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篇1

【關(guān)鍵詞】口腔醫(yī)療；口腔整形；數(shù)字化技術(shù)

【中圖分類號】R78 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】1004-4949（2014）03-0068-01

隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到口腔臨床醫(yī)療當(dāng)中，數(shù)字化技術(shù)中的輔助制造、輔助設(shè)計以及快速成型等技術(shù)[1]在口腔醫(yī)療中逐漸得到認(rèn)可。本文主要對數(shù)字化口腔醫(yī)療技術(shù)在口腔整形方面的臨床應(yīng)用效果進(jìn)行了分析，并對患者治療滿意情況進(jìn)行了比較分析，現(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1資料與方法

1.1 一般資料

選取自2011年1月至2013年12月間在我院口腔科接受口腔整形的患者共203例，其中男104例，女99例，年齡為16-38歲，平均為20.2±3.5歲。其中2011年1月至2011年2012年5月間共101例，將其分為對照組；2012年6月至2013年12月間共102例，將其設(shè)為研究組，兩組患者在性別、年齡以及口腔整形類型上不具有明顯差異。

1.2 方法

我院從2012年6月起使用數(shù)字化口腔醫(yī)療技術(shù)，具體方法包括：（1）數(shù)字化印模技術(shù)。治療中所應(yīng)用的口腔相機為CEREC測量相機[2]，在整形過程中先用相機對患者口腔內(nèi)部情況進(jìn)行光學(xué)取模，并利用三維圖像對患者口腔內(nèi)后牙和預(yù)備體進(jìn)行記錄，并對患者牙齒倒凹區(qū)進(jìn)行拍攝，獲得該區(qū)域數(shù)據(jù)；（2）CAD輔助設(shè)計技術(shù)。根據(jù)取模結(jié)果利用CAD制圖對患者牙齒的全冠、部分冠、固定橋、鐵面、嵌體進(jìn)行設(shè)計。并根據(jù)患者口腔內(nèi)牙齒畸形情況，從牙齒形態(tài)數(shù)據(jù)庫中為患者選擇接近的牙冠，在位置擬定后對虛擬牙齒進(jìn)行三維建模，并利用成型工具對牙齒溝窩脊進(jìn)行修正；（3）CAM輔助制造技術(shù)。應(yīng)用Cerec3D和Kavo Everest系統(tǒng)[3]來完成對患者延遲修復(fù)體的研磨切削。醫(yī)生在完成對患者修復(fù)體設(shè)計之后，將修復(fù)體數(shù)據(jù)上傳到數(shù)控加工系統(tǒng)中，計算機將自動完成對瓷塊的研磨切削工作，形成全瓷修復(fù)體。而對于氧化鋯的修復(fù)體材料則需依靠Kavo Everest系統(tǒng)完成對預(yù)結(jié)晶陶瓷的加工作業(yè)，然后將修復(fù)體放入結(jié)晶爐中進(jìn)行結(jié)晶處理，以使修復(fù)體達(dá)到牙齒整形的相應(yīng)硬度；（4）RP快速成型技術(shù)。這類技術(shù)有SLA技術(shù)和SLS技術(shù)之分，在整形過程中，醫(yī)生可根據(jù)患者具體整形要求或牙齒情況來判斷選擇何種成型技術(shù)。

1.3 治療效果評定

采用我院自制調(diào)查問卷對兩組患者接受整形手術(shù)后的治療滿意情況進(jìn)行調(diào)查，計算相關(guān)滿意率，比較兩組滿意率之間的差異。其中整形治療滿意度共分為三個等級，分別是非常滿意、比較滿意以及不滿意，滿意率的計算為達(dá)到比較滿意以上等級的患者數(shù)與總患者數(shù)之比。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS16.0對兩組患者的治療滿意數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，并對相關(guān)滿意率進(jìn)行卡方檢驗，其中P

2 結(jié)果

兩組患者對口腔整形手術(shù)的效果滿意情況如表1所示，從表中可以看出，對照組患者的治療滿意率為89.12%，研究組患者的治療滿意率為97.06%，研究組的治療滿意率明顯高于對照組，P

3討論

隨著口腔醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)成為口腔整形治療中的發(fā)展趨勢，其在口腔整形中的應(yīng)用不僅能夠減少操作失誤，而且能夠提高整形治療效果，提高患者對整形治療的滿意度。本文主要對數(shù)字化口腔醫(yī)療技術(shù)在口腔整形中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，與未使用數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)的患者組相比，接受數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)治療的患者組，其對整形效果的滿意率明顯高于對照組。這說明數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)能夠明顯提高口腔整形效果，減少操作失誤帶來的資源浪費。在本次研究中所應(yīng)用到的數(shù)字化技術(shù)主要有數(shù)字化印模技術(shù)、輔助設(shè)計、輔助制造以及快速成型技術(shù)。其中利用數(shù)字化印模技術(shù)能夠?qū)颊呖谇谎例X各個側(cè)面進(jìn)行取模，獲得患者牙齒的各方面數(shù)據(jù)，為后面的整形設(shè)計和修復(fù)體設(shè)計提供依據(jù)。而數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用則使得口腔整形中的預(yù)備體精度提高，也避免了以往手工取模時患者出現(xiàn)的嘔吐現(xiàn)象，提高了患者舒適度。在本次研究中主要是應(yīng)用口腔相機完成取模工作，而實際上還有另一種印模技術(shù)，即3MEspe椅旁口掃描儀[4]，這種技術(shù)在口腔整形中也有應(yīng)用。在本次研究中，CAD輔助設(shè)計和CAM輔助制造技術(shù)的應(yīng)用使得醫(yī)生能夠利用計算機完成對修復(fù)體的設(shè)計制造工作，而在以往則需要醫(yī)生用手工設(shè)計方法，通過一次一次試戴來完成修復(fù)體的修正工作，這不僅增加了醫(yī)生的工作量，而且還增加了患者到院的次數(shù)，影響醫(yī)院服務(wù)質(zhì)量[5]。而快速成型技術(shù)則能夠快速對設(shè)計完成的修復(fù)體進(jìn)行制作，縮短修復(fù)體制作時間，讓患者能夠在最佳整形時間內(nèi)完成整形治療，提高整形效果，同時，修復(fù)體制作時間縮短也使得患者到院次數(shù)減少，治療周期縮短，有利于提高患者對整形治療滿意度。

綜上所述，數(shù)字化口腔醫(yī)療技術(shù)能夠明顯提高口腔整形效果，提高患者對整形治療的滿意程度，減少資源浪費，提高口腔整形技術(shù)水平，值得在臨床中進(jìn)行推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[2]李剛.數(shù)字化口腔醫(yī)學(xué)影像的工作原理及其臨床意義[J].中華口腔醫(yī)學(xué)研究雜志（電子版），2013，7（4）：8-8.

[3]徐明明，劉峰.CAD/CAM技術(shù)在口腔修復(fù)中的應(yīng)用――數(shù)字印模技術(shù)[J].中國實用口腔科雜志，2013，11（6）：321-326.

篇2

影時用它把IP板的軟和IP板盒的硬進(jìn)行互相轉(zhuǎn)化，攝影完后用西門子數(shù)字成像處理系統(tǒng)對已攝影好的IP板進(jìn)行掃描，再用Sony相機打印，從而得到口腔全景數(shù)字化影像。結(jié)果改進(jìn)技術(shù)后得到了高質(zhì)量的數(shù)字

化影像，隨機搜集200例影像資料，進(jìn)行質(zhì)量評比和統(tǒng)計分析，其優(yōu)片率達(dá)97以上。結(jié)論此技術(shù)可獲得與其他CR一樣優(yōu)點眾多的1：2腔曲面全景數(shù)字化影像，可與醫(yī)院設(shè)備支持匹配，合理優(yōu)化資源，且具有動

態(tài)范圍調(diào)節(jié)靈活、投資小、收效大等優(yōu)點。

【關(guān)鍵詞】放射攝影術(shù)；全景；數(shù)字化影像；X線影像增強；放射攝影術(shù)；牙科；數(shù)字

伴隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計算機數(shù)字成像技術(shù)越來越成熟，其具備的優(yōu)勢使其獲得了臨床的廣泛應(yīng)用，同時該技術(shù)能夠與傳統(tǒng)的X線機有機兼容，也就是說僅需要將處理完畢的數(shù)字版盒放入到掃描儀中就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行相應(yīng)

的處理，但是由于傳統(tǒng)的曲面斷層機攝像主主要是在三軸連線轉(zhuǎn)換而形成的體層夾縫中進(jìn)行，為此，若不對該設(shè)施進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)是無法獲得所需的數(shù)字化影像的[1]?，F(xiàn)對兩種機器進(jìn)行研究對比，了解兩種機器在成

功連接后，收集改進(jìn)新技術(shù)以及獲取數(shù)字化影像之后，對99例傳統(tǒng)口腔全景X線片和99例口腔全景數(shù)字化成像的分析對比，了解其在臨床中的應(yīng)用價值。

1機器與研究方法

8in×10inPcCRIPCasstte，傳統(tǒng)島津頜面曲面斷層機一臺，西門子與OREXPcCR1417ACL4掃描儀，DigialFilmImagerUP-DF500Sony成像儀以及結(jié)合所需特制一套特殊的載體作為本次資料的主要設(shè)施設(shè)備。在進(jìn)行斷層攝像的過程

中，首先從硬匣內(nèi)將8in×10in數(shù)字板抽取出來，隨后將其置于特殊的數(shù)字軟皮載體盒中，使其始終固定，與此同時，將特殊的數(shù)字軟皮載體盒置于島津口腔傳統(tǒng)斷層機的軸承上，再進(jìn)行攝像操作。按照常規(guī)的方法完成攝像后

，再在可見光的條件下將從軟皮載體中將數(shù)字板抽出，再將其重新放回到其原本所在的數(shù)字板盒內(nèi)，隨后再將西門子ACL4掃描儀按照規(guī)定插入進(jìn)行行數(shù)字處理，再將所獲影像進(jìn)行窗寬，窗位的調(diào)整后處理，影像達(dá)到最佳后用

激光相機打印，便可得到能達(dá)到滿足臨床診斷要求的口腔數(shù)字化全景影像CR片，并且能夠確保其有較高的質(zhì)量。

2圖像質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)中華放射學(xué)雜志編委會所頒布的相關(guān)評片標(biāo)準(zhǔn)對圖像質(zhì)量進(jìn)行評價分析，將圖像質(zhì)量分為甲、乙、丙、廢這四大級別。甲級：能夠看到圖像中喙突套、髁狀突出現(xiàn)對稱，有非常自然的硬腭線影，清晰的下頜管，并且患者

的全口牙非常完整沒有任何重疊的情況，患者的顳下頜、上頜竇、上下頜骨關(guān)節(jié)之間的密度非常適當(dāng)且有非常分明的層次，同時對比度和銳利度均良好且鮮明。乙級：出現(xiàn)一項未能夠滿足甲級標(biāo)準(zhǔn)。丙級：出現(xiàn)二項或以上未

能夠滿足甲級標(biāo)準(zhǔn)，其整體的影像能夠進(jìn)行X線診斷。廢片：不能夠滿足X線的基本要求，并且無法進(jìn)行相應(yīng)的診斷。其中不屬于特殊病例和操作責(zé)任的情況除外。在全院范圍內(nèi)收集99例患者的傳統(tǒng)口腔全景普通X線片，以及99

例改進(jìn)后口腔全景數(shù)字化CR片，并將兩組資料進(jìn)行對比。統(tǒng)計學(xué)分析：使用X2檢驗分析比較，X2=40.62，P

技術(shù)組明顯高出許多，由此可知，對數(shù)字化影像進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改良后，相較于傳統(tǒng)口腔斷層影像更加具有優(yōu)勢。

3討論

通過對傳統(tǒng)的口腔曲面斷層攝像設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改良后，所獲得的數(shù)字化影像技術(shù)更加符合現(xiàn)代臨床所需，該改良技術(shù)主要是將數(shù)字板上微量元素銪（Eu抖）的鋇氟溴化合物的輝盡熒光特性充分的發(fā)揮出來，由于其波長非

常敏的[2]，因此，在進(jìn)行攝像和讀取數(shù)據(jù)時，均需要對其進(jìn)行屏蔽，但是由于普通的可見光存在于其波長之間，為此，允許在可見光的條件下，將數(shù)字板從皮套中取出，而普通光對數(shù)字板上的潛影的影響較弱，再加

之CR在對掃描儀進(jìn)行讀像時同樣有窗寬，這就能夠起到窗位調(diào)整的效果，因此普通光對數(shù)字板的影響就可以完全忽略。同時所研制的軟皮載體能夠?qū)?shù)字?jǐn)z影IP硬盒的硬直和傳統(tǒng)口腔曲面斷層機軸承的彎曲起到轉(zhuǎn)化的作用，

