曲面断层片

曲面断层片（精选6篇）

曲面断层片 篇1

牙瘤是来源于牙源性上皮和牙源性外胚间充质组织, 由牙齿硬组织形成的高分化性混合性良性肿瘤。有关本病的X线曲面断层全景片和病理结构分析的报道较少。本文整理了我院2002～2009年经手术后病理证实的牙瘤病11 例, 其中病灶位于上颌骨3例, 病灶位于下颌骨8例, 生长缓慢, 早期无症状:X线曲面断层特征是在病变区有类似牙组织的强阻射影像;组织病理表现为牙体组织结构, 分为混合性牙瘤 (7例) , 组合性牙瘤 (4例) , 现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本组11例病人, 男7例, 女4例, 年龄8～16岁, 均为我院病人, 其中4例因颌部肿物、颌部局部隆起而就诊, 7例无临床症状, 因牙列不齐正畸前行X线曲面断层检查发现病灶。11例均经手术治疗并经病理证实。

1.2 方法

X线曲面断层采用曲面断层专用诊断仪, 11例均行口腔凳面部曲面断层全景片, 观察肿瘤的位置、内部结构及毗邻关系。11例手术后标本用10%福尔马林液固定, 经脱钙、冲洗, 脱水、浸蜡, 石蜡包埋、切片, HE染色, 显微镜观察。

2 结果

X线曲面断层全景表现:牙瘤位于牙根之间, 其中病灶位于下颌骨8例, 位于上颌骨3例, X线曲面断层显示为不规则的阻射团块, 周围有狭窄的透亮带, 或显示为形态及数目不一的牙样物堆聚在一起。病理表现:肿物大多有被膜, 根据其组织排列分为混合性牙瘤和组合性牙瘤两种类型。组合性牙瘤:肉眼见牙齿硬组织的排列的正常牙齿相似, 有牙冠及牙根, 形状不定的牙齿, 为大小不一样, 牙瘤由许多像牙齿样物的物质组成。镜下呈各种不同切面的牙齿样结构, 牙体成分的排列如同正常牙的排列方式, 并分散于纤维结缔组织中。混合性牙瘤:肉眼可见为表面光滑或有轻度分叶的钙化团块, 部分白色部分黄色, 切面实性, 一般直径在1cm左右, 镜下见索条状、片块状和釉质、牙本质及牙骨质紊乱排列, 无正常牙齿结构的排列顺序。

3 讨论

牙瘤是成牙组织的错构瘤或发育畸形, 不是真性肿瘤。与牙的发育类似, 当牙瘤完全钙化后, 其生长也随之停止。肿瘤内含有成熟的牙体组织。混合性牙瘤多发于儿童和青年, 上下颌骨均可发生, 以下颌前磨牙区多见。活动性生长期可引起颌骨膨大。X线片表现为境界清楚的放射透光区, 其中可见放射阻射性结节状钙化物。镜下见肿物内牙体组织成分排列紊乱, 相互混杂, 而无典型的牙结构。肿物生长有自限性, 预后良好。组合性牙瘤患者年龄极小, 好发于上颌切牙-尖牙区。X线显示形态及数目不一得牙样物堆积在一起。上世纪40年代以前, 几乎所有的牙源性肿瘤都被称为牙瘤, 1971年世界卫生组织协作中心对牙源性肿瘤及其相关病损的组织学分类正式出版[1], 并分别在1992年、2005年进行两次次修改补充, WHO新的头颈部肿瘤分类中, 牙瘤的定义是:一类可形成牙齿硬组织的牙源性肿瘤, 由牙源性上皮及牙源性外胚间叶来源, 是成牙组织的发育异常或畸形, 它不属于真性肿瘤[2]。本组病例混全性牙瘤8例, 组合性牙瘤3例, 以混合性牙瘤多见。两类牙瘤的X线曲面断层表现不同, 混合性牙瘤显示为不规则的阻射团块, 周围有狭窄的透亮带, 而组合性牙瘤显示为形态及数目不一的牙样物堆聚在一起[3];从组织分化程度来看, 混合性牙瘤分化较幼稚;而组合性牙瘤分化相对较好、较成熟, 更接近正常牙齿形态结构[4]。综上所述, 牙瘤是一类生长缓慢的成牙组织发育异常或畸形, 由于病理结构不同, 其X线曲面断层表现也不同, 即其X线表现特征是以病理结构为基础的[5]。

