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数字化技术在口腔的应用范文1
关键词：口腔颌面部数字化治疗
中图分类号：R78文献标识码：A文章编号：1003-9082（2019）10-0005-01
一、认识数字化
1.何为数字化
数字化是将图片、结构、界限等许多信息转变为可量化的数字，然后利用这些数字信息建立新的模型，输入电脑后统一处理，随后指导现实操作的过程。把数字化技术引入到口腔颌面外科学的诊疗活动中，有利的促进医患沟通，扩展了医生手术野，开辟了同行交流与教学观摩的新途径，更重要的是保证了手术的安全性，使患者预后功能与美观兼具，提高了患者预后生活质量。
2.数字化与医学结合的發展历史
1995年，美国麻省理工教授葛旁蒂的著作《数字化生存》问世，随后数字化深入人心，涉及到各行各业。近年来，医学技术的提高，很大程度上得益于数字化的发展。CAD/CAM起始于1952年，由法国牙医费朗索瓦.杜雷特教授将之引入到口腔领域；上世纪80、90年代，美国人发明的3D印刷机并取得了专利权。1995年，美国ZCorp公司开发出了3D打印机。2012年苏格兰科学家首次利用3D打印机造出了肝脏组织；2019年1月，美国加州圣迭戈分校首次利用3D打印了脊髓支架，获得成功；手术导航于上世纪90年代起始于欧美国家。2006年，复旦大学数字化医学中心成功研发了国产手术导航系统；2017年9月，由中国第四军医大学赵铱民教授牵头研制的首台自主式种植牙手术机器人问世，代表着口腔医学进入机器人时代。医学的发展离不开先进科技的辅助，完美的把医学与数字化结合起来，必然为医学插上腾飞的翅膀。
二、数字化在口腔颌面外科学的最新应用
1.互式图像控制系统（MIMICS）和3D打印技术在颌面部手术中应用
交互式图像控制系统[2]（MIMICS）是一款由Materialise公司精心研制的以影像学为基础控制系统，具有模块化功能，能满足用户不同的需求。利用MIMICS可以模拟真实情况，生动逼真地恢复骨质缺损。张永福、刘扬等[3-4]（2017）报道了MIMICS在下颌骨肿瘤切除后组织重建、颌骨骨折复位中的应用，术中以及术后效果良好，随访患者满意度高。
3D打印是上个世纪80年代末期开始，90年代初逐渐兴起的一项新兴制造技术，又名增材制造。是现代计算机技术、网络技术、数字化技术、摄像技术的有机结合。其原理是往往以数码扫描为基础，逐层扫描，堆积成形，通过对层片材料的由点到线，由线及面的堆积，精准迅速地制作出三维实物的一种新型加工技术[5]。计算机辅助手术系统和3D打印技术的完美结合，成功地实现了缺损部位无缝隙复位。具体步骤是计算机通过CT信息获得立体图像，实现三维模型的重塑。医生术前需要用记号笔标出病变切除范围，同时镜像技术可以辅助生成成缺损区所要的标准数字模型，最后由3D打印机完成赝复体的制作。利用此模型模拟手术，为手术材料的制备提供精准的数据支持和位置参考。青岛大学杨光辉、王静等（2017）报道了3D打印技术在颌骨修复中的临床应用，效果理想，成功恢复解剖结构，达到预期目的。
2.数字化导航在肿瘤切除、骨折复位中的最新应用
导航是计算机辅助手术使用图像处理数据方法之一。在计算机辅助设计的前提下，采用导航系统，作为下一步的进展，便于外科医生在显示器上实时显示手术器械的实际位置，显示病人的CT或MRI三维数据。导航系统通过手术场的放大，可以同时显示不同类型的图像，清晰显现解剖结构，并具有引导手术路径的作用。这些系统最近已经发展，提高了精确度和简化手术程序，以减少术中的危险性。导航技术的发展提高了手术的可行性和可预见性，使口腔和颌面部的手术更加精确。
3.数字化技术在颌面外科围手术期的应用
颌面部外伤常常导致患者颜面部外形的损伤，有擦伤、挫伤、撕裂伤、撕脱伤等软组织损伤，也有颌骨、颧骨、鼻骨、牙齿等组织损伤，尤其是造成功能部位严重缺损的患者，心理是影响治疗和预后的显著因素。现代医学一致认为成功的疾病治疗是心理和生理治疗的有效结合。临床工作中经常有患者表达出焦躁情绪，拒绝与他人交流，尤其关注别人对自己面貌的看法。此时，数字医学的精确治疗，可使患者对外形恢复充满信息。四川大学华西口腔医院毛映等人（2017年）认为应加强数字化在颌面外科围手术期管理中的应用。
三、数字化在口腔颌面外科应用的前景展望
数字化与口腔颌面外科相结合的应用主要表现在以下方面：1）术前护理，收集数据近而三维重建，精准分析病变大小等，也可以预设切除位置、定点定位、制作导板；2）根据术前三维重建模型，对缺损数据整理录入计算机备用；3）利用导航系统精准指导手术切术，保证安全准确，恰如其分，防止遗漏和过度切除；4）利用MIMICS、3D打印技术等技术制作赝复体，生动逼真地还原缺损部位。
数字化技术在口腔的应用范文2
关键词：总线技术 红外跟踪技术 语音识别技术 牙科治疗机
中图分类号：TH11 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2010)09-067-02
西北医疗器械(集团)有限公司是国家医药管理局定点生产口腔设备和牙科手机的专业企业。公司在四十余年的生产经营中积累了丰富的行业经验，并与国内外著名生产厂家进行广泛的经济合作和技术交流，使产品在设计理念、工作性能、产品功能等方面不断取得进步和提高。而运用新科技，提高产品综合竞争力在新型数字化牙科综合治疗机中得到充分的体现。
1、新型数字化牙科综合治疗机的功能特点
全新的控制理念，人性化的人机交互，所有操控的模拟动作显示逼真；具有多种防交叉感染的操控方式；具有强大的图象处理功能；生命体征监测系统，实时监测患者状况；机椅分体式结构，整机更稳定；新型进口五级可调LED无影口腔灯：痰盂可自动旋转，确保不会与牙椅干涉；双重感应漱口水，确保漱口水不外溢；器械盘可电动升降，满足不同治疗需求；助手架高度可调，方便操作：牙椅运行平稳、椅垫柔软舒适、椅身可水平旋转，满足相应的治疗位；头枕高度可自动调节，适应不同患者。
