三维头影测量技术（精选5篇）
三维头影测量技术 篇1
头影测量能分析患者颅颌面部的生长发育情况,正确诊断正畸类疾病,已广泛应用于临床,评价错颌畸形治疗也有重要的价值[1]。随着锥形束CT的推广应用,对三维头影测量临床研究也越来越多[2]。本次研究中,随机选择2012年1月—2015年12月该院收治的75例口腔正畸患者临床资料进行分析,对25例正畸患者应用效果分析,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
随机选择2012年1月—2015年12月该院收治的75例口腔正畸患者临床资料进行分析,其中30例为严重骨性错颌畸形,45例为骨埋伏牙;男性28例,女性47例;年龄10~17岁,平均年龄(13.2±1.7)岁;患者因埋伏牙造成滞留乳牙,排除了全身疾病、家族遗传病患者。所选75例研究对象均拍摄全景片和头颅定位侧位片。
1.2 方法
1.2.1 CBCT设备
选择Ka Vo 3D EXam,在工作站配置PC机选择WIN7操作系统,500G硬盘,应用In VivoDental5.1软件进行分析。
1.2.2 CBCT检测方法
根据Ka Vo 3D Exam锥形束CT拍摄影像,受检患者面部中线保持和地面垂直,保持坐位,使眶耳和地面平行,对受检患者头位进行固定以后,指导患者保持平静,存储数据到工作站,对数据文件进行存储。在正畸工作站的电脑安装In Vivo Dental5.1软件,对患者影像数据做三维重建处理,根据软件3D模块进行分析。对三维头像测量后,选取11项角度测量后对常用标记点标记,对受检者上下颌骨和左侧上下中切牙、磨牙做三维描计,根据软件操作程序进行操作。完成描记后,自动生成结果,输出界面重建数据点、线、面。再由同一医师对75位受检患者行传统头影测量术,间隔1周测量,共测量3次后取平均值。
1.3 观察指标
观察并记录75例受检患者实施三维头影测量与传统测量法,比较不同测量方法的应用效果,其中测量指标包括ANB角、MP-FH角、L1-NB角、SNA角、U1-NA角等[3]。
1.4 统计方法
采用SPSS 17.0统计学软件对所有数据进行分析,计量资料用(±s)表示,采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
三维头影测量技术与传统测量法相比,ANB角、MP-FH角、L1-NB角、SNA角、U1-NA角等对比差异具有统计学意义(P<0.05),见表1。
3 讨论
临床研究中对锥形束CT生成头影测量定位平面没有统一规定,大多是根据医生经验对基准平面进行目测,有时以眶缘结构定位,定位间头位有所区别会影响测量值。三维头影测量参考平面包括正中矢状面、眶耳平面、冠状面及咬合平面、上下颌平面等。其中校正头位方法有确定6个标记点的方式,也有根据S、N、ANS、Cg等三点对正中矢状面确定。也有研究应用3DIRP平面和NHP平面当作参考平面,测量结果显示未见差异,可见,3D IRP平面可信度更高[4]。
CBCT转化头颅侧位片和传统头影测量标志点对比,三维头影测量技术在临床上已得到广泛认可,可是,这项诊断技术并不完善,三维数据更为复杂,临床在很长一段时间内还是要将二维头影测量应用于三维影像。所以,大量研究人员对锥形束CT转化头颅侧位片和传统测量定点进行对比,研究结果表明,CBCT转化定点的精确性明显比传统头颅侧位片高。也有研究发现,将3D测量和2D测量准确度进行对比,以干颅骨测量和三维头影测量进行对比,统计分析对比结果显示,应用CBCT三维头影测量结果和直接测量干颅骨结果无明显差异,应用传统头影测量结果和直接干颅骨测量结果对比,差异有统计学意义。
该研究结果显示,三维头影测量技术与传统测量法相比,传统头影测量ANB角(0.77±2.62)°、MP-FH角(32.0±4.1)°、L1-NB角(28.1±3.5)°、SNA角(79.5±2.2)°、U1-NA角(26.7±4.2)°;三维头影测量ANB角(1.50±1.91)°、MP-FH角(33.0±3.0)°、L1-NB角(82.2±2.4)°、SNA角(81.5±1.9)°、U1-NA角(28.5±3.8)°;对比差异具有统计学意义(P<0.05),与刘建东等[5]在《三维CT重建在口腔正畸中的应用研究》一文中所得到的研究结果“:三维CT重建对埋伏牙的检出率为26.3%(10/38),与常规方式的检出率7.8%(3/38)比较,差异具有统计学意义(P<0.05)”基本一致,提示在口腔正畸中三维CT重建能够清楚显示出牙体表面的立体结构,对牙齿正畸的临床治疗具有明显的指导作用,但具有较大的放射性和较高的价格,因此,需要医生学者对其在临床有针对性应用。