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人工神经网络对口腔三维解剖特征分割与识别的研究进展

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中华口腔医学杂志 2022年第5期57卷 540-546页

作者：李骋陈虎王勇孙玉春北京大学口腔医学院·口腔医院口腔医学数字化研究中心口腔修复教研室国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心国家卫生健康委口腔医学计算机应用工程技术研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081

随着大数据时代的到来,基于机器学习的人工智能技术,尤其是人工神经网络技术发展迅速,相关研究已涉及口腔医疗多个领域,特别在口腔三维解剖特征的自动化分割与识别方面具有巨大的应用前景,可辅助口腔医师及技师完成繁琐重复的手工操作,... 详细信息

随着大数据时代的到来,基于机器学习的人工智能技术,尤其是人工神经网络技术发展迅速,相关研究已涉及口腔医疗多个领域,特别在口腔三维解剖特征的自动化分割与识别方面具有巨大的应用前景,可辅助口腔医师及技师完成繁琐重复的手工操作,并更高效精确地完成诊断与诊疗计划制订。本文简要总结人工神经网络在口腔三维解剖特征的分割与识别领域的应用现状与现存问题,为相关研究与临床应用提供参考。

关键词：神经网络(计算机) 口腔医学放射摄影影像解释,计算机辅助图像解释,计算机辅助计算机辅助设计人工智能

基于非刚性配准算法的上颌骨复合体三维数据自动定点研究

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中华口腔医学杂志 2023年第6期58卷 554-560页

作者：高梓翔王晶温奥楠朱玉佳秦庆钊王勇赵一姣北京大学口腔医学院·口腔医院口腔医学数字化研究中心、口腔修复教研室、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心、国家卫生健康委口腔医学计算机应用工程技术研究中心、口腔数字医学北京市重点实验室北京、100081 北京大学口腔医学院·口腔医院口腔颌面外科、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心、口腔数字医学北京市重点实验室北京、100081

目的探索上颌骨复合体三维数据解剖标志点的自动定点方法,并初步评价其可重复性与准确性。方法从2021年6月至2022年12月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院口腔颌面外科的口腔疾病患者螺旋CT资料中,选取31例颅颌面骨骼形态大致正常者... 详细信息

目的探索上颌骨复合体三维数据解剖标志点的自动定点方法,并初步评价其可重复性与准确性。方法从2021年6月至2022年12月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院口腔颌面外科的口腔疾病患者螺旋CT资料中,选取31例颅颌面骨骼形态大致正常者的螺旋CT资料,其中男性15例,女性16例,年龄(33.3±8.3)岁,通过Mimics软件对上颌骨复合体进行三维重建,通过Geomagic软件对上颌骨复合体三维数据进行网格优化。由2名主治医师和1名副主任医师对31例上颌骨复合体数据进行人工定点,确定24个解剖标志点,取3人定点均值作为专家定点结果。选择其中1例符合健康人颅颌面骨骼三维形态平均特征的上颌骨复合体数据作为模板数据,其余30例作为目标数据。采用MeshMonk开源程序(一种非刚性配准算法)将模板数据与目标数据基于4个标志点(鼻根点、左右颧弓最突点、前鼻棘点)进行初对齐,再将模板数据基于非刚性配准算法变形为目标数据的形状,得到变形后模板数据,基于模板数据变形前后同名标志点的索引不变特性,自动检索变形后模板数据各标志点坐标,以此作为目标数据同名标志点自动定点坐标,也即完成自动定点过程。30例目标数据的自动定点过程重复3次。计算变形后模板数据与目标数据的稠密对应点对(约25000对)的三维偏差[均方根距离(root-mean-square distance,RMSD)],作为非刚性配准算法的变形误差,并分析非刚性配准算法3次变形误差的组内相关系数(intra-class correlation coefficient,ICC);计算24个解剖标志点自动定点结果与专家定点结果的直线距离作为自动定点误差,并分析3次自动定点三维坐标的ICC值。结果30例变形后模板数据与对应目标数据的三维偏差(RMSD)为(0.70±0.09)mm,非刚性配准算法3次变形误差的ICC值为1.00。24个解剖标志点自动定点误差为(1.86±0.30)mm,前鼻棘点自动定点误差最小,为(0.65±0.24)mm;左眶下缘点自动定点误差最大,为(3.27±2.28)mm;3次自动定点三维坐标ICC值均为1.00。结论本项研究建立了一种基于非刚性配准算法的上颌骨复合体三维数据自动定点方法,该方法应用于正常形态上颌骨复合体三维数据定点的准确性与可重复性较好。