2、总线技术在牙科治疗机中的应用
2.1 总线技术介绍
总线，英文叫作“BUS”，即我们中文的“公共车”，这是非常形象的。比如，公共车走的路线是一定的，我们任何人都可以坐公共车去该条公共车路线的任意一个站点。当然，从专业上来说，总线是一种描述电子信号传输线路的结构形式，是一类信号线的集合，是子系统间传输信息的公共通道。通过总线能使整个系统内各部件之间的信息进行传输、交换、共享和逻辑控制等功能。如在计算机系统中，它是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过主机相连接，外部设备通过相应的接口电路再于总线相连接。
2.2 采用总线技术的可行性
总线技术已经在工业上大量应用，比如，汽车控制系统、计算机、机械加工中心等。生命体征数据的获取，在临床上也已经广泛应用，如：心电图、血压、脉搏的电子监控等。远程设备故障维修诊断功能在计算机、通讯领域普遍应用，可以说，用于数字化牙科综合治疗机是成熟技术的整合。
2.3 总线技术运用
该新型牙科治疗机采用工业总线测控技术、基于模块化设计的数字化口腔综合业务单元，由测量控制平台和信息处理平台组成。其中，测量控制平台是通过模块化的总线节点式功能组件实现统一的机载设备水电气执行部件控制、运行数据的实时监测反馈以及相关人机控制接口，按照这种新型结构设计的口腔综合治疗台能够根据不同型号以及不同机载设备需求任意组合而不必修改硬件驱动和控制电路板，从而在硬件上实现设备的模块化集成；信息处理平台支持在治疗过程中的重要过程和临床数据的自动记录，包括各种生命体征数据和口腔内图像数据的采集，并能够方便医生和患者与先进口腔综合治疗台的有效交互，提供远程设备故障维修诊断功能，并成为今后远程口腔诊疗的数字化终端。项目计划完成的系统和关键模块。
3、红外跟踪及语音识别技术在新型牙科治疗机中的应用
3.1 红外跟踪技术的应用
非接触型红外跟踪遥控系统通过设计的红外装置中，手指或器械的运动情况可以被实时跟踪，经过编码后形成控制命令，再经过CAN总线发送给计算机。这就可以使医生不触及按键就能调节例如手机速度调节，超声类设备的执行。系统可以识别装置内手指或器械的运动情况，包括上、下、左、右及其组合运动模式。同时，也可以识别在装置内的8*8个相对位置，并发出相应的编码指令。对于装置外侧的特定部位遮挡，系统可以识别并发出不少于8种特定的编码命令。红外跟踪输入框。等。可以选择在非接触型红外跟踪遥控系统的配合下(目的是防止患者或其他医生的意外语音导致设备动作)，系统通过学习能够完成多于8个常用命令的自定义识别与传输。例如：“升椅”，“降椅”，“快些”，“慢些”，“开灯”。“可以了”等。
数字化技术在口腔的应用范文3
[关键词]下颌骨缺损；修复；数字化技术；钛合金
[中图分类号]R782 [文献标识码]A [文章编号]1008-6455（2014）08-0627-03
Application of digital technology combining with titanium in the restoration of individual mandibular defects
LIU Huai-qin,XU Jian-hua,GAO Yu,XU Yang,CAI Jian-mei,SUN Xiang
(Yulin Stomatology Hospital,Yulin 719000,Shaanxi,China)
Abstract：ObjectiveTo explore the way to repair mandibular defect individualized through digital technology for combining with titanium.MethodsSome clinical operations as follows were executed to 45 patients:①Scanning the target objects with Spiral CT and obtain the model of three-dimensional reconstruction of mandibular defect;②Obtain the individualized titanium prosthesis of mandibular defects;③The individual titanium prosthesis was implanted in patients by surgery.Results①We get the model of three-dimensional reconstruction exactly which was the same to the mandible,and finally we get a individualized prosthesis completely which was match with the defect by the the production of titanium prosthesis through apid prototyping technology.②The surgery mandible patients restored prototype form after resection of the lesion completely.Conclusion The digital technology can be restored mandibular defects individually with a combination of titanium, and this technology can meet the needs of the mandibular defect reconstruction of form and function.