可见,三维头影测量与传统头影测量相比,具有更大优势,但是,对三维头影测量并没有统一的标准,临床研究中要加强对三维头影测量的标准化和统一化,以便可以充分应用CBCT-三维头影测量应用于临床。三维头影测量在口腔医学中的应用越来越广泛,帮助正畸三维头影测量提供了重要的硬件基础[6]。传统二维影像测量基准点建立和三维影像有着较大的差异,需要建立新系统对三维影像测量法进行规范,以此可以精确三维测量坐标系统[7]。其中新三维测量坐标系统有坐标原点、测量标志点及基准平面、三维参考平面等,而新支可以实施二维平面距离和角度,为患者实施常规的测量,完成三维空间距离、面积、体积等方面的测量。虽然有多种软件具备三维测量分析功能,可是,在三维测量原理和测量方式上有很大区别。三维头影测量能为用户设置自定义坐标系和基准点等,通过对各项目的分析,实施个性化头影测量,满足不同类型和需求的临床应用,满足临床研究。而且,应用三维头影测量还可以内置传统头影测量法,对标准、描记定点及分析方法等做出准确的分析[8]。
总之,口腔正畸学中三维头影测量技术与传统测量技术相比,定点描记效果好,对正畸患者矫治方案设计具有重要作用,可以为患者临床正畸提供参考,值得推广应用。
摘要：目的 评价口腔正畸学中三维头影测量技术的临床应用效果。方法 随机选择2012年1月—2015年12月该院收治的75例口腔正畸患者临床资料进行分析,其中30例为严重骨性错颌畸形,45例为骨埋伏牙。实施常规全景片和头颅定位侧位片检查后,应用CT拍摄锥形束,导入软件行三维头影测量,与传统测量法对比,比较不同测量方法的应用效果。结果 传统头影测量ANB角(0.77±2.62)°、MP-FH角(32.0±4.1)°、L1-NB角(28.1±3.5)°、SNA角(79.5±2.2)°、U1-NA角(26.7±4.2)°;三维头影测量ANB角(1.50±1.91)°、MP-FH角(33.0±3.0)°、L1-NB角(82.2±2.4)°、SNA角(81.5±1.9)°、U1-NA角(28.5±3.8)°;三维头影测量技术与传统测量法测量结果相比,ANB角、MP-FH角、L1-NB角、SNA角、U1-NA角等对比差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 口腔正畸学中三维头影测量技术与传统测量技术相比,定点描记效果好,对正畸患者矫治方案设计具有重要作用,可以为患者临床正畸提供参考,值得推广应用。
关键词：口腔,正畸学,三维头影测量技术,传统技术
参考文献
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三维头影测量技术 篇2
关键词：工程测量；三维测量技术；数字测绘
前言
工程测量学属于一种研究工程在规划设计、施工建设中测量技术、理论与方法的相关学科，是应用科学的重要组成部分，主要包括了项目工程各个环节的测量的所有事项，如环境勘测、图纸的设计、现场工作以及日常管理等，对经济社会建设与国防科技方面都有所设计，而且也承担了服务经济社会、民生改善等方面的义务，能够促进我国的经济社会发展。因此，笔者主要针对于此，分析了工程测量与三维测绘技术的发展前景，以此促进我国工程測量建设的合理发展。
一、三维测绘技术的发展现状
当前三维测绘的发展现状并不乐观，主要从三维测量仪器来对当前的三维测绘技术发展现状加以说明。
（一）全站仪。作为一种能够同时对角度与距离进行测量的仪器，全站仪属于标准的三维测量仪器。具有水平角、斜距自动显示、垂直角、对镜站坐标、高程以及平距等进行自动计算等特点[1]。然而传统的2+1维测量主要借助水准面当做基准面，从而使得大地水准面影响测量的精度。
（二）卫星定位测量系统。对于卫星定位系统来说，其点位坐标的获得主要是位于地心直角坐标系中的三维坐标，是一种真正的三维测量系统。它本身的测量精度比较高，对于双频GPS的点差分可以将测量精度精确到毫米级。但是，从目前来看存在着一种比较不规范的做法，转换卫星定位结果到大地坐标系中，因此比较传统的2+1维测量结果，差值比较大。主要是因为大地水准面不够精确，造成对二维测量结果的影响，其精度比较差。