参考文献

[1]郑麟藩, 吴奇光.口腔病理学[M].上海:科技技术出版社, 1994, 250

[2]于世凤主编.口腔组织病理学[M].北京:人民卫生出版社, 2000, 219

[3]R osn i, J著, 回允中议.阿克曼外科病理学[M].沈阳:辽宁教育出版社, 1999, 270

[4]张鹤, 罗济程, 余强.颌骨囊肿和肿瘤:X线、CT诊断方法比较[J].中国临床医学影像杂志, 2004, 15:626-629

[5]赵凤燕, 罗德江, 吴宁, 等.颌面部骨源性肿瘤与类肿瘤病变的CT表现[J].中国医学影像技术, 2005, 21:234-237

数字化曲面断层机的临床应用 篇2

1 资料与方法

1.1 病例选择

收集我院2005年10月至2009年8月接受数字化曲面断层摄影患者10 128例,年龄3~80岁,平均40岁。男女比例大致相同。检查项目包括:牙周病、阻生牙、牙种植、异位埋伏阻生牙、多生牙、正畸(牙排列不齐),上下颌骨骨质病变,颌面外伤、肿瘤、骨缺损等。

1.2 设备与材料

TROPHY数字全景系统,法国原装CDC成像设备,光纤板,闪烁器。理论分辨率:25.61 p/mm,实际分辨率:大于201 p/mm,曝光时间20~60 ms,灰度水平4096级,后处理影像工作站,激光打印机。

1.3 摄影方法

1.3.1 牙齿与上下颌骨体

患者站立或坐位,两手握住机器上的手柄,将下颌颊部放于U型架上,用上下中切牙咬住定位杆,开定位灯,水平线对准听眶线,垂直对准头部矢状面的中心线,选择摄影方式后曝光(见图1)。

1.3.2 颞颌关节

去掉U型架换固定用头架,将头架上的耳孔定位器插入外耳孔固定,摆位方法同牙齿检查,选择摄影方法后,分别摄取开闭口位片(见图2)。

1.3.3 头颅侧位

患者取坐位,机器调至患者外耳孔与耳孔定位器平齐,将耳孔定位器插入外耳孔定位,头颅矢状面与传感器平行,鼻根点指示器与患者鼻根部相接触。选择合适条件曝光(见图3)。

不同部位的曝光条件见表1。

2 结果

数字化全景系统曲面断层摄影图像质量高,层次清晰,对比度好,曝光条件低,速度快,低辐射,图像可存储和传输,计算机后处理等均优于传统X线胶片。

3 讨论

3.1 与传统X线摄影技术比较

数字化X线曲面断层摄影具有图像清晰、图像资料储存方便、工作效率高等优点[2]。数字化X线摄影操作技术简便,原放射科技术人员不需要特殊训练,即可操作。因曝光宽容度大,曝光条件易于掌握,可消除技术、肢体活动、定位等因素引起重复摄片,并可减少曝光条件过高或不足对影像质量的影响;数字化X线系统能对图像进行后处理,通过对灰阶度,亮度进行调解,可弥补曝光条件过渡或不足而使图像更加清晰。

3.2 数字化口腔曲面断层机的性能

摄取的影像12 s后即可在影像工作站获取初始的影像。牙齿和颌骨全景摄取后的影像在影像工作站进行后处理后,获取的影像可清晰地显示全口牙齿和上下颌骨体。颞颌关节摄取后的影像在影像工作站进行后处理后,获取的影像优于普通X线摄取颞颌关节开闭口位的影像。头颅侧位摄影为正畸患者作头影测量所必需的,照片上可清晰地显示鼻眼部的标尺,可在影像上进行多点测量;值得注意的是,只有完全排除了因头颅位不正而造成的误差后,各测量结果才有分析比较的价值。

3.3 数字全景系统成像与传统增感屏-胶片曲面断层成像比较

数字成像有许多优点,诸如,对比度分辨率高;对低对比度的物体具有良好的检测能力,动态范围可达104,量化深度可达16 bit;而屏-胶系统成像的动态范围约102,量化深度约6 bit;辐射剂量小,为常规X线摄影剂量的1/10~1/5,这是因为数字成像系统对X线能量的利用率高,其量子检出效率可达60%以上;成像质量高:能用计算机进行图像后处理,更精细地观察感兴趣的细节;可利用光盘存储数字图像,消除用胶片记录X线影像带来的种种不便,并能进入PACS实施联网,更高效、低耗、省时间、省空间实现图像的储存、传输和诊断[3]。

应用数字曲面断层机成像对比度分辨率高,成像质量好,病变细微结构层次清晰,辐射剂量小,省时高效,节能环保,省去暗室显影,定影冲洗及暗室装片等操作,避免了显、定影液对环境的污染。通过利用光盘大容量存储数字图像,并入我院口腔中心内部局域网实现数字图像的传输,方便会诊,在口腔临床及科研教学方面有良好应用前景。

摘要：目的 评价数字化曲面断层机在口腔与颌面外科疾病诊断与治疗中的用途。方法 10128例口腔与颌面外科疾病患者均经TROPHY数字全景系统摄影检查,对摄影方法与曝光条件进行了总结分析,并与传统X线胶片进行比较。结果 研究证实,数字化曲面断层机摄影具有图像质量高,层次清晰,对比度好,曝光条件低,速度快,辐射剂量低等优点,并显著优于传统X线胶片。结论 数字化曲面断层机是以对比度与分辨率高以及成像质量好为明显特征,在口腔临床及科研、教学方面有宽阔的应用前景。

关键词：口腔,计算机X线摄影,全景系统

参考文献

[1]Velder XL,Sanderink GC,Vander Stelt PF.Dose reduction of twodigital sensor measuring file lengths[J].Oral Surg Oral Med OralPathol Oral Radiol Endod,1996,81(5):607-612.

