测量标志（共5篇）
测量标志 篇1
摘要：本文着重论述了现代矿山企业发展着重强调的是低成本高效率, 矿山生产, 地测先行, 若测量标志经常性毁坏, 势必影响生产, 因此, 加强测量标志的建设与保护应引起现代各类矿山企业的高度重视。
关键词：现代矿山企业,测量标志,建设与保护
1 建设和保护测量标志的意义
矿山开采, 地测先行, 也就是说矿山测量在矿山开采中发挥着非常重要的作用, 矿山每项工程从设计到施工再到工程竣工都离不开测量提供的图纸、数据、给点放样、技术跟踪、各种现状资料绘制及竣工验收等, 而每一步的测量工作, 都要以矿区内一定量的测量控制点为依据。
矿山各种测量的标志, 如国家“三等、四等”三角和水准控制网点, GPS控制点, 矿区5″、10″小三角点、近井点以及井下布设的施工导线点、井下导线控制点等都是矿山测量工作的依据和基础。各类矿山企业, 无论是露天开采为主还是井下开采为主, 除了井下施工导线外, 其它每一组控制点, 从图上设计、外业勘察、造标、埋石、观测、成果估算到精度评定, 在人力、物力、财力等方面都付出相当大的代价, 即使现代测绘技术超速发展、GPS等定位系统定点灵活方便, 但规范建设点位, 积极保护测量标志仍十分重要。
2 矿山测量标志的建设
矿区一般范围比较小, 施测精度相对较低, 实际工作有少数矿山测绘工作者, 设置永久测量控制点要求不严或图一时省事, 不按标准造标, 常常一律用木桩或在岩石上用漆做测量标志, 容易被破坏, 往往出现重复测量现象, 无故增加工作量, 影响正常生产, 矿山测量标志的建设应主要围绕“先整体后局部”的原则, 根据工程性质, 依次建立相应标准的测量标志, 具体归纳有如下几种:
1) 露天矿区高级三角或水准控制点的建设, 这些测量点有些是利用国家三四等控制点在矿区内建立的矿区一级点或重要的GPS测量点等, 这些点位的建设应从精度以及长期使用等方面给予综合考虑。在非流沙和非岩石地区, 地表一般可用标石标志, 标石为盘石和柱石组成, 柱石用混凝土或石头制成, 埋设时盘石在下, 柱石在上, 二者上下标志严格同心, 一但柱石被破坏或发生变化, 可根据下面盘石标志中心, 恢复柱石标志中心, 埋设时应严格按国家标准作业, 建成后点上面要覆盖0.5米左右的土层或沙石给予保护。在地表岩石地区, 对于重要的测量点可在岩石上凿坑内插标志浇注混凝土形成混凝土标志。上述建点都要做好点之记。
2) 露天开采为主的采掘工区控制点的建立, 这类测量控制点的特点是精度要求不那么高, 如一些测图周围的导线图根点或一些小三角点或一些交绘点等, 建设点位要求较低, 在非流砂和非岩石且矿山寿命较长的矿区可挖规格0.5米见方、深0.5米基坑, 中间插直径20mm以上, 中心做成“十”字的钢筋, 周围浇注混凝土做成混凝土测量标志, 在地表岩石的矿区, 也可以利用红漆做成临时测量标志。
3) 井下高级控制点的建立, 尤其对于多级提升的井下生产系统, 如竖井斜井混合, 以及多级提升竖井系统等。因此, 进行井下联系测量一定要严格按技术要求作业, 测量是井下生产的方向, 测量也是井下施工者的眼睛, 井下测量点一但被毁坏, 恢复起来不想地表那样容易, 将受到很多条件的限制, 如井筒定向或在巷道上测量作业, 均需停工停产。井下高级测量点的建设一般在车场或主要运输巷道上, 每隔一定的距离建立一组测量点, 一个中段永久点最低得有2~3组, 每组三个点以上, 这类点的埋设应按地表高级点埋点要求进行, 一般在巷道底板道轨面以下开挖规格0.5米见方深0.5米基坑用“十”字形20mm以上钢筋内浇注混凝土制成混凝土标志。
4) 井下施工导线点的建立, 这是井下低级导线, 测点数量较多一般30~50米一个。岩石稳定地段可用耐腐蚀的木桩或水玻璃或水泥在巷道顶板上建点, 在破碎岩石地段, 可用铁钉在支护的坑木上或巷道地板道木上建点, 后者支导线点容易产生变形位移, 应定期复测校核。
3 矿山测量标志的保护