关键词：人工智能上颌骨测颅法成像,三维解剖标志点非刚性配准

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氧化锆陶瓷表面硅锂喷涂层的摩擦磨损性能

北京大学学报（医学版） 2023年第1期55卷 94-100页

作者：李伟伟陈虎王勇孙玉春北京大学口腔医学院·口腔医院口腔医学数字化研究中心口腔修复教研室国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室国家卫生健康委口腔医学计算机应用工程技术研究中心北京100081

目的:研究氧化锆陶瓷表面硅锂喷涂层的微观形貌和摩擦磨损性能,初步评估其美观效果,为其临床应用提供指导和支持。方法:将氧化锆陶瓷试样随机分为三组:涂层组(有2个亚组)、抛光组(有2个亚组)和上釉组(有4个亚组),每个亚组10个样本。涂... 详细信息

目的:研究氧化锆陶瓷表面硅锂喷涂层的微观形貌和摩擦磨损性能,初步评估其美观效果,为其临床应用提供指导和支持。方法:将氧化锆陶瓷试样随机分为三组:涂层组(有2个亚组)、抛光组(有2个亚组)和上釉组(有4个亚组),每个亚组10个样本。涂层组的两个亚组是对未处理和初步抛光的氧化锆陶瓷表面分别喷涂硅锂喷涂层;抛光组的两个亚组分别是氧化锆陶瓷表面初步抛光和精细抛光;上釉组的4个亚组分别是对初步抛光的氧化锆陶瓷表面分别上Biomic釉和Stain/Glaze釉,未处理的氧化锆陶瓷表面分别上Biomic釉和Stain/Glaze釉。对磨物选用滑石瓷球,与上述8个亚组的氧化锆陶瓷试样构成摩擦副。应用扫描电镜观测涂层组表面和断面的微观形貌,测量涂层和釉层的厚度;应用激光三维形貌显微镜测量涂层组和抛光组表面的线粗糙度;应用显微硬度计测量各组的维氏硬度。制作氧化锆陶瓷全冠,初步评价硅锂喷涂层的美观效果。应用口腔咀嚼模拟试验机,在50 N垂直载荷及人工唾液润滑下进行50000次咀嚼循环的摩擦磨损试验。应用白光干涉仪,测量滑石瓷球磨斑的宽度并计算其磨损深度;测量氧化锆陶瓷试件磨斑的最大深度和体积,计算磨损率。应用Kruskal-Wallis非参数检验和Dunn’s多重检验分析各组的磨损深度,检验水准α=0.05。结果:氧化锆陶瓷表面未处理和初步抛光后形成的两种硅锂喷涂层微观形貌均有突起缺陷,两者的线粗糙度均大于抛光组。氧化锆陶瓷表面初步抛光后形成的硅锂喷涂层厚度中位数为13.0μm[四分位距(interquartile range,IQR):11.6,17.9],氧化锆陶瓷表面未处理形成的硅锂喷涂层厚度中位数为4.4μm(IQR:4.1,4.7)。涂层组的维氏硬度值和磨损率均介于抛光组和上釉组之间。对磨的滑石瓷球磨斑深度由大到小依次是上釉组、涂层组和抛光组,上釉组和抛光组的滑石瓷球磨损深度差异有统计学意义(P化锆陶瓷试件磨斑的最大深度和体积由大到小依次是上釉组、涂层组和抛光组,上釉组和抛光组的氧化锆陶瓷试件的磨损深度差异有统计学意义(P化锆陶瓷表面硅锂喷涂层与抛光处理相比,增加了氧化锆陶瓷表面美观;与上釉处理相比,减少了对磨的滑石瓷球的磨损,可以作为一种氧化锆陶瓷表面处理的新方法。