這就能夠有效引導(dǎo)數(shù)字處理系統(tǒng)和傳統(tǒng)口腔曲面斷層攝影進(jìn)行結(jié)合，正是如此，因此通過這種方法獲得的口腔全景數(shù)字影像質(zhì)量更高。更加適用于臨床對口齒質(zhì)量的判斷。特別是縣級基層醫(yī)院還沒有DR設(shè)備的情況下更有意義

。通過新技術(shù)改良的CR操作起來更加得簡單方便，更加匹配傳統(tǒng)口腔曲面斷層設(shè)備，能夠有效解決長期存在的X線膠片傳統(tǒng)處理方法與圖像質(zhì)量不高的缺陷、工作效率和相關(guān)費用，而且避免了傳統(tǒng)圖像處理中化學(xué)藥水對病人和

醫(yī)務(wù)人員的危害以及對環(huán)境造成污染的情況。通過改良后的全景數(shù)字影像，更加靈活地適用于掃描儀的后處理，保證照片有更好的效果，不僅如此，其攝像條件也更加寬容，進(jìn)而使X線管球的使用時間得到延伸，同時還有效避

免了X射線對人體造成的影響，減少了廢片率，使甲片率成功突破了96及以上。通過新技術(shù)的改進(jìn)，口腔數(shù)字化全景片的質(zhì)量得到了有效提升，圖像的對比度、密度適合、銳利度分明、層次清楚均更好。并且還使其具備了

DICOM系列的功能，更加便于儲備和傳送。除此之外，其還能夠?qū)σ?guī)范地對患者信息記載，比傳統(tǒng)口腔全景片簡單。由此可知，經(jīng)過改進(jìn)的新技術(shù)更加節(jié)省投資、效率更高且更加簡單易操作。特別是經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的基層醫(yī)院來

說更有研究使用價值。

參考文獻(xiàn)

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［關(guān)鍵詞］可視化；口腔種植；臨床應(yīng)用；研究進(jìn)展

1影像學(xué)技術(shù)在口腔種植的應(yīng)用

醫(yī)學(xué)影像新技術(shù)層出不窮，從開始的X線、B超、CT、MRI、PET，再到后來的醫(yī)學(xué)圖像三維重建可視化，其中，X線和錐形束計算機斷層技術(shù)（conebeamcomputertomography，CBCT）在口腔臨床應(yīng)用廣泛。X線片空間分辨率高于CT、價格便宜、放射劑量少、使用安全，但是其僅能顯示局部解剖結(jié)構(gòu)的二維平面圖像，且常出現(xiàn)變形和失真。CBCT與X線片相比，可從三維角度顯示頜骨解剖結(jié)構(gòu)，彌補了二維平片的缺陷，但有金屬偽影等失真現(xiàn)象。目前在口腔種植術(shù)前，均建議拍攝CBCT以評估患者牙槽骨骨量和質(zhì)量，極大提高了口腔種植成功率和準(zhǔn)確率。Michele等［3］對離體下頜骨分別進(jìn)行CT和CBCT掃描發(fā)現(xiàn)，相對于CT掃描，CBCT放射劑量較小且成本較低，可以獲得臨床可接受的頜骨重建精度以及骨質(zhì)密度評估精度，但其影像學(xué)重建精度低于CT掃描。Lílian等［4］研究了100例患者的CBCT后發(fā)現(xiàn)，CBCT可以精確重建包括下頜下腺窩深度、骨質(zhì)深度與厚度、皮質(zhì)骨厚度、下頜神經(jīng)管等下頜骨解剖標(biāo)志，對臨床醫(yī)生進(jìn)行牙種植術(shù)有重要指導(dǎo)意義。Maryam等［5］通過研究157例患者的曲面斷層片與CBCT發(fā)現(xiàn)，與平面的曲面斷層相比，CBCT不僅能全面觀察上頜磨牙根尖與上頜竇底的毗鄰關(guān)系，對于上頜磨牙根尖周炎引起的上頜竇病變的診斷也明顯高于曲面斷層片。

2可視化技術(shù)在口腔種植的應(yīng)用進(jìn)展

種植義齒因固位支持效果理想、美觀舒適、對鄰牙無傷害等優(yōu)點，逐漸成為牙列缺損和缺失患者口腔修復(fù)的首選方法［6］。然而，種植體植入的角度和位置常受手術(shù)視野、骨內(nèi)神經(jīng)、頜骨生理或病理性吸收等條件限制，因此可能出現(xiàn)諸多手術(shù)和修復(fù)并發(fā)癥［7］。所以科學(xué)精確的術(shù)前規(guī)劃十分重要，目前應(yīng)用于口腔種植的三維可視化技術(shù)主要為：3D打印種植導(dǎo)板技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及基于VisualizationToolkit（VTK）軟件平臺的醫(yī)學(xué)圖像三維可視化系統(tǒng)。

2．13D打印種植導(dǎo)板技術(shù)

2．1．1種植導(dǎo)板的定義

3D打印技術(shù)是以計算機輔助設(shè)計（computeraideddesign，CAD）、計算機輔助制造（computeraidedmanufacturing，CAM）技術(shù)、激光技術(shù)、計算機數(shù)控技術(shù)以及新材料技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種基于計算機三維數(shù)字成像技術(shù)和多層次連續(xù)打印技術(shù)制造實體模型的方法［8］。種植導(dǎo)板由導(dǎo)管與定位板組成，其中導(dǎo)管的位置和角度記錄了術(shù)前設(shè)計的種植置、角度、深度信息，導(dǎo)管可將這些信息轉(zhuǎn)移到手術(shù)中，使種植體植入到準(zhǔn)確位置。導(dǎo)板通過與骨、牙齒或牙槽嵴表面貼合起定位作用，根據(jù)種植導(dǎo)板支持組織不同可分為黏膜支持式、骨支持式、牙支持式和混合支持式［9－11］。

2．1．2種植導(dǎo)板的特點

隨著口腔種植學(xué)的飛速發(fā)展以及患者要求的提高，數(shù)字化種植技術(shù)成為當(dāng)前口腔種植學(xué)研究的熱點。以CAD／CAM技術(shù)制作的快速成型種植導(dǎo)板，可根據(jù)數(shù)字化重建患者頜骨解剖信息，為不同患者制定全面、科學(xué)、精確的種植術(shù)前規(guī)劃。利用CBCT對患者口腔進(jìn)行數(shù)字化影像掃描定位后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入相應(yīng)軟件，實現(xiàn)影像信息向數(shù)字化信息的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)全方位的將患者牙齒、牙周組織、牙神經(jīng)、牙槽骨等逼真地呈現(xiàn)在醫(yī)生和患者面前［12－15］。醫(yī)生根據(jù)頜骨的三維解剖結(jié)構(gòu)和咬合關(guān)系設(shè)計種植體的最佳植入方案，包括種植體的位置、角度、數(shù)目、深度，將設(shè)計方案數(shù)據(jù)輸入到醫(yī)學(xué)專用快速成形機直接制作導(dǎo)板［11，16］。

2．1．3種植導(dǎo)板的研究進(jìn)展

種植導(dǎo)板精確性的評價是通過把種植后的三維影像與術(shù)前模擬種植的三維影像進(jìn)行配準(zhǔn)，測量實際種植體的位置與模擬種植體的位置偏差值（頸部、底端、角度）來進(jìn)行的。風(fēng)險評估顯示，種植體頭部的偏差極限值對于種植體成功與否尤為重要，當(dāng)水平偏差達(dá)1．86mm或垂直偏差達(dá)2．7mm可能會對種植體周圍解剖結(jié)構(gòu)造成損害［17］。目前國內(nèi)外對種植導(dǎo)板精確性評價的研究較多，結(jié)果各有不同。Vermeulen等［18］在體外模型上分別研究了徒手種植和種植導(dǎo)板引導(dǎo)單牙缺失牙種植的精度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)板種植在種植體頸部平均偏差為0．42mm，底端平均偏差為0．57mm，平均角度偏差為2．19°，均遠(yuǎn)高于徒手種植精度。Alzoubi等［19］通過對比種植導(dǎo)板引導(dǎo)下即刻種植與延期種植的精度發(fā)現(xiàn)，二者在頸部偏差和角度偏差無統(tǒng)計學(xué)差異，平均偏差分別是0．85mm和0．88mm，3．49°和4．29°，在種植體底端，即刻種植精度高于延期種植精度，平均偏差分別是1．10mm和1．59mm。Yolanda等［20］通過統(tǒng)計1602篇關(guān)于種植導(dǎo)板精度研究的文獻(xiàn)，Meta分析顯示：與牙支持式導(dǎo)板相比，骨支持式導(dǎo)板角度偏移較大，頸部偏差和頂端偏差二者無明顯統(tǒng)計學(xué)差異?；仡櫺匝芯堪l(fā)現(xiàn)：黏膜支持式導(dǎo)板在頸部偏差、底端偏差和角度偏差均大于骨支持式導(dǎo)板，與牙支持式導(dǎo)板相比二者無明顯統(tǒng)計學(xué)差異。國內(nèi)種植導(dǎo)板研究起步相對較晚，但目前發(fā)展迅速。梁燁等［21］研究結(jié)果顯示種植體頸部偏差（0．805±0．567）mm，底端偏差（0．957±0．518）mm，角度偏差3．124°±1．582°。徐良偉等［22］研究顯示：牙支持式導(dǎo)板頸部平均偏差為1．56mm，底端平均偏差1．78mm，深度平均偏差1．1mm，角度平均偏差2．96°；黏膜支撐導(dǎo)板頸部平均偏差1．71mm，底端平均偏差1．9mm，深度平均深度偏差1．09mm，角度平均偏差3．19°。由于實驗條件和方法不同，國內(nèi)外的研究對導(dǎo)板精確度的評價有所不同，原因分析如下：①導(dǎo)板固位方法不同：Yolanda等［20］研究發(fā)現(xiàn)牙支持式種植導(dǎo)板在種植體頸部、底端、角度的精確性都大于骨支持式；②實驗條件不同：體內(nèi)研究中，導(dǎo)板的精度與患者、唾液、血液等息息相關(guān)，而在體外研究中，每個研究者模擬的環(huán)境有所差異；③術(shù)前、術(shù)后配準(zhǔn)方法不同：目前多數(shù)種植體精確性評價多借助于第三方軟件，如比利時的Mimics軟件、SimPlant軟件等，研究者對不同配準(zhǔn)軟件的選擇以及研究者本身測量的誤差，是造成不同研究者數(shù)據(jù)差異的主要原因。

2．1．4種植導(dǎo)板的局限

首先，應(yīng)用數(shù)字化導(dǎo)板在術(shù)中視野較小，且只能按照預(yù)定的手術(shù)方案進(jìn)行備洞，并不能根據(jù)實際臨床情況及時調(diào)整鉆針深度、尺寸和方向，尚存在損傷重要解剖結(jié)構(gòu)的風(fēng)險。其次，種植導(dǎo)板、鉆針以及其他附件的高度疊加要求患者需要良好的開口度，尤其在后牙區(qū)，患者不適宜的開口度可能不適用于種植導(dǎo)板。再次，種植導(dǎo)板制作精密，其與黏膜、鉆針間隙極小，術(shù)中的溫度控制是一項很大的挑戰(zhàn)。最后，如果術(shù)前種植規(guī)劃系統(tǒng)科學(xué)性及準(zhǔn)確性不足，種植導(dǎo)板在術(shù)中易引起諸多并發(fā)癥，特別是不翻瓣種植術(shù)式下，種植導(dǎo)板可能產(chǎn)生更高的穿孔率。

2．2虛擬現(xiàn)實技術(shù)

2．2．1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的定義

虛擬現(xiàn)實（virtualreality，VR）是一種多元信息融合的新型人機交互設(shè)備，參與者可以通過視覺、聽覺、觸覺等感知通道來感知計算機模擬的虛擬世界。參與者可以通過人機交互傳感設(shè)備沉浸于該三維模擬環(huán)境中，計算機也可以對參與者的輸入作出實時響應(yīng)，并分別反饋到參與者的五官感知通道［23］。目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)臨床應(yīng)用前景良好。

2．2．2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

VR是具有交互性、沉浸性及構(gòu)想性三種基本特征的高級人機交互設(shè)備。目前，VR技術(shù)在口腔種植學(xué)的應(yīng)用主要是數(shù)字虛擬口腔、種植仿真模擬教學(xué)等方面，并實現(xiàn)了視覺模擬和力覺反饋模擬。VR技術(shù)在術(shù)前模擬、術(shù)中導(dǎo)航、植體定位等方面為醫(yī)生提供了客觀精確的方案。對于存在解剖缺陷患者，如頜骨骨量不足、上頜竇底過低、下頜神經(jīng)管距離較小等，VR技術(shù)允許醫(yī)師在生成的數(shù)字化模型上進(jìn)行上頜竇提升術(shù)等精細(xì)虛擬種植手術(shù)，以確定提升高度、植骨數(shù)量以及下頜神經(jīng)管解剖位置。