[2]唐建,蒋力培,邓双成,等.医用X线成像系统的数字化进展[J].中国医学影像技术,2008,24(增刊):4-7.

曲面断层片 篇3

1 投照中定位的因素

①患者的定位离图像层太近。X线表现为两牙弓的前牙都显得狭窄而模糊, 脊椎重叠于子支区域。前臼牙严重重叠, 此问题通常发生于患者无前牙时。为了保持前牙与脊椎的微小距离, 患者的脊椎应该定位于咬块槽的稍后位置, 可通过使用一卷棉花或纱布来将脊椎垫高至正常位置。②患者的定位太靠后而且患者被轻微扭曲。X线表现为2个牙弓的前牙都显得模糊而宽大, 下颌骨及脊椎虚反射过多。因此拍摄时要将患者的下巴放在下巴支托架上, 并使患者的门牙咬住咬块的槽里, 方可避免上述错误。

2 投照中头位的因素

①患者的头下倾, 下巴向后而额部向前。X线表现为下门牙的牙尖模糊, 舌骨的影子重叠于前下颌, 两个骨突可能在照片的顶端被切去。前臼齿严重重叠。②患者的头上倾, 下巴太靠前而前额太靠后。X线表现为硬腭重叠于上颌的牙尖, 两边的骨突可能在胶片的边缘之外, 以上2种错误的纠正方法即投照时严格按照机上的参照线为脸上各解剖点定位, 经常用于定位患者的4种解剖平面为:翼—耳线、眼—耳线、眶—耳平面、中矢状平面。③患者的头显得倾斜, 其原因为患者的头向一边倾斜, 解剖构造不同, 软片在暗盒里被扭曲12.7 cm。X线表现为一端骨突显然大于另一端的骨突。大的一边颈部也较长, 图像显得倾斜、下颌一端的角度比另一端高, 纠正此错误之前应首先确定问题到底是解剖学、病理学的问题还是操作错误。如果是操作错误应调节患者的中矢状线与地面垂直。

3 投照中舌位的因素

投照时患者的舌头没有紧贴嘴的上端。X线表现为上颌骨在腭之下方有黑影子, 上颌牙尖不清楚。纠正方法即请患者在曝光期间将舌头放在嘴的顶端并保留在那个位置。如果软片具有部分黑影, 可能是患者在曝光期间把舌头放下的缘故。

4 投照中体位的因素

①曝光期间患者移动, 使得部分图像模糊, 缺乏清晰感, 要提醒患者在曝光期间保持完全静止。②因患者位置的下滑, 脊柱没有挺直, 造成脊椎的幻像重叠于软片的中心部位, 因此曝光时, 要患者保持脊椎挺直, 不要让患者去够“下巴托架”, 请其放低肩膀。

5 因耳环等造成的幻像

即位于X光源与旋转中心的物体的“反射”图像。因此在拍摄前应取下对虚反射敏感的常见物体。例如:耳环、项链、发夹、助听器、各种发饰等。此外还有由于曝光不足造成的图像太浅, 双重曝光造成的图像太深, 过度曝光而产生的灰色等。

曲面断层片 篇4

1 对象与方法

1.1 研究对象

2 0 1 5年8月-2 0 1 6年4月就诊于我院种植科的下颌后牙缺失患者, 术前分别行全颌曲面断层片及C B C T检查。入选患者共1 7 8例, 3 5 6个位点, 其中男性9 6例, 女性8 2例, 年龄2 4~6 5岁, 平均4 0.3岁。

1.2 全颌曲面断层检查

患者取站立位, 正中矢状线与地面垂直, 上下咬颌面与地面平行, 口内缺牙区咬合标准直径钢球 (D=6 m m) , 意大利M y R a y H y p e ri o n X 7数字曲面断层X光机进行投照, 投照电压7 1~7 5 k V, 电流5 m A, 曝光时间9.3 4 s。由同1名高年资高级职称技术人员对生成图像的缺牙区进行可用骨高度的测量和计算, 评价拟种植区的骨质和骨量。

1.3 C B C T检查

应用德国K a V o 3 D e X a m口腔C B C T机进行扫描, 患者取坐姿, 面部中线与地面垂直, 听眶线与地面平行。投照时间2 6.9 s, 电压1 2 0k V;电流5 m A;最小切片厚度0.2 5 m m, 使用i n v i v o5.2种植牙头影测量软件, 对所获得数据进行三维重建, 对缺牙区进行可用骨高度, 厚度的测量。