Key words:mandible defects;restoration;digital technology;titanium下颌骨是位于面中下1/3的骨支架，参与咀嚼、吞咽及咬合等过程，在颌面所有骨中下颌骨的位置最突出。由于肿瘤、交通事故、跌打损伤及运动等外伤原因造成下颌骨缺损时，不仅影响下颌骨的正常功能，而且可能会造成患者面型改变从而影响美观，因此对下颌骨缺损进行修复一直是受到口腔颌面外科医生的重视。对缺损下颌骨的修复一直都是颌面外科中的常见手术，但是由于传统下颌骨缺损的整复手术面积比较大且对患者创伤较大，因此为了找到手术范围小、对患者创伤较小且不影响患者康复后颌面外观和功能的方法已成为当今下颌骨缺损修复的主要研究方向。近年来，由于计算机技术的快速发展，使得计算机技术在医学中起到了举足轻重的地位，计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造技术（CAM）被广泛的应用于下颌骨缺损的修复及重建[1]。随着显微外科技术、牙种植技术、牵引成骨技术及数字化外科技术的发展，下颌骨缺失的修复重建方法越来越多，目前主要包括钛合金修复、重建钛板修复、非血管化游离骨移植、血管化游离骨移植及牵引成骨等技术，其中钛合金修复逐渐成为下颌骨损伤修复的主要修复方法。由于下颌骨的特殊部位，且随着科学技术的发展和生活质量的提高，下颌骨缺损修复后面形的恢复情况逐渐成为人们关注的重点，下颌骨的个性化修复、精确化重建，减少对患者损伤性，以达到理想的下颌骨功能及面形成为众多临床医生关注的焦点。
本研究通过钛合金材料并应用数字化技术得出三维假体，制造下颌骨假体模型并对临床上45例下颌骨损伤患者进行缺损修复，借此为临床上治疗下颌骨损伤修复提供研究基础和实验依据。
1资料和方法
1.1一般资料：选取下颌骨缺损患者45例（男23例，女22例），年龄25～62岁，平均49.2岁。其中下颌骨大型囊肿12例，下颌骨部分切除术10例，下颌骨肿瘤17例；单纯行囊肿剜除术4例，下颌骨造釉细胞瘤2例。下颌骨缺损的范围；单侧升支2/3处缺损15例，双侧下颌骨体部缺损12例，单侧下颌骨骨体缺损11例，下颌骨颏孔部缺损7例，缺损长度最短有4cm，最长达10.5cm。所有病例下颌骨部分切除后，术中同期行钛合金修复，术后定期随访，时间6个月～3年。所用钛合金及固位钛钉为美国OsteoMed公司生产，上海双申医疗器械有限公司提供。
1.2 实验方法
1.2.1采用螺旋CT机进行扫描：应用西门子16层螺旋CT对45例患者进行扫描，从而得到三维图像的数据，为了得到更加精准的数据进行精密个体化修复，所以螺旋CT的的扫描层选择为2mm。然后通过专门的图像软件处理系统获得三维图像数据，并且在计算机上模拟出所需要的三维重建模型图像。
1.2.2构建三维重建模型：根据对患者下颌骨X线的临床检查，确定病灶的部位和截骨的范围大小，然后在计算机三维图像上进行模拟性截骨，就可以得到下颌骨模拟截骨的缺损的三维图像。
1.2.3 获得下颌骨缺损个体化钛合金修复假体：将之前所获得的三维图像及数据输出给上海双申医疗器械有限公司，由该公司应用快速成型技术制作成钛合金修复假体。
1.2.4 植入个体化钛合金修复假体：术前根据患者的病史、临床资料及影像学检查明确诊断；对患者进行各项术前常规检查后对患者进行全身麻醉使手术在全麻条件下进行；对患者进行鼻腔插管以确保患者正常呼吸然后进行下颌骨修复手术；对患者口内、口外同时进行切口，切口不宜太大，应按照设计好的手术范围对患者下颌骨病变处进行切除手术，手术应不损害口内健侧上、下牙齿的正常咬合功能并结扎，再进行固定；将之前制作好的个体化钛合金修复假体（修复假体在植入前必需在高温高压环境中进行消毒灭菌，以免发生术后感染）置入缺损切除部位；然后用4颗坚强内固定钛钉将假体与下颌骨固定起来，用可吸收线将修复假体的上下缘及内外侧与肌肉组织紧密缝合起来并将其包裹起来。由于手术是根据数字化模拟截骨部位和范围来准确定位，从而可以确保截骨部位的准确无误。
1.2.5 术后处理：术后10天内给予患者鼻饲饮食，注意伤口部位的清洁情况适当情况下需服用抗生素，术后第10天进行拔管并拆线，叮嘱患者30天以后再进行半流质饮食，并且在规定的时间内进行复查、拍下颌骨X线片。
1.2.5手术效果的评价：按照李祖兵等[2]对下颌骨缺损修复手术恢复情况的恢复标准对手术效果进行评价。I级：患者面部外形恢复良好、左右对称性较好，患者咬合、咀嚼功能恢复正常，语言功能正常；II级：面部略有凹陷，左右对称性较差，咬合、咀嚼功能恢复较好，语言功能良好；III级：面部对称性不佳，患侧有明显凹陷，咬合、咀嚼功能恢复较差，语言功能受到影响；IV级：由于出现外露、感染等原因而迫使取出修复假体。I、II级的修复情况优良，III、IV的修复情况较差。
2结果
上海双申医疗器械有限公司按照所给的既定三维图像及数据成功制作出了与下颌骨缺损切除部位相吻合的钛合金修复假体模型；对患者全麻后进行手术，所得修复假体模型与下颌骨缺损切除部位接触较好，患者下颌骨病变部位修复之后恢复了原有的面型。所有手术均按照术前设计的手术方案一次性成功的完成假体的植入，45例手术时间均约为90min，且患者的创伤面全部一期愈合，45例下颌骨种植患者在术中均未出现穿孔，术后均未出现麻木现象、排斥现象。术后15、30、45、75天的常规X线检查及在随后6个月的检查中都没有出现下颌骨的松动、叩痛，没有发现植入假体与患者机体发生排斥现象，没有出现由于创伤发生感染而引起固体物外漏，患者面部外形恢复良好。规定时间内进行的X 线检查结果均显示种植体愈合情况良好，45例种植体愈合都属于骨性愈合，术后疗效评价均为良好，达到恢复标准中的I级标准。