关键词：氧化锆陶瓷表面处理硅锂喷涂层摩擦磨损

数字化虚拟仿真设计在口腔美学修复中的应用和研究进展

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中华口腔医学杂志 2022年第1期57卷 101-106页

作者：王思维叶嘉慧刘云松孙玉春叶红强周永胜北京大学口腔医学院·口腔医院修复科国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081 北京大学口腔医学院·口腔医院口腔医学数字化研究中心口腔修复教研室国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心国家卫生健康委口腔医学计算机应用工程技术研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081

口腔美学修复中,修复后的美学效果是患者术前关注的重点,也是医患沟通的重要内容。随着口内扫描、面部扫描、数字化设计、数控切削和三维打印等技术的发展和联合应用,数字化技术逐步应用于口腔美学修复前的虚拟仿真设计,模拟修复后的美... 详细信息

口腔美学修复中,修复后的美学效果是患者术前关注的重点,也是医患沟通的重要内容。随着口内扫描、面部扫描、数字化设计、数控切削和三维打印等技术的发展和联合应用,数字化技术逐步应用于口腔美学修复前的虚拟仿真设计,模拟修复后的美学修复效果,并用于医患、医技沟通,最后将患者满意的设计效果转移至最终修复体上,以提高患者对美学修复的满意度。本文对数字化虚拟仿真设计在口腔美学修复中的应用展开综述,分析其研究现状、不足以及发展方向,以期为临床诊疗提供参考。

关键词：美学,牙科成像,三维计算机辅助设计牙修复体义齿修复术数字化虚拟仿真设计

几何特征辅助口内三维扫描仪获取牙列缺失种植修复数字印模的精度研究

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中华口腔医学杂志 2022年第2期57卷 161-166页

作者：柯怡芳张耀鹏陈俊锴陈虎王勇孙玉春北京大学口腔医学院·口腔医院口腔医学数字化研究中心口腔修复教研室国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心国家卫生健康委口腔医学计算机应用工程技术研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081

目的评价几何特征对口内三维扫描仪获取牙列缺失种植修复数字印模精度的影响,为临床应用及口内三维扫描仪算法优化提供参考。方法选择上颌牙列缺失种植修复标准模型1个作为参考模型,其上植入6枚种植体替代体及相应扫描杆(编号1~6号)。... 详细信息

目的评价几何特征对口内三维扫描仪获取牙列缺失种植修复数字印模精度的影响,为临床应用及口内三维扫描仪算法优化提供参考。方法选择上颌牙列缺失种植修复标准模型1个作为参考模型,其上植入6枚种植体替代体及相应扫描杆(编号1~6号)。使用牙颌模型扫描仪扫描上颌模型,重复5次,获取扫描数据作为真值。设计并三维打印制作几何特征实体,分别使用口内三维扫描仪A(Trios 3)和B(Aoralscan 2)扫描添加几何特征前后的上颌模型,获取扫描数据,各重复10次。扫描结果导入逆向工程软件(Geomagic Studio 2015),分别测量1号扫描杆与其余扫描杆上平面中心点间线性距离,即D12、D13、D14、D15和D16。正确度为各口内三维扫描仪测量值与真值相减的绝对值;精密度为各口内三维扫描仪测量值组内两两相减的绝对值;数值越小,代表正确度或精密度越好。统计分析添加几何特征前后线性距离的差异,评价添加几何特征与否对两款口内三维扫描仪正确度与精密度的影响。结果对于口内三维扫描仪A,添加几何特征后D14、D15、D16正确度均显著好于添加前(t=2.66、2.75、2.95,P0.05),但添加后精密度均显著好于添加前(U=702.00,489.00,P修复数字印模的精度。