矿山测量成果, 包括平面坐标、距离、方位角、高程都是以标志中心为准的, 任何部位损坏或位移, 都将使成果失去作用或很大程度上降低其精度, 故此, 测量标志的保护十分重要, 结合二十余年的矿山测绘实践, 现归纳一些测量标志保护意见如下:
1) 布设测量点, 位置选择要合适, 视野要开阔, 尽量避开滑坡地段, 距公路、村庄要有一定的距离, 以免盖房、修路毁点等。
2) 地表非岩石地区布点, 基坑深度要适当加大, 按标准建点后标志应距地面有0.5m左右的高度, 并用碎石或土质覆盖, 山体岩石上布点基坑要大, 保证测量标志稳固耐用。
3) 地表或井下设点, 相互通视的每组点不应低于三个, 同时可在重要点附近设置同等精度的副点备用, 尤其是一井几何定向的测量点, 每次定向需要大量的人力、物力、财力, 并影响一定的生产时间。
4) 井下车场、石门以及主巷 (每200-300m) 均应设置一组永久点, 标志上面距道轨上面应不低于300mm, 以防整修轨道而毁点。
5) 地表或井下各类控制点, 一律用红漆圈定, 分类别, 写明点号, 重要点位, 并绘制点注记, 并在相应的小比例尺上显示位置。
6) 建立健全各种测量成果台帐, 并建立测量资料数据库, 目前, 电脑已广泛使用, 建立电脑测量资料数据库已非常容易。
7) 加大力度, 广泛宣传, 要用测绘法和企业规章制度, 教育广大群众和矿区广大职工提高对矿山测量工作的认识, 团结起来, 共同保护矿山地表和井下的测量标志, 为我国社会主义现代化发展做出更大的贡献。
4 结语
近些年来, 随着社会主义现代化建设的迅速发展, 测绘技术也得到了空前的提高, 如全站仪、陀螺经纬仪、GPS定位系统等在测绘领域的广泛应用, 建立测量点确实已非常容易, 但容易不等于可以省略各项工作, 它仍需要投入大量的人力、物力、财力, 我们知道现代企业发展重要的是低成本高效率, 若测量标志经常性毁坏, 势必影响生产和效益, 因此, 加强测量标志的建设与保护应引起现代各类矿山企业的高度重视。
测量标志 篇2
根据省、市测绘主管部门对测量标志维护的要求，我局承担了永兴县县所辖范围内国家三等（含三等）以上测量标志的维护工作。此次维护工作由于领导重视，措施得力，准备充分，经过半年的努力，圆满完成了各项工作任务。
一、加强组织领导，为维护工作奠定强有力的保证
此次维护工作由于工作量大，任务重，局领导非常重视，特成立了维护工作领导小组，安排了各乡镇国土资源所全力配合，并由局办公室统一安排车辆到各乡镇对测量标志进行普查。
二、维护工作中具体实施方法
为保证测量标志维护工作有序开展，同时保证维护成果质量，我局制订了测量标志检查、维护及明确保管员工作的专门方案，对维护的组织机构，工作的任务及要求、工作步骤及方法以及工作保障进行了详细的介绍。
三、完善工作内容，为维护工作的进行提供质量保证 此次测量标志维护工作难度大、任务重，维护人员发扬测绘行业艰苦奋斗、无私奉献的精神，克服困难，采取“一标志、一档案”的方法对每一个测量标志点情况进行资料收集和相关记录。对于保存完好测量标志点，维护人员根据《测量标志维护技术规程》要求，对每个测量标志点进行维护，并用数码相机对点位标石维护前后进行拍摄。
维护过程中,进一步加强测量标志保护工作的宣传教育。利用多种宣传渠道，结合实际，继续做好测量标志保护工作的宣传教育。宣传教育的重点对象是各级领导、各有关部门、职工群众和在测量标志分布区域内建设施工单位等，使各级领导和各族群众提高对测量标志保护工作重要性的认识，积极支持测量标志保护工作。
同时,对每一个标志点位所在地周边群众和保管员进行了一次再宣传再教育，让他们更进一步明确永久性测量标志在当经济建设中发挥的重要作用，保管员在保管标志点中应该履行什么样的职责。
四、总结工作成果与经验，为维护工作的完成提供保障 我局测量标志维护工作从2010年6月中旬开始，2010年12月底完成了野外维护工作并完成材料整理，其中县国土局对全县范围内的测量标志进行了查找、拍摄和相关登记工作，绘制作了测量标志点位示意图，明确对全县17个乡镇35个完好的测量标志点进行保护，签订委托保管书并建立测量标志和保管员档案，形成了由专人负责、专人保管的管理制度。