1.4 统计学处理

采用SPSS17.0统计学分析软件处理数据, 对可植入率采用t检验, 以P<0.0 5为差异有统计学意义。

2 结果

结果评判中, 以下颌后牙区牙槽骨量≥1 2 m m视为可接受的种植骨高度。本试验结果, 在对所有患者进行C B C T检查中, 下颌后牙区牙槽骨量≥1 2 m m的位点数相对于全颌曲面断层片要明显增多。另外, 本研究还以可植入率作为比较评价的客观标准 (可植入率=牙槽骨量≥1 2 m m的位点数/总位点数×1 0 0%) 。结果显示, C B C T检查结果的可植入率为8 1.1 8%, 显著高于曲面断层片的6 2.6 4%, 差异有统计学意义 (P<0.0 5) 。在本研究结果中, 经曲面断层检查, 牙槽骨量≥1 2 m m的位点即可接受种植的位点数为2 2 3个, 但是进一步经C B C T检查后, 发现这些位点中, 存在颊舌骨量不足的达2 4个;相反, 在曲面断层片中可用骨高度<1 2 m m的位点数1 3 3个, 而再次用C B C T检查后, 这些位点中却有6 6个被认为是可以接受种植的, 见表1。

3 讨论

CBCT与传统的螺旋C T不同, 是日本学者Arai于1 9 9 7年开发的口腔科专用三维C T技术。与通过扇形X线扫描得到一个层面数据的传统C T相比, C B C T具有空间分辨率高, 辐射量低的优点[4], 尤其适用于口腔颌面部的检查。近年来, 种植修复已成为牙列缺损及牙列缺失的重要修复方式之一, 但复杂的颌骨解剖结构和纷繁的神经血管构成曾在很长一段时间内限制了种植技术在一些复杂病例中的应用。而C B C T技术的出现, 为复杂的解剖结构提供了高度可靠及准确的数据, 特别是应用图像处理软件后, 可得到各种三维影像, 以满足不同种植位点的术前评估需要[5]。因此, 与二维成像的全颌曲面断层技术比较, C B C T在种植术的术前及术后检查与评估中, 具有明显优势。比如曲面断层无法获取骨板厚度信息, 因为是将三维影像以二维图像拍摄, 图像也存在一定程度的变形、重叠及错位风险。王伟等[6]通过临床研究证实了C B C T在上颌前牙即刻种植中的应用效果, 对选取病例, 在术前采用C B C T测量上颌前牙唇侧骨板的厚度与临床手术中实际测量上颌前牙唇侧骨板的厚度进行组间比较, 差异无统计学意义, 通过研究结果也指出C B C T作为一种新型高效的检测手段, 在种植手术中对种植区域骨量和骨质的估计有高度的准确性。I s o d a等[7]研究也指出C B C T有较高的测量精确性, 其测量值和真实物理测量值的差别不存在统计学意义。但是, 由于设备条件的限制, 目前仍有很多种植术前主要依靠全颌曲面断层影像进行术前判断和手术方案的指导, 尤其在下颌后牙区, 下颌神经管是种植术前必须要确定的一个重要解剖结构, 其与颌骨的位置关系直接决定了种植手术的可行性及手术方案的制订。因此, 有必要确定与目前已被广泛认可的C B C T技术相比, 全颌曲面断层片能否足够判断下颌后牙区术前的可用骨量, 及C B C T技术在此区域的临床应用价值。

Buser曾做过一个长达8年的临床研究, 其分别选取8.0 m m和1 0 m m长的种植体植入牙槽突中, 结果8.0 m m长的种植体成功率为9 1.4 0%, 而1 0.0 m m长的种植体成功率为9 3.4 0%, 并推荐临床种植尽量选用1 0 m m及以上的种植体, 保证种植的成功率[8]。另外也有不少学者报道指出, 下颌后牙种植手术中, 种植体距离下牙槽神经管2 mm是不损伤下颌神经管的安全距离, 建议以骨高度不低于12 mm作为下颌可植入植体的标准[9,10]。因此, 本研究中选取12 mm作为判断是否具有足够骨量的标准。若骨高度<12mm, 则认为此区域不可植入。

