是虚拟仿真教学平台在医学教育领域的应用还处于起步阶段。如果能将虚拟仿真技术成功地运用到医学教育领域,势必会具有广阔的发展前景。
二、现代医学教育引入虚拟仿真教学平台的迫切性
医学是一门实践性非常强的学科,实验室操作和临床实习贯穿着整个教学的过程。实验教学环境的优良与否直接关系到学生们能否掌握好该门课程。心理学家瑞特拉研究表明,同样的知识采用不同的教学方式呈现时,其效果有着显著的差异,采取对不同感官进行多方面的刺激,所达到的记忆效果会有所不同。因此,现代教育技术有必要把多媒体技术、虚拟仿真技术、网络技术以及控制技术等进行综合运用并引入课堂,虚拟各种实验设备和实训环境;充分发挥现代信息技术的集成性、交互性和控制性,生动形象地展示教学内容,综合处理超文本、图形、图像、动画、视频、声音等多媒体信息,展现那些在传统的教学模式中无法实现的教学过程。现代医学教育也是如此,虚拟仿真教学平台正是在现代教育思想的指导下,使用新技术改进教学方法的尝试。在现代医学教育课程中,医学生只有通过足够的实验室训练操作才能获得必要的综合技能,并初步具备一定的临床实际工作能力。在虚拟仿真技术平台中,教师能够采用“做中学”的教学模式,多种媒介的信息同时作用于学生的各个感官,有助于提高学生的理解能力和实践能力,直到形成合适的行为模式以及行为系统。同时,循序渐进的教学过程也符合学生的认知规律。三维虚拟仿真教学平台的引入,可对现代医学教育起到很大的促进和推动作用。虚拟仿真教学平台和虚拟课堂系统相结合,能够突破课堂实验教学的制约,打破时间和空间的局限性,充分发挥学生的自觉性,利用其各自适合的时间在本地计算机上完成实验过程,为学生提供真正“开放性”的教学环境。但是,由于虚拟仿真技术是20世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术。[7]同时,医学领域又有着极强的专业性,其专业技术的要求比较高;另一方面,人体是一个非常复杂的系统,即使超大型的计算机虚拟仿真系统也与医学的模拟要求有相当的差距。现阶段,虚拟仿真技术在医学教育中的应用仍处于比较早期的纯画面展示类型,仅仅是将传统的图片、图谱变成了3D动画,缺乏应有的交互性。在少量有一定交互性的使用中,也局限于多角度的观看。因此,有必要在现代医学教学中引入虚拟仿真教学平台,充分发挥虚拟仿真技术的优势。
三、虚拟仿真教学平台在医学教育中的优势
医学虚拟仿真教学平台环境是虚拟仿真技术与医学教学实践高级复杂的结合,是信息化教学的高级应用。随着现代信息技术的飞速发展、软硬件性价比的大幅度提高,医学虚拟仿真技术正逐渐从科研院所、实验室走向实际的临床教学应用中,有着传统教学手段所没有的众多优势。
1.虚拟仿真教学平台运用计算机全面仿真临床中现实的世界,为医学生提供生动、逼真的学习环境,在虚拟环境中模拟给患者进行操作。例如在口腔医学实践教学中,由于口腔视野狭窄、结构复杂、与颅颌面又是一个整体,学生掌握实验操作技能比较困难。然而医学虚拟仿真技术可以充分发挥其优势,利用仿真软件进行现场模拟构建,使教学活动更加生动形象、直观易懂,以此激发学生学习的兴趣和提高教学的效率。
2.虚拟仿真教学系统能够使学生们主动成为虚拟教学环境中的一名参与者,不仅仅成为教学“教”的工具,也起到与“学”的互动作用。这对调动其学习积极性、突破教学的重点难点、培养学生的临床操作技能都将起到积极的作用。同时,虚拟仿真教学平台可以解决许多真实实验中实现不了的困难,使学生在虚拟环境中接受多感官的刺激,并进行具体操作、感受和体验,更容易调动学生的情感参与,将抽象的内容具体化、形象化,留下深刻的记忆,以提高学习效率。
3.虚拟仿真教学平台提供开放性的实验平台,能够解除课堂实验教学时间、地点的限制,打破时间和空间的局限性,充分发挥学生的自觉性,利用其各自适合的时间在本地计算机上完成实验过程,为学生提供真正“开放性”的教学环境。在课堂上没能按要求通过实验的学生可以在课余时间利用网上虚拟仿真系统进行模拟实验,随时随地进行实践操作训练。
4.虚拟仿真教学平台为学生提供平等的实践操作资源。实验室操作与实践教学在整个教学过程中起着举足轻重的作用,能够促使学生将所学知识进行灵活运用,引导学生掌握规范操作的技能技巧,培养学生观察、分析和动手操作的能力。由于医学院校教学条件依然存在其多变性、复杂性等客观原因,各个学校实验环境存在一定的差异,虚拟仿真教学系统能够充分发挥网络的优势,使教学实验资源共享,以弥补实验室资源的不足。