此次测量标志的保护与管理工作解决了长期以来测量标志家底不清、信息不畅、查询不便等问题，便于今后准确、科学、动态地反映了全县测量标志的维护、管理、使用与分
布状况。普查维护工作在领导的重视下，在各乡镇国土所的大力配合下，按时保质顺利完成，我们总结了一些可贵的经验。
一、做好维护工作前的工作准备。我局维护人员对每个点位的情况资料清楚熟悉并根据每个点位的特征，预制警示桩和窨井保护盖、标志盖。
二、提高认识，克服畏难情绪，树立完成任务的信心和决心，精心组织，狠抓落实，是完成这次维护工作的必要条件。
五、维护工作存在的问题
做好测量标志日常管理。应严格测量标志拆迁审批，对未经审批擅自拆迁测量标志的要依法查处。测绘行政执法人员要加强业务学习，提高依法履行职责的水平。
由于测量标志的特殊作用，全社会对它们的重要作用认识不高，保护意识不强，因此加强宣传保护测量标志工作要长久坚持下去。
测量标志 篇3
在计算机辅助测量中, 为了实现从不同空间坐标拍摄的场景图片来实现物体三维信息重构, 需要对场景中的标志点进行识别和定位, 大多数光学三维测量系统采用圆形标志点作为拼接标志点[1,2], 通过拍摄在物体表面的预先粘贴的圆形识别来计算出拼接的变换参数, 本文提出针对人体三维数据提取而采用的标志点提取叙述其提取原理和具体实现方法。
2 识别原理
标志点选用高反射率的标志点, 采用650nm红光照射人体表面, 在图像采集相机的镜头前加中心波长为650nm带通红色滤光片, 用高强度的红光照射人体表面, 减少环境光在成像过程中所占的比例, 由于皮肤的表面对光波的吸收率要远大于标志点的吸收率,人体对650nm光的反射率通常低于30%[3], 而定向反光标志点的反射率接近100% , 在强光下照射下可以形成很好的对比度。调整光圈使得在摄像机中呈现的图像只有标志点部分占据着最大灰度值, 该图像对于识别标志点的识别具有极好的图像质量, 通过图像预处理和图像提取可得到标志点的中心, 图1 为标志点识别结构示意图。
3 系统器件选型和投射光强控制
系统主要与标志点识别密切相关的部分有单色光源、窄带滤光片和定向反光标志点, 在基于机器视觉的精密测量中, 由于被测目标本身的特征的提取精度不高且易受环境光影响, 通常在被测目标上设置光学控制点来产生明显的特征信息来提高测量精度。通常光学控制点可分为被动反光和主动发光两种, 本文中采用被动反光式定向反光标志RRT(Retro-Reflective Target),RRT是使用耐磨高硬度的聚碳酸脂材料和微晶立方体技术制成的钻石级反光膜。每一微晶立方体联结排列后, 在一个平方厘米的材料面积上会有一千个以上的微晶立方角体, 微晶立方角体下层经密封后形成一空气层, 使入射光线形成内部全反射, 从而不需借助金属反射层即可达到最优越的反光效果。其特点是反射光的亮度是漫反射标志点的千倍以上, 且主要受人工照明条件影响, 受环境光影响较小, 通过照明、相机的曝光时间和孔径光阑大小的调节能够得到非常高对比度的理想图像[4]。
光源LED选用台湾亿光电子公司的246-7SDRC/S530-A3 红色LED, 波长为650nm, 频谱辐射带宽为20nm, 其波长相对强度和辐射相对强度如图2、图3 所示。窄带滤光片是一种在光学领域中一种常用光学元件,常用的窄带滤光片为法布里- 柏罗滤光片, 使得滤光片具有极窄的带宽, 选用的650nm窄带滤光片, 半带宽为30nm, 中心透过率>80%, 截止波长400-1100nm, 截止深度<0.1%, 其滤光特性如图4 所示。在很强的辐射照度下人体局部反射光强会很强, 可能会超过CMOS成像时的光强判别阈值, 从而产生了假的标志点信息, 所以需要合理控制LED光源强度, 对物体的照明通常是选用LED组成阵列方式, 使被照射物体获得均匀的辐射照度, 辐射照度的大小可以通过CMOS摄像头获得的图像光强分布来判断图像是否过饱和欠饱和来调节LED发光强度, 根据采集图像的灰度值去控制LED光强形成闭环系统, 利用PWM波原理控制LED通电时间使发光强度调节到适合最佳光亮度;COMS图像传感器采用镁光的MT9M001 单色传感器, 其动态范围为68.2d B,量子效率为50%,PWM的最小占空比调节增量为0.001时可以得到较好的LED光强控制特性。