3讨论
伴随着CAD、CT三维重建技术和CAM等技术的发展，将数字化技术应用于外科手术已经成为一种现代化新技术。数字化外技术之所以可以应用于科学是基于其是在医学影像学和人体解剖学的基础上建立起来的。将CAD、CT三维重建和CAM等有关的数字化技术应用于临床外科手术，不仅可以将二维图像数据成功的转化为三维图像，而且可以精确的辅助和模拟手术进行设计以达到个体化。数字化技术早在1983年开始就已应用于外科手术，当时Hemmy等[3]应用三维重建技术辅助进行了颅颌面的外科手术并取得很好的手术效果。3年后，Mankovich等[4]利用三维重建技术模拟出人的头颅、得到关于头颅的相关数据，并将利用数字化技术制造出来的硅胶模型用于眶颧骨缺损患者的治疗中同样获得了很好的预期效果。数字化技术的迅速发展，使得CAD和CAM不断地被应用于下颌骨缺损的修复及重建。
在下颌骨缺损的修复中人工骨材料的选择非常关键，它取决了手术的成功及术后的恢复，所以在选择人工骨材料的时必须慎重且应遵循一定的原则：①所用的人工骨材料必须具有良好的可降解性且易被人体再生骨组织所替代，但其降解速率并不是越快越好而是与组织生长速率一致；②植入的人工骨材料及其降解碎片不能引起患者发生不良反应；③模拟的人工骨形状必需与切除部位相吻合，从而不影响原有其他器官的正常功能并与其他器官相匹配；④模拟的人工骨材料必需具有骨髓腔和骨质组织结构并且与原有骨髓腔和骨质组织结构相接近，以保证其发挥正常的生理功能[5]；⑤价格合理，尽量减少患者的经济负担。目前具有的人工骨材料主要包括有机骨材料、复合骨材料及无机骨材料3种，在这其中有机骨材料主要由碳、氧、氮、硅等原子组成，其可以具有较好的机械性能和生物相容性；复合骨材料主要由金属、陶瓷等组成，但由于有机骨材料和复合骨材料具有造价昂贵、不良反应发生率高，所以目前使用较多的是无机骨材料。在无机骨材料中无机金属材料主要有金属填充材料、陶瓷填充材料，由于无机金属材料具有良好的力学和加工性能，从而其主要用作人工关节及植入体固件等[6-7]，同样其应用也比较广泛。在修复骨缺损的临床应用目前应用较广的无机骨材料主要包括不锈钢、钛及钛合金、钴基合金、镍钛合金等材料。目前钛合金材料的使用具有广阔的前景。
目前，在下颌骨损伤修复手术中自体骨移植还是基本的方法[8]，面积较小的下颌骨缺损的修复进行骨移植手术就可以得到较满意的效果，但是对于创伤面积较大、创伤程度较重的缺损或者与面部其他多个部位相关联的下颌骨缺损，采用一般骨移植术很难获得满意的外形、也可能会影响患者下颌骨的恢复及其他部位骨的正常功能、同时又由于采用患者其他部位的自体骨会加重患者痛苦并且可能会产生许多的不良反应，故而骨移植术不适用于此。而数字化技术联合钛合金修复下颌骨缺损不仅可以避免自体骨的缺陷，而且可以提高了手术的成功率、改善患者的生存质量，对缺损下颌骨具有较高的吻合性，恢复良好，因此它具有良好的发展前景。近年来，利用成型钛板即刻植入及钛合金来进行下颌骨缺损修复的方法也得到广泛得应用[9]。也有报道指出玻璃陶瓷、钛合金支架等材料应用于下颌骨缺损修复的的手术当中[10]。利用数字化技术和快速原型制作钛合金制作个性化修复假体来修复下颌骨缺损的手术, 将成为下颌骨缺损修复的重要手段之一[11-12]。
有报道指出单独利用钛金属材料制作的假体模型进行颌面骨损伤修复时，由于金属模型不能很好的与患者下颌骨切除部位良好接触，而会造成金属的外露、软骨组织不能完全覆盖以及螺钉松弛的现象，而计算机辅助钛合金，可以避免假体模型与缺损切除部位的不吻合情况的发生。由于下颌骨缺损的原因不尽相同且损伤部位形状不同，同时由于不同个体间下颌骨形态差异也比较大，所以简单利用下颌骨的正常大小数值来对所有患者进行下颌骨损伤修复是不合适的，所以进行下颌骨损伤个体化修复设计是非常重要的。
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数字化技术在口腔的应用范文4
[关键词] 口腔颌面医学影像诊断学； 实验课教学； 网络资源； 计算机辅助教学； 互动媒体
[中图分类号] R 81 [文献标志码] A [doi] 10.7518/hxkq.2013.06.007
口腔颌面放射影像学是以口腔颌面骨性解剖及其组织病理的密度变化为影像解释基础，以医学影像学、放射物理学、计算机图像处理等技术为支持，与口腔临床各学科密切相关的桥梁学科[1]。在其教学中，基于影像图片判读的实验课不仅能够帮助学生有效地巩固理论知识，也能训练其影像图片判读的临床诊断技能，在口腔医学生培养过程中意义重大。
随着计算机及网络技术的发展，各种新技术被应用于医学影像诊断学的教学中。Scherer等[2]报道了关于医学影像存档与通信系统（picture archiving and communication system，PACS）的教学应用，dos-Santos等[3]报道了基于医学影像资源中心（medical image resource center，MIRC）开发的互动放射影像学教学文件系统（interactive radiology teaching file system）。这些研究在方便高质量教学图片的搜集、满足学生个性化学习需求、提升教学互动等方面卓有成效。如今，口腔颌面医学影像诊断学实验课多媒体教学软件已经具有高清图片浏览、图片分类查询等功能，但该系统缺少图片标注交流功能仍是一大缺憾。具体而言，在实验课中，尤其对于初学者，尽管已熟悉并掌握了理论知识，但由于缺乏临床经验，仍会存在一系列共性问题，若由带习教师多次重复解答，往往不能在有限时间内解决所有学生的提问，教学效率会有所降低。如果能利用图片标注实现共性问题的共享，使学生更快地了解各种影像特征，同时鼓励学生将实验课图片相关提问通过图片标注功能进行分享，是否能提高实验课的教学效果呢？基于此，本研究利用福昕阅读器（Foxit Rea-der）和局域网共享文件夹，实现图片注释、图片标注提问等的总结和传输，构建口腔颌面放射影像标注互动交流资源库，并研究该资源库对实习课教学的改进效果，以便开发更为高效的读片实习教学软件，提高教学质量。