5.虚拟仿真教学系统的应用还能在实验教学中节约相当的成本。在虚拟系统中训练可以为学生在实验室的实践操作奠定一定的基础,能在实践中收获更多,体会更加深刻。其次,虚拟仿真教学系统也可以代替传统实验条件下无法完成的实验操作,或由于实验设备昂贵而难以实现的实验训练。因此,虚拟教学和实验室相结合也是合理地利用、开发教育资源的一种途径。尽管计算机虚拟仿真系统与临床医学中的模拟要求还有相当的差距,但是也可以作为医学实验室操作训练的另一种补充。通过运用形象、直观、生动的现代教育技术手段为学生们创设学习情境,开拓教育信息交流的新渠道,使课堂教学具有交互性,其组织形式更加丰富和完善,可以充分调动学生的学习兴趣,发挥其主观能动性、独立性和创造性,让他们尽快熟练掌握临床操作技能。
四、虚拟仿真教学平台在医学教育中的前景
随着现代信息技术的发展,应用于医学实验室操作与实践教学的系统也将不断推陈出新,给教育的发展和改革带来了机遇、动力和挑战。虚拟仿真教学平台为学习者提供了一个既先进又灵活的环境,可以锻炼学生的独立构思和设计能力,激发其学习的兴趣,对提高教育技术水平、改善教学及实验实训环境、优化教学过程、提高教学效率、节约教学成本、加速培养现代化的医学专业技术人才产生深远的影响,并将推动学科研究,促进教学改革。
参考文献:
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基金项目:重庆市教学改革研究项目:结合口腔医学专业认证标准,优化口腔正畸学PBL教学模式(1203112),重庆市研究生教育优质课程(2011-56)
口腔医学技术的发展前景范文3
[关键词]即刻种植;后牙;组织处理
[中图分类号]R783 [文献标识码]A [文章编号]1008-6455(2014)07-0566-04
Exploration of the tissue treatment after immediate planting of back tooth
GUO Li-juan
(Department of Stomatology,Suzhou EENT Hospital,Suzhou 215006,Jiangsu,China)
Abstract: ObjectiveTo analyze and evaluate the importance of surgery operation on tooth area after planting immediately through the observation of clinical cases after the teeth planting immediately. Methods To deal with the area of tissue besides posterior teeth by appropriate processing technologyThrough 123 clinical cases. ResultsSix months after surgery, inflammation and abnormal masticatory function were not found. Patients became better in bone healing and tissue condition that they were satisfied to treatments.ConclusionDuring immediate planting operation process of the back teeth, the right tissue treatment can not only shorten the operation time, also can be better restored lost bone tissue around the teeth and the formation of surrounding tissues. It can achieve better aesthetic requirements.