4 系统软件设计
COMS图像传感器在FPGA时序控制下读取每个像素点的灰度值, 由于定向反光标志可使传感器局部过饱和, 所以可以通过控制镜头的光阑大小和CMOS的增益来减小对背景光的响应, 但在实际单色光照射下, 获得的背景光和定向标志点数据并不是理想的数据, 从灰度直方图上可以得出数据分布分别趋向两个值, 背景光对应低灰度值, 定向标志点对应高的灰度值, 所以对图像进行二值化时, 对于8bits灰度阈值可以取220, 这样很好的突出反光标志的像, 处理过程中把灰度大于220 的像素直接替换成255, 否则替换成0。
经过阈值运算后得到反光标志的图像数据, 是一个类似椭圆形[5]的封闭区域, 用一个矩形覆盖这个椭圆形封闭区域, 可知存在一个最小的矩形覆盖, 根据矩形的四个顶点坐标, 可以得出矩形中心的坐标, 由于圆形标志本身具有对称性, 因为圆形标志与像面的像是线性变换关系, 图像还保持着对称性, 所以矩形中心的坐标可以作为圆形标志点的中心。
CMOS成像器件采集控制时序由FPGA控制, 由于图像数据处理量比较大, 在存储部分采用双静态RAM组成乒乓式缓冲结构, 一个作为实时图像存储一个作为预处理和标志点的识别, 两个静态RAM交替使用[6],首先对SRAM中图像逐行搜索, 第一次遇到灰度为255点即为椭圆的上顶点(Xtop,Ytop), 如果本行中如果有灰度连续为255 则取中间坐标值作为Xtop, 一般受拍摄距离等限制, 每个标志点在图像中占有的像素区域一般为50×50-100×100 个像素以内, 如果标志点像素所占区间大小不在这个范围内, 系统要提示摄像头距离人体标志点过近或过远, 以(Xtop,Ytop) 为起点向下150 个像素为搜索范围, 同理可得到矩形边界的其他三个坐标点(Xleft,Yleft),(Xright,Yright),(Xbottom,Ybottom), 通过在矩形边上的四个点可以得出矩形中心的坐标(Xcenter,Ycenter), 此坐标即为标志点的中心, 本算法具有速度快, 速度远优于最小二乘的圆心拟合算法。
FGPA选用Altera的Cyclone IV可编程逻辑器件,其中主要完成CMOS图像采集时序、图像乒乓缓冲存储时序、图像预处理时序及标识点中心提取, 编程语言使用Verilog HDL可以做到整个系统时序最优。人体三维图像获取通过两种交替图像采集方式获得, 首先投射单色光到人体表面, 采集图像获得标志点信息, 计算得到摄像头在世界坐标中的位置, 然后投射单色结构光到人体表面获得人体局部表面形状, 两种采集方式交替循环可以获得整个人体表面三维轮廓信息。图5 为圆形标志点软件识别过程结果截图, 从直方图上可以看出使用单色光后, 图片灰度值比较集中, 易对图像进行分割, 在没有其他高反射率物体情况下, 标志点识别率接近100%。
5 结束语
本文利用窄带滤光片单色带通特性, 单色光源和高反射率的定向反光标志点, 排除了环境杂散光和皮肤表面反射光对标志点提取的影响, 应用FPGA技术结合局部矩形覆盖和搜索处理可以准确提取圆形标志单的中心, 通过实际应用可以方便有效的对人体三维数据提取中圆形标志点进行准确提取。
摘要：采用高反光率定向反光标志在单色光照明下形成高对比度图像,反射光透过窄带滤光片去除了环境杂光的影响,CMOS图像传感器成像与FPGA技术结合对图像进行预处理和识别,可准确的识别定向反光标志,此方法在实际应用中达到了预期的效果。
关键词：标志点,轮廓,识别
参考文献
[1]任同群.大型3D形貌测量高精度拼接方法与技术研究[D].天津:天津大学,2008.