2．2．3虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究進(jìn)展

關(guān)于口腔虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，國內(nèi)外學(xué)者做了諸多研究和探索。Elby等［24］通過對目前醫(yī)療市場上投入使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備的綜述，強調(diào)了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)教育的重要作用，其不僅可以完美模擬真實口腔環(huán)境，也可以模擬真實口腔操作手感。Corrêa等［25］研究開發(fā)出下牙槽神經(jīng)阻滯麻醉虛擬現(xiàn)實設(shè)備，通過對訓(xùn)練者進(jìn)針角度、深度、力度等多方面考核，認(rèn)為該虛擬現(xiàn)實設(shè)備完全可以作為高效的學(xué)習(xí)方法投入使用。國內(nèi)學(xué)者［26－28］對口腔數(shù)字化模型的建立也做了諸多研究和探索，最終建立了可精確顯示牙體、牙槽骨及牙周組織的三維立體模型，實現(xiàn)了三維方向的全方位觀察。

2．2．4虛擬現(xiàn)實技術(shù)的局限

盡管VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景較好，但是目前VR技術(shù)仍主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)前期訓(xùn)練、醫(yī)學(xué)教學(xué)等方面，其與口腔臨床的實際結(jié)合仍然需要繼續(xù)探索和研究。

2．3基于VTK平臺三維可視化系統(tǒng)

VisualizationToolkit（VTK）軟件是一種廣泛應(yīng)用在醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域的開源工具包，其封裝了豐富的計算機圖形學(xué)、圖形圖像處理、可視化方面的算法，能夠以類庫的形式給開發(fā)工作以直接支持［29］。以VTK為平臺，整合患者頜面部CBCT相關(guān)圖像，可設(shè)計出可視化的視覺顯示界面，實現(xiàn)患者頜面部的三維重建，可對患者進(jìn)行科學(xué)全面的種植術(shù)前規(guī)劃。李芳等［30］基于VTK的平臺，研究了三維模型坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，并采用針刺取點法，通過直接拾取三維空間點完成了人機交互定位操作。并將該系統(tǒng)應(yīng)用于虛擬牙種植系統(tǒng)，成功實現(xiàn)了種植體的全功能定位。VTK平臺的三維可視化技術(shù)，充分利用CBCT提供的圖像信息，可以重建包括上頜竇、下頜神經(jīng)管等重要解剖結(jié)構(gòu)，醫(yī)生在術(shù)前可對頜骨進(jìn)行深入觀察、測量和分析，以確定最佳植入部位。VTK平臺的三維可視化技術(shù)優(yōu)勢可概括為：①手術(shù)部位全方位的可視化；②種植體植入部位定位精確化；③術(shù)前直觀手術(shù)模擬；④種植導(dǎo)板實現(xiàn)種植方案精確轉(zhuǎn)移；⑤種植手術(shù)微創(chuàng)化?；赩TK平臺環(huán)境的三維可視化技術(shù)，國內(nèi)外已有多篇文獻(xiàn)報道相關(guān)研究進(jìn)展，但多數(shù)仍處于臨床實驗階段，尚未全面投入臨床使用。

3展望

目前，醫(yī)學(xué)三維可視化技術(shù)在口腔種植學(xué)應(yīng)用廣泛，但可視化技術(shù)仍然存在諸多缺點，如對硬件和軟件要求較高、對信息的處理時間較長、三維可視化模型交互性不夠等。未來可視化發(fā)展方向?qū)⑹歉啙嵒?、智能化、科學(xué)化和精確化，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備也向智能化、小型化、專門化、高分辨力可視化和超快速化方向發(fā)展［12］。隨著數(shù)字化牙種植技術(shù)的發(fā)展，三維可視化技術(shù)將在未來扮演更加重要的角色。

篇4

[關(guān)鍵詞]數(shù)碼照片；三維重建；近景攝影測量；地理信息系統(tǒng)；面部軟組織

[中圖分類號]R782 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1008-6455（2012）02-0228-03

Primary study of the three-dimensional reconstruction on facial soft tissue based on digital images

FAN Xiao-feng1,WEN Yi-xi2,MA Si-wei2,WANG Shu-sen3,YANG Zhuang-qun4

（1.Department of Orthodontics,Hainan Stomatological Hospital, Haikou 570105, Hainan,China;2.Xi'an Jiaotong University Stomatology Hospital;3.Aerial Photogrammetry and Remote Sensing Reconnaissance Institute;4.The First Affiliated Hospital of Medical College of Xi'an Jiaotong University)

Abstract: Objective To explore a new method about three-dimensional(3D) reconstruction of facial soft tissue. Methods Two front facial photographs of volunteer were obtained by digital camera.Then,the 3D reconstruction image was generated using close-range photogrammetry technique under the geographic information system (GIS) surrounding. Results The 3D facial soft tissue was obtained and the reconstruction was clear and real. Conclusion The digital close-range photogrammetry and the GIS principle and technique are new exploration on 3D reconstruction of soft tissue.

Key words:digital photograph;three-dimensional reconstruction;close-range photogrammetry;GIS;facial soft tissue

頜面部軟組織的測量、分析和研究在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，特別是正畸、正頜外科以及美容整形外科的診斷治療中均有十分重要的意義，它不僅為制訂治療計劃提供可靠的數(shù)據(jù)，而且可客觀地評價療效。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及治療的需要，對每個患者拍攝治療前后面部正面、側(cè)面及局部相片作為資料保存，已成為臨床常規(guī)，這為利用照片進(jìn)行面部軟組織三維測量和重建提供了思路和便利條件。

近景攝影測量是一門較新的學(xué)科，在建筑、考古等方面已應(yīng)用較多，但在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用較少，隨著科學(xué)的發(fā)展，尤其是近年來數(shù)字化近景攝影測量和信息系統(tǒng)的發(fā)展，使數(shù)字?jǐn)z影測量和醫(yī)學(xué)能夠緊密結(jié)合，為醫(yī)學(xué)研究提供更多的手段。本研究用近景攝影測量技術(shù)結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)（Geographic Information System,GIS），進(jìn)行了面部軟組織三維重建，以期為臨床研究提供一種準(zhǔn)確便捷的方法。

1 材料和方法

1.1 實驗硬件：①高精度控制場：由不變形的水平玻璃板以及垂直圓柱體制作而成（具體設(shè)計思路如圖1）；②帶有刻度的橫梁三角架三星 Digiax 220 SE數(shù)碼相機(相機的固定焦距和像幅的尺寸大小應(yīng)已知)。橫梁上有精確的刻度，其目的在于控制相機移動的基線長度，最長距離為1.2m，根據(jù)需要可以加寬，為保持相機在移動過程中具有相同的攝影姿態(tài)，應(yīng)采用剛性高的材料，以減少橫梁彈性變形。橫梁兩端添加水準(zhǔn)氣泡，在攝影時調(diào)節(jié)橫梁和三腳架之間的螺母以保持氣泡水平，從而保證橫梁保持水平。

1.2 實驗軟件：軟件部分包括數(shù)字化近景攝影量測系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)（即Microstation95及ArcView GIS3.3），主要用來實現(xiàn)圖像處理和圖形重建，包括圖像的讀取和處理，相關(guān)數(shù)值計算，三維圖像的生成及特征分析。以上軟件均由西安煤航現(xiàn)代測繪工程公司中煤航測遙感局測繪工程院引進(jìn)，并應(yīng)用于本實驗。

1.3實驗方法：將控制場固定于室內(nèi)墻上，被測者端坐于控制場前，保持自然頭位并與控制場內(nèi)設(shè)置的頭部位置一致。光線為實驗室的室內(nèi)燈光。拍攝時，相機先位于被測者左前方，拍攝照片后移動至被測者右前方拍攝第二張照片，移動相機過程中相機平面與承影面始終保持平行。相機移動的距離大約10cm，以保證兩張相片有足夠的重疊部分，重疊度一般應(yīng)為60%～70%，人與相機之間的距離大約150cm。

將拍攝到的數(shù)碼照片輸入計算機，在數(shù)字化近景攝影測量系統(tǒng)下，根據(jù)由測量控制點所建立的像片和被攝者之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，量測軟組織表面特征點的三維坐標(biāo)。根據(jù)軟組織表面特征點三維坐標(biāo)，建立軟組織數(shù)字高程模型（DEM）和正射影像。

在地理信息系統(tǒng)軟件下，利用生成的面部軟組織數(shù)字高程模型（DEM）作為后臺支持直接調(diào)用正射影像，再現(xiàn)頜面部三維立體形態(tài)，并進(jìn)行三維測量。測量時通過鼠標(biāo)在模型上點出標(biāo)志點，系統(tǒng)可自動生成該點的三維坐標(biāo)，并進(jìn)行點之間的距離的自動測量。也可以通過局部放大重建后的三維圖像，使標(biāo)志點的辨認(rèn)更清楚（如圖2）。

2 結(jié)果

獲得了被測者面部軟組織數(shù)字高程模型及正射影像(如圖3～4)，并重建了三維圖像，三維圖像如圖5。

3 討論

3.1 研究背景：在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)光[1]、莫爾云紋[2]、激光掃描技術(shù)[3-5]、三維立體攝影測量[6-8]、CT[9-10]等三維重建與測量技術(shù)常在文獻(xiàn)中被提及，為口腔頜面部軟組織研究提供了極大幫助。近景攝影測量技術(shù)作為立體攝影測量的一部分，已出現(xiàn)了商業(yè)化的數(shù)字化近景攝影測量系統(tǒng)，由于減少了傳統(tǒng)攝影測量過程中的人為誤差，使攝影測量精度得以很大提高，因此擴充了攝影測量的功能和應(yīng)用范圍。地理信息系統(tǒng)(GIS）通俗地講，就是能夠輸入、存儲,管理并處理分析地理空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，它具有強大的數(shù)據(jù)編輯、空間分析和可視化功能。利用數(shù)字化近景攝影測量技術(shù)獲得數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）和正射影像，以DEM和正射影像為數(shù)據(jù)源，在地理信息系統(tǒng)下再現(xiàn)空間三維景觀，在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。這為我們在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)提供了新的思路和實驗途徑。

3.2 控制場的建立：控制場的建立是攝影測量的關(guān)鍵。所謂控制場實際上是照片中被攝物體的空間參照系，以便于照片與目標(biāo)物之間建立起數(shù)學(xué)關(guān)系，從而利用已知的控制點坐標(biāo)恢復(fù)攝影瞬間時的目標(biāo)物真實形態(tài)。根據(jù)不同的生物測量要求，可建立不同測量精度的控制場?？刂茍龅牟荚O(shè)應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化，即讓相鄰點在同一水平線或鉛垂線上，控制點的這種標(biāo)準(zhǔn)化可以使軟件對照片的數(shù)據(jù)處理速度加快和精度提高。本實驗中控制場精度在0.5mm以內(nèi)，且制作簡單，方法靈活。從單個牙頜模型、頭部到整個人體，可根據(jù)測量要求，建立不同的三維控制場。也可采用X線可穿透的材料制作，這樣可延伸用于X線攝影測量的研究與應(yīng)用。

3.3 關(guān)于圖像的獲?。航皵z影測量獲取圖像的設(shè)備分為量測相機和非量測相機。量測相機是為專業(yè)測量測繪目的而設(shè)計制造的，調(diào)焦范圍有限或不可調(diào)焦，價格昂貴。而非量測相機，如普通數(shù)碼相機，具有多方面的靈活性（任意調(diào)焦，可手持?jǐn)z影，攝影方式任意)，使用起來靈活方便，此外價格低廉。目前非量測相機在近景攝影測量領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用。本實驗中，采用普通性能的數(shù)碼相機（210萬像素），結(jié)果顯示達(dá)到了一定的精度。

近景攝影測量為獲取被測物圖像，可采取多種方法，如兩臺相機同步攝影法、移動相機法、移動被測物體法和旋轉(zhuǎn)被測物體法[11]等。白玉興等[7]利用4個高精度的數(shù)碼相機獲取頜面部軟組織的三維信息，完成了面部軟組織三維測量分析和旋轉(zhuǎn)觀察。本實驗中，使用一臺相機，采用移動相機法進(jìn)行拍攝，以獲得被測物圖像。