（三）三维激光扫描仪。对于近几年来发展起来的三维测量仪器，三维激光扫描仪的扫描速度比较快，而且也有较高的点位精度与点位密度等，另外其普及速度也比较快。对于这种仪器来说，对水准面的依赖程度比较高，而且大地水准面精度也不会对其产生影响。
二、工程测量与三维测绘技术的发展方向
（一）三维地理信息系统研究。尽管三维测量技术在仪器方面已经得到了一定发展，然而在制定标准与规范、理论研究以及研制软件方面还存在一定的问题。对于测绘来说，作为GIS的前端系统，三维测绘的数据有助于三维GIS的实现。因此，应该加强3DGIS的研究，使3DGIS软件系统能够尽快研制出来[2]。
（二）三维测量软件研制。当前，大地测量软件与数字化测图软件都是以2+1维系统软件为基础的，因此急需研制一种合理的三维测量软件系统。
（三）三维测量的理论研究。从2+1维系统到三维系统，尽管坐标维数没有增加，然而却增加了一定的复杂性。实质上，2+1维空间是一个鸟瞰空间，仅仅通过从上到下的角度，对地球表面进行描述。但是对于三维空间来说，不仅能够实现自上而下的鸟瞰，还可以进行自下而上、从里到外、从外到里…各个角度都能得以实现，属于全方位的表达。因此，应该在这一系统下，研究空间目标的储存、测量、管理、查询以及传输与表达等方面。
三、测量技术的研究与发展
（一）测绘传感器的研究。传感器的范围比较广，GPS接收机、马达驱动的全站仪以及CCD数码相机等。这些可以自动化与高精度地对数据进行采集的设备在当今社会得到广泛的发展。大型工程要想实现安全施工以及合理运营，需要保证高精度性与实时性，因此这就需要各个层面与知识类型的科技人员进行合作，对工程的安全状态进行全面的了解与掌握，对建筑物的实时状态进行综合分析。所以，应该对传感器的自动化与高精度特点进行充分利用，从而使数据的自动采集、传输、处理与表达等得以实现。
（二）工程测绘中对摄影测量技术的运用。当前，在城市与工程测绘中对摄影测量技术的运用比较普遍。受到质量与精度较高的仪器的影响，研制与生产摄影测量仪器能够与计算机技术相结合，能够将实时三维空间信息积极提供出来。不但可以实现对物体的相互隔离，还能使外爷工作量得以减少，促进测量精度的提升，以及效率的增强等，还可以将品种多样的成果积极提供出来。当前，城市工程中的一些比例尺较大的地形测绘公路、铁路等的定位中，能够发挥一般测量不具有的功能，因此其发展与应用前景比较广[3]。当前，因为出现了全数字摄影测量工作站，使得摄影测量技术又具备了新的技术方法，这一技术在大中城市中的勘察方面得到了一定的应用。摄影中应用这一技术可以加强野外控制点的联测工作，促进航测成图效率的提升，增加企业效益，能够实现工程摄影测量的信息化与数字化发展。
（三）精密工程与大型工程、工业测量的积极发展。当前，我国国民经济的已经得到了积极发展，而且一些工业自动化生产线设备以及超高精度设备的安装已经越来越多，也增加了一些大型工程建造的安全测量等，这些都要求工程测量工作应该进行创新型的发展。要想使规模较大、技术先进的建设工程与工业生产的积极发展，需要针对设计要求，进行施工与安装，保证其正常运用，还要对质量与安全得到积极的保障，借助高精度的特殊方式进行测量，能够使特种精度工程与工业测量得以形成[4]。这种工程测量主要依靠现代大地测量学与技术理论与方式，通过对专用仪器与设备的运用，借助高精度与高科技的特殊方法，能够在特种工程与工业生产中运用，从而积极发挥特种工程的测量效果。
结论
总而言之，当前我国经济社会发展越来越快，工程建设也越来越多，而工程在施工方面也越来越复杂，在技术与质量方面的要求也比较严格。因此，应该积极发挥三维测绘技术的积极作用，达到工程测量的技术要求。另外，因为工程测量设计的领域比较广，也会涉及到新的发展领域，因此应该对工程测量技术的发展进行积极关注，才能促进我国的工程测量技术的发展，能够向世界先进水平迈进，促进我国工程测量技术的信息化、自动化方向发展，使我国的工程建设达到一个崭新的高度。
参考文献：
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三维头影测量技术 篇3
1 材料与方法
1.1 实验动物
选取兔龄为3 月, 体重为 (1.8±0.2) kg的年轻雄性家兔16 只 (由西安交通大学动物实验中心提供) , 随机分为对照组8 只, 实验组8 只。实验前圈养1 周, 熟悉环境。