[2]郭磊.现场条件下大空间3D精密定位原理与方法研究[D].天津:天津大学,2008.
[3]唐建民,傅昌余.皮肤和人体对光的反射规律的初步实验研究[J].激光杂志,1986,7(4):213-215.
[4]邾继贵,于之靖.视觉测量原理与方法[M].北京:机械工业出版社,2012.
[5]马扬彪.三维数据拼接中编码标志点的设计与检测[J].清华大学学报,2006,46(2):169-171.
测量标志 篇4
永久性测量标志巡查维护由市级测绘地理信息行政主管部门统一领导, 以乡镇 (街道) 为单位划分区域, 要求本乡镇 (街道) 测量标志保管员对自己保管的测量标志定期、不定期地进行实地巡查, 了解测量标志的现势情况, 阻止各类有损测量标志安全和使用的行为;一旦发现测量标志有损坏, 及时拍照记录被破坏的情况, 并向上级主管部门汇报。
常州市永久性测量标志巡查维护工作已经开展多年, 早已成为常州市基础测绘的常态工作。通过永久性测量标志巡查维护工作, 建立了全市统一可靠、分布合理、长期保存的平面坐标和高程基准, 促进了测绘成果的共享与服务, 为全市国民经济、信息化建设和社会发展提供了基础地理信息基准。
1 永久性测量标志巡查维护的工作流程
永久性测量标志巡查维护的流程需要定期循环进行, 及时更新现有信息。其工作流程如图1所示:
(1) 收集准备资料
针对本市现存的永久性测量标志的情况资料进行搜集, 包括点之记, 点位照, 点坐标等。
(2) 组织巡查
组织巡查人员对本市各区各街道 (乡镇) 进行巡查, 详细了解各永久性测量标志的现存情况, 计算永久性测量标志破坏率, 发现永久性测量标志保管方面存在的问题。
巡查的内容包括 (如图2) :
(1) 标石:用混凝土或花岗石、青石等坚硬石料制成。埋设在地下或部分露出地面。用于标定地面控制点位置。
(2) 保护井:用水泥、砖瓦等材料砌成.与地面相平或部分露出地面。将标石四周围住。底面呈四方形。用于保护标石。
(3) 指示盘:用混凝土或花岗石、青石等坚硬石料制成。盖于保护井之上。底面呈正方形。用于保护标石、标识测量标志位置并宣传测量标志的重要性。
(4) 标志盖:用混凝土或花岗石、青石等坚硬石料制成。盖于标识之上。底面呈正方形。用于保护标石。
(5) 指示碑:用混凝土或花岗石、青石等坚硬石料制成。竖立在测量标志周围醒目处。底面呈长方形。用于标识测量标志位置并宣传测量标志的重要性。
(6) 宣传牌:用不锈钢等金属材料制成。固定在测量标志周围醒目处。呈长方形。用于标识测量标志位置并宣传测量标志的重要性。
(7) 指示桩:用混凝土或花岗石、青石等坚硬石料制成。竖立在测量标志周围醒目处。底面呈正方形。用于标识测量标志位置并宣传测量标志的重要性。
(8) 觇标:用几米到几十米高的木料或金属制成。架设在观测点上。呈三角锥形或四角锥形。用于标识测量标志位置并作为观测、瞄准的目标。
(9) 保护墙:用水泥、砖瓦等材料砌成。高出地面。将测量标志四周围住。底面呈多边形。用于保护测量标志。
2 永久性测量标志的巡查与维护
2.1 永久性测量标志巡查的方法
各测量标志保管员应坚持实事求是的原则, 需做到每点必到, 每点必查, 利用历年测量标志巡查维护成果资料以及测量标志各点位的点之记进行巡查, 对各点位的标石、保护井、指示碑、指示桩、指示盘、标志盖、宣传牌、保护墙、觇标逐一检查记录拍照存档。记录格式如表1所示:
2.2 测绘技术方法的运用
2.2.1 测绘技术在巡查过程中的运用
为建立长久有效的永久性测量标志巡查机制, 市级测绘地理信息行政主管部门与各区各街道 (乡镇) 的每一个测量标志保管员签订了永久性测量标志保管协议。随着城市面貌的日益变化, 有部分点位所处位置周边也起了翻天覆地的变化, 保管员如果只凭点之记来寻找点位是比较困难的。故市级测绘地理信息行政主管部门委托测绘作业队伍协助测量标志保管员, 通过事先将各测量标志点位坐标录入GPS手簿中, 再利用GPS进行精确定位来帮助寻找, 大大节省了保管员首次巡查的时间。针对环境变化较大的点位, 应重新绘制点之记。
2.2.2 测绘技术在维护过程中的运用
巡查过程中若发现C、D级GPS点以及II、III等水准点破坏严重、无法使用的, 应在其附近适当位置重新恢复埋石及维护。随后利用RTK进行坐标和高程的测定。测定方式采用动态GPS分三次观测 (每次观测调整一次仪器高度) , 每次观测60个历元, 每天观测之前先进行已知点的测量检合, 个别水准点由于受GPS观测条件的限制, 采用GPS配合全站仪进行测量。
2.3 巡查维护信息系统的应用与更新
“数字城市”即信息化的过程, 表现为地球表面测绘与统计的信息化 (数字调查与地图) , 政府管理与决策的信息化 (数字政府) , 企业管理、决策与服务的信息化 (数字企业) , 市民生活的信息化 (数字城市生活) 。随着社会的发展、科学技术的进步, 信息数字化已是大势所趋, 2012年, 我中心自主开发了测量标志巡查维护信息系统, 该系统涵盖数据录入、建库管理、信息查询、统计分析等功能, 实现“从表到图”和“从图到表”的双向查询。可实现测量标志信息的快速定位、查询、统计、图属一体化等功能, 巡查人员通过测量标志巡查维护信息系统对测量标志信息进行更新维护, 保证数据的现势性;同时系统管理员可以通过运行维护系统对服务平台进行日常管理, 包括巡查人员权限管理、数据统计管理和运行维护等功能。
3 结束语
测量标志是国民经济建设、国防建设和科学研究的重要基础设施, 是涉及国家安全的重要地理信息基础。随着时代的变迁、经济的发展, 城市建设规模不断扩大, 测量标志受到损坏而失去使用效能的情况时有发生, 部分是因为市政基础设施建设、村庄拆迁、小区建设等不可避免的因素, 而有些则是人为破坏。因此必须定期进行巡查, 加强管理和宣传力度, 办好委托保管, 及时掌握点位现状, 依法查处各类违法损坏测量标志的行为, 便于测量标志的长期使用。
摘要：永久性测量标志是测定地面精确坐标、研究地球形状、地壳形变和为现代空间科学提供地面坐标精确数据的重要基础设施。随着城市化进程的发展, 部分永久性测量标志已经遭到了不同程度的破坏。为了确保测量标志处于完好状态, 利于使用, 能随时服务于经济建设、国防建设和科学研究等领域, 应加强对测量标志的巡查和维护。本文以常州市的巡查维护工作为例, 阐述了永久性测量标志巡查维护工作中测绘技术的应用。
关键词：永久性测量标志,巡查维护,技术方法,巡查维护信息系统
参考文献
[1]张墨.新形势下测量标志维护思考[J].城市建设理论研究, 2013, (15) .