Key words:immediate planting;back tooth;tissue treatment
近几年来,修复牙列缺失或缺损的最佳治疗途径是口腔种植。而口腔种植中的即刻种植有着更大的发展前景。即刻种植是指缺损牙齿被拔除的同时就可以立即把牙根代替体植入牙槽窝,这样不仅使得缺牙期间牙槽骨骨组织的丧失和弱化程度减少,通过对重新建立牙槽骨的形态和功能的早期恢复,可以减少患者手术次数以及手术过程中的痛苦,同时可以让牙龈组织外形达到最佳美学效果[1]。但拔牙后牙窝洞口软组织的缺乏和硬组织的损伤,常导致手术中难以关闭创口或者关闭创口有张力,这样严重影响了手术过程中种植体周围软组织,使其处于不稳定状态,也不能很好的达到美学要求,严重时可能会使种植体的骨性结合不能完成。随着患者对美学效果期望值的提高,手术周围组织的处理技术不可忽视,成为即刻种植治疗其中的一个关键步骤,笔者通过对后牙即刻种植案例的调查分析手术期间周围组织的处理的重要性。
1资料和方法
1.1一般资料:选择2012年7月~2013年11月在我科种植中心进行后牙即刻种植的患者共 123例(男53例,女70例)即刻种植病例,年龄22~80岁,平均(52.43±7.31)岁。这些患者中外伤有13例,残冠根101例,也存在交叉病例。
1.2 病例纳入标准:①拔除的牙齿是不能保留下来的患牙或是不能得到治愈的病牙,这些牙齿大多数是由于外伤及不良修复而造成根折或者残根残冠;②患者没有急慢性炎症存在,接受即刻种植的区域的周围组织无明显炎症;③牙槽骨没有明显缺损,也没有明显的骨折, 没有超过2壁以上的整体性的牙槽窝骨壁缺损,且近远中骨壁不能同时存在整体性缺损(失);④拔除患牙后拔牙创口4周的骨板基本上是完整的;牙龈无撕裂状况;⑤受植区周围有足够的软组织, 使术后创口关闭时没有张力;②骨骼咬合关系基本正常;③患牙与齿槽骨之间没有骨性粘连。
如果出现以下症状不可以进行即刻种植手术:①患者存在严重的系统性传染性疾病;②口腔患牙周围组织存在炎症,出现红肿现象,需要经过消炎才能进行种植手术,因为一般倾向认为在炎症情况下即刻种植风险较大[5]。③如果存在骨重度缺损,这样会使种植体无法获得初期稳定性,因此不能进行种植。
1.3种植材料:采用柱状的种植体以及与种植手术有关的手术器械,选用的种植体规格应该根据具体的牙窝选择合适大小的,微创拔牙挺等。
2手术方法
2.1术前准备:首先了解123例患牙根尖周围的情况、牙根的长度和角度,这个过程可以通过拍牙片、曲面断层片观测到,对周围牙槽骨骨量测量,依据患牙各自特点选择合适的种植体。
2.2拔除患牙:种植前拔牙操作应尽可能地细致、轻柔。首先要进行局部麻醉,麻醉完成后通过微创拔除患牙,有时手术需要,可利用牙周膜分离器切断牙周膜,这样的操作不会损伤牙槽骨,使得牙槽窝骨壁以及牙槽间隔的完整性得到保证。一般情况下拔牙操作要根据牙齿形态进行。如果牙齿的近远中牙根连在一起,在拔牙之前要把近远中牙根在根分叉处分离开。颊舌两根组成远中牙根,也要将牙根从远中牙根中间处分离使其成为两个独立的小根。接下来利用微创拔牙挺慢慢把已经分开的独立小牙根铤松,并把牙根取出。拔牙过程中要注意避免牙槽窝骨壁不完整,对牙槽嵴进行修整,对牙槽窝多次冲洗处理,遇到有炎症的区域要使用双氧水和生理盐水对其进行反复冲洗。根据患者正常牙槽窝的位置特点设计制备合适的种植窝洞:使很细的牙周探针与种植体长轴处于平行位置,测量从唇侧牙槽骨到种植体顶部的距离,这个距离就是唇侧牙槽骨骨缺损的高度。手术过程中要使用刮匙刮除处于牙龈袖口位置的出现炎症的的薄层牙龈组织。刮除拔牙后牙窝区域的软组织要非常小心,很难刮除干净的患处软组织可以通过球钻处理,处理结束后用生理盐水反复冲洗处理。