1 材料和方法
1.1 标注交流资源库的建立
服务器方面，笔者将便携文件格式（portable document format，PDF）的影像图片以及利用Foxit Reader“注释”功能制作的表单数据格式（forms data format，FDF）标注文件分别存储至“图片”、“注释”两类文件夹中，并建立“交流”文件夹以存储标注提问等文件，利用Windows Server 2003操作系统实现文件共享。客户端方面，在Windows XP操作系统下安装Foxit Reader（版本号5.1.0.1117），并事先教会学生其使用方法。
在实验课自由读片阶段，学生既能浏览局域网共享文件夹中的图片、注释文件及其他同学的标注提问，又能自由上传自己的标注提问，实现标注文件的实时共享。每次课后，相关人员对教学笔记资源库进行整理，以便下次使用。
1.2 资源库试用相关调查
选取四川大学华西口腔医学院本科2009级口腔医学五年制专业学生76人在口腔颌面医学影像诊断学实验课试用该资源库；参考相关文献[4-7]设计试用感受调查问卷，选取12个问题，从学生识别影像图片的困难度、对该资源库的接受度、试用效果等方面开展调查。用SPSS 13.0统计学软件进行数据分析。
2 结果
2.1 标注互动交流资源库的建立
在局域网建立了包括“正常口腔颌面影像”等10个图片文件夹，包含542张PDF教学图片，以及对应的“注释”、“交流”文件夹，实现40台客户端计算机同时访问服务器，即注释文件（FDF文件）、标注提问文件（FDF文件）及教学图片（PDF文件）的传输，整个资源库稳定运行。
2.2 资源库试用效果调查
此次调查共发放问卷76份，有效回收64份（有效回收率84.21%）。使用秩和检验分析第1至7题，调查结果有统计学意义（P
试用该资源库后，87.50%的学生认为其较之前的联合图像专家小组（joint photographic experts group，JPEG）格式浏览软件更有优势，12.50%不认为更有优势。17.19%的学生认为该资源库学习效果很好，56.25%认为较好，25.00%认为一般，1.56%认为不好。使用该资源库能否帮助解决识别影像图片的困难时，4.68%的学生认为都能解决，59.38%认为基本能解决，29.69%认为只能解决小部分问题，6.25%认为基本不能解决问题。为进一步研究该资源库的优势和不足，本研究采用多项选择题与主观题相结合的方式进行调查，其结果见表2。
对该资源库的可推广性进行调查，85.94%的学生认为该资源库可以用于口腔组织病理学实验课的教学，超过50%的学生认为可用于医学影像学、组织学与胚胎学、口腔解剖生理学、病理学、人体解剖学的教学，其人数比例分别为57.81%、51.56%、50.00%、50.00%、56.25%。对该资源库的意见和建议方面，同学们希望操作能更便捷，能附带文字归纳的详细注解和动态图，能连接互联网，并能对标注进行分类检索。
3 讨论
3.1 本资源库与现有相关教学系统的比较
教学资源的整合与共享、网络教学平台的搭建等是实现数字化医学教学的重点。目前国内外各大医学院校逐步引进或自主开发先进的医学教学系统以实现医学数字化教学。南方医科大学引进MOTIC数字化切片教学平台以提升病理学教学效果[8]，首都医科大学口腔医学院引进PACS用于口腔颌面影像诊断学的教学[9]，第四军医大学自主研制教学影像存储与传输系统并将其用于医学影像学教学[10]，Weaker等[11]将数字化切片用于口腔组织学教学。事实证明，该类系统可在一定程度上协助提供高质量的教学资源，实现教学资源的交流。除此以外，相关图片浏览软件已经相当成熟，如数字化切片浏览软件Aperio Scanscope的注释、测量、截图等功能已相当完善，主要用于PDF文件浏览的Foxit Reader功能强大。但是，具体到其学习功能，尤其是对于初学者，仍需大量改进。本资源库在应用中主要有以下几个特点：第一，有效地辅助解决初学者存在的共性问题，帮助老师同时解决多个学生的相似问题，提高教学效率；第二，实现其他问题的共享，即对提问的课堂实时横向共享和跨年级纵向共享，促进学生相互交流学习；第三，利于指导性学习，通过在影像图片中添加提问类标注，启发学生深入思考和加深其对影像的判读，如在显示根尖周炎的根尖片中提出“如何区别根尖周囊肿、脓肿、肉芽肿”等；第四，标注文件传输对网络要求不高，其占用空间小，通常为几千字节，在局域网交流过程中，传输量小，速度快；第五，可推广性强，可应用于其他形态学课程，如医学影像学、口腔组织病理学等其他实验课的教学。
3.2 本资源库的发展方向