3.4 意義：本實驗與以往的實驗相比，采用非量測相機獲取兩張數(shù)碼照片，利用數(shù)字化近景攝影測量的原理和方法，基于DEM數(shù)據(jù)和正射影像，在GIS軟件下進(jìn)行了面部軟組織的三維測量，并實現(xiàn)了面部軟組織的三維可視化。因此，本實驗的意義在于：①這是傳統(tǒng)的生物立體攝影測量的新發(fā)展，現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展為此提供了先進(jìn)的手段和條件；②證明數(shù)字化近景攝影測量以及GIS技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用是可行的。目前的數(shù)字化近景攝影測量技術(shù)主要應(yīng)用于城市建設(shè)、地形、考古，工業(yè)測量等大型項目上，具有很高的精度。而面部影像反差甚小，能否應(yīng)用此項技術(shù)并達(dá)到一定的精度，本實驗就是最好的證明。

3.5 經(jīng)驗和不足：盡管本實驗在研究過程中取得了一些成果，然而由于本實驗是一個新方法的初步探索，所以在建模過程中還存在一些問題有待進(jìn)一步精細(xì)和深化：①硬件部分比較笨重，需進(jìn)一步改造。由于研制時間所限，三角支架采用一般經(jīng)緯儀支架，它和橫梁的連接直接取材于平板儀，橫梁為保持其剛性取材于模擬攝影測量設(shè)備，因此總體而言比較笨重，搬遷時需拆卸，易發(fā)生變形。因此需尋求新型材料，既要保持相機攝影時穩(wěn)定性和相對姿態(tài)不變性，又要保持其輕便性。②控制場的制作：本實驗利用玻璃板及PVC管作為制作控制場的材料，特別是PVC管，有可能出現(xiàn)變形。而且玻璃板易碎，使用時不宜過多搬動。因此進(jìn)一步實驗時需改變控制場的制作材料，可采用不銹鋼鋼板和不同高度的鋼柱制作，鋼柱一端焊接在鋼板上作為z坐標(biāo)，用數(shù)控制刻線機刻出以1cm為單位的橫向和縱向刻度線，分別代表x,y坐標(biāo)，這種方法制作的控制場的加工精度可控制在0.01mm以內(nèi)。③由于條件所限，本實驗采用了一臺數(shù)碼相機，移動相機過程中可能存在被攝者面部的表情變化，這可能對測量結(jié)果造成影響?？煽紤]利用兩個數(shù)碼相機和同步攝影裝置進(jìn)行拍攝，以達(dá)到同步和瞬間采像。

本實驗采用數(shù)碼相機作為數(shù)據(jù)獲取手段，用數(shù)字近景攝影測量技術(shù)獲得物體真實尺寸，實現(xiàn)了頜面部軟組織的三維測量和重構(gòu)，是軟組織三維測量方法的新探索。但本實驗只是一個模型建立的初步研究，還存在一些問題有待進(jìn)一步研究解決。隨著研究的深入開展，將繼續(xù)對本方法進(jìn)行優(yōu)化處理，以期為面部畸形的診斷和分析，牙頜畸形的矯治，頜面部正頜與整形手術(shù)的定量控制及療效評價提供新的技術(shù)方法，也希望能為臨床醫(yī)師探索新方法的過程中提供一種借鑒。

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篇5

［關(guān)鍵詞］3D打印;口腔醫(yī)學(xué);材料

1材料種類

1.1金屬材料

口腔醫(yī)用金屬產(chǎn)品要求金屬材料具有良好的機械性能，化學(xué)特性，生物相容性和耐腐蝕性等等。對原料的要求也很高，包括純度高、含氧量低、粉末粒度細(xì)、可塑性好、流動性好等特點。目前主要應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的3D打印金屬粉末材料包括:鈦、鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼等。其中，鈦及鈦合金材料具有密度小、精確度高、強度大的優(yōu)點，并且該種材料有較好的生物相容性，被口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域視為比較理想的3D打印金屬材料。尤其是在口腔頜面部位的修復(fù)、牙體組織的修復(fù)以及有關(guān)種植體制造［6］等領(lǐng)域廣泛使用。由于純鈦的一些性能的缺陷，例如純鈦的強度不如鈦合金大，而且純鈦的彈性模量比骨組織的要高，很容易導(dǎo)致鈦種植體和骨組織兩者產(chǎn)生不相融和的機械應(yīng)力。對于此，很多研究者都試圖采用各種方式來改善純鈦的性能，例如在其表面增加涂層或者氧化純鈦的表面等［7］。3D打印的鈷鉻合金也是口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域常用的修復(fù)材料。利用3D打印技術(shù)制造出，再采用修復(fù)技術(shù)將人工牙添加上去，這樣的修復(fù)體進(jìn)入口腔后便具有良好的密合性。由于使用的鈷鉻合金義齒支架與添加的人工牙采用了不同的材料，根據(jù)現(xiàn)階段的技術(shù)設(shè)施，基本上不可能一次性打印出完整修復(fù)體。Traini等［8］成型了梯度化Ti-6Al-4V鈦合金多孔牙科種植體，具有更加優(yōu)化的理化性能，抗拉強度、斷面收縮率及延伸率均達(dá)AMs4999(美國材料協(xié)會的關(guān)于3D打印鈦合金的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn))。Figliuzzi等［9］使用激光燒結(jié)個性化鈦合金(Ti-6Al-4V)種植體，拔除患牙后即刻種植修復(fù)，隨訪顯示個性化種植體及美觀效果良好。Traini等［8］激光燒結(jié)鈦合金試件，然后分別測量試件表面多孔層和內(nèi)部致密層的彈性模量，前者接近骨皮質(zhì)，后者接近機械加工的鈦金屬，表明這種方法加工鈦合金種植體能減小表面應(yīng)力，有利于種植體的長期穩(wěn)定。Mangano等［10］將激光燒結(jié)的窄直徑種植體用于患者的后牙種植修復(fù)治療，37例種植體隨訪2年后存留率為100．0%，成功率為94.6%。在物理機械性能、生物抗腐蝕性及相容性等方面，需要深入研究3D打印的有關(guān)金屬產(chǎn)品是否與傳統(tǒng)工藝制造的產(chǎn)品相同，是否按照國家的標(biāo)準(zhǔn)。目前，新興金屬材料在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域依然處在體外研究的狀態(tài)，尤其作為口腔植入材料的性能仍有很大的研究空間［11］。目前，3D打印技術(shù)不斷發(fā)展，不斷優(yōu)化的設(shè)備性能和多樣的金屬打印材料，金屬3D打印技術(shù)也會更加廣泛的運用到口腔醫(yī)學(xué)的各個領(lǐng)域中。

1.2高分子材料

高分子材料已成為目前3D打印領(lǐng)域中基本的成熟的打印材料，塑料作為高分子材料的代表，具有較好的熱塑性、流動性與快速冷卻粘接性以及其迅速固化的性能［12-14］。另外，由于高分子材料具有良好的粘接性，可以使其能夠與陶瓷、玻璃、纖維、無機粉末、金屬粉末等形成新的復(fù)合材料［15，16］，在口腔醫(yī)學(xué)中，聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚富馬酸二羥丙酯等屬于比較常見的3D打印材料。聚乳酸(PLA)是一種具有良好的生物可降解性的環(huán)保材料，能在特定條件下被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不會造成環(huán)境污染，對環(huán)境保護(hù)非常有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。其還具有半透明性和光澤質(zhì)感，是口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的理想材料。聚醚醚酮(PEEK)是一種熱塑性聚合物，目前用于制作3D打印衛(wèi)星、3D打印汽車零件，開始在3D打印行業(yè)發(fā)揮真正的影響。PEEK材料的優(yōu)點包括，①PEEK材料彈性模量和人體骨骼相近，修復(fù)后顱骨的應(yīng)力完整;②X射線透過性能好，不會產(chǎn)生金屬偽影，不影響醫(yī)學(xué)影像，方便檢測術(shù)后恢復(fù)情況;③使用3D打印PEKK材料制成的結(jié)構(gòu)比用傳統(tǒng)的PEEK具有更好的抗菌性能，可以高溫消毒再用;④PEEK本身具有很強的惰性，對頭皮刺激非常小，排斥性低，穩(wěn)定性高。目前用于制造義齒零件。從3D打印技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r而言，光固化立體成形屬于發(fā)展最早也是最成熟的技術(shù)，并且得到了廣泛的運用。3D打印光敏樹脂即光固化樹脂、UV樹脂，是口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的高分子材料。對于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域而言，液態(tài)樹脂材料需要有優(yōu)良的穩(wěn)定性、較低的黏度、固化迅速且程度高等［17］。有研究發(fā)現(xiàn)［18］，液態(tài)光敏樹脂可以打印成可生物降解組織工程支架，利用光固化快速成型技術(shù)制造形成的支架與人松質(zhì)骨有比較相同的機械性能，并且具有促進(jìn)成纖維細(xì)胞黏附與分化的作用。迅速發(fā)展的光固化樹脂材料不斷促進(jìn)口腔醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，有利于口腔醫(yī)學(xué)更加個性化和精準(zhǔn)化。

1.3陶瓷材料

口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的陶瓷材料要求具有良好的美觀性和生物相容性，具有低密度、高強度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良的物理化學(xué)特性，其廣泛應(yīng)用于機械制造、航空航天、生物醫(yī)療等行業(yè)。因其優(yōu)良的機械性能和美觀性能，目前也用作口腔修復(fù)材料。氧化鋯陶瓷用切削技術(shù)進(jìn)行加工時會有很多材料被切除掉，造成浪費，導(dǎo)致全瓷冠的價格昂貴，而且還可能在義齒中有切削力造成的內(nèi)裂。3D打印氧化鋯陶瓷義齒對材料利用率可達(dá)90%以上，相對來說成本較低。3D打印氧化鋯可減少材料浪費和環(huán)境污染，并可通過打印特殊內(nèi)部結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)硬度等力學(xué)性能的仿生性。早期的氧化鋯3D打印制造主要以激光燒結(jié)的方法為主，但存在制件致密度及成形效率低，表面粗糙和裂紋等問題［19，20］。光固化成形陶瓷具有良好的表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)精度可控性［21］，并迅速成為研究熱點。目前，氧化鋯材料3D打印過程中仍存在一些問題，如內(nèi)部應(yīng)力大、燒結(jié)后容易產(chǎn)生裂紋以及體積收縮大等，這些可能會影響其機械性能和臨床適合性，陶瓷材料及其加工工藝仍需進(jìn)一步研究。

1.4生物組織材料

使用3D打印材料和技術(shù)生產(chǎn)具有良好生物性功能的人體細(xì)胞、組織以及器官等，是眾多學(xué)者一直的追求。學(xué)者們不斷探索3D打印技術(shù)，并且緊密結(jié)合了生物組織工程技術(shù)，制造具有生物功能性的人造細(xì)胞、組織和器官來替代需要修復(fù)的人體缺損組織。水凝膠是一種水溶性的高分子聚合物，其利用化學(xué)或物理的交聯(lián)而產(chǎn)生，是一種3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［22，23］。水凝膠有優(yōu)良的生物相容性，可以構(gòu)建組織工程支架，并且可以加工形成可控型釋放藥物的載體［24，25］。但目前，3D繪圖生物寫入制造的水凝膠具有較低的硬度，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)崩潰或限制形狀的復(fù)雜性，因此3D打印生物材料的最新進(jìn)展將推進(jìn)3D打印生物材料領(lǐng)域的進(jìn)步和發(fā)展［26，27］。在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，不論是患者個性化定制的生物組織材料，還是現(xiàn)有的成品，3D打印產(chǎn)品在牙科和口腔手術(shù)［28，29］中都發(fā)揮了重要作用。目前，3D打印技術(shù)基本上實現(xiàn)人牙髓細(xì)胞(humandentalpulpcells，hDPCs)的生物打印，這奠定了3D生物打印技術(shù)更廣泛的應(yīng)用于牙體組織的基礎(chǔ)。再者，人工骨材料羥基磷灰石與光敏高分子相融合可以用于制造含生物活性的骨組織工程支架。在種植學(xué)方面，3D打印個性化種植體成為即刻種植的趨勢，對鈦種植體表面進(jìn)行修飾，可促進(jìn)成骨細(xì)胞的生長分化，種植體具有更優(yōu)良的特性。由于3D打印技術(shù)生成的微米表面的粗糙程度更容易被特定的細(xì)胞識別出來。具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的種植體促進(jìn)了細(xì)胞的增殖和延展，同時更利于細(xì)胞向成骨方向分化。在微納復(fù)合結(jié)構(gòu)提供的生理三維的仿生環(huán)境中，更利于細(xì)胞的伸展，從而更好地增殖與分化。

篇6

信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用的不全面導(dǎo)致患者信息不全面，無法形成完整的口腔?？齐娮硬v，這不僅影響了醫(yī)療工作質(zhì)量和效率的提高，也限制了醫(yī)院對患者服務(wù)進(jìn)行創(chuàng)新，最終無法滿足為患者提供口腔專科化、個性化服務(wù)的需求。