1.2 实验方法
1.2.1 动物的麻醉、安置骨标志点
以0.6 ml/kg的剂量静脉注射3%戊巴比妥钠使其完全麻醉, 用低速手机在双侧的前颌骨上, 距上切牙约1 cm的膜龈联合处安置钛合金钉 (直径1.5 mm, 西安中邦钛生物材料有限公司提供) , 作为前颌骨标志点 (图 1) 。
1.2.2 牵引器的设计与制作
根据上颌前方牵引矫治器的原理, 制作适合于兔的外置式前牵引装置。其矫治器由外置式前牵引装置、白合金上切牙冠套及牵引橡皮圈组成[1]。外置式前牵引装置用直径为3.5 mm铁丝弯制, 在兔颈部弯制固定于头颈枕部的项圈, 项圈的四角上配置直径1.0 cm小孔, 通过皮绳固定于兔的两侧上肢, 术者可自由取戴;在项圈上方的正中双股铁丝平行向前伸出一弧形牵引支架, 用来做为前方牵引的固定支架。在兔顶枕部剪除兔毛, 用自凝塑料制作外形吻合、组织面粗糙的塑料帽, 包埋固定弧形牵引支架, 保持牵引架的稳定 (图 2) 。在石膏模型上用白合金片制作上颌2切牙的套冠, 用0.48～0.56 mm的方丝弯制牵引钩, 将牵引钩点焊在套冠唇侧中央, 修整外形打磨抛光, 用磷酸锌粘固剂将套冠粘固于兔切牙上。安置特制外置式牵引支架, 链状橡皮圈连接外置支架和切牙冠套上的牵引钩, 向前持续弹性牵引, 每日更换链状橡皮圈, 测力器测量力约为3.43 N。上颌前牵引方向位于鼻骨中线平面, 平面下-30°斜下方向牵引。
1.2.3 实验设计
实验组和对照组均于实验前安置钛合金骨标志钉, 取上颌海藻酸钠印模, 硬石膏灌模。用此模型做为最初的研究模型, 并制作上颌切牙的套冠。所有实验兔均粘固套冠, 而仅给实验组加载外置式牵引支架并施加牵引力。实验第30 天取上颌石膏模型。
(箭头所示为标志钉)
(箭头所示为耳塞及眶针)
1.3 检查方法
1.3.1 模型测量
2 组动物分别于实验前、后取石膏模型, 测量双侧标志钛钉与上颌第一磨牙近中尖间距离。每一值测3 次, 取平均值。在本实验中, 兔后牙区未受任何外力, 因而于实验前、后测量标志钛钉与上颌第一磨牙近中尖间的距离, 可较为直观地反映前颌骨在矢状方向上的改变。
1.3.2 头颅定位片拍摄与测量
分别在标志钉植入后即刻和处死前为2 组实验兔拍摄头颅定位X线片。全麻下由同一人将兔用自制头颅定位架固定, 用耳塞、眶针和标尺将兔头颅的外耳道和眶下点固定在统一平面内 (图 3) , 定位投影X线机型号:SIEMENS- 5968573D3200。以颧弓中心为固定点, 球管距X线片1.6 m, 使拍摄侧位片的位置统一, 拍摄条件一致 (60 kV、10 mA、1 s) 。
根据文献[2-3]的报道, 结合本研究的特点及目的, 选择骨性解剖标志点 (图 4) , 标志点的确定及测量由同一人完成。Po:颅顶点;So:耳点;E:眶点;N:额颌缝点;A:前颌突点;Pr:上颌唇侧前牙槽点;Bu:上颌腭侧前牙槽点;Iu:上颌切牙点;Mu: 上颌后牙槽点;U1上颌后牙弓最前点;U3: 上颌后牙弓最后点;L1:下后牙弓最前点;L3:下后牙弓最后点;Id:下颌唇侧前牙槽点;Bi:下颌腭侧前牙槽点; Li: 下颌切牙点; Mi:下颌第一磨牙近中面与牙槽骨的交点;Gn:下颌角最下缘点;Mn:下颌角前切迹最凹点;Me:下颌角前份最低点。X线片的测量分析由计算机完成。测量项目: (1) : 代表上颌相对于颅脑倾角: ①PrE/SoE, ②MuBu/SoE, ③UlU3/SoE, ④E- 骨标志钉/ SoE; (2) : 代表上颌相对于颅脑的大小位置关系: ⑤ E- Pr′, ⑥E- 骨标志钉′ (以PoE平面为参照) ; (3) : ⑦上颌自身长度Mu- Pr; (4) 上切牙相对于颅脑倾角: ⑧IuE/SoE, ⑨1/SoE, (5) 下颌相对于颅脑倾角: ⑩IdE/SoE, (11) GnMe/SoE; (6) 下颌相对于颅脑的 (大小) 位置关系: (12) So′- Mi′, (13) So′- Id′ (以PoE平面为参照) ; (7) 下切牙及牙槽位置: (14) undefined, (15) Id- Li。
注:Pr′: Pr点至PoE平面的垂足; 骨标志钉′: 骨标志钉点至PoE平面的垂足; So′: So 点至PoE平面的垂足; Mi′: Mi点至PoE平面的垂足; Id′: Id点至PoE平面的垂足 (垂足:该点向PoE做垂线与PoE的交点)