经过教学试验的实际应用，可以发现该资源库的进一步发展主要集中在使用便捷化和资源处理准确化两方面。前者的问题具体表现为添加和加载标注时操作过于烦琐，后者则为标注的准确性无法得到保证。操作烦琐的问题可从以下两方面着手解决：1）局域网设置方面，可开发基于数据库的数据传输终端软件[12]，协助标注文件的传输，通过数据管理软件，加强数据的分类及后处理；2）图片浏览器方面，可以通过设置快捷键等方式简化现有软件的操作，也可以图片标注为核心功能开发浏览软件，并配以各种人性化学习功能，如分别设置师生标注提问解答板块，学生可通过解答提问加深知识的掌握程度，老师可通过浏览和解答学生提问了解其学习状况。对于标注的准确性问题，除通过数据库管理软件对资源进行修订外，建立标注管理机制或许更为重要，一方面设置纠错板块，通过选取课代表、轮流值日等形式组织师生在课后对课堂产生的各种标注进行审阅、修订，另一方面加强对师生在该资源库使用前的培训，避免误操作造成数据不准确。
口腔颌面放射影像标注互动交流资源库的建立有效弥补了医学影像学相关系统标注交流方面的空缺，其实用性强，既丰富了学习功能，如有效解决共性问题、及时分享个性问题、有利于指导性学习，也提高了实验课师生互动以及教学效率。为进一步完善其教学功能，实现操作便捷性、资源处理有效性等，仍需进行大量的研究和改进。
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数字化技术在口腔的应用范文5
[关键词]面部软组织厚度；青少年错牙合患者；数字化X线；性别差异
[中图分类号]R783.5 [文献标识码]A [文章编号]1008-6455（2008）08-1196-03
Classified study of craniofacial soft tissue thickness of juvenile malocclusion sufferers in Xi'an
FENG Yao-pu，CAO Wei-bin, ZHOU Hong,SI Xin-qin,SUN Lin-lin
(1.Department of Orthodontics,Stomatological Hospital of Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710004,Shannxi,China；2.Xinjiang Jiangong Hosptial,Urumqi)
Abstract:ObjectiveTo measure the craniofacial soft tissue thicknesses of juvenile malocclusion sufferers from 12 to 17 age in Xi'an and to discuss the feature of them. Methods Craniofacial soft tissue thicknesses at 9 landmarks were measured with DR and statistically analyzed in 380 juvenile (male=184, female=196) malocclusion sufferers and 30 normal occlusion volunteers in Xi'an. Results The measured values were from (4.33±0.66)mm～(17.32±2.20)mm of facial soft tissue thicknesses of juvenile malocclusion sufferers in Xi'an. There are significant differences in the basis nasi，upper lip, lower lip and mentolabial furrow between males and females in craniofacial soft tissue thickness (P＜0.05). Conclusion There is significant difference in craniofacial soft tissue thickness among different positions of face in juvenile malocclusion sufferers in Xi'an.There are differences in craniofacial soft tissue thickness between sex.
Key words:craniofacial soft tissue thickness;juvenile malocclusion sufferers;digital radiology;sex differences
正畸通过矫治牙齿及颌骨的改变间接地改变面部的形态,而患者常为改善面部形态就诊,这就要求医师必须了解面部软组织厚度的形态结构特点。颅面软组织厚度的测量方法较多，如针刺法、X线法、超声、CT、MRI等[1]。但X线法在颅面测量中应用时间较长，积累了大量的经验和资料，并且更为方便，测量结果可靠[1]。应用数字化X线测量对错牙合患者面部软组织厚度的研究较少，且中国北方人群软组织厚度的相关研究也鲜见。本研究选取西安交通大学口腔医院正畸科青少年错牙合患者数字化头颅定位(Digital Radiology,DR)侧位片，对面部软组织厚度进行分类研究，旨在探讨西安地区青少年错牙合患者颅面软组织厚度的特征，为口腔正畸学、颅相重合、人类学和美容医学提供参考数据。
1材料和方法