隨著醫(yī)院臨床、科研、教學(xué)、管理等諸方面不斷發(fā)展的需要，醫(yī)院電子病歷建設(shè)問題日益成為醫(yī)院重點建設(shè)對象。口腔醫(yī)院的電子病歷普及率遠(yuǎn)低于三級綜合醫(yī)院，因此口腔專科醫(yī)院在信息化建設(shè)道路上，亟需建立全面的、覆蓋全部臨床環(huán)節(jié)的專科電子病歷系統(tǒng)。

口腔?？齐娮硬v系統(tǒng)的特點

口腔?？齐娮硬v與綜合醫(yī)院電子病歷有顯著不同，嘉和美康信息技術(shù)有限公司針對口腔?？漆t(yī)院的業(yè)務(wù)特點提供了相對應(yīng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊和數(shù)據(jù)模型，從而使口腔?？崎T診流程數(shù)字化、醫(yī)生工作站操作一體化和臨床數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化成為可能。

小門診大病歷診療序列管理

一般綜合醫(yī)院門診病歷以小病歷形式存在，歷次看診之間通常沒有關(guān)聯(lián)性和連續(xù)性。而口腔?？漆t(yī)院恰恰相反，口腔患者初診時，口腔醫(yī)生會根據(jù)病情將患者手中的小病歷本更換成醫(yī)院的門診大病歷夾，之后患者再來復(fù)診、復(fù)查時醫(yī)生都在大病歷本中續(xù)寫病歷，直到該牙病被治愈完成。

口腔門診病歷內(nèi)容更像住院大病歷，先是入院志，然后是病程記錄，最后是出院志，是跨就診次的連續(xù)診療過程?？谇会t(yī)生對于病患牙確診并確立治療手段后，往往無法一次處置完成，需要患者多次復(fù)診才能徹底治愈。通常HIS或者EMR系統(tǒng)都不會處理歷次看診之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，所以口腔電子病歷系統(tǒng)必須首先解決歷次看診之間的串聯(lián)問題，否則電子病歷只是病歷的電子化，在臨床工作中沒有發(fā)揮真正的價值。

為了解決該問題，我們提出了診療序列Sequence（S）的概念，對同一科室、同一牙位或者部位下的同一診斷我們稱之為Visit（V），初診是V1，復(fù)診依次是V2～n， 直到該疾病被治愈，我們認(rèn)為該診斷的治療過程完成，所以S= V1+ V2+… Vn。

多部位多診斷動態(tài)病歷模板

我們雖然引入了診療序列這個概念來解決門診病歷關(guān)聯(lián)性的問題，但是口腔專科還會面臨多個牙位需要處置的業(yè)務(wù)情況。例如，牙體牙髓科經(jīng)常會遇見某位患者左上6齲洞，右下7牙髓炎的病癥情況。傳統(tǒng)電子病歷系統(tǒng)一般根據(jù)醫(yī)生所下的臨床診斷生成對應(yīng)的疾病病歷模板，然而面對口腔多牙位多診斷時，系統(tǒng)就需要病歷模板具有更強的靈活性，可以根據(jù)多種疾病組合出自適應(yīng)的病歷模板，我們稱之為動態(tài)病歷模板加載。

門診病歷模板主要包含主訴、現(xiàn)病史、既往史、家族史、全身情況、檢查、治療計劃和處置等章節(jié)，在檢查、治療計劃和處置章節(jié)中出現(xiàn)多部位的診斷時，系統(tǒng)需要具有動態(tài)組裝多疾病病歷模板內(nèi)容的能力。因此，我們在設(shè)計時將病歷模板的維護(hù)工作定制到各個病歷章節(jié)，每個章節(jié)又可以根據(jù)診斷的類型以及是否自動加載該模板等配置參數(shù)，動態(tài)地拼接出更符合口腔醫(yī)生所期望的病歷模板，從而滿足門診口腔病歷模板多樣性的特點。

診療過程交叉方案-步驟-醫(yī)囑模型

口腔專科服務(wù)也會遇到各種診療過程在同一科室或者不同科室間交叉診療的情況。例如在修復(fù)科義齒制作之前，需要外科配合完成病患牙齒的拔除；在牙體牙髓科根管治療，需要修復(fù)科先將舊修復(fù)體拆除。

我們提出了治療方案（Plan）-操作步驟（Stage）-醫(yī)囑（Order）數(shù)據(jù)模型，同一牙位的同一診斷在一次看診中只會出現(xiàn)一種治療方案。而對于大多數(shù)口腔疾病來說，口腔醫(yī)生在初診時就已經(jīng)確定了治療方案，在不同次看診過程中，口腔醫(yī)生對不同疾病部位會采取不同種類治療方案下的不同操作步驟，每次看診的操作步驟可能又會出現(xiàn)多個處方、處置、檢查、檢驗等門診收費醫(yī)囑。

門診醫(yī)囑不同于常規(guī)的住院醫(yī)囑，門診醫(yī)囑的特點是即時開立，即時執(zhí)行；醫(yī)生開立，醫(yī)生執(zhí)行。口腔?？漆t(yī)院基本上已經(jīng)構(gòu)建了門診HIS系統(tǒng)，而門診HIS醫(yī)生工作站一般不存在具有臨床屬性的醫(yī)囑，只有開單、計費等收費意義的收費項目數(shù)據(jù)模型。因此，我們通過EMR醫(yī)囑與HIS收費項目前后臺相結(jié)合的集成對接，將HIS收費模塊與EMR病歷書寫無縫地整合在一臺醫(yī)生工作站應(yīng)用程序上，為口腔?？漆t(yī)生提供了“診斷管理醫(yī)囑收費病歷書寫復(fù)診預(yù)約”一體化向?qū)Р僮鹘缑妫蟠筇岣吡斯ぷ餍省?/p>

圖表數(shù)據(jù)采集?？茍D表模塊

口腔門診流程中，除了上述三大特點外，每個?？撇v之外還有其圖表數(shù)據(jù)采集要求。

我們在北京大學(xué)附屬口腔醫(yī)院發(fā)現(xiàn)，在兒童科，口腔醫(yī)生在初診時先會對兒童患者填寫一份全口恒牙和乳牙的口腔檢查所見的檢查單，該表單既有不同牙位圖形化標(biāo)注，又有表格式癥狀維度的描述。其它例如正畸科、修復(fù)科、牙體牙髓科等也有類似的業(yè)務(wù)流程或者更高的數(shù)字化流程需求。

口腔?？齐娮硬v系統(tǒng)總體設(shè)計

臨床信息系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵難點在于病歷采集，即病歷書寫。隨著軟件開發(fā)技術(shù)的更新和軟件開發(fā)商的新舊更替，醫(yī)院在不斷更新軟件廠商和數(shù)據(jù)庫平臺，由于各廠商架構(gòu)和設(shè)計上的差異，往往會造成現(xiàn)有數(shù)據(jù)遷移困難，造成大量資料的丟失。病歷作為醫(yī)院的財富，其價值在于“長期、大量”的臨床數(shù)據(jù)積累，為醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)學(xué)資料的整理提供基礎(chǔ)。要達(dá)到這個目標(biāo)，就要不依賴于任何一種開發(fā)語言、任何一種數(shù)據(jù)庫，完全以XML來描述，并以XML格式來保存。我國電子病歷的特點是，結(jié)構(gòu)化需要提取的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分布在敘述性文字中，因此現(xiàn)有的書寫工具和編程方式很難滿足XML書寫和自然語言書寫混合的書寫模式，開發(fā)電子病歷專用編輯器成為必然的選擇，也成為能否開發(fā)成功一個好電子病歷系統(tǒng)的核心技術(shù)。嘉和電子病歷平臺軟件專用編輯器是我們潛心研究多年的一個成果，它在解決XML和自然敘述語言混合書寫的同時，解決了中國醫(yī)務(wù)人員書寫病歷時需要解決的諸多其他問題，如快捷性問題、圖形圖像標(biāo)注問題、表格制作問題等，收集的信息包括患者的基本信息、醫(yī)囑、收費、檢驗、檢查、麻醉、心電、病歷等。

系統(tǒng)框架

嘉和口腔?？齐娮硬v直接采用了嘉和公司獨有的JH Framework技術(shù)框架，不必另行開發(fā)，極大地縮短了軟件產(chǎn)品的開發(fā)周期。由于基礎(chǔ)組件及服務(wù)框架已經(jīng)具備，開發(fā)人員能夠?qū)Ｗ⒂跇I(yè)務(wù)開發(fā)，這降低了對研發(fā)人員的技能要求，只要培訓(xùn)學(xué)會Widget開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，就可以按照業(yè)務(wù)需求快速開發(fā)系統(tǒng)功能。JH Framework框架也適合需求分析師做快速產(chǎn)品原型設(shè)計，可以根據(jù)用戶需求快速構(gòu)建出用戶界面。

JH Framework框架除了為應(yīng)用開發(fā)和設(shè)計者提供了一個快速、高效和易用的二次開發(fā)平臺外，為項目實施工程人員也同樣提供了IT服務(wù)技術(shù)支持：服務(wù)原生支持雙機熱備、負(fù)載均衡，讓使用此框架構(gòu)建的應(yīng)用系統(tǒng)更穩(wěn)定、更可靠、更健壯；此框架設(shè)計的軟件實現(xiàn)完全松耦合，可為大集成解決方案奠定基礎(chǔ)，并且使開發(fā)的軟件產(chǎn)品易于維護(hù)，降低了日后的軟件維護(hù)成本；采用此框架開發(fā)的產(chǎn)品，客戶端可實現(xiàn)免安裝、自動部署和自動升級，可以減少實施工作量，縮短實施周期，降低實施成本。

設(shè)計思想

以醫(yī)院等級評審為代表的新一輪醫(yī)改政策將基于信息系統(tǒng)的數(shù)字化、精細(xì)化管理課題擺在了新一代醫(yī)院管理者的面前，面對醫(yī)院內(nèi)專業(yè)不斷細(xì)化、業(yè)務(wù)日益復(fù)雜的系統(tǒng)，傳統(tǒng)的單向數(shù)據(jù)集成上報和報表展現(xiàn)已經(jīng)難以滿足用戶的應(yīng)用需求。

嘉和美康公司推出的基于臨床數(shù)據(jù)中心（CDR）、面向口腔專科電子病歷信息化的解決方案是基于多年電子病歷數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用經(jīng)驗而成的。嘉和口腔?？齐娮硬v信息化解決方案將數(shù)據(jù)規(guī)劃、數(shù)據(jù)標(biāo)化、數(shù)據(jù)集中、臨床診療數(shù)據(jù)應(yīng)用和運營管理數(shù)據(jù)應(yīng)用特性融為一體。在新的統(tǒng)一技術(shù)框架下，將門診電子病歷、住院電子病歷、醫(yī)療質(zhì)控、病案管理、臨床路徑、醫(yī)學(xué)科研、醫(yī)院等級評審、單病種質(zhì)量監(jiān)測與評價、醫(yī)患溝通等應(yīng)用系統(tǒng)與CDR平臺有機整合，實現(xiàn)了以患者為中心、以臨件為主線的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)組織和應(yīng)用。

在新的信息體系支撐下，醫(yī)院在臨床、科研、質(zhì)量管理等各個領(lǐng)域都能享受到臨床數(shù)據(jù)深度應(yīng)用所帶來的巨大價值。

面向臨床應(yīng)用：嘉和口腔專科電子病歷信息化解決方案基于數(shù)據(jù)系統(tǒng)化組織優(yōu)勢，為臨床一線工作人員提供以病種為單位的疾病診療時間軸管理，從多個維度對患者完整治療周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集和集中展示，并且根據(jù)病情和治療過程重點顯示相關(guān)醫(yī)囑、治療、檢驗檢查結(jié)果。同時，在醫(yī)生的日常醫(yī)囑下達(dá)、病歷記錄流程中，后臺系統(tǒng)可以根據(jù)單病種質(zhì)量控制規(guī)則的疾病指征分析以及臨床質(zhì)量管理規(guī)則實現(xiàn)自動的臨件觸發(fā)管理和藥事監(jiān)控功能。

面向醫(yī)學(xué)科研：嘉和口腔專科電子病歷信息化解決方案從學(xué)科發(fā)展規(guī)劃出發(fā)，梳理數(shù)據(jù)需求，基于標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的管控機制，將臨床病歷資源轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的臨床研究數(shù)據(jù)資源，通過自動化的研究數(shù)據(jù)加工機制，快速產(chǎn)生支撐各類研究主題的病歷報告數(shù)據(jù)，從而大幅提高科研產(chǎn)出效率。