2.3植入种植体:根据牙窝的特点确定种植方向,把尖锐的种植牙系统定位钻系统从拔牙窝处钻入到之前测量的深度,再通过手动扩孔钻的使用把需要种植的牙窝扩大以植入种植牙。最后处理牙窝及其周围的创面。如果出现的牙槽窝创面较大,则把结缔组织瓣较大并进行移植。具体方法是在距离磨牙的腭侧龈缘3.5mm左右处,先做纵行切口至粘膜、粘膜下,再做两个横向切口,切口达到同样深度并直至粘膜下,切口的大小应该根据牙齿缺损部位的特点而决定。把粘膜瓣向腭中线方向掀起使深层结缔组织暴露出来,再用骨膜分离器剥离结缔组织瓣至完全游离,这个过程要注意需要沿切口深达骨面进行操作处理。取出结缔组织瓣后,对翻开的供区的受植区组织进行复位固定缝合处理。对结缔组织瓣进行修整切取,如果结缔组织瓣上存在脂肪组织,不必除去,使其与拔牙窝洞口形态、大小相似即可,小心连续锁边缝合使粘膜创口关闭。操作处理后,手术处理的结缔组织瓣覆盖拔牙窝洞口。手术过程中注意不要让唾液流入到种植窝中,使得感染的可能降低,避免影响种植体骨结合。
2.4术后处理:叮嘱患者手术后七天进软食,漱口剂进行漱口以保证口腔清洁防止感染,给予一些止痛药物。患者手术后连续服用抗生素1周左右,根据每位患者的情况进行拆线,一般是1周左右拆线。手术后2个月要佩戴牙冠,加固种植牙,并防止种植牙区域受到损伤。术后1周及术后每3个月复诊 1 次,严格进行患牙区域和 X 线检查,记录其变化情况。
3术后观察
种植体完成上部结构修复后随访 3~6 个月。伤口有无裂开,愈合是否顺利;牙龈有无明显炎症反应,种植钉是否稳固。X 线影像学观察骨质愈合生长是否形成骨性结合。种植体牙龈组织的健康情况、软组织外形规则程度,有无明显牙龈缺失病例。种植体周围是否有明显透视阴影存在,种植体是否顺利完成上部结构修复,复查期内能否正常行使功能。安装牙冠后,能否发挥正常咀嚼功能。种植牙冠美学效果,患者满意程度。
4结果
手术后1周复查,伤口有4例裂开,并出现红肿现象,没有愈合,患者不能正常行使咀嚼功能,牙龈出现炎症;种植钉有两例不稳固,有轻微晃动;X线影像学观察骨质愈合生长基本上没有完成骨性结合;软组织外形除了有炎症的出现红肿外,基本上都较规则;有1例龈高度比正常高度一半还要稍微低些,有2例牙龈超过正常牙龈的一半,但是未填满外展隙,有2例牙龈增加并覆盖修复体及邻牙。安装牙冠后,基本上都可以行使咀嚼功能,除了伤口裂开的有疼痛感外。
手术后1个月,4例伤口裂开的患者经过处理消肿后重新愈合,红肿消退,患者能行使正常咀嚼功能,但仍有1例牙龈炎症存在,2例不稳固的种植钉经过加固后恢复稳定状态,X线观察基本完成骨性结合;软组织外形有1例与正常相比不是很规则,有部分地方出现褶皱;有1例牙龈高度没有达到正常高度一半,还有1例没有填满外展隙,其余的均已均符合最佳软组织外形。种植牙美学效果令大多数患者较满意。术后5~6个月后,经过治疗,患者均不出现炎症、红肿现象,都可以行使正常咀嚼功能,骨质愈合生长较好,已经全部完成骨性结合,软组织也都与正常状态相似,牙龈和正常牙龈相一致,没有明显区别。患者对治疗都表示满意。
5讨论
传统的的牙种植不能在拔牙后立刻进行,大概在拔牙后3个月以上牙槽骨改建完成后再进行牙种植。因此传统牙种植不仅使得治疗时间变长,同时也使得手术次数增加,不可避免的增大了患者的手术痛苦。但是即刻种植有很多优点:①避免骨质的过度吸收,更好地保留牙槽嵴的高度及宽度;②新鲜拔牙窝可引导种植体植入到较理想的解剖位置;③缩短了疗程,减少了手术次数和患者痛苦,节约了费用。并且,即刻种植有着92.7%~98.0%的成功率。有利于软组织保持原有形态,使之不容易发生明显的退缩、变形。与现在的即刻种植相比,传统的即刻种植一般做沟内的边缘切口,邻牙和牙间也被包含在其中,这使得膜龈线发生很严重的退化缩小,使附着龈缩短,这样一来解剖外形被破坏。