测量标志 篇5
关键词：种植修复,上颌前牙区,锥形束CT,测量
口腔种植技术已逐渐成熟, 成功率较高。随着社会的进步, 生活水平的提高, 牙种植治疗被越来越多的人所接受。在上颌前牙区牙种植不仅要求功能的修复, 而且要求美学修复。由于中国北方汉族人种前牙区骨质较薄, 美学稳定性差, 要求临床工作者熟识上颌前牙区解剖特点, 保证手术的顺利进行和长期的美学稳定。同时随着测量技术的进步, 锥形束CT (Cone beam CT, CBCT) 作为无创检查手段在口腔种植领域广泛应用, 为口腔种植术前设计提供保障。
1 材料和方法
1.1 标本来源
2009-12~2012-12在佳木斯大学附属口腔医院口腔种植科就诊的以“上颌前牙区缺失”为主诉的患者。入选标准:汉族;籍贯为黑龙江省;前牙区拍照清晰。排除标准:非汉族;非黑龙江省籍贯者;图像未能包含美学区者。
1.2 CBCT影像学检查
应用柯达9000C锥形束CT扫描, 扫描参数:70k V, 8m A, 10.8s, 放射剂量:174m Gy/cm2, 层厚100μm, 360层。参考线与鼻翼耳屏线平行投照, 扫描范围包括牙槽嵴顶至鼻底平面。
1.3 上颌前牙区的三维重建
硬件:thinkpad T530 (Intel酷睿i7 3520M, 2.9GHz, 双核心/四线程, 内存8GB, 双显卡NVIDIA Optimus NVS 5400M+Intel GMA HD 4000, Windows 7 Professional 64bit) , 三维重建和测量软件:KDIS3DModule (医学三维重建软件, 美国柯达公司) 。
1.4 上颌前牙区骨标志点测量
上颌中切牙、侧切牙、尖牙牙体长轴处的可用骨高度和宽度的测量, 高度测量起点于牙槽嵴顶, 终止于鼻底。宽度测量包括3个位点 (牙槽嵴顶处, 距牙槽嵴顶5mm处, 距牙槽嵴顶10mm处) 唇腭侧剩余牙槽骨的厚度, 该文就距牙槽嵴顶5mm处数据进行统计分析, 见图1。
图1上颌中切牙 (A:有牙, D:无牙) 、侧切牙 (B:有牙, E:无牙) 、尖牙 (C:有牙, F:无牙) 牙体长轴处的可用骨高度 (1、4线距鼻底距离) 和宽度 (2、3、4处) 的测量。
1.5 设计、实施、评估者
实验设计为通讯作者、干预实施为第一、二作者, 评估为第三作者, 均经过正规培训, 实验过程中由第一作者进行测量, 第二作者进行复核, 第三作者进行统计分析, 采用盲法评估。
1.6 统计学处理
采用SPSS15.0软件完成统计处理, 实验数据以表示, 计量资料组间比较采用t检验, P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 上颌前牙区三维重建
CBCT获取上颌骨Dicom图片, 应用KDIS3DModule软件进行上颌前牙区三维重建, 取得良好空间分辨率的影像, 各个解剖位点, 如牙体外形, 牙槽骨的形态, 鼻底形态, 切牙管的相对位置和形态等能够清晰显示, 但是CBCT密度分辨率不佳, 对软组织的分辨较差。
2.2 CBCT测量结果
61例北方汉族前牙缺失患者可用骨高度测量结果如表1, 上颌前牙区牙缺失后距牙槽嵴顶5mm处的可用骨宽度测量值如表2所示。侧切牙和尖牙缺失后, 男女可用骨高度测量数据, 性别差异小, 无统计学意义 (P>0.05) , 而可用骨宽度性别差异明显 (P<0.05) 。中切牙缺失后可用骨高度和宽度, 性别差异有统计学意义 (P<0.05) 。
*:男 (M) 女 (F) 对比差异具有显著性 (P<0.05)
*:男 (M) 女 (F) 对比差异具有显著性 (P<0.05) 。
3 讨论