2 结果
2.1 动物实验观察
所有实验动物均顺利耐受实验全过程, 进食无困难, 体重均有所增加。实验组兔在牵拉过程中上颌逐渐前突, 切牙咬合关系逐渐变为Ⅱ类错, 覆盖明显加大, 而对照组兔切牙覆盖无明显改变。
2.2 模型测量结果
前颌骨标志钉与上颌第一磨牙近中尖间距离的测量结果, 见表 1。
2.3 头颅定位测量
结果见表 2。
实验后实验组上颌骨相对于颅脑矢状方向的各项测量值 (PrE/SoE、E- 骨标志钉/ SoE、E- Pr′、 E- 骨标志钉′、 Mu- Pr) 与对照组比较明显增大, 经成组t检验, 有显著性差异 (P<0.05) 。腭平面 (MuBu/SoE) 、平面 (UlU3/SoE) 相对与颅脑的角度改变, 两组间无显著差异 (P>0.05) 。实验组牵引后上切牙相对于颅脑的倾角 (IuE/SoE、1/SoE) 加大。实验后下颌骨的位置 (IdE/SoE、GnMe/SoE、So′- Mi′、 So′- Id′) 实验组与对照组之间无显著性差异 (P>0. 05) 。实验组下切牙相对于颅脑的倾角undefined) 加大, 且比对照组明显伸长 (Id- Li) 。
经成组t检验分析, ①vs③, P>0.05;②vs④, P<0.05; (3) ②-①vs④-③, P<0.05。可认为牵引30 d与自行生长30 d前颌骨标志钛钉与上颌第一磨牙近中尖间的距离有显著性差异。
3 讨论
目前国内外对上颌前牵引的研究, 较多文献是临床回顾性研究[4], 也有的采用激光全息干涉法、三维有限元模型等[5]方法进行研究, 但是缺乏必要的动物实验。目前对骨缝应力下改建的了解主要来自于腭中缝、矢状缝, 模拟临床上颌前牵引的研究还很少。因此建立一个合适的、接近于临床的上颌前牵引动物模型, 提供合适的上颌前牵引矫形力, 观察上颌周围骨缝的改建很有必要。兔是研究颅面生长发育最常用的模型动物之一, 我们在实验中选择3 月龄的家兔, 此时家兔尚处于生长发育期, 在此阶段牵引上颌, 能引起较好的组织反应;同时又考虑因实验周期较长, 动物对实验的耐受性问题。本实验装置制作简单, 加力方法灵活, 无外科性损伤, 可即时进行牵引, 动物耐受性高, 采用的动物价廉易得, 可做较大样本量的研究。
本研究建立的模拟上颌前牵引动物模型, 矫形力的施加是以颅骨作为支抗, 对颅骨产生的是向后的力, 对上颌骨产生向前的拉力, 这与临床上颌前牵引时颅骨、上颌骨受力方式基本相同; 同时, 兔上颌 深埋于牙槽骨内的2 颗门齿, 可用做支抗, 承受矫形力, 与目前临床上颌前牵引时所采用的牙支抗用于骨矫形治疗原理一致, 因此, 本实验模型在最大程度模仿了临床上颌前牵引的效果。在本研究中, 我们以钛合金钉做为前颌骨标志点, 大量研究表明钛种植钉能与骨组织形成界面整合, 这种界面整合使种植钉可以保持几乎绝对的稳定, 在口内能克服咀嚼力的影响而不移动[6]。实验中模型测量双侧骨标志钛钉与上颌第一磨牙近中尖间距离, 实验组前颌骨平均前移了1.89 mm, 而对照组仅为0.11 mm, 2 组间的差异有统计学意义;头颅定位X线片测量发现在矫形力作用下, 上颌骨相对于颅脑矢状方向的各项测量值在实验后2 组间的差异有统计学意义。研究结果显示:在矫形力的刺激下, 上颌骨发生适应性生长改建, 使上颌向前移动;而实验组腭平面 (MuBu/SoE) 、平面 (UlU3/SoE) 相对与颅脑的角度虽有改变, 但无统计学意义, 说明本实验使上颌骨平行前移没有明显旋转。尽管尚无实验证明兔上颌抗力中心的位置, 但从人类相应资料推测, 抗力中心对于上颌的牵拉运动至关重要, 牵引力矢量越接近抗力中心旋转越小。我们的实验中牵引方向位于鼻骨中线平面, 平面下-30°斜向下, 牵引力方向较接近上颌抗力中心, 这可能是未发生旋转的主要原因。另外, 临床应用上颌前牵引时, 以颏部及额部作支抗牵拉上颌骨向前, 上下颌骨之间的交互作用抑制下颌骨的生长并使其功能性后退, 产生向下向后的顺时针旋转, 而在本实验中, 不以颏部作支抗, 下颌没有受到向后的分力, 故不会产生向下向后的顺时针旋转, 实验后下颌骨的位置实验组与对照组间无显著差异。
注:②为上颌骨相对于颅脑矢状方向测量值; ③为下颌骨相对于颅脑矢状方向测量值;成组t检验分析, (1) 组vs (3) 组, P>0.05; (2) 组vs (4) 组, ①为P<0.05.