面向醫(yī)院質(zhì)量管理：基于“方案-步驟-醫(yī)囑”的嘉和口腔?？齐娮硬v信息化解決方案實現(xiàn)數(shù)據(jù)二次利用的能力包括醫(yī)療質(zhì)量監(jiān)測和評價、醫(yī)療行為和安全監(jiān)測、在臨床知識庫支持下的患者主動服務(wù)等。精確的數(shù)據(jù)溯源能力和重復(fù)利用能力為醫(yī)院管理層的精細(xì)化管理提供了堅實的基礎(chǔ)。

口腔?？齐娮硬v的應(yīng)用價值

篇7

關(guān)鍵詞：數(shù)字化/直觀化/運用/拓展

數(shù)字化音樂教學(xué)手段正越來越多地被運用于音樂課教學(xué)中。在一些有條件的學(xué)校中，鋼琴集體課、視唱練耳、樂理、配器等課程已基本上采用了數(shù)字化教學(xué)手段，數(shù)字化音樂教學(xué)手段的科學(xué)性和優(yōu)越性已得到人們充分的肯定。那么在聲樂教學(xué)中能否引入數(shù)字化教學(xué)手段呢？可以。

一、數(shù)字化教學(xué)手段使聲樂教學(xué)直觀化

聲樂教學(xué)不同于音樂學(xué)科中的其他科目教學(xué)。它是一種非常抽象性的教學(xué)，除了外在的演唱表演外，它不再具備直觀性，因此有人說聲樂是音樂學(xué)科中最難教和最難學(xué)的科目。

聲樂教學(xué)要能夠象一些音樂理論課程和器樂課那樣直觀化就好了，很多教師和學(xué)生一直在想這個問題，科技的發(fā)展和計算機技術(shù)的普及，為聲樂教學(xué)的直觀化提供了便利的條件，并正使它逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。

傳統(tǒng)的聲樂教學(xué)，幾乎全憑經(jīng)驗和感覺，教與學(xué)的雙方往往要負(fù)出巨大的體力代價與時間代價。比如，老師要求學(xué)生某字或某段聲音要“圓一點”、“亮一點”、聲音位置要“高一點”、“低一點”等，這往往要在課堂上反復(fù)練習(xí)多次才能達(dá)到；再者，傳統(tǒng)方式下的聲樂教學(xué)是沒有自身參照物的，有的參照物是教師的演唱和大師的錄音磁帶，學(xué)生無法聽到自己真實的聲音，教學(xué)中無法保持學(xué)生良好的歌唱狀態(tài)和瞬間產(chǎn)生的歌唱靈感；對磁帶的模仿又容易造成學(xué)生的依賴心理，削弱學(xué)生對音樂作品的理解創(chuàng)造能力，而現(xiàn)在，一臺普通的多媒體電腦再加上一塊數(shù)字音頻卡（或能錄音的聲卡）及音頻軟件，就可以使聲樂教學(xué)變的直觀化了，這就是在聲樂教學(xué)中利用數(shù)字化技術(shù)對聲音的波形進(jìn)行分析，使聲音能夠看的見，從而使聲樂教學(xué)直觀化，這種直觀化最大的特點就是學(xué)生能夠在老師的指導(dǎo)下，以自己的身音為參照，切實感受聲樂學(xué)習(xí)中的點滴，如聲音的位置、咬字、音準(zhǔn)等，這在下面的文章中將分制闡述。

二、數(shù)字化音樂教學(xué)手段在聲樂教學(xué)中的具體運用

1．實施環(huán)境

聲樂教學(xué)所需要環(huán)境要求不是很高，各單位可根據(jù)自身的條件決定，條件較好的單位，可以將數(shù)字化教學(xué)設(shè)備的檔次配置的好一些，條件一般的單位只需配置一些基本設(shè)備就可以了?？偟恼f來，利用數(shù)字化設(shè)備進(jìn)行聲樂教學(xué)，在設(shè)備硬件上應(yīng)選用586檔次電腦，一塊數(shù)字音頻卡（或較高檔次能錄音的聲卡），一支麥克風(fēng)和一對監(jiān)聽音箱，以及相應(yīng)的數(shù)字音頻軟件，如CoolEdiePro、Mw3、CakeWalk6.0以上的軟件等；在外部環(huán)境上，上小課要求有一間相對獨立的房間，大課可單獨設(shè)立或與音樂多媒體教室共用，只要環(huán)境對錄音影響不大就行。值得注意的是，在麥克風(fēng)和監(jiān)聽的選擇上，有條件的單位可盡量購置好一些的器材，上大課的地方對監(jiān)聽要求高一些，以提高聲音的保真度。此外，還要求教師要有熟練的音頻軟件操技能及相關(guān)設(shè)備的操作能力。

2．以分析波形文件為參照，提高學(xué)生對聲音的認(rèn)識和客觀評價能力

前面已經(jīng)提到，傳統(tǒng)的聲樂教學(xué)是非常抽象的，不具備直觀性，我們在使用數(shù)字化教學(xué)手段時，應(yīng)充分發(fā)揮其優(yōu)越性，使聲樂教學(xué)變的直觀化。其做法是：有針對性地把學(xué)生演唱的段落錄下來，把幾次演唱的聲音做比較，幫助學(xué)生找出良好的聲音狀態(tài)，使學(xué)生感受到如何調(diào)動自己的歌唱狀態(tài)才是正確的。下面我們以歌曲《松花江上》（男高音演唱）為例來談數(shù)字化教學(xué)手段在聲樂教學(xué)中的運用。

（1）歌唱狀態(tài)與音色的修正在正式進(jìn)入歌曲演唱的教學(xué)前，教師都要對學(xué)生進(jìn)行練聲訓(xùn)練。必要的練聲訓(xùn)練，是教學(xué)生把握正確的歌唱狀態(tài)的基本途徑，這時我們可選擇地把學(xué)生沒有進(jìn)入狀態(tài)前的聲音和進(jìn)入狀態(tài)后的聲音錄下來，進(jìn)行波形對比分析，電腦屏幕上顯示的波形狀態(tài)是，未進(jìn)入狀態(tài)前的聲音振動不明顯，聲響力度弱，進(jìn)入狀態(tài)后的波形振動明顯且規(guī)則，聲響力度較強，通過對這兩條直觀的波形狀態(tài)分析，能夠使學(xué)生認(rèn)識、感受到歌唱狀態(tài)下身體的運動狀態(tài)，明白身體各部分的機能協(xié)作，從而加強歌唱狀態(tài)的記憶。隨著歌唱狀態(tài)的進(jìn)入，教師可向?qū)W生講授男高音在不同音區(qū)的聲音特點，幫助學(xué)生找到良好的聲音位置，抓住練習(xí)中出現(xiàn)的瞬間靈感，以獲得較強的歌唱記憶。如在練習(xí)至高聲區(qū)時，教師常說口腔打開，氣息下沉支持等。說起來非常容易，但學(xué)生做起來就未必輕松，這時教師可將學(xué)生在高聲區(qū)的練聲全部錄下，直至最好的一遍停下，聽錄音、看波形、分析并找出良好狀態(tài)下的波形段落，讓學(xué)生對比音色變化的細(xì)微感覺，如口腔未充分打開時的“扁”，氣息不足及上浮時的“白”與“澀”，學(xué)生在對照錄音后可再次練習(xí)、比較，這樣可使學(xué)生較快地找到聲音的正確位置，并且還不容易丟失這種正確的歌唱狀態(tài)。（2）咬字、吐字的糾正歌曲《松花江上》的開頭處于男高音的中低音區(qū)（1=bE），“我的家在東北松花江上”一句中的“我”字容易造成歸韻時間長的錯誤，從而浪費音符時值，影響樂曲的表達(dá)。這時教師可用鉛筆工具修整波形時值或修改音頭，標(biāo)出歸韻的時間點，把前后波形進(jìn)行對比，讓學(xué)生自己取舍，這比教師說做多遍示范要便捷的多，學(xué)生的主客觀感受力也都有所提高。再比如：“那里有森林煤礦”一句中的“那”字，聲母發(fā)音是“L”還是“N”，通過錄音對比學(xué)生很容易找出；在歌曲“爹娘啊”一句中，“爹”字需要用較強烈的音頭來表達(dá)，但學(xué)生在演唱時常會顧忌音高、情緒等多種因素，把強調(diào)“爹”字的歸韻形成很慢，教師此時會常停下來講情緒，“爹”字要一氣呵成，可往往是說了半天，學(xué)生仍然找不準(zhǔn)點，收效不明顯。如果教師面對屏幕，用鉛筆工具先做出一個音頭，標(biāo)出時間點供學(xué)生參考使用，這會使學(xué)生一下就找出問題所在，從而省時省力，有事半功倍的效果。

（3）音準(zhǔn)的糾正：這里所說的音準(zhǔn)問題是指因歌唱狀態(tài)的不正確而引起的音準(zhǔn)問題。聲樂演唱中常遇到這樣的問題，在特定的音區(qū)中，演唱者常會因聲音的位置、氣息等原因造成音準(zhǔn)問題，這一問題很難解決，尤其是對于歌唱技能還不能夠熟練運用的學(xué)生而言，更難解決此時的音準(zhǔn)問題，因為在這種狀態(tài)下，歌唱者的內(nèi)心音高是準(zhǔn)確的，是歌唱技術(shù)的不成熟造成了音準(zhǔn)差異，在沒有參照的情況下，演出者難以察覺，而聽者一聽就明白了。如“爹娘啊”這一句，“爹”字是樂曲的最高音，又是閉口音，很不好唱，音準(zhǔn)容易偏低，此時，教師可將音高不準(zhǔn)的波形裁剪下，先指出問題，然后修正音高，樹立聽覺上的準(zhǔn)確，再告訴學(xué)生應(yīng)將歌唱狀態(tài)做細(xì)微的調(diào)整，如氣息不夠，咽腔打開不夠，聲音位置偏低等，這樣可使學(xué)生在良好的歌唱狀態(tài)下達(dá)到音高，而不是生硬的“夠音高”。

（4）音樂感覺的培養(yǎng)：教師在完成聲音和歌曲演唱的訓(xùn)練后，便開始強調(diào)歌曲情感處理的問題。這是學(xué)生學(xué)習(xí)歌曲表達(dá)的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師常先講解作品，然后分段唱，再合成。這種方式對于還夠成熟的學(xué)生來說要一次合成，難免有不到之處，效果往往也不盡人意，因為這不但有對作品理解上的問題，也有歌唱技術(shù)上的問題。在采用數(shù)字化教學(xué)手段時，教師可這樣做；先向?qū)W生講解作品的背景、創(chuàng)作手法、情感表達(dá)等，甚至可用課件來激發(fā)學(xué)生的演唱情感，再讓學(xué)生不做停頓地演唱歌曲，這樣錄上一兩遍，再選擇較好的一遍進(jìn)行演唱指導(dǎo)，指出不足，修正波形，幫助學(xué)生改進(jìn)。如在《松花江上》中，“我的家在東北松花江上”共有兩句，分別位兩個樂句的開頭，這兩句在演唱處理上就有著不同的區(qū)別，第二句應(yīng)當(dāng)比第一句要唱的稍激動些。教師可以用鉛筆工具修改學(xué)生的演唱，調(diào)整兩句的音響度與個別字音頭，使演唱具有感染力；在感情表現(xiàn)豐富的“哪年哪月才能夠回到我那可愛的故鄉(xiāng)”一段中，漸強與漸弱的處理非常明顯和重要，教師可用鉛筆工具對波形進(jìn)行處理，勾畫出樂句處理輪廓，幫助學(xué)生找準(zhǔn)漸強與漸弱點及時間、段落，從而快速把握樂曲的處理，此外，在需要有氣口的位置處，教師也可在波形上做出氣口，以幫助學(xué)生找出位置點。

三、數(shù)字化音樂教學(xué)手段對聲樂教學(xué)的拓展

把數(shù)字化音樂教學(xué)手段運用于聲樂教學(xué)，不但可使聲樂教學(xué)直觀化，而且還可對聲樂教學(xué)進(jìn)行拓展。

1．使聲樂課堂教學(xué)具有延續(xù)性傳統(tǒng)的聲樂課堂教學(xué)不具備延續(xù)性，在上課結(jié)束后，學(xué)生只能憑記憶去練習(xí)，很容易丟失上課時正確的感覺。如果把上課的錄音復(fù)制給學(xué)生，這就可使課堂教學(xué)有延續(xù)性，學(xué)生可按自己在課堂上良好的聲音狀態(tài)去練習(xí)，以自身為參照，對比清晰，可把課堂上的感覺較長時間地保存，加強和鞏固良好的歌唱狀態(tài)以及準(zhǔn)確地把握樂曲的處理。