曾有研究指出, 曲面断层片能同时显示全牙列, 并且包括颌骨及关节解剖形态, 可用于评价余留牙, 牙槽骨及邻近解剖结构的形态, 同时也能显示所摄区域的颌骨病变, 被认为是一种低风险, 高效率的口腔颌面部检查手段[11]。但是, 全颌曲面断层由于是在二维层面上的检查, 导致其无法测量牙槽骨的唇颊舌向厚度[12], 因此也限制了它的使用。本研究中也再次证实了这点:在经过曲面断层片检查可植入的223个位点中, 经CBCT检查后发现颊舌向骨量不足的位点24个。说明二维影像技术对种植术前的骨量评估具有局限性。若在临床检查中已发现存在颊舌向骨量不足的可能性, 建议选择CBCT影像技术。另外由于二维影像无法分辨出解剖结构的立体方位, 无法避免结构上的重合, 所以曲面断层片并不能精确判断下颌神经管的具体真实位置。曾有研究报道, 曲面断层片的放大率为8.30%~30.70%, 并且在不同的部位放大率是不一样的[13]。因此, 如果用一个平均的放大率来校正曲面断层片是不准确的。本研究结果显示, CBCT图像与曲面断层检查相比, 其后牙区牙槽骨量≥12 mm的可接受种植位点数较多, 可植入率较高, 两种检查手段的结果差异有统计学意义。这也再一次证实了CBCT影像技术与曲面断层片在种植术前的评估效果中存在差异, 这与之前的大部分研究结果相一致。也提示CBCT方法可以更准确地评估牙槽骨骨量, 提高可植入率。但是, 一些学者也提出了不一致的看法:比如Naranja等认为在评价骨密度方面, 通过预先制作并标准化的梯度密度板, 曲面断层片有相较于CBCT更为准确的评估, 并且更加简单易行, 方便操作[11]。Shelly等也通过临床研究指出, 在所谓的高风险病例中, 术前经CBCT检查和曲面断层片检查, 术后出现穿孔并发症的病例数二者之间并无统计学差异, 并且指出在常规病例中, CBCT的检查手段对临床手术的指导意义并不优于传统的曲面断层片[14]。

从本实验结果可以得出以下结论: (1) CBCT投照技术可以为下颌后牙区种植体的植入提供详尽准确的解剖信息, 包括三维骨量, 重要解剖结构的位置关系及通过影像重建可以获得直观的解剖图像。因此, 在有条件的情况下尽量选择CBCT技术作为种植术前必要的影像检查; (2) 对临床检查中发现种植术区颊舌骨量有可能不足的病例, 建议选择CBCT进行影像学检查; (3) 对经过曲面断层检查发现骨量不足的病例, 建议有必要进一步行CBCT检查, 以排除由于曲面断层技术本身的缺陷带来的误判。

曲面断层片 篇5

1 材料与方法

1.1 一般资料

本组病例均采用多牙列缺失患者,缺失牙均在3个月以上。20例要求做种植牙患者,男12例,女8例,年龄21～65岁。共种植60颗种植体。前牙植入32颗,后牙28颗。8例前牙患者需要植骨(GBR技术,植入人工骨粉及可吸收性生物膜)同期植入22颗种植体,4例患者后牙需骨挤压技术(闭合式上颌窦提升)。

1.2 诊断导板和种植导板的制作及应用方法

检查患者缺牙区的牙槽骨形态、颌间距离,缺牙间隙近远中距离及咬合情况,初步确定种植部位,取模灌硬石膏模型。多牙缺失的复杂病例按照可摘义齿的修复原则制作蜡提取颌位记录,按排牙原则进行预排牙并用蜡固定。门诊试戴后制作模板。基托超过两个邻牙牙合面,用硅橡胶形成蜡型阴模,将自凝树脂导入阴模,待凝固后打模,抛光(在需要植骨处用红蜡标记以恢复唇颊丰满度)。最后在模型缺牙区拟种植部位按种植备洞方向钻孔(多牙缺失时各孔尽量平行,依据所植种植体数而确定钻孔数量),将直径为5mm的钢球固定在其中,嘱患者在拍片时将诊断导板戴在缺失部位,拍片后,将钢球取出,将钛管放入孔洞内。

1.3 曲面断层及直线(横断)断层的拍摄

曲面断层:采用普兰梅卡2002cc(芬兰)全景X线机。患者坐于摄影架前,下颌置于颌托中部,头颅矢状面与地面垂直,听眶线与地面平行。固定头部后调整三条光线束,分别为:① 眼耳平面光束与听眶线平行;②正中光束对准头颅正中线,位置传感器光束对准上下牙列正中;③断层位置光束对准口角(即相当于上颌尖牙和第一前磨牙之间。再行横断断层摄影[1]。

典型病例:患者,女,42岁,上前牙不良修复体5-|-5烤瓷桥修复,因桥体跨度较大,咬牙合创伤较重。拆除不良修复体,拟31 | 13处种植四颗种植体,烤瓷桥修复。前期于3 | 3植入两颗xive种植体,中切牙处GBR植骨。在种植导模板的帮助下确定种植方向,术后曲面断层片检查种植方向。

2 结果

结合定位导板,在60颗种植体中,1颗种植体近上颌窦底部,恰到好处。1颗种植体近远中偏离牙体长轴方向(尖牙),与侧切牙根接近, 1颗种植体侧壁穿孔(侧切牙),经调整方向及植骨,达到理想效果。其余57颗均在正常范围。种植术后半年随访均未见异常改变。种植导板的使用明显提高种植的准确性,20例患者在修复后美观程度上均表示满意,牙龈美学效果良好。为达到美学修复得到保证。