实验中代表兔上切牙倾斜度 (IuE/SoE、1/SoE) 的数据在实验后2 组间出现显著性变化, 提示在模拟上颌前牵引矫形力作用下, 兔表现出了上颌切牙的唇向倾斜。这与Ngan[7]临床研究发现一致, 故牙支抗作为骨矫形的固定有其局限性。Smalley[8]将骨结合种植体植入猴的上颌骨, 通过种植体前牵引上颌骨, 取得了满意的效果, 很有借鉴意义。下切牙的唇倾度undefined) 、长度 (Id- Li) 在实验后2 组间有差异, 实验组下切牙出现伸长、相对于颅脑倾角加大, 考虑是由于缺乏磨耗和代偿性的改变。
总之, 本实验建立的上颌前牵引兔动物模型, 选用生长发育期的兔为实验动物, 模拟临床上颌前牵引矫形力的应用, 通过施力30 d前、后的模型测量、X线头颅定位侧位片的测量分析, 发现它能加速生长发育期兔上颌的向前生长。虽然本实验前牵引兔上颌与临床上颌前牵引模式不完全一致, 但也在一定程度上模仿了上颌前牵引的效果, 而且本实验装置制作简单, 加力方法灵活, 可以作为一种简便可行的研究上颌前牵引的动物实验模型。
参考文献
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三维头影测量技术 篇4
关键词：三维激光；扫描技术；露天矿测量
露天矿测量的主要任务是矿山储量的测量，测量结果对管理者对于矿区的监管具有重要意义。传统露天矿测量方式具有一定的缺陷，不能够准确地反映出露天矿的真实开采情况，并且需要消耗大量的人力物力。而采用三维激光扫描技术则可以提高露天矿测量的精度，测量时间也大幅缩短，能够给管理者提供更加直观准确的测量数据。
一、露天矿测量的概念和主要目的
露天矿测量指在露天矿的设计及开采阶段，为指导和监督露天矿的开采和剥离所进行的一系列的测量。露天矿测量的工作内容主要有： 建立矿区基础测量控制网和进行矿区的地形测量、采场测量、线路测量等地质测量，对露天矿的边坡稳定性进行观测，计算矿区的矿体体积，检验地质测量成果，计算矿区储量以及绘制测量图和编制年报等。
矿山储量地质测量是露天矿测量的主要目的。矿山储量地质测量是以矿山占用资源储量登记依据的矿产勘查报告或储量核算报告和上年度矿山储量年报为基础，运用矿山测量和矿山地质编录、矿山采样测试等技术手段，通过矿山地质资料整理，估算矿山本年度的开采量、损失量以及资源储量增减量，编制矿山储量年度报告，对矿山本年度保有资源储量进行年度结算[1]。
二、传统露天矿测量方法的缺点
（一）测量精度较低
传统的地质测量方式是在要测量的矿区范围内，选取一些地形特征点，间隔一定距离来进行数据采集，之后根据这些选取的点进行矿体计算，因此，传统地质测量结果的准确性主要取决于所选取的点的数量、位置和选择的计算模型。对于比较平坦的矿山开采面来说立尺点的位置和数量有一定的保证，测量结果相对来说比较准确。但由于矿山在开采时会在开采面形成许多不规则的曲面，尤其对于露天矿，开采面比较复杂，许多地方作业人员基本无法达到，因此立尺点的位置和数量便不能得到满足，由于采点之间的距离相对较大，测量结果的精确度便会降低。
根据 《地质矿产勘查测量规范》（ GB/T18341—2001） 的技术要求，剖面点的高程中误差不得超过 1/3 等高距[2]。传统的地质测量技术很难达到这样的精度要求，从实际测量工作来看，许多矿山的储量测量都需要结合多种指标如炸药的用量等来进行多次核算，由于传统地质测量技术精确度不高，已经严重影响了矿山储量的可信度。
（二）测量速度较慢
传统的地质测量方式需要人工进行立尺点的确定和测量，在投入人手充足的情况下，一个工作小组在一个工作日一般只能够测量一个矿山，再加上必须的准备工作和数据测算，一般完成一个矿山的测量工作便需要两天，而矿山储量的动态监管时效性很强，短时期内便需要再次进行测量。因此使用传统的地质测量方式由于测量速度较慢，需要投入大量的人力物力。
（三）存在安全隐患
矿山表面的地质条件复杂，常有山体滑坡、坠岩等情况发生，传统的测量技术由于需要测量人员至各个地区采点，便需要测量人员在陡坡、悬崖峭壁上进行采点测量，具有一定的危险性。
（四）直观性较差