牙治疗的患者中进行即刻拔牙和即刻种植需要满足以下条件:①拔牙区的周围没有明显炎症出现;②有较正常的咬合关系;③缺损牙与牙齿槽骨不存在骨性粘连,使得手术过程中容易清楚牙根;④患者不存在慢性传染性疾病及重度代谢性疾病。针对切口,应该尽量避免破坏龈的形态,使其得以保存下来;做切口范围时应根据具体情况而定,避免种植体植入时不要将软组织带入种植窝内;为了有利于重建龈要在手术过程中避免牙龈萎缩;切口要便于软、硬组织移植;切口的大小要使缝合无张力。
拔除患牙要使用微创技术[2]。在拔牙过程中注意避免破坏牙槽中隔处的牙槽骨及拔牙窝周围的牙槽骨壁,如果牙槽间隔缺损,种植体就不容易取得良好的初期稳定性[3]。要彻底处理拔牙后的牙窝,由于许多患牙后牙周基本上都会出现炎症。所以手术过程中可能会因为细菌和毒素浸入周围组织,从而使种植失败的危险性增加,所以我们在手术过程中要彻底刮净牙槽窝并用3%双氧水和生理盐水冲洗。
在牙种植方面,还有一方面起着重要作用,就是要选择合适的种植体,种植体长度作用于种植体骨界面,其界面应力影响比较小,其长度选择主要是根据拔牙窝根尖基底的骨量多少,以使种植体初期稳定性和良好的骨结合得到保证[4]。所以在手术中尽量不要使用短的种植体,长度至少高于9~10mm左右,除此之外,避免选择比较细的种植体。我们要根据牙窝的形状设计种植体的表面结构,一般的设计都会有螺纹,种植体要求与天然骨有较大的接触面,这样使得间隙遗留的很小,也比较容易获得更好的初期稳定性[6-10]。
随着口腔种植技术的发展,人们逐渐认识到即刻种植技术并且普遍接受了这种技术。即刻种植技术的发展使得患者做手术的时间大大缩短,可以达到满足患者对美观和功能的需求。虽然即刻种植的美学效果不仅受到缺牙间隙的限制,还受到牙周软硬组织的质量、种植体的位置以及深度的影响。其中即刻种植手术区域的组织处理在达到较好的美学效果中起着不可缺少的重要因素。临床手术也开始越来越注重美学效果,所以手术不仅要求骨结合,而且还要求周围组织的美学效果。在后牙区即刻种植手术过程中,正确的软硬组织处理缩短了手术疗程,也使得原缺失牙周围的骨组织缺损及周围牙龈组织形态恢复良好。随着口腔医学的发展,即刻种植区域周围的组织处理技术所积累的临床经验,将会有更大的提高,也将更加成熟,从而达到患者更加满意的效果。
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口腔医学技术的发展前景范文4
【关键词】CAID;3D打印;计算机辅助设计;工业设计
引言
工业设计是在伴随着工业的发展而发展起来的一个行业,迄今为止工业设计已经有了一百多年的发展历史。在工业发展的过程当中,人们对工业产品的需求不断提高,从而促使生产厂家必须要提高产品的外观、构造以及形态,从而促进了工业设计的诞生。工业设计最初的内容就是对单个产品的开发设计,现如今工业设计已经逐渐成为了整体性的服务与产品生命周期当中的系统设计,其内容被不断的丰富与完善,这种设计方式的转变也对人们的日常生活产生了较大的影响。我国的工业设计起步相对较晚,在上个世纪80年代,我国的工业设计才逐渐开始走进人们的生活当中,同时当时的工业设计水平相对较低,工业设计受到艺术设计的影响也相对较大,设计的内容主要是产品的外观方面[1]。随着改革开放的不断深入,我国的经济持续高速发展,到上个世纪90年代左右,经济的发展推动了我国制造业的发展,在这样的背景下,我国的工业产品制造技术不断趋于完善,同时工业产品的生产在社会当中也火热开展起来,同时在这个时期以计算机为代表的信息技术开始走向成熟,因此利用计算机进行工业设计就开始在工业设计领域当中出现,从而出现了计算机辅助工业设计,即CAID,在CAID技术开始在工业设计领域当中广泛运用的同时,3D打印技术也出现了,但是3D打印技术在很长的一段时间内都处于停滞不前的状态当中,直到2010年左右,3D打印技术才取得了突破性的进展,3D打印技术才被运用在实际生产当中,尤其是在工业设计领域当中具有非常广泛的运用,许多设计师通过3D打印技术进行产品的设计,有效的缩短了产品研发的周期,省去了设计过程当中的模型制造与审核的环节,极大的推动了工业设计的发展[2]。
