基于初印模三维扫描的无牙颌上颌个性化托盘计算.PDFVIP

北 京 大 学 学 报 （ 医 学 版 ） ·９００· ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＰＥＫＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＨＥＡＬＴＨＳＣＩＥＮＣＥＳ）　Ｖｏｌ．４８　Ｎｏ．５　Ｏｃｔ．２０１６ ·论著 · 基于初印模三维扫描的无牙颌上颌个性化托盘 计算机辅助设计及三维打印 △ △ 陈　虎，赵　甜，王　勇 ，孙玉春 （北京大学口腔医学院·口腔医院，口腔医学数字化研究中心，口腔修复教研室　口腔数字化医疗技术和材料国家 工程实验室　卫生部口腔医学计算机应用工程技术研究中心　口腔数字医学北京市重点实验室，北京　１０００８１） ［摘　要］目的：基于红色打样膏初印模三维扫描，建立一种无牙颌个性化托盘的计算机辅助设计（ｃｏｍｐｕｔｅｒａｉｄｅｄ ｄｅｓｉｇｎ，ＣＡＤ）和工艺熔融沉积制造（ｆｕｓｅｄｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇ，ＦＤＭ）制作方法，定量评价加工精度。方法：在标准上 颌无牙颌石膏模型上制取红色打样膏初印模，用牙颌模型三维扫描仪扫描红色打样膏初印模，得到扫描数据，在 Ｇｅｍｏｍａｇｉｃ２０１２软件中用交互绘制曲线、局部填补空洞、局部增厚、整体偏移、整体抽壳等命令，完成提取托盘边 界、填倒凹、缓冲、预留终印模三维空间和生成托盘厚度的操作，设计标准形状手柄，得到个性化托盘三维设计数 据。将托盘设计数据导入与ＦＤＭ三维打印设备连接的电脑系统，打印聚乳酸（ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃａｃｉｄ，ＰＬＡ）材质的无牙颌 个性化印模托盘，用牙颌模型三维扫描仪扫描托盘整体。在Ｇｅｍｏｍａｇｉｃ２０１２软件中，以托盘组织面为共同区域，将 个性化托盘ＣＡＤ数据和个性化托盘三维扫描数据进行配准，利用Ｉｍａｇｅｗａｒｅ１３．０的点云偏差分析功能测量三维设 计数据和三维扫描数据之间的偏差。扫描石膏模型得到其表面三维数据，将石膏模型数据对齐于印模数据，同时 个性化托盘扫描数据对齐于个性化托盘三维设计数据，利用Ｉｍａｇｅｗａｒｅ１３．０的点云偏差分析功能测量三维扫描数 据和石膏模型数据表面的距离。结果：与 ＣＡＤ数据对比，加工完成的上颌个性化托盘内表面整体平均偏差为 （０．１７±０．２０）ｍｍ，主承托区平均偏差为（０．１９±０．１８）ｍｍ，副承托区平均偏差为（０．１７±０．２２）ｍｍ，边缘封闭区 平均偏差为（０．３０±０．２９）ｍｍ，缓冲区平均偏差为（０．０８±０．０６）ｍｍ；托盘内表面与石膏模型表面平均间隙大小为 （１．９８±０．４０）ｍｍ，主承托区平均间隙量为（１．８５±０．２４）ｍｍ，副承托区平均间隙量为（１．８６±０．２６）ｍｍ，边缘封 闭区平均间隙量为（１．７７±０．３６）ｍｍ，缓冲区平均间隙量为（２．９０±０．２６）ｍｍ。结论：结合红色打样膏初印模三维 扫描、ＣＡＤ和ＦＤＭ技术，可成功实现上颌无牙颌个性化托盘的数字化设计和制作。 ［关键词］义齿，全口；计算机辅助设计；工艺熔融沉积制造；个性化托盘 ［中图分类号］Ｒ７８３．１　　［文献标志码］Ａ　　［文章编号］１６７１１６７Ｘ（２０１６）０５０９０００５ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１１６７Ｘ．２０１６．０５．０２８ Ｃｏｍｐｕｔｅｒａｉｄｅｄｄｅｓｉｇｎａｎｄ３ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｒｉｎｔｉｎｇｆｏｒｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｕｓｔｏｍｔｒａｙｓ ｏｆｍａｘｉｌｌａｒｙｅｄｅｎｔｕｌｏｕｓｊａｗｓｂａｓｅｄｏｎ３ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｃａｎｏｆｐｒｉｍａｒｙｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ △ △ ＣＨＥＮＨｕ，ＺＨＡＯＴｉａｎ，ＷＡＮＧＹｏｎｇ，ＳＵＮＹｕｃｈｕｎ （ＣｅｎｔｅｒｆｏｒＤｉｇｉｔａｌＤｅｎｔｉｓｔｒｙ，ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｒｏｓｔｈｏｄｏｎｔｉｃｓ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｃｈｏｏｌａｎｄＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＳｔｏｍａｔｏｌｏｇｙ＆Ｎａ ｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＤｉｇｉｔａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＳｔｏｍａｔｏｌｏｇｙ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＤｉｇｉｔａｌＤｅｎｔｉｓｔｒｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＨｅａｌｔｈ＆ＢｅｉｊｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