传统的地质测量方式只能够提供测量数据，并没有直观的矿山图像，管理者只能根据数据进行矿山储量的判断，无法直观地了解矿区的开采状况。
三、三维激光扫描技术的原理和特点
三维激光扫描技术是指一项基于高密度点云数据进行体积测量计算的技术，使用依据三维激光扫描技术制作的仪器，可以十分快速地对矿区进行扫描测量，测量精度较高，并且可以提供全景影像图片，从而达到数据、图像和矿山开采状态的一致。
（一）三维激光扫描技术的原理
三维激光扫描仪器一般包括扫描仪、控制系统和供电系统三部分。扫描仪向外发射激光脉冲，在接触到物体后，激光脉冲被反射回扫描仪，根据激光脉冲从发出到被返回扫描仪的时间来计算物体距离，扫描仪将获得的物体信息进行处理并自动进行存储和计算，最终获得点云数据。最终，使用编码器根据扫描仪的旋转角度，计算并获得每个点的三维坐标值，从而生成三维图像，最终生成精确的数字模型。
（二）三维激光扫描技术的特点
相比较传统的地质测量方式，三维激光扫描技术能够快速获得测量数据并提供精确完成的矿区图像，具有如下特点：
1、无需与矿山实际接触。三维激光扫描技术采用非接触扫描目标的方式进行测量，不再需要测量人员亲自至矿山进行采点测量，对于比较危险、测量人员不容易接近的情况，利用三维激光扫描技术便可以轻松进行测量。
2、數据采样率高。测量结果的准确性依赖于采点的位置和数量，使用传统的测量方法，点的数量选取有限，而采用三维激光扫描仪器的采样点速率可达每秒数万点至数十万点，是传统测量方法完全无法比拟的。
3、分辨率和精度较高。三维激光扫描技术可以快速、精确地获取海量点云数据，可以对扫描目标进行高密度的三维数据采集，从而达到高分辨率的目的[3]。
4、数字化采集，兼容性比较好。三维激光扫描技术所采集的数据是通过仪器直接获取的数字信号，方便后期进行处理及输出。其数据的后续处理软件能够与其他的常用软件进行共享和数据交换，兼容性比较好。
四、三维激光扫描技术在露天矿测量中的应用
在对老君山南麓矿区进行地质测量时，拟对传统的测量方式和三维激光扫描技术进行比较。
（一）老君山南麓矿区的基本情况
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老君山南麓是正在开采的曼家寨矿段，矿区位于滇东南坳褶断带，包含在南褶皱系西南缘内，老君山起止点为文山与马关隆起南部的复式背斜，该区域分布大量变质岩，地质结构较为复杂，地底岩浆处于剧烈活动状态，广泛分布着矿物资源，分别为锌、锡以及钨等。长期作用下形成区域性构造格局，与此同时形成多种不同地形，包括纵向断裂、复式背斜轴波状褶曲等。褶曲：例如由南到北方向，铜街至曼家寨之间的背斜为一种典型的宽缓型褶皱，总长度为5千米；铜街～曼家寨背斜为宽缓型褶皺，大致呈南北向，长约5km，轴向为北偏东5°至北偏东20°度，背斜倾斜方向为南，褶皱轴南部低，北部高。断层：F0断层出露于曼家寨矿段东部，走向N5°E～N8°W，倾向西，倾角40°～55°；F1断层出露于曼家寨矿段中部，走向SN～NNE～NNW，倾向西，倾角15°～30°。
（二）两种测量方式的比较
由于老君山南麓矿业表面褶皱和断层较多的地质特点，使用传统的测量技术在采点上便存在一定的困难，计算的精度也较低，而相较传统的测量技术，三维激光扫描技术则大大提高了露天矿储量测量的精度，能够获得真实准确客观的数据。由于老君山南麓矿区地表结构复杂，使用人工测量存在极大的风险隐患，而使用三维激光扫描技术则很好地解决了这一问题，且节省了人工和时间。另外，三维激光扫描技术还可以提供高清的立体图像，可以更加直观地反应出了矿区开采的真实情况。因此，三维激光扫描技术明显优于传统的测量技术。
总结：相比较传统的测量技术，三维激光扫描技术在不接触矿区的情况下便可以进行测量，采点的数量大幅度提高，因此可以获得更加准确的数据。由于不需要测量人员亲自采点，节省了人工和时间，也减少了测量人员的安全隐患。三维激光扫描技术还可以提供直观的三维图像，准确反映矿区的现状。基于三维激光扫描技术的种种优势，必将在露天矿测量中广泛应用。
参考文献
[1]刘建坡；李军杰；黄继永.三维激光扫描技术在露天矿测量中的应用.科技信息（科学教研） ，2008（22）：647-648.