3 讨论

种植牙成功的一个关键就是术前能对种植区颌骨结构和形态有充分、全面的认识。影像学检查能提供颌骨形态、骨质密度及重要解剖结构的信息。曲面断层是将颌骨展开形成二维的平面图像,可观察颌骨全景和全部牙列与咬合关系、牙齿发育情况等,不足之处是无法观察颌骨牙根的唇腭向厚度,颌骨曲面及直线断层摄影技术的结合可以建立牙齿立体形态图像,完整显示了单颗牙齿的形态(骨内残牙根的大小、形态)和各牙齿所在位置、倾斜角度及各牙之间的距离、牙轴方向和牙列整体形态,明确了牙齿与颌骨的关系,便于术前准确设计。立体展示骨内种植体的形态、位置及与邻牙的空间距离,观察种植牙进入端位于牙列的唇侧还是腭侧以及与相邻牙根的距离或嵌入关系,有利于植入术后效果的评估。颌骨曲面及直线断层摄影与其它影像学检查技术比较具有较高的技术优势, 本组病例由于术前制定了有效的治疗方案,术后立即复查纠正不足之处,60颗种植牙效果均非常满意。颌骨的质地、骨量及解剖结构现在可以用越来越先进的X线技术评价,但把这些信息完全地结合运用到种植手术过程仍是一个难题[2]。由于术中体位和视野的限制,使预测与实际植入的位置和方向极易发生偏差,这些情况都可能造成骨裂、侧壁穿孔及邻近组织的损伤[3]。利用种植模型制作的模板作为信息的载体,结合曲面断层精确标记拟种植位点以提高种植手术的正确性和可靠性。颌骨曲面结合定位模板技术的最终目的是确定牙种植体植入的位置、深度和角度方向。通过横断断层图像,我们可以在术前预测按牙轴方向种植是否会造成侧壁穿孔或损伤解剖结构,若条件允许可适当改变种植方向以获得骨量。若按失牙牙体长轴方向种植的骨量缺损比较大,则可以考虑GBR植骨(骨引导再生技术),在本组病例中,参照定位导板的预排牙位置,共计8例切牙唇侧植骨,半年后随访效果良好,同时也保证了唇侧的丰满度。同时定位模板为美学修复提供了保障。总之,颌骨曲面结合定位模板技术能使术者在术前精确地测量出种植位点可用骨的高度和厚度,并指导术中钻孔方向,充分利用有限的骨量植人尽可能粗和长的种植体,以提高种植牙的成功率。为临床开展种植技术提供理论保障。

摘要：目的:探讨定位模板结合颌骨曲面(PR)及横断断层摄影(LT)在种植受术中的临床应用价值。方法:对20例种植牙患者术前制作透明塑料模板,在拟种植位点放入直径为5mm的钢球,带入患者口内进行颌骨的曲面及横断断层摄影,根据所得图像测出颌骨受植区的深度、宽度及厚度等相关数值,以指导临床选择合适型号的种植体,种植后立即重复摄影,及时纠正种植体植入中存在的角度和深度等问题。结果:60颗种植体中,1例种植体角度偏离并穿破颌骨皮质,1例种植体邻近邻牙牙根,重新植入后效果满意,其中22颗前牙采用了GBR植骨术。术后半年随访所有种植牙体形态位置均无异常改变。结论:种植导板与PR及LT相结合运用,能让医生在术前对受植区的颌骨有全方位的认识,对种植牙手术计划的制定与实施,提高种植牙体的成功率具有重要的临床应用价值。

关键词：曲面断层摄影(PR),直线断层摄影(LT),种植体,模板

参考文献

[1]胡望远,刘江,舒锦尔,等.全景片切牙根部模糊的原因及解决方法[J].中华放射学杂志,2003,37(12):1110-1112

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曲面断层片 篇6

1 曲线节点插入技术在曲面中的推广

1.1 NURBS曲面

假设一张次NURBS曲面如下形式

$\overline{r}(u,v)=\frac{{\displaystyle \sum _{i=1}^m{\displaystyle \sum _{j=1}^n\omega }}{}_{ij}d{}_{ij}{\rm N}{}_{ik}(\mathit{u}){\rm N}{}_{jh}(\mathit{v})}{{\displaystyle \sum _{i=1}^m{\displaystyle \sum _{j=1}^n\omega }}{}_{ij}{\rm N}{}_{ik}(\mathit{u}){\rm N}{}_{jh}(\mathit{v})}(1)$

式中:dij是控制网格(m+1列n+1行)中第i列第j行的点。ωij是与顶点对应的权因子,Nik与Njh分别是u向k次和v向次的规范B样条基,分别由节点矢量u,v按Cox-DeBoor递推公式决定。

