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【摘 要】 對当前我国口腔修复CAD-CAM系统的具体研发进程进行研究分析。方法：选用Matlab 5.3为开发平台，通过对已获得的全牙列28颗标准牙冠的具体数据信息进行研究分析，对其进行特征点的调整与变换。在此基础上选用Surfacer 10.5平台进行CAD-CAM系统的建构与确立。结果：对我国全牙列28颗标准牙冠实现了三维图形的数据建立，并借助于相关的计算机辅助设备实现了程序设置与建立的整个过程。结论：当前我国在口腔修复CAD-CAM系统的开发研究过程中已经具备了较为完善、成熟的技术与工艺，有利于扩大CAD-CAM系统的临床应用价值，实现其产业化的发展目标。
【关键词】 计算机辅助设训 牙冠 牙测量学
20世纪以来，在口腔修复技术的研究发展过程中，大多数学者专家开始将注意力放在计算机辅助技术的研究开发问题上。经过几十年的发展演变，当前基于计算机辅助技术的口腔修复系统目前在市场上已经开始崭露头角，而我国关于这一课题的实际应用研究多年来依然落后于国际先进水平[1]。进入新世纪之后，中国开始着力研发具有自主知识产权的计算机辅助设计口腔修复技术，并且已经获得国家专利认可。本次研究将着重对我国口腔修复CAD-CAM系统的研究与开发具体情况进行论述分析。
1 资料与方法
1.1 一般资料
口腔修复CAD-CAM系统在组成上主要包括以下四个部分，即标准牙冠三维图形数据库、数据获取设备、CAD（修复体设计程序）和CAM（数控加工设备和控制程序）。其中标准牙冠三维图形数据库在建立过程中需要选用Matlab 5.3为开发平台，并对其特征点予以调整和变换;CAD的研究开发以Surfacer 10.5平台为主要开发环境，来进行修复体程序的实时设计;CAM的具体修复体辅助制作的流程为：修复体数据-夹具、刀具选择工艺规划、自动编程、仿真加工、数控加工[2]。
1.2 方法
1.2.1 图形数据库的建立
建立图形数据库主要应当从以下四个方面来着手：首先，对标准牙模型予以制备。即选用标准形态下的牙冠模型，全牙列28颗标准牙冠;其次，实时后的牙冠数据。通过对牙冠模型予以标准扫描，将得到的数据信息经滤波之后进行存储处理;第三，做好牙冠数据的预处理工作。具体来货，依据相关数据信息来对牙冠的位置进行实时调整，确保牙冠能够位于标准规范的三维空间位置，进而方便接下来的牙冠表面局部变形处理;最后，建立完善国人标准牙冠三维形态数据库。通过进行牙冠形态调整变换、牙冠模型数值输入、选用国人平均牙冠数据等方法，对28颗比例正确的标准牙冠的图形数据予以确定[3]。
1.2.2 个性化牙冠设计方法
为了满足患者的个性化需求，在进行牙冠设计时，设计人员应当注意好以下两方面的问题。第一，在预备体三维图形的选用过程中，设计人员在允许系统对自动识别结果进行实时修改的基础上增加人工识别的具体内容。通过对三维重建过程中基牙显示的误差予以研究分析，对修复体的表面形态数据予以确定;第二，在修复体具体位置、咬合度、形态等方面的确定与设计过程中，将已获得到的领牙与邻牙的形态数据作为重要参照标准，做好以下位置的确定工作：即确定近远中径、确定颊舌径的位置、确定龈径、确定窝沟与咬合面牙尖的位置[4]。
1.2.3 修复体的辅助加工方法
在进行修复体的辅助加工时，首先应当确定好加工材料，即根据实际加工需要来进行陶瓷、塑料、不锈钢等材料的选用;其次，严格控制好切削精度，要求其精度为0.01 mm，经过加工后的修复体应当保持表面光滑;第三，在加工设备的选用上，采用国产的JDPM S三轴半数控加工设备;最后，完成修复体的数据信息获取工作之后，在计算机自动编程处理的基础上，通过仿真加工技术对加工过程中可能存在的隐患或问题予以及时排查，以确保数控加工的安全性和准确性。
2 结果