一、CAID简介
计算机辅助工业设计是从计算C辅助设计发展而来的一个新的概念,随着计算机技术的不断发展,许多配套的设计软件也逐渐成熟起来,如CAD与有限元软件等开始出现,从而允许计算机被使用在设计领域当中。而CAID就是计算机辅助设计的英文缩写。从CAID的本质上进行分析,CAID技术是在工业设计与计算机技术的支撑下系统形成的一种全新的技术,是与传统的工业设计存在着极大的差别的设计方法,与传统的工业设计方法相比,CAID在设计方法、 设计过程、 设计质量和设计效率方面都发生了颠覆性的改变,从而为工业设计的发展提供了重要的动力。CAID技术是一种包含了多种不同属性的计算机技术,如虚拟显示技术、模糊技术、人工智能技术、多媒体等,同时不同的技术之间也存在着一定的交叉,由此可见CAID技术是一种综合性的技术[3]。
在工业产品的开发过程当中,往往需要经过多个环节才能使得最终的产品得以实现,首先需要对市场进行必要的调查,了解用户对产品的实际需求,并设定产品的市场定位,再绘制草图与效果图,之后还需要制造出数据模型与实物模型,最终才能进行产品的批量生产。在这个过程当中产品的可视化过程是非常关键的一个部分,只有做好这部分工作才能在产品量产之前对其中所存在的不足支出与错误进行改进,从而促进了产品的完善,在进行可视化工作的过程当中,往往需要CAID技术的支撑,例如在进行产品效果图绘制的过程当中,我们可以利用PS、Coreldraw等计算机辅助设计软件进行二维效果图的绘制,利用3DMax等软件进行三维模型的设计。而在数据模型阶段,CAID也具有非常广泛的运用,例如可以使用一些工程类的软件进行工程模型的制作,如SolidWorks与CATIA。从而为后期的产品生产做出充分的准备。在进行产品设计的整个过程当中使用CAID技术进行设计相比于传统的使用手工效果图与模型制作的方式极大的提高了涉及的效率,同时也使得设计的精确性得以有效的提升。当前阶段在工业设计领域当中使用CAID技术进行工业设计的相关软件已经非常的丰富,尤其是在计算机硬件不断升级的基础上各种软件的性能也得到了极大的提升,并不断的朝着智能化与集中化的方向发展。因此,在未来计算机会完美呈现设计者的设计构想, 不用去花费太多的精力和时间去学习各种软件建模、 渲染技术。这样是技术对设计师的一种解放, 让设计师可以把更多的精力集中到设计创造阶段[4]。
CAID在工业设计当中的应用也不仅仅局限于设计表现方面的运用,我们可以将CAID技术推向工业设计的全过程,例如,在进行工业产品的前期调研过程当中,我们可以利用计算机对相关的调研数据进行充分的分析与论证,从而提高产品市场定位的精确性,在最近几年发展起来的大数据技术就可以充分的使用在该领域当中。还有设计过程中对产品的人机工程学分析, 只要有了数据模型, 我们可以通过计算机辅助设计技术, 用人体数据库对设计进行检验, 提出更合理的人因工程分析数据, 帮助设计师改进设计。这些都是计算机辅助设计技术应该发挥作用的方面[5]。
二、3D打印技术与工业设计
3D打印技术是在上个世纪90年代才出现的一种全新的制造技术,3D打印技术需要以存储在计算机当中的模型数据为基本依据,利用塑料或者粉末状的材料通过逐层打印的方式来将实际的物体制造出来。3D打印技术在问世之后,广受设计人员的欢迎,被广泛的使用在设计模型的制造方面,但是随着3D打印技术的不断发展,3D打印的应用已经不再仅仅局限在设计领域当中,在实际生产当中也具有非常广泛的运用,一些工业零部件已经开始采用3D打印的技术开始生产[6]。