1.2 曲面上的节点插入技术

假设NURBS曲面的向节点矢量,u规范化后为$\mathit{u}=[\underset{k+1}{{\displaystyle 0,0,\cdots ,0}},u{}_{k+1},\cdots ,\underset{r}{{\displaystyle u{}_{i-r+1}=\cdots =u{}_i}},\cdots ,u{}_m,\underset{k+1}{{\displaystyle 1,1,\cdots ,1}}]$,其中节点ui(k<i<m+1)的重复度为r,将ui重复插入l次后,生成一组新的节点矢量,重新编号为$\mathit{u}{}^{\mathit{l}}=[\underset{k+1}{{\displaystyle 0,0,\cdots ,0}},u{}_{k+1}^l,\cdots ,\underset{r}{{\displaystyle u{}_{i-r+1}^l=\cdots =u{}_i^l}},\cdots ,u{}_m^l,\underset{k+1}{{\displaystyle 1,1,\cdots ,1}}]$。

假定u为网格横向,v为纵向,则这个新的节点矢量ul决定了一组新的B样条基N${}_{i^{\prime },k}^l$(u)(i′=0,1,…,m+l),则原来的NURBS曲面可以表示为

$\overline{\mathit{r}}(\mathit{u},\mathit{v})$$=\frac{{\displaystyle \sum _{i^{\prime }=1}^{m+l}{\displaystyle \sum _{j=1}^n\omega }}{}_{i^{\prime },j}^{l,0}d{}_{i^{\prime },j}^{l,0}{\rm N}{}_{i^{\prime },k}^l(\mathit{u}){\rm N}{}_{j,h}(\mathit{v})}{{\displaystyle \sum _{i^{\prime }=1}^{m+l}{\displaystyle \sum _{j=1}^n\omega }}{}_{i^{\prime },j}^{l,0}{\rm N}{}_{i^{\prime },k}^l(\mathit{u}){\rm N}{}_{j,h}(\mathit{v})}(2)$

以控制网格中的第j行为例,新控制顶点d${}_{i^{\prime },j}^{l,0}$和权值ω${}_{i^{\prime }j}^{l,0}$可由老控制顶点和权值按下面的公式计算

$\omega {}_{i^{\prime },j}^{s,0}=\{\begin{array}{l}\omega {}^{s-1,0}0\le i^{\prime }\le i-k+s-1\\ \alpha {}_{i^{\prime },j}^{s,0}\omega {}_{i^{\prime },j}^{s-1,0}+(1+\alpha {}_{i^{\prime },j}^{s,0})\omega {}_{i^{\prime }-1,j}^{s-1,0}i-k+s\le i^{\prime }\le i-r\\ \omega {}_{i^{\prime },j}^{s-1,0}i-r+1\le i^{\prime }\le n+s\end{array}(3)$

$d{}_{i^{\prime },j}^{s,0}=\{\begin{array}{l}d{}_{i^{\prime },j}^{s-1,0}0\le i^{\prime }\le i-k+s-1\\ \frac{\alpha {}_{i^{\prime },j}^{s,0}\omega {}_{i^{\prime },j}^{s-1,0}d{}_{i^{\prime },j}^{s-1,0}+(1-\alpha {}_{i^{\prime },j}^{s,0})\omega {}_{i^{\prime }-1,j}^{s-1,0}d{}_{i^{\prime }-1,j}^{s-1,0}}{\omega {}_{i^{\prime },j}^{s,0}}i-k+s\le i^{\prime }\le i-r\\ d{}_{i^{\prime },j}^{s-1,0}i-r+1\le i^{\prime }\le n+s\end{array}(4)$

其中s=1,2,…,l,ω${}_{i^{\prime },j}^{0,0}$=ωi′,j,d${}_{i^{\prime },j}^{0,0}$=di′,j

以上对控制顶网格中的第j行沿u向l级递推,由图1所示,将虚线框中k-1个老顶点用实框中新顶点所替换,其余的老控制顶点不变。权值的处理方法同理可得。

当l+r=k时,实框中最后一行的控制顶点就合成一个点d${}_{i-r,j}^{l,0}$。

2 曲面的NURBS向分段有理Bezier表示形式的转化

2.1 B样条曲面转化为Bezier曲面的经典算法

对于k次B样条曲线的节点矢量满足端点重复度为k+1,内部节点的重复度为k时,则B样条曲线就是一分段有理Bezier曲线,重复节点之间的一段曲线就是一个有理Bezier曲线。基于此对于曲面的情况Boehm提出过这样的思路:对控制网格(k×k)逐行利用曲面节点插入技术直到每一行对应的u向内部节点(uk+1…,…um)的重复度全部达到k,则将生成一张新的控制网格定义其为中间网格。再对这中间网格逐列执行插入算法直到每一列对应的v向内节点全达到h重,则整个中间网格最终可转换成Bezier网格。经过研究,文中提出了一种改进的优化算法,可简化整个转换过程。