对我国全牙列28颗标准牙冠实现了三维图形的数据建立，并借助于相关的计算机辅助设备实现了程序设置与建立的整个过程。此外，国产口腔修复CAD-CAM系统通过在材料选用、生理解剖要求符合情况、近远中径，颊舌径，龈径，窝沟与咬合面牙尖位置等方面的表现，对冠修复体计算机辅助制作的全过程予以了成功实现。
3 讨论
本文所研究分析的国产口腔修复CAD-CAM系统通过采用三维激光扫描仪对相应的领牙、邻牙、基牙等三维数据予以获取，为了满足牙冠设计要求进行了牙冠三维图形数据库的自行研发工作，并在此基本上实现了材料加工操作活动，进而对冠修复体的基本制作与设计要求予以满足，这标志着本系统完成了对国人28颗标准牙的牙冠三维图形数据库的建立，说明当前我国在口腔修复CAD-CAM系统的开发研究过程中已经具备了较为完善、成熟的技术与工艺，有利于扩大CAD-CAM系统的临床应用价值，实现其产业化的发展目标。
另一方面，我们应当清醒地认识到，在口腔修复CAD-CAM系统的设计与开发流程中，CAD软件编写水平的好坏直接影响到系统的实际性能及其稳定性。当前在市场上已经出现了一些生产厂家自行开发的口腔修复CAD-CAM系统，但是这些系统的CAD软件一直属于商业机密。此外，在相关的文献报道中，CAD软件编写这一关键技术也往往被故意省去[5]。这就给我们继续进行CAD软件编写的研究分析工作造成了较大的难度。根据这一现实状况，研究人员在开展今后的研究工作时，可以尝试以CAD-CAM技术来取代传统口腔医疗技术的方法，在研究开发口腔修复CAD-CAM系统的过程中，实时引进数学的相关理论与表达方式，真正推进口腔医学理论体系的定量化进程，从而确保口腔医学在理论和实践两方面都得到长足的进步和发展。
参考文献
[1]吕培军，李忠科，工勇，等.非接触式牙领模型三维激光测量分析系统的研制[J].中华口腔医学杂志.1999. 34： 351-354.
[2]张修银，杨宠莹，高建新.等.数字散斑相关方法用于牙冠形状的三维测量[J].上海口腔医学.1997. 6： 68-70.
[3]高勃，工忠义，张少锋，等.光栅变形条纹直接分析法用于牙冠形状的三维测量—正交验波法[J].实用口腔医学杂志.1998.14： 125-128.、
[4]陈悦，赵云风，工华蓉，等.CAD/LAP瓷嵌体的适合性研究[J].华西口腔医学杂志.1997. 15：317-318.
[5]邹波，工勇，吕培军，等.标准牙冠三维模型的建立及其可操作平台的研究[J].现代口腔医学杂志.2002. 16： 34-37.
【关键词】 计算机辅助设训 牙冠 牙测量学
20世纪以来，在口腔修复技术的研究发展过程中，大多数学者专家开始将注意力放在计算机辅助技术的研究开发问题上。经过几十年的发展演变，当前基于计算机辅助技术的口腔修复系统目前在市场上已经开始崭露头角，而我国关于这一课题的实际应用研究多年来依然落后于国际先进水平[1]。进入新世纪之后，中国开始着力研发具有自主知识产权的计算机辅助设计口腔修复技术，并且已经获得国家专利认可。本次研究将着重对我国口腔修复CAD-CAM系统的研究与开发具体情况进行论述分析。
1 资料与方法
1.1 一般资料
口腔修复CAD-CAM系统在组成上主要包括以下四个部分，即标准牙冠三维图形数据库、数据获取设备、CAD（修复体设计程序）和CAM（数控加工设备和控制程序）。其中标准牙冠三维图形数据库在建立过程中需要选用Matlab 5.3为开发平台，并对其特征点予以调整和变换;CAD的研究开发以Surfacer 10.5平台为主要开发环境，来进行修复体程序的实时设计;CAM的具体修复体辅助制作的流程为：修复体数据-夹具、刀具选择工艺规划、自动编程、仿真加工、数控加工[2]。
1.2 方法
1.2.1 图形数据库的建立
建立图形数据库主要应当从以下四个方面来着手：首先，对标准牙模型予以制备。即选用标准形态下的牙冠模型，全牙列28颗标准牙冠;其次，实时后的牙冠数据。通过对牙冠模型予以标准扫描，将得到的数据信息经滤波之后进行存储处理;第三，做好牙冠数据的预处理工作。具体来货，依据相关数据信息来对牙冠的位置进行实时调整，确保牙冠能够位于标准规范的三维空间位置，进而方便接下来的牙冠表面局部变形处理;最后，建立完善国人标准牙冠三维形态数据库。通过进行牙冠形态调整变换、牙冠模型数值输入、选用国人平均牙冠数据等方法，对28颗比例正确的标准牙冠的图形数据予以确定[3]。