关键词：颌,无牙牙种植牙科印模技术计算机辅助设计三维扫描仪精度几何特征

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口腔修复中虚拟患者的构建和应用

中华口腔医学杂志 2022年第10期57卷 997-1002页

作者：周永胜叶红强北京大学口腔医学院·口腔医院修复科国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室

近年, 随着数字化技术的发展, 虚拟患者在口腔修复、口腔正畸和口腔颌面外科等学科中的应用逐步增多。虽然不同学科关注口腔虚拟患者的侧重点有所不同, 但口腔虚拟患者在辅助预测疗效和制订治疗计划等方面均有良好的应用前景。三维图像... 详细信息

近年, 随着数字化技术的发展, 虚拟患者在口腔修复、口腔正畸和口腔颌面外科等学科中的应用逐步增多。虽然不同学科关注口腔虚拟患者的侧重点有所不同, 但口腔虚拟患者在辅助预测疗效和制订治疗计划等方面均有良好的应用前景。三维图像和数据的来源、配准的方法和方式均可影响口腔虚拟患者的构建精度和呈现效果。本文结合笔者团队研究、临床应用经验以及国内外其他团队的研究, 论述口腔修复中虚拟患者的构建数据来源、构建方法及临床应用, 为口腔虚拟患者在口腔修复中的规范应用和发展提供参考, 并进一步展望口腔虚拟患者的未来发展方向。

关键词：计算机辅助设计义齿修复术图像处理, 计算机辅助成像, 三维虚拟患者配准

重度牙周炎磨牙拔牙同期微翻瓣牙槽嵴保存术后种植修复效果的前瞻性队列研究

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同方期刊数据库

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中华口腔医学杂志 2024年第4期59卷 318-325页

作者：危伊萍徐涛胡文杰刘云松石宇彤北京大学口腔医学院·口腔医院牙周科、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心、口腔数字医学北京市重点实验室北京100081 北京大学口腔医学院·口腔医院急诊科、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心、口腔数字医学北京市重点实验室北京100081 北京大学口腔医学院·口腔医院修复科、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心、口腔数字医学北京市重点实验室北京100081 北京大学国际医院口腔科北京102206

目的评价重度牙周炎磨牙拔牙微翻瓣牙槽嵴保存与自然愈合后实施种植修复3年种植体存留率、成功率、种植体周软组织情况以及边缘骨水平变化。方法纳入2015年3月至2017年1月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院牙周科,因重度牙周病变需要... 详细信息

目的评价重度牙周炎磨牙拔牙微翻瓣牙槽嵴保存与自然愈合后实施种植修复3年种植体存留率、成功率、种植体周软组织情况以及边缘骨水平变化。方法纳入2015年3月至2017年1月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院牙周科,因重度牙周病变需要拔除磨牙并拟进行种植修复的40例重度牙周炎患者,共计40颗磨牙,根据就诊时间,前20颗磨牙纳入自然愈合组,后20颗磨牙纳入微翻瓣牙槽嵴保存组,两组患者分别在拔牙后自然愈合或经过微翻瓣牙槽嵴保存后进行种植治疗,6个月后两组患者均接受上部结构修复。所有患者在种植冠修复完成2周内(基线)、修复后1、2、3年复查记录种植体改良菌斑指数、探诊深度、改良出血指数和颊侧角化组织宽度;拍摄平行投照根尖片,测量种植体边缘骨水平,计算边缘骨丧失量。采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验比较两组间上述临床指标和影像学指标的差异。结果两组种植体负重后3年存留率和成功率均为100%(20/20)。两组种植体改良菌斑指数、探诊深度、改良出血指数、颊侧角化组织宽度和边缘骨丧失在修复后1、2、3年差异均无统计学意义(均P>0.05)。自然愈合组负重3年时边缘骨丧失为0.22(0.14,0.34)mm,微翻瓣牙槽嵴保存组负重3年时边缘骨丧失为0.21(0.12,0.30)mm。结论在本临床研究有限的范围内,重度牙周炎磨牙拔牙微翻瓣牙槽嵴保存和自然愈合种植修复后3年种植体的临床效果相当。