2.2 电磁散射计算中曲面的NURBS到Bezier转换的优化算法

在电大尺寸的RCS计算中,要求在NURBS曲面转化过程简单易于实现计算量尽量的小,并且转化后的Bezier曲面片最好都能够拥有单独的控制网格信息和规范的数据存储方式,以便于后续的计算。上述“逐行”,再“逐列”的经典算法直接从控制网格入手,不但过程繁琐,计算量大,节点区间存在着重复处理而且对结果结果还需要进一步的处理来寻找相应的控制网格信息。

由式(3),式(4)知NURBS控制网格的u向插值运算中的递推过程在不同的控制行里的步骤相同,即递推涉及的控制顶点及权因子在每一行中对应相同的序号,且由式(5)知α${}_{i^{\prime },0}^{s,0}$=α${}_{i^{\prime },1}^{s,0}$=…=α${}_{i^{\prime },j}^{s,0}$=…=α${}_{i^{\prime },n}^{s,0}$。基于这一特点处理NURBS曲面时如果从节点矢量入手,先根据内部非空节点区间的情况将控制网格剖分,这样可在转化过程中实现分片处理的方法,同时也可使结果直接反映出曲面片的个数,有利于后面的电磁计算的展开。这样的方法也可以形象的比喻为切蛋糕的过程。

先对u向寻找非空节点区间段,最多可找出m-k个区间,根据找到区间将控制网格沿u向划分成对应的网格片。由于在“片”内每一行的曲面节点插入过程均一样,因此分片处理可以简并相同递推量的计算,将整“片”对应的节点矢量区间两端节点插值k为次重复度后即完成了对一个“片”的转化。同理依次从左到右直到所有的“片”都被处理完,如图2所示,则生成过渡网格。再对整个过渡网格进行v向分“片”,同理处理所有的片,最后将生成一系列Bezier控制网格。这样一种处理方式下使插入算法原来要处理的(m-k)(n+1)+(n-h)(m+1)个节点区间的情况缩减为(m-k)+(n-h)个,减少了节点插入的次数,避免重复的递推过程,另外在对行执行节点插入计算时,进一步再将B样条曲线递推算法中不同级之间递推系数的关系推广到曲面上后,有α${}_{b-k+i,j}^{1,0}$=α${}_{b-k+i+1,j}^{2,0}$=α${}_{b-r,j}^{k-r-i,0}$,同理对v向,这样一来可使需要计算的$(n+1)\times {\displaystyle \sum _{i=k=1}^m\frac{(k-r{}_i)\times (k-r{}_i+1)}{2}}$个横向递推系数α${}_{i^{\prime },j}^{s,0}$和$(m+1)\times {\displaystyle \sum _{j=h=1}^n\frac{(h-r{}_j)\times (h-r{}_j+1)}{2}}$个纵向递推系数α${}_{i,j^{\prime }}^{0,s}$的计算减小到:${\displaystyle \sum _{i=k=1}^m(}k-r{}_i)$和${\displaystyle \sum _{j=h=1}^n(}h-r{}_j)$次。其中ri,rj分别为u向的第i个节点和v向的第j个节点的重复度。

3 算例

以文献[6]中的图形数据为例,利用Matlab,按其NURBS表示生成的图形见图3(a),应用文中的算法将其转化为分段有理Bezier形式后生成的图形,如图3(b),分片的图3(c)所示,与原NURBS曲面相同。但曲面拼接处的光滑性会降低,对于RCS计算而言,对目标的光滑性要求不高,不会影响计算结果。

4 结束语

文中提出的算法在曲面次数高、形状复杂、控制顶点数大、面片数量多的情况下优势尤为明显。由于Bezier在数值计算方面的稳定性和简洁性,因此采用NURBS技术来进行几何建模,再用文中的算法将其转化为分段Bezier表示形式来进行数值计算。在不损失模型精度的同时,提高了整个工程计算的速度和可靠性。另外,文中对控制顶点“分块”处理的方法可应用于NURBS曲面的生成算法中,提高效率。

参考文献

[1]施法中.计算机辅助几何设计与非均匀有理B样条[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]Perez J,Catedra M F.Application of Physics Optics to the RCS Computation of Bodies Modeled with NURBS Surfaces[J].IEEE Trans on Antennas Propagation,1994,42(10):1404-1411.

[3]Boehm W.Inserting New Knots Into B-spline Curves[J].Computer Aided Design,1980,12(4):199-201.

[4]Boehm W.Generating the Bezier Points of B-spline Curves and Surfaces[J].Computer Aided Design,1981,13(6):365-366.

[5]王鸿.NURBS曲线转化为Bezier表示形式的快速算法[J].西安公路交通大学学报,2000,20(3):120-122.