1.1研究对象：从西安交通大学口腔医院的X线DR片数据库中选取380例（男184例，女196例）西安地区汉族青少年正畸治疗前错牙合患者，同时选择30例正常牙合志愿者（男15例，女15例）做为本研究的对照组，见表1。年龄12～17岁，体态均匀，五官端正。纳入标准：①骨性Ⅰ类：1°＜ANB＜4°；骨性Ⅱ类：ANB≥5°；骨性Ⅲ类：ANB≤0°；正常对照组：2°≤ANB≤4°，属个别正常牙合。②颌面部无畸形及正畸治疗史；③软组织和骨组织的轮廓清晰易辨认；④西安出生的汉族人。
1.2摄片和仪器：拍摄方法：头颅定位仪严格定位,使左右耳塞进入头颅侧左右外耳道,然后上下调整头部位置,使眶点指针抵于眶点(此时头部便固定在眼耳平面与地面平行的位置上)。拍摄的DR头部侧位片两侧机械耳塞间对合良好,双侧下颌骨下缘相差不超过5mm,正中牙合位。操作全部由专业技师进行。德国西诺德（Sirona）数字X线影像设备ORTHOPHOS XGplus用于拍摄数字侧位片和数字影像处理系统SIDEXIS XG处理DR片。
1.3方法：在Burstone[2-3]软组织分析法和MRI测量软组织厚度法[4]的基础上，采用国际上通用的标志点并结合DR头颅侧位片选取面部中线9个标识点进行测量，皮肤表面标志点至相对应的颅骨边缘标志点的最短直线距离即为该点的软组织厚度，定点与测量由同一人完成，各标识点的选取[5]如图1。每次图像分析前依照X片上刻度尺测量X线片放大率，消除放大率。Winceph8.0图像处理软件用于观测。测量结果以均数±标准差来表示，用SPSS13.0 软件对测量数据进行统计分析，P＜0.05表示具有显著性差异。
注：H为发际点；G为眉间点；N为软组织鼻根点；Sn为鼻底点；Ls为上唇突点；Li为下唇突点；Si为颏唇沟点；Pg为软组织颏前点；Me软组织颏下点（各点处的软组织厚度用对应处的面部标识点表示）
2结果
30例西安地区个别正常牙合青少年不同性别面部数字化X线片9个测量点的软组织厚度的测量结果，见表2。141例西安地区骨性Ⅰ类青少年不同性别面部数字化X线片9个测量点的软组织厚度的测量结果，见表3。除H外，其余测量项目男性软组织厚度平均值大于女性。结果表明：西安地区骨性Ⅰ类青少年面部软组织厚度范围基本上与个别正常牙合青少年范围重叠，说明骨性Ⅰ类青少年面部软组织厚度基本正常。
124例西安地区骨性II类青少年不同性别面部数字化X线片9个测量点的软组织厚度的测量结果，见表4。除H外，其余测量项目男性软组织厚度平均值大于女性，115例西安地区骨性III类青少年不同性别面部数字化X线片9个测量点的软组织厚度的测量结果，见表5。H、Si、Pg、Me测量项女性软组织厚度平均值大于男性，其余5项男性平均值大于女性。
综合表2～5，可以看出：面部软组织厚度（4.33±0.66）mm～（17.32±2.20）mm，发迹处最薄，唇部最厚（骨性Ⅰ类、II类下唇部最厚，骨性III类上唇处最厚）。从鼻底至下唇部位的软组织覆盖厚度最大，颏唇沟至颏部软组织厚度次之，发际处至鼻根部软组织厚度最小，呈现“薄-厚-薄”的特点。
表2～5共36项测量结果中，29项男性软组织厚度平均值大于女性（占80.6%），有显著性差异的项目达16项，占总测量项目的44.4%。结果提示，西安地区头面部软组织厚度具有明显的性别差异。骨性III类青少年面部软组织厚度H、Si、Pg、Me女性大于男性，占44.4%，与骨性Ⅰ类、II类青少年仅H女性大于男性的结果明显不同。
3讨论
面部软组织厚度的精确测量是口腔正畸学、临床放射科学软组织三维重建的基础研究资料，亦是人类学、美容医学重要的研究内容。不同种族、不同地区、不同人群的相貌差异，至今仍是同行学者研究的热点之一。
本研究测量了380例西安市汉族青少年错牙合患者正中矢状面上的软组织厚度，并选择30例正常牙合人群做为对照研究，结果表明：①男性软组织厚度的平均值大部分较女性结果为大，西安地区头面部软组织厚度具有明显的性别差异，与Manhein 等[5]报道的美籍非洲青少年男女性别差异性结果基本一致。②面部各处软组织厚度变异较大，此研究结果与大多数学者的研究结果一致。早期的正畸学家如Riedel等认为硬软组织关系密切，软组织是以均匀覆盖的形式覆盖在硬组织表面。而近年来大多学者的研究表明，覆盖在硬组织表面的软组织厚度在各个部位有较大的差异，不是均匀覆盖在硬组织之上，软组织厚度也决定个体的相貌及软组织侧貌。③性别之间有显著性差异的项主要集中在鼻底点到颏唇沟部位的软组织厚度项目，这些部位软组织覆盖厚度较大，变异也大。此研究结果，与郭弈等对天津正常牙合成人软组织头影测量研究结果[6]基本一致；④发迹处的软组织覆盖厚度女性大于男性，但无统计学意义，可能是因为女性梳扎头发产生牵张或者长期牵张力导致此处软组织厚度代偿；⑤骨性III类青少年面部软组织厚度Si、Pg、Me女性大于男性，可能是因为骨性III类男性青少年颏部发育大于女性，从而产生了软组织代偿；也可能是样本选择偏倚所致。
西安地区骨性Ⅰ类青少年面部软组织厚度范围基本上与个别正常牙合青少年范围重叠，可能是因为骨性Ⅰ类青少年多数是牙齿畸形。个别牙齿的错位，特别是舌侧错位，或者牙列的散在间隙，甚至牙齿的轻中度拥挤等对软组织厚度的代偿影响不大。
人们在评价外观的优劣时,常常是借助于软组织而不是通过骨组织进行的。为得到良好的侧貌在正畸治疗中应注意,不能把精力仅放在颌骨和牙齿的畸形上,更要注意软组织的美学。个体的相貌，软组织侧貌受颅面部硬组织和软组织共同影响，软组织厚度的本身对于个人面貌的构建像骨组织一样都起着决定性作用。不同种族、地域的人群的相貌存在差异，颅面部软组织厚度也存在差异，临床应用中应有不同的标准[7]。