[2]刘红旗；项鑫；李军杰.三维激光扫描原理及其在露天矿测量中的应用.科技资讯，2009（3）：7-8.
[3]张金福.三维激光扫描技术在露天矿测量中的应用分析.门窗，2014（11）：423-424.
[4]雷朝锋.基于三维激光扫描技术在豫北露天矿测量中的应用研究.测绘与空间地理信息，2014，37（8）：96-98.
三维头影测量技术 篇5
1 资料和方法
治疗组为24例Ⅲ类错患者, 对照组为24例未作治疗的Ⅲ类错儿童。治疗组戴用面罩式前牵引装置, 口内为固定式扩弓装置, 口内扩弓装置每天加力2次, 每次l/4圈, 直到上牙弓宽度适合下牙弓。治疗前期6个月面罩前牵引, 每天戴用20~22h, 之后6个月睡眠时戴用保持疗效。每侧施加300~450g力, 牵引方向与平面呈向下15°~30°。治疗组与对照组均在治疗前 (平均7.6岁) , 前牵引装置去除时 (平均8.6岁) 及保持期 (10.6岁) 摄3张头影测量片。将3个时间点的X线头影测量值作统计分析, 与对照组比较。
2 结果
治疗组和对照组治疗前后及保持期头影测量值见表l、2。
前牵引及上颌扩弓治疗期间, 由于上颌向前下移位, 下颌顺时针旋转, 面部侧貌突度改善。上颌牙向前移动, 下颌切牙向后移动, 垂直高度加大。由于保持期间下颌逆时针旋转, 下平面角和下面高轻微减小, 垂直高度有所降低。保持期上下颌生长量与对照组基本相等。
3 讨论
3.1 在用口内扩弓装置打开腭中缝同时口外前方牵引能促进上颌的向
前生长和垂直向生长, 后者又可使下颌向后旋转, 从而改善Ⅲ类关系。
3.2 临床上早期开始治疗, 大多数轻、中度Ⅲ类错能取得治疗的成功或明显的临床改善, 若早期得不到可靠的整形治疗, Ⅲ类错将随生长发育而逐渐加重, 形成月牙形脸, 面中部凹陷将成为必然。一般情况下, 8岁以前施用面罩式前方审引装置可获得较理想的前移上颌骨的效果, 对于年龄较大些儿童 (9岁以上) , 同样治疗方法, 将产生较多的牙齿移动, 而骨骼变化很小[2,3]。
3.3 前方牵引在使上颌牙齿摆脱下颌牙齿的限制同时, 还有限制下颌向前生长的作用。
3.4 以往用Ⅰ类儿童作对照组评价Ⅲ类患者前牵引疗效, 会低估其治疗作用, 而高估其保持时的改变, 用未做治疗的Ⅲ类患儿做对照组会看到牵引治疗效果是明显的[4]。
3.5一般来说, 复发的趋势很明显, 为达到最终预期的疗效, 矫枉应过度一些, 这样去除复发因素外, 才是真正疗效所得, 推荐过度矫治Ⅲ类错以代偿前牵引治疗后的上颌生长不足。
摘要：目的分析Ⅲ类错矫治前后头影测量变化, 评价前牵引的治疗作用。方法治疗组为24名Ⅲ类错患者, 对照组为24例未治疗的Ⅲ类错患者。治疗组通过面罩前牵引和上颌扩弓治疗前后头影测量值与对照组比较。结果治疗组与对照组头影测量有差异。结论面罩前牵引和上颌扩弓治疗替牙早期的Ⅲ类错有明显效果。
关键词：上颌前牵引,Ⅲ类错,头影测量
参考文献
[1]林珠, 段银钟, 丁寅.口腔正畸治疗学[M].西安:世界图书出版西安公司, 2000:402.
[2]林久祥.现代口腔正畸学科学与艺术的统一[M].北京:中国医药技出版社, 1998:594-595.
[3]徐宝华.现代临床口腔正畸学[M].北京:人民卫生邮版社, 1996:210-213.