关键词：牙周炎磨牙拔牙牙槽嵴保存牙种植

两种修复流程制作后牙全氧化锆种植单冠修复效果的3年临床随访

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中华口腔医学杂志 2022年第3期57卷 272-279页

作者：高胜寒国丹妮周永胜潘韶霞北京大学口腔医学院·口腔医院修复科国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081

目的对比全数字化修复流程与常规修复流程制作的后牙全氧化锆种植单冠的3年临床效果,以期为临床提供参考。方法前瞻性纳入2017年8月至2018年10月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院修复科、拟行后牙全氧化锆种植单冠修复的患者35例,女... 详细信息

目的对比全数字化修复流程与常规修复流程制作的后牙全氧化锆种植单冠的3年临床效果,以期为临床提供参考。方法前瞻性纳入2017年8月至2018年10月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院修复科、拟行后牙全氧化锆种植单冠修复的患者35例,女性17例,男性18例,年龄(49.0±15.4)岁(24~86岁)。分为全数字化组(采用全数字化修复流程制作全氧化锆种植单冠,即种植体植入术后即刻口内扫描,用数字化模型直接制作全氧化锆单冠,共14件)和常规组(种植体植入术后3个月取常规印模,灌制实体模型,模型扫描为数字化模型后制作全氧化锆种植单冠,共21件)。修复后3年对修复体颜色、表面质地、外形、边缘适合性进行评价;检查种植体周围软硬组织健康状况,记录改良菌斑指数、探诊深度、探诊出血、边缘骨丧失量以及机械并发症情况。采用独立样本t检验、Mann-Whitney U检验和Fisher确切概率法进行两组比较。结果修复后3年修复体及种植体的总存留率均为100%(35/35)。两组修复体颜色、外形、表面质地和边缘适合性差异均无统计学意义(P>0.05)。35件修复体中16件修复体出现邻接触丧失。35件修复体中10件螺丝孔封闭树脂下沉或脱落,全数字化组修复体螺丝孔封闭树脂下沉或脱落的发生率(4/14)与常规组[29%(6/21)]的差异无统计学意义(P>0.05)。两组改良菌斑指数、探诊深度、探诊出血和种植体近远中颈部边缘骨丧失量差异均无统计学意义(U=142.50,t=-0.53,U=119.50和133.00,P>0.05)。结论全数字化修复流程制作的后牙全氧化锆种植单冠的3年临床效果稳定,其临床修复效果与常规修复流程相似。

关键词：牙种植体,单牙陶瓷制品牙冠(假体) 随访研究计算机辅助设计数字化流程

选择性激光熔化金属修复技术的临床应用专家共识

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中华口腔医学杂志 2022年第11期57卷 1091-1096页

作者：中华口腔医学会口腔颌面修复专业委员会周永胜孙玉春陈虎叶红强刘云松张磊不详北京大学口腔医学院·口腔医院修复科国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081 北京大学口腔医学院·口腔医院口腔医学数字化研究中心口腔修复教研室国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心国家卫生健康委口腔医学计算机应用工程技术研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081 北京大学口腔医学院·口腔医院

中华口腔医学会口腔颌面修复专业委员会以实验室和临床研究结果为依据, 经过广泛征求专家意见和多次研讨, 制订了选择性激光熔化金属修复技术的临床应用专家共识。本共识规范了选择性激光熔化金属修复技术的标准化操作流程, 旨在规范并... 详细信息

中华口腔医学会口腔颌面修复专业委员会以实验室和临床研究结果为依据, 经过广泛征求专家意见和多次研讨, 制订了选择性激光熔化金属修复技术的临床应用专家共识。本共识规范了选择性激光熔化金属修复技术的标准化操作流程, 旨在规范并指导选择性激光熔化金属修复技术的临床应用, 提高选择性激光熔化金属修复治疗技术在临床应用的质量和长期成功率并促进该技术在临床的推广使用。

关键词：义齿修复术牙修复体计算机辅助设计专家共识选择性激光熔化三维打印