2．把風(fēng)格音樂教學(xué)引入聲樂教學(xué)中傳統(tǒng)的聲樂課，都是以鋼琴伴奏為主，它既有有利的一面，也有不利的一面、有利的一面在于它可隨時適應(yīng)學(xué)生的主觀處理；不利的一面在于，一是鋼琴自身的音準(zhǔn)問題，二是隨時可變的“跟節(jié)奏”方式無法給學(xué)生以準(zhǔn)確的節(jié)奏感及風(fēng)格感訓(xùn)練。數(shù)字化音樂教學(xué)手段則可預(yù)先做好歌曲的樂隊伴奏，強調(diào)風(fēng)格與節(jié)奏，使學(xué)生能夠樹立較強的節(jié)奏觀念和風(fēng)格觀念，從而達(dá)到表達(dá)的準(zhǔn)確性，提高對歌曲的表達(dá)能力。不但如此，數(shù)碼音樂教學(xué)方式還可將多聲音樂教育引入聲樂小課課堂，使學(xué)生在學(xué)習(xí)演唱同時，還能接受多聲演唱訓(xùn)練。

3．把舞臺表演引入聲樂教學(xué)在有條件的單位，可在計算機上加載數(shù)碼攝像頭，即可將學(xué)生的演唱過程適時地錄下播放，培養(yǎng)學(xué)生的演唱及舞臺表演能力。

篇8

關(guān)鍵詞：數(shù)字化/直觀化/運用/拓展

數(shù)字化音樂教學(xué)手段正越來越多地被運用于音樂課教學(xué)中。在一些有條件的學(xué)校中，鋼琴集體課、視唱練耳、樂理、配器等課程已基本上采用了數(shù)字化教學(xué)手段，數(shù)字化音樂教學(xué)手段的科學(xué)性和優(yōu)越性已得到人們充分的肯定。那么在聲樂教學(xué)中能否引入數(shù)字化教學(xué)手段呢？可以。

一、數(shù)字化教學(xué)手段使聲樂教學(xué)直觀化

聲樂教學(xué)不同于音樂學(xué)科中的其他科目教學(xué)。它是一種非常抽象性的教學(xué)，除了外在的演唱表演外，它不再具備直觀性，因此有人說聲樂是音樂學(xué)科中最難教和最難學(xué)的科目。

聲樂教學(xué)要能夠象一些音樂理論課程和器樂課那樣直觀化就好了，很多教師和學(xué)生一直在想這個問題，科技的發(fā)展和計算機技術(shù)的普及，為聲樂教學(xué)的直觀化提供了便利的條件，并正使它逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。

傳統(tǒng)的聲樂教學(xué)，幾乎全憑經(jīng)驗和感覺，教與學(xué)的雙方往往要負(fù)出巨大的體力代價與時間代價。比如，老師要求學(xué)生某字或某段聲音要“圓一點”、“亮一點”、聲音位置要“高一點”、“低一點”等，這往往要在課堂上反復(fù)練習(xí)多次才能達(dá)到；再者，傳統(tǒng)方式下的聲樂教學(xué)是沒有自身參照物的，有的參照物是教師的演唱和大師的錄音磁帶，學(xué)生無法聽到自己真實的聲音，教學(xué)中無法保持學(xué)生良好的歌唱狀態(tài)和瞬間產(chǎn)生的歌唱靈感；對磁帶的模仿又容易造成學(xué)生的依賴心理，削弱學(xué)生對音樂作品的理解創(chuàng)造能力，而現(xiàn)在，一臺普通的多媒體電腦再加上一塊數(shù)字音頻卡（或能錄音的聲卡）及音頻軟件，就可以使聲樂教學(xué)變的直觀化了，這就是在聲樂教學(xué)中利用數(shù)字化技術(shù)對聲音的波形進(jìn)行分析，使聲音能夠看的見，從而使聲樂教學(xué)直觀化，這種直觀化最大的特點就是學(xué)生能夠在老師的指導(dǎo)下，以自己的身音為參照，切實感受聲樂學(xué)習(xí)中的點滴，如聲音的位置、咬字、音準(zhǔn)等，這在下面的文章中將分制闡述。

二、數(shù)字化音樂教學(xué)手段在聲樂教學(xué)中的具體運用

1．實施環(huán)境

聲樂教學(xué)所需要環(huán)境要求不是很高，各單位可根據(jù)自身的條件決定，條件較好的單位，可以將數(shù)字化教學(xué)設(shè)備的檔次配置的好一些，條件一般的單位只需配置一些基本設(shè)備就可以了?？偟恼f來，利用數(shù)字化設(shè)備進(jìn)行聲樂教學(xué)，在設(shè)備硬件上應(yīng)選用586檔次電腦，一塊數(shù)字音頻卡（或較高檔次能錄音的聲卡），一支麥克風(fēng)和一對監(jiān)聽音箱，以及相應(yīng)的數(shù)字音頻軟件，如Cool Edie Pro、Mw3 、Cake Walk6.0以上的軟件等；在外部環(huán)境上，上小課要求有一間相對獨立的房間，大課可單獨設(shè)立或與音樂多媒體教室共用，只要環(huán)境對錄音影響不大就行。值得注意的是，在麥克風(fēng)和監(jiān)聽的選擇上，有條件的單位可盡量購置好一些的器材，上大課的地方對監(jiān)聽要求高一些，以提高聲音的保真度。此外，還要求教師要有熟練的音頻軟件操技能及相關(guān)設(shè)備的操作能力。

2．以分析波形文件為參照，提高學(xué)生對聲音的認(rèn)識和客觀評價能力

前面已經(jīng)提到，傳統(tǒng)的聲樂教學(xué)是非常抽象的，不具備直觀性，我們在使用數(shù)字化教學(xué)手段時，應(yīng)充分發(fā)揮其優(yōu)越性，使聲樂教學(xué)變的直觀化。其做法是：有針對性地把學(xué)生演唱的段落錄下來，把幾次演唱的聲音做比較，幫助學(xué)生找出良好的聲音狀態(tài)，使學(xué)生感受到如何調(diào)動自己的歌唱狀態(tài)才是正確的。下面我們以歌曲《松花江上》（男高音演唱）為例來談數(shù)字化教學(xué)手段在聲樂教學(xué)中的運用。

（1）歌唱狀態(tài)與音色的修正 在正式進(jìn)入歌曲演唱的教學(xué)前，教師都要對學(xué)生進(jìn)行練聲訓(xùn)練。必要的練聲訓(xùn)練，是教學(xué)生把握正確的歌唱狀態(tài)的基本途徑，這時我們可選擇地把學(xué)生沒有進(jìn)入狀態(tài)前的聲音和進(jìn)入狀態(tài)后的聲音錄下來，進(jìn)行波形對比分析，電腦屏幕上顯示的波形狀態(tài)是，未進(jìn)入狀態(tài)前的聲音振動不明顯，聲響力度弱，進(jìn)入狀態(tài)后的波形振動明顯且規(guī)則，聲響力度較強，通過對這兩條直觀的波形狀態(tài)分析，能夠使學(xué)生認(rèn)識、感受到歌唱狀態(tài)下身體的運動狀態(tài)，明白身體各部分的機能協(xié)作，從而加強歌唱狀態(tài)的記憶。隨著歌唱狀態(tài)的進(jìn)入，教師可向?qū)W生講授男高音在不同音區(qū)的聲音特點，幫助學(xué)生找到良好的聲音位置，抓住練習(xí)中出現(xiàn)的瞬間靈感，以獲得較強的歌唱記憶。如在練習(xí)至高聲區(qū)時，教師常說口腔打開，氣息下沉支持等。說起來非常容易，但學(xué)生做起來就未必輕松，這時教師可將學(xué)生在高聲區(qū)的練聲全部錄下，直至最好的一遍停下，聽錄音、看波形、分析并找出良好狀態(tài)下的波形段落，讓學(xué)生對比音色變化的細(xì)微感覺，如口腔未充分打開時的“扁”，氣息不足及上浮時的“白”與“澀”，學(xué)生在對照錄音后可再次練習(xí)、比較，這樣可使學(xué)生較快地找到聲音的正確位置，并且還不容易丟失這種正確的歌唱狀態(tài)。（2）咬字、吐字的糾正 歌曲《松花江上》的開頭處于男高音的中低音區(qū)（1=bE），“我的家在東北松花江上”一句中的“我”字容易造成歸韻時間長的錯誤，從而浪費音符時值，影響樂曲的表達(dá)。這時教師可用鉛筆工具修整波形時值或修改音頭，標(biāo)出歸韻的時間點，把前后波形進(jìn)行對比，讓學(xué)生自己取舍，這比教師說做多遍示范要便捷的多，學(xué)生的主客觀感受力也都有所提高。再比如：“那里有森林煤礦”一句中的“那”字，聲母發(fā)音是“L”還是“N”，通過錄音對比學(xué)生很容易找出；在歌曲“爹娘啊”一句中，“爹”字需要用較強烈的音頭來表達(dá)，但學(xué)生在演唱時常會顧忌音高、情緒等多種因素，把強調(diào)“爹”字的歸韻形成很慢，教師此時會常停下來講情緒，“爹”字要一氣呵成，可往往是說了半天，學(xué)生仍然找不準(zhǔn)點，收效不明顯。如果教師面對屏幕，用鉛筆工具先做出一個音頭，標(biāo)出時間點供學(xué)生參考使用，這會使學(xué)生一下就找出問題所在，從而省時省力，有事半功倍的效果。

篇9

關(guān)鍵詞：高職；口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)；校本教材；建設(shè)

在國家大力發(fā)展職業(yè)教育的新形勢下，高職教育的指導(dǎo)思想不斷成熟，培養(yǎng)目標(biāo)逐漸明確。為了進(jìn)一步強化高職口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)學(xué)生的職業(yè)技能培養(yǎng)，有必要進(jìn)行專業(yè)校本教材建設(shè)，使專業(yè)教學(xué)符合當(dāng)前高職教育發(fā)展的需要，以實現(xiàn)“以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位”的課程改革目標(biāo)。

一、校本教材建設(shè)的背景

“口腔疾病治療技術(shù)”課程是我院口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，課程組在深入分析和研究口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)職業(yè)崗位需求和職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，明確專業(yè)崗位的知識、技能和素質(zhì)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，先后編制了課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)計劃，并不斷修改完善。在教材的選用上，經(jīng)過不斷實踐，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有教材與課程標(biāo)準(zhǔn)的要求存在著較大的差距，影響了教學(xué)計劃的有效實施，在這樣的前提下，開發(fā)編寫適應(yīng)高職教學(xué)實際和學(xué)生需要的校本教材顯得日益迫切和必要。[1]

二、校本教材建設(shè)要解決的問題

1.加強對教材其他內(nèi)容的開發(fā)

首先職業(yè)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)技能應(yīng)用型人才，這就要求教材內(nèi)容除了理論知識外，還應(yīng)包括知識的應(yīng)用。其次，現(xiàn)有教材在內(nèi)容的選擇上偏重經(jīng)典理論和基礎(chǔ)知識，缺少體現(xiàn)新材料、新技術(shù)、新工藝、新技能的知識[2] ，這與高職專業(yè)設(shè)置要緊密聯(lián)系行業(yè)服務(wù)鏈的要求不相適應(yīng)。此外，教材內(nèi)容與高職“雙證書”制度中的職業(yè)資格考核標(biāo)準(zhǔn)也缺乏有效銜接。

因此，在《口腔疾病治療技術(shù)》校本教材編寫中將增添新材料、新技術(shù)知識如CAD/CAM義齒技術(shù)、種植義齒技術(shù)，補充應(yīng)用性知識如牙周病牙在義齒修復(fù)設(shè)計中的影響、常見口腔病的預(yù)防等內(nèi)容。

2.增加醫(yī)技溝通知識，突出以職業(yè)技能培養(yǎng)為核心

高職院校校本教材編寫的依據(jù)是職業(yè)技能分解。本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)崗位主要有義齒加工企業(yè)、口腔醫(yī)療機構(gòu)、齒科器材研發(fā)與銷售和口腔醫(yī)學(xué)網(wǎng)站管理，其中義齒加工企業(yè)是絕大多數(shù)學(xué)生選擇的就業(yè)途徑。

畢業(yè)生制作的口腔修復(fù)體進(jìn)入臨床，常常由于各種因素導(dǎo)致不符合醫(yī)師或者患者要求，從而要求返工的問題，導(dǎo)致了多方面的損失，醫(yī)師時間和材料上的浪費，患者復(fù)診次數(shù)增加，醫(yī)患信任度下降；對技師造成人力、物力、時間的損失，最終將導(dǎo)致醫(yī)技、醫(yī)患關(guān)系不和諧，甚至產(chǎn)生矛盾。為了避免義齒的返工率，關(guān)鍵在于技師與醫(yī)師之間良好的溝通。

為了滿足現(xiàn)代義齒加工企業(yè)對技師擁有良好醫(yī)技溝通能力的要求，本課程的校本教材應(yīng)增加醫(yī)技溝通所必需的知識和能力，突出學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)。