但是总体来说3D打印技术在工业设计领域的应用相对来说还是较多的,在传统的工业设计当中,在O计的最后阶段都需要制作一个模型,用来测试和检验设计的可行性和合理性。一般来说一个模型的制作周期大约为1周左右,模型的成本相对来说也较大,同时通过手工制作的模型在精度方面还存在着较大的问题,如果还需要进行开模的话,模型的价格则会更高,但是如果采用3D打印技术进行模型的制作,只需要通过一台3D打印机与制作材料在几个小时之内就可以将模型制作出来,同时模型的精度还非常高,这就可以使得产品开发的过程被极大的缩短了,同时也可以有效的降低制作成本。当前阶段3D打印机的制造技术已经非常成熟,其成本相对来说也较低,许多企业都会为设计工作配置3D打印机,甚至还有部分企业推出了家用的3D打印机[7]。
3D打印技术的出现对制造业与工业设计带来了革命性的变化,当前阶段3D打印在工业设计与制造方面的应用已经在很大程度上改变了人们的日常生活,例如可以通过3D打印技术进行房子的制造,可以使得一些生活在极端环境下人群的居住环境得以有效的改善,通过3D打印技术还可以进行人体器官的打印,从而避免了大量的器官移植需求得不到满足的现状。
三、CAID与3D打印技术在工业设计方面的结合
CAID技术与3D打印技术本来就是两种相辅相成的技术,3D打印技术必须要以一定的数据模型作为打印的基本依据,而3D打印技术则将虚拟的工业设计转变成了实际的模型,因此,如果实现CAID与3D打印技术在工业设计方面的有效结合,则可以推动工业设计产业的整体发展,同时也会使得这两种技术的实际运用得到一定的推广[8]。
在下文当中,笔者将通过一个自己实际操作的案例分析CAID与3D打印技术在工业设计方面的实际运用。在该案例当中,需要进行一个吉祥物的设计,设计的原稿是由他人进行设计的,因此,在此仅仅讨论数据模型的制作过程与3D打印的实际过程。下图一为通过CAID技术所制作出来的二维效果图,这两个吉祥物分别被明明为花花与桃桃,其人物造型是以花与桃子为原型的,三维模型制作阶段应用了 McNeel公司开发的Rhinoceros 软件和多边形建模插件 T-spline。借助于 T-spline 的自由多边形建模功能, 在数据模型的建构过程当中,首先需要构建花花与桃桃的身体部位,再通过多边形转 NURBS曲面的命令, 转成 Rhinoceros软件中可用来编辑的 NURBS曲面[9]。在完成这些工作之后还需要对人物的身体方面的细节进行充分的修饰,最后才能完善数据模型的构建,数据模型的构成如下图二中所示。在完善数据模型的建构之后,需要将相关的模型数据保存为STL格式,并将相关的数据导出来,在导出数据之后,再将相关的数据信息导入到与3D打印机相连的计算机当中的打印软件。在该案例当中所使用的3D打印机是我国国产的3D打印机,打印机与打印软件如下图三中所示,通过定位、 打印尺寸等的设置后打印机便会执行指令, 开始逐层打印, 直到打印完毕。最后还需要对3D打印所得出的实际模型进行简单的人工处理,最后就可以得到模型。在该案例当中从最开始的数据模型的构建到最后的打印完成耗时一周不到,所得到的模型效果也相对较高[10]。
四、结语
在本文当中,笔者对CAID与3D打印进行了简略的介绍,并以此为基础分析了CAID与3D打印技术在工业设计领域当中的应用,最后通过实例对二者之间的结合进行了分析。我们可以发现,将CAID与3D打印技术结合在一起可以有效的提高工业设计的效率,在提高设计速度的同时,还能提高设计的质量,并有效降低设计成本,应该在实际的使用过程当中大力推广。
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