口腔种植修复技术在branemark教授提出骨结合理论并得到学术界公认后得到了飞速发展和广泛应用, 直到20世纪末, 获得骨结合还是牙种植的主要目标, 并以此作为判定种植体成功的主要标准[1]。同时提出放置在中等或劣质的骨质里更容易失败[2], 而且牙槽骨的高度和宽度对种植体的选取具有重要意义。种植体在上颌前牙区, 造成牙缺失的原因主要有外伤、牙周病、根管治疗失败、烤瓷修复失败等。一旦牙缺失后, 牙槽骨不能保持骨吸收与再生的相对平衡, 造成牙槽骨向上、向内吸收, 唇侧凹陷形成。在种植手术时, 若不考虑剩余骨量直接邻牙牙体长轴方向植入种植体容易造成唇侧壁穿通, 若按照剩余骨量方向植入种植体则会使牙槽嵴长轴与牙冠的长轴夹角较大, 形成浮现外观[3]。随着种植技术的日趋成熟, 种植成功的标准在不断提高和细化, 不仅要求生物学的成功, 而且要求美学的成功[4]。因此, 种植手术前对上颌前牙种植区牙槽骨形态以及骨量精确测量是必要的。提前掌握种植区牙槽骨情况, 对骨量不足者采用骨增量技术[5]。因为在上颌前牙区行牙种植手术时, 为了获得前牙区良好的美学效果, 要求唇侧保留至少1mm的骨厚度, 由于上牙槽座点的存在, 该处骨量较少, 容易损伤前牙根尖和切牙管等解剖结构。
为了降低上颌前牙区种植风险, 学者们采用多种方式对其进行测量, 例如手工直接测量法、X线平片测量法、X线曲面体层测量法、螺旋CT测量法、锥形束CT测量法等。使用游标卡尺对在尸体标本或颅骨标本上解剖结构进行测量, 其使用原理简单易懂, 测量方便快捷, 但只能测量端面尺寸, 轴、孔直径等, 测量功能单一[6]。在测量过程中, 测量物体如果不和游标卡尺在同一直线上, 只能进行间接测量, 而且在测量者测量数据时, 视觉误差和读数误差都会影响测量结果。但是口腔种植手术的测量是在活体组织中测量, 因此游标卡尺的测量方法受限。X线平片是最早应用在种植术前测量颌骨骨量及解剖结构的方法。其成像清晰, 但拍摄的照片较局限, 要想多角度观察颌骨特点需要拍摄多张X线片, 对被测量者造成伤害。而且这种测量方法是通过测量者用肉眼直接观测并分析种植区牙槽骨吸收情况及剩余牙槽骨高度及宽度等, 因为拍摄角度的易变性, 使得此种测量方法并不精确。目前应用最广泛的口腔种植手术前的诊断是曲面体层片, 其观察范围大, 操作简单快捷, 放射剂量较小。但是有影像放大作用, 在对解剖结构的位置大小以及牙槽骨形态高度等进行测量评估时造成误差, 因此通常在测量位点牙槽嵴上放置钢球加以矫正。在上颌前牙区域进行曲面体层投照还会受到颈椎的影响致使该区域影像不清晰。X线平片和曲面体层片都只能对解剖结构进行二维投照, 无法满足日益提高的种植体三维植入方向的准确预判, 特别在美学要求很高的上颌前牙区域, 学者们采用三维影像学检查手段来获取该区域的三维数据。
螺旋CT能够获得多层面的清晰的断面图像, 并可以将其进行三维重建, 准确做出定量分析[7], 并在上颌骨骨量测量中有重要参考价值[8]。同时螺旋CT密度分辨率高, 能准确判断牙的外形形态、周围牙槽骨量、切牙管、鼻底等解剖结构的位置、形态。但是螺旋CT放射剂量较大、进行三维重建费用高。MRI技术同样可以进行三维重建, 并且对人体没有X线辐射损伤, 对种植区的颌骨结构不用进行三维重建即可多角度的观察测量, 尤其在区分种植区软组织和重要的解剖结构方面具有明显优势。但是MRI的费用相对较高, 会给患者造成一定的经济负担, 口腔内存在金属修复体时存在伪影影响阅片。现如今, CBCT已成为口腔种植领域最佳的影像学检查方法之一, 在国内外均广泛使用。尽管CBCT密度分辨率不如螺旋CT扫描[9], 其对目标区域可以进行三维重建、切割、测量, 同时配合相应的软件可以进行手术模拟, 其空间分辨率高, 清晰地显示每一个细微的解剖结构。国内外也有许多学者对CBCT和其他测量技术进行了比较, 认为CBCT的几何精度非常高, 辐射剂量极低[10], 而且价格适中。本实验研究结果也证实CBCT是目前口腔种植手术前骨量判定的最佳检查手段。
参考文献
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