1.2.2 个性化牙冠设计方法
为了满足患者的个性化需求，在进行牙冠设计时，设计人员应当注意好以下两方面的问题。第一，在预备体三维图形的选用过程中，设计人员在允许系统对自动识别结果进行实时修改的基础上增加人工识别的具体内容。通过对三维重建过程中基牙显示的误差予以研究分析，对修复体的表面形态数据予以确定;第二，在修复体具体位置、咬合度、形态等方面的确定与设计过程中，将已获得到的领牙与邻牙的形态数据作为重要参照标准，做好以下位置的确定工作：即确定近远中径、确定颊舌径的位置、确定龈径、确定窝沟与咬合面牙尖的位置[4]。
1.2.3 修复体的辅助加工方法
在进行修复体的辅助加工时，首先应当确定好加工材料，即根据实际加工需要来进行陶瓷、塑料、不锈钢等材料的选用;其次，严格控制好切削精度，要求其精度为0.01 mm，经过加工后的修复体应当保持表面光滑;第三，在加工设备的选用上，采用国产的JDPM S三轴半数控加工设备;最后，完成修复体的数据信息获取工作之后，在计算机自动编程处理的基础上，通过仿真加工技术对加工过程中可能存在的隐患或问题予以及时排查，以确保数控加工的安全性和准确性。
2 结果
对我国全牙列28颗标准牙冠实现了三维图形的数据建立，并借助于相关的计算机辅助设备实现了程序设置与建立的整个过程。此外，国产口腔修复CAD-CAM系统通过在材料选用、生理解剖要求符合情况、近远中径，颊舌径，龈径，窝沟与咬合面牙尖位置等方面的表现，对冠修复体计算机辅助制作的全过程予以了成功实现。
3 讨论
本文所研究分析的国产口腔修复CAD-CAM系统通过采用三维激光扫描仪对相应的领牙、邻牙、基牙等三维数据予以获取，为了满足牙冠设计要求进行了牙冠三维图形数据库的自行研发工作，并在此基本上实现了材料加工操作活动，进而对冠修复体的基本制作与设计要求予以满足，这标志着本系统完成了对国人28颗标准牙的牙冠三维图形数据库的建立，说明当前我国在口腔修复CAD-CAM系统的开发研究过程中已经具备了较为完善、成熟的技术与工艺，有利于扩大CAD-CAM系统的临床应用价值，实现其产业化的发展目标。
另一方面，我们应当清醒地认识到，在口腔修复CAD-CAM系统的设计与开发流程中，CAD软件编写水平的好坏直接影响到系统的实际性能及其稳定性。当前在市场上已经出现了一些生产厂家自行开发的口腔修复CAD-CAM系统，但是这些系统的CAD软件一直属于商业机密。此外，在相关的文献报道中，CAD软件编写这一关键技术也往往被故意省去[5]。这就给我们继续进行CAD软件编写的研究分析工作造成了较大的难度。根据这一现实状况，研究人员在开展今后的研究工作时，可以尝试以CAD-CAM技术来取代传统口腔医疗技术的方法，在研究开发口腔修复CAD-CAM系统的过程中，实时引进数学的相关理论与表达方式，真正推进口腔医学理论体系的定量化进程，从而确保口腔医学在理论和实践两方面都得到长足的进步和发展。
参考文献
[1]吕培军，李忠科，工勇，等.非接触式牙领模型三维激光测量分析系统的研制[J].中华口腔医学杂志.1999. 34： 351-354.
[2]张修银，杨宠莹，高建新.等.数字散斑相关方法用于牙冠形状的三维测量[J].上海口腔医学.1997. 6： 68-70.
[3]高勃，工忠义，张少锋，等.光栅变形条纹直接分析法用于牙冠形状的三维测量—正交验波法[J].实用口腔医学杂志.1998.14： 125-128.、
[4]陈悦，赵云风，工华蓉，等.CAD/LAP瓷嵌体的适合性研究[J].华西口腔医学杂志.1997. 15：317-318.
[5]邹波，工勇，吕培军，等.标准牙冠三维模型的建立及其可操作平台的研究[J].现代口腔医学杂志.2002. 16： 34-37.