三、校本教材建設(shè)的目標(biāo)與方向

我國《國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中“以職業(yè)活動為導(dǎo)向、以職業(yè)能力為核心”的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，強調(diào)知識對技能的支撐作用，避免學(xué)科化或理論化傾向。我們應(yīng)以此作為校本教材建設(shè)的方向，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.科學(xué)規(guī)范，具有鮮明的高職高專特色

校本教材雖然不公開出版，但是編寫必須科學(xué)規(guī)范。教材的編寫還應(yīng)建立在科學(xué)深入研究課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)計劃基礎(chǔ)之上，內(nèi)容、結(jié)構(gòu)都應(yīng)符合職業(yè)崗位的需要，突出“以能力培養(yǎng)為核心”的高職特色，體現(xiàn)課程改革與建設(shè)成果。

2.教材內(nèi)容的選取遵循“實用為主，必需、夠用為度”的原則

口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)委員會成員既具有較高的理論水平，又具有豐富的實踐工作經(jīng)驗，對于哪些理論是必要的，學(xué)到什么地步就夠用了，他們非常清楚。因此在編寫校本教材時，有必要請專業(yè)委員會進(jìn)行指導(dǎo)和論證，以保證教材理論知識“必需、夠用”。

3.簡化基礎(chǔ)理論，側(cè)重知識的應(yīng)用，突出職業(yè)能力培養(yǎng)

簡化理論知識的闡釋與推導(dǎo)，注重理論聯(lián)系實際，不必過度追求學(xué)科自身內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性，充實應(yīng)用實例的內(nèi)容，著重講清理論的應(yīng)用思路、應(yīng)用方法，“以例釋理”，將基礎(chǔ)理論融入實例分析中，以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識分析和解決問題的能力。

4.教材內(nèi)容的整體優(yōu)化

“口腔疾病治療技術(shù)”課程屬于專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，應(yīng)圍繞后續(xù)核心課程的設(shè)計編寫教材內(nèi)容，并與職業(yè)能力需求和職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)對接，應(yīng)聽取后續(xù)課程和職業(yè)崗位一線專家對教材編寫的意見，使教材的內(nèi)容得到整體優(yōu)化。在教材結(jié)構(gòu)、體系和編寫風(fēng)格上，要突出培養(yǎng)技能應(yīng)用型人才的特點，對傳統(tǒng)的學(xué)科型教材編寫風(fēng)格要進(jìn)行大力改革。運用教學(xué)目標(biāo)分析法，先確定教學(xué)目標(biāo)，再精選教學(xué)內(nèi)容、方法和手段；理論內(nèi)容著重介紹理論要點，應(yīng)用思路和方法，并通過病例分析法，先介紹病例，再引入結(jié)論，再擴展到理論分析，從而增強對理論知識的理解和能力要求的掌握。

5.教材內(nèi)容與形式多樣化

（1）理論課教材。除教材主體內(nèi)容外，可在各單元內(nèi)容中設(shè)立“學(xué)習(xí)目標(biāo)”“知識鏈接”“病例分析”“知識拓展”“課堂互動”“學(xué)習(xí)小結(jié)”“目標(biāo)檢測”等內(nèi)容，以增強教材的趣味性，強化知識應(yīng)用和技能培養(yǎng)，拓寬學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）實訓(xùn)課教材。主要分為實訓(xùn)目的、實訓(xùn)內(nèi)容與步驟、實訓(xùn)提示、實訓(xùn)思考、實訓(xùn)測試等模塊。

（3）充分應(yīng)用數(shù)字化資源。部分教學(xué)內(nèi)容（如口腔精密附著體、種植牙技術(shù)）的理論性或操作性很強，僅有傳統(tǒng)的文字教材是不夠的，應(yīng)以教材為重點，輔以其他配套資源，形成立體化的教材體系。應(yīng)補充數(shù)字化資源如大量的圖片、多媒體設(shè)備、教學(xué)投影儀、多功能移動錄播系統(tǒng)等，實施多媒體教學(xué)，以便學(xué)生牢固掌握有關(guān)知識和技能。

6.校企聯(lián)合開發(fā)教材

為了突出職業(yè)特點，有必要進(jìn)行校企聯(lián)合開發(fā)教材。企業(yè)的一線技術(shù)人員參與教材編寫，將實際工作中所需的技能與知識引入到教材中，使最新的知識與技術(shù)充實到教學(xué)過程中。通過專業(yè)教師與一線技術(shù)人員的聯(lián)合，縮小高職教材理論與實際應(yīng)用之間的差距，使學(xué)生能真正掌握實際有用的知識，實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合，為社會培養(yǎng)出真正的實用型人才。

四、總結(jié)與展望

高職院校的校本教材體系比傳統(tǒng)教科書的概念要更廣泛，是涉及文字、音頻、視頻等多種信息的立體化教學(xué)資源。因此，我們一定要更新觀念、立足改革，突出重點，加大教材建設(shè)的力度，全力編寫具有高職高專特色的校本教材，推動教學(xué)效果的提高。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】快速原型技術(shù)；口腔醫(yī)學(xué)

快速原型技術(shù)是根據(jù)計算機上構(gòu)造的三維模型，采用“分層制造、逐層增加”的加工原理，在短時間制造出實體零件、產(chǎn)品樣品或磨具等，集中體現(xiàn)了計算機的輔助設(shè)計、數(shù)控、激光加工等多學(xué)科、多技術(shù)的綜合應(yīng)用。快速原型技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代，發(fā)展迅速，一般用于機械制造，但隨著醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，在口腔醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用由小荷初角逐漸展露光芒。

1快速原型技術(shù)

1.1快速原型技術(shù)的原理快速原型技術(shù)是采用離散/堆積成型的原理，根據(jù)不同的工藝要求采用三維CAD模型，按照一定厚度將模型進(jìn)行分層，這樣就三維數(shù)字模型就可以被轉(zhuǎn)化成厚度很薄的二維平面模型。為了使之具有自動化，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，產(chǎn)生數(shù)控代碼，在數(shù)控系統(tǒng)控制下以平面加工的方式連續(xù)加工出每個薄層，同時使之粘接而形成的。實際上就是基于“生長”或“添加”材料原理一層一層的離散疊加，從底到頂層完成零件的制作過程。

該技術(shù)方法是計算機輔助設(shè)計與制造技術(shù)、逆向工程技術(shù)、分層制作技術(shù)、材料去除成形、材料增加成型技術(shù)以及他們的集合的總稱。

快速原型技術(shù)的工作原理可以用幾個步驟概括，為切片、掃描、進(jìn)給和后處理。

1.2快速原型技術(shù)的分類及特點快速原型技術(shù)的方法有很多種類，應(yīng)用比較好的有立體光固化成型法（SLA）、分層實體制造法（LOM）、選擇性激光燒結(jié)法（SLS）、熔融沉積成型（FDM）等。

立體光固化成型法（SLA）是通過計算機控制激光束，使液槽中的光敏樹脂在激光的照射下能夠快速的固化，形成了一層與截面相同的輪廓；接著工作臺下降，當(dāng)降到第二層切面，重復(fù)上述過程，就形成了第二層截面；不斷重復(fù)以上過程就可完成整個的零件。這種方法獲得的零件精度和表面質(zhì)量都比較好。

分層實體制造法（LOM）由熱壓輥將薄型的材料加熱聯(lián)接，再通過CO2激光束裁成想要的層的形狀。這種方法只能制作小模型，但其簡單。

選擇性激光燒結(jié)法（SLS）通過計算機控制，用激光掃描材料粉末，被掃描到的粉末就會融化，進(jìn)而凝固在一起。該方法制作的零件精度高，強度也比較高。

這些方法都有其特有的優(yōu)點及適用范圍，作為快速原型技術(shù)其共性是：快速性，加工周期短，成本低，原料豐富，所用到的材料不限，可以制作各種形狀的零件，包括復(fù)雜零件，集成化高，可自動化實現(xiàn)等。

這些優(yōu)點使它不限于制造零件，還可以用在醫(yī)學(xué)上，尤其在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可以治療頜骨的缺損等疾病。

2口腔醫(yī)學(xué)中的快速原型技術(shù)

由于各種疾病的出現(xiàn)，以及地震、風(fēng)暴等自然災(zāi)害的頻頻發(fā)生，人類的健康也正遭到了威脅，對器官的損失和缺失的治療也變的嚴(yán)峻，隨著各種技術(shù)的進(jìn)步，有些傳統(tǒng)的方法已經(jīng)變得不適合社會的發(fā)展，尋找新方法成為各國面臨的問題。

X射線的發(fā)現(xiàn)為人類提供了方便，可以通過觀察體內(nèi)的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)身體的問題，醫(yī)生們憑借影像學(xué)可以對病人做出病情評估和制定相應(yīng)的救治計劃。但是以前的影像學(xué)只能得到二維平面圖，缺乏立體感，對于一些疾病的判斷和治療也產(chǎn)生了一定的局限性。

通過快速原型技術(shù)并結(jié)合一些影像學(xué)如CT掃描，就可以構(gòu)建三維立體實體模型，為器官損傷提供了可靠的診斷和治療方法，降低了手術(shù)的風(fēng)險，同時也減少了病人的痛苦。

近年來，快速原型技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用越來越廣泛，在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也突出了其特有的優(yōu)點。下面將針對一些口腔醫(yī)學(xué)中的問題進(jìn)行簡單的介紹。

2.1口腔修復(fù)現(xiàn)在有很多人牙齒會出現(xiàn)問題，牙齒處理不好不僅影響美觀，更重要的是影響我們的身體健康。利用快速原型技術(shù)可制作患者的牙冠、牙槽骨等的三維模型，再由模型設(shè)計、制作和安裝義齒。

2.2口腔種植術(shù)頜骨的形態(tài)比較特殊，根據(jù)其功能的要求，頜骨面部骨性缺損的修復(fù)成為頜面外科歷來的難題，而快速原型技術(shù)能夠精確的制作解剖模型，這有利于頜骨缺損修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。在頜骨缺損的治療中，首先利用CT獲取模型的三維數(shù)字模型，再利用逆向軟件繪制出該數(shù)字模型，最后導(dǎo)入到快速成型設(shè)備中形成一個修復(fù)體。

2.3口腔矯正為了追求美觀，很多人開始對牙齒、臉部進(jìn)行整容或矯正，這又帶動了一種技術(shù)的發(fā)展。白玉興等人研發(fā)了一種無托槽隱形正畸矯正系統(tǒng)，它可以對數(shù)字化的三維牙頜骨模型進(jìn)行測量，通過對數(shù)據(jù)的分析，可以得到合理的診斷結(jié)果，再將得到的數(shù)據(jù)輸入到快速原型技術(shù)設(shè)備中，就可以制造的模型，再把最終的模型通過空氣壓縮磨機的處理就得到了一種透明的隱形矯正器。

2.4唇腭裂的修復(fù)現(xiàn)在許多剛出生的小孩會出現(xiàn)唇腭裂現(xiàn)象，傳統(tǒng)的手術(shù)方法存在一些不可避免的問題，如：①通過影像學(xué)獲得數(shù)據(jù)，醫(yī)生憑借經(jīng)驗確定手術(shù)方案，這樣的方式不夠精確；②手術(shù)之后不能預(yù)測其效果。

通過快速原型技術(shù)，可以用逆向工程來解決這一問題。通過CT掃描或得斷層數(shù)據(jù)圖，根據(jù)圖可以創(chuàng)建三維立體模型，最后，將得到的模型導(dǎo)入到虛擬現(xiàn)實軟件，進(jìn)行虛擬現(xiàn)場手術(shù)動畫，這樣得到的手術(shù)可以預(yù)測結(jié)果。

2.5制作口腔頜面贗復(fù)體先天性的耳廓全缺損的發(fā)病率也很高，僅次于唇腭裂。正是由于這些疾病的出現(xiàn)，也促使了醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。焦婷等人運用CT以及快速原型技術(shù)成功的制作了義耳，這對于耳廓缺損有非常重要的利用價值。他們用多排螺旋CT掃描非缺陷側(cè)耳部，獲得完整的CT圖像，再將其導(dǎo)入到軟件中，將掃面獲得的圖像與缺損耳朵對應(yīng)，獲得相應(yīng)的耳朵表面及組織形態(tài)。

3總結(jié)

綜上所述，快速原型技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中顯示了其獨特的魅力，為口腔學(xué)的發(fā)展做了不少貢獻(xiàn)，但是，目前該技術(shù)還存在一些問題，譬如，加工設(shè)備比較昂貴，一般的醫(yī)療機構(gòu)還無法承受，而且目前的市民平均水平也無法接受。但相信通過努力這都不會再是問題，將來的醫(yī)學(xué)發(fā)展前景會更好。

參考文獻(xiàn)