口腔颌面部软组织厚度测量方法较多，如针刺法直接测量、X线测量、MRI等。X线测量方法采用X线侧位定位片，并沿用了人类学、法医学的部分测点[1]。本研究采用数字化X线片，与传统方法相比，有图像清晰和定点准确的优势。我国幅员辽阔, 南北方人群相貌差异较大,各民族之间面部软组织厚度也不尽一致。因此我们采用了大样本西安地区汉族人群380例青少年男女，按照骨性安氏分类，并选择30例正常牙合人群做为对照研究，应用数字X线测量技术辅以头影测量软件,能够准确快速地测量其面部中线软组织厚度, 为我国北方汉族人群的面部软组织厚度的研究积累基础资料，为临床治疗提供参考。面部中线软组织厚度有随年龄增长而变化的趋势[8]，对西安地区按年龄段精确分类研究颅面部软组织厚度值的范围和变化趋势，尚待进一步研究。
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数字化技术在口腔的应用范文6
关键词：三维CT；口腔正畸；临床应用
1 口腔正畸相关理论概述
口腔正畸，又被人们通俗的成为牙齿矫正，通过口腔正畸的治疗，不仅可以带给人们美观而健康的牙齿，而且还可以使人们具有良好的咀嚼功能，最为重要的是，采取口腔正畸可以预防牙齿表面生物膜、牙垢的产生。
2 口腔正畸中检查和诊断方式初探
2.1 X线牙片 在对于牙根吸收进行诊断的众多方式中，X线牙片是最早应用在临床中的方法之一，临床中还出现了计算机X线牙片、数字化牙片、直接数字化牙片等不同方式，极大地丰富了临床中对于牙根吸收进行诊断和治疗的手段。
和传统的X线牙片方法相比，新型X线牙片可以避免患者承受强辐射，并且起到节省医疗成本、较少曝光和显影时间、借助网络这一平台快速传输、支持后期处理等优势，因此在临床中的应用十分广泛。
2.2数字减影技术 所谓数字减影技术（digital subtraction radiography），区别于原有的单纯依靠X线片进行诊断的模式，而是将X线片作为参考，并且将其和诊断片一起进行灰度校正，最终在统一标准的灰度下进行相应的比较。此外，还可以凭借灰度处理、二值化处理、伪彩色处理等技术手段，从而为医师提供更为直接的图像，并且降低噪声等因素对于图像质量的影响，使得整个图像变得更加的均匀一致，提高其识别能力。
2.3全口曲面断层片 虽然全口曲面断层片在当前的临床实践中可以较为准确的反映牙根的具体形态，但是其角度的不稳定、较差的定位、不固定的放大率、失真变形的图像都会对于结果造成一定得干扰，而曲面断层片全方位、固定角度的特点在临床实践中提供了极大地便利。
3 三维CT在临床应用中的积极作用
3.1观察直接 通过三维CT，可以通过旋转从任何角度对于患者的颅颌骨进行详细的观察，其观察所得的图像具有极强的立体感，而且其三维图像结构完整，形态十分逼真，极大地有利于医师的观察、诊断工作，在口腔正畸实践中起到不可替代的重要作用，而且其设计先进，医师可以使用各种切割技术和操作手段，对于重点观察的区域从不同的角度加以观察，从而最为准确、细致的了解组织形态。
3.2可以对于牙齿的全貌和颌骨 各牙牙根部之间的位置和相互关系、牙体长轴倾斜等牙齿排列情况对于牙齿的健康起到了极为重要的作用，但是包括X线在内的检查手段大多只能分析其骨骼的位置，对于一些如软组织一样的成分无法有效进行观察。采取三维CT进行检查，不仅可以准确的发现埋伏牙、多生牙、畸形牙等不正常牙齿的数量、大小、形态、方位等，还可以了解颌骨内的深度和位置，不仅如此，三维CT还可以极为清晰的对周围囊肿进行观察，可以得到相对清晰的显示效果。
3.3可以在任何平面上对于采集而得的三维图像容积信息进行重组分析 随着现代科学的不断发展，三维CT不仅是一门简单的医学检查手段，而是逐步成为可以综合观察、检查、分析病情的科学技术。利用三维CT，可以在如冠状面、矢状面、斜面、曲面等多个层次对于病变畸形的情况进行观察，了解其解剖关系，从而获得全景片，极大地方面医师的观察和诊断，也保障了检查的效果，并最终保证了患者的生命健康安全。
4 三维CT在临床应用中存在的不足之处分析
4.1没有统一的CT诊断标准值 虽然目前各地区的医疗单位都根据自己的实际情况对于三维CT的正常值测量进行了相应的规范，但是，目前全国范围内尚无得到临床实践界和学界普遍认可的测量标准值。因此，笔者建议，将挡加快建设脚步，科学的建立起一套完善的三维CT的诊断标准，以期能够在医疗实践中发挥更大的优势。
4.2图像分辨率存在欠缺 虽然三维CT是当代科学和医疗技术发展的产物，但是由于其诞生时间短等固有原因，所以在技术和实践中还存在着一定得欠缺，这样不仅会导致在多层扫描后的一系列轴向断层图像进行三维叠加加重建，而且也会导致图像的纵向分辨率降低，而图像的质量也因此受到感染，最终影响了检查和诊断的准确性。
4.3操作复杂 诚然，作为现代医学和科学技术发展的产物，三维CT是一种较为复杂的医学检查手段，需要完善的设备来实现检查的结果。但是在当前现实的环境下，我国大部分医院还没有真正普及三维CT这项新型的检查手段，也极度的缺乏相应的专业人士，这样不仅会影响三维CT正常作用的发挥，甚至有导致误诊的可能性。
5 结语
三维CT具有明显的使用方面、操作灵活、分辨率高、剂量低、伪影少等优势，可以在临床口腔医学的实践中取得极为明显的观察和诊断效果，使得观察的准确率、诊断的正确率、手术的成功率得到提升。由此可见，相比于传统用的诊断、治疗手段，三维CT具有极为显著地优势，值得学界进一步的研究和探讨[1-3]。
参考文献：
[1]刘东旭.三维CT在口腔正畸中的应用研究[D].山东大学，2007，05.
