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基于卷积神经网络实现锥形束CT牙齿分割及牙位标定

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北京大学学报（医学版） 2024年第4期56卷 735-740页

作者：薄士仕高承志北京大学口腔医学院·口腔医院综合二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北京100081 北京大学人民医院口腔科北京100044

目的:利用卷积神经网络实现基于锥形束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)体素数据的牙齿实例分割和牙位标定。方法:本文所提出的牙齿算法包含三个不同的卷积神经网络,网络架构以Resnet为基础模块,首先对CBCT图像进行降采样,然后... 详细信息

目的:利用卷积神经网络实现基于锥形束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)体素数据的牙齿实例分割和牙位标定。方法:本文所提出的牙齿算法包含三个不同的卷积神经网络,网络架构以Resnet为基础模块,首先对CBCT图像进行降采样,然后确定一个包含CBCT图像中所有牙齿的感兴趣区域(region of interest,ROI)。通过训练模型,ROI利用一个双分支“编码器-解码器”结构网络,预测输入数据中每个体素所对应的相关空间位置信息,进行聚类后实现牙齿的实例分割。牙位标定则通过另一个多类别分割任务设计的U-Net模型实现。随后,在原始空间分辨率下,训练了一个用于精细分割的U-Net网络,得到牙齿的高分辨率分割结果。本实验收集了59例带有简单冠修复体及种植体的CBCT数据进行人工标注作为数据库,对牙齿算法的预测结果使用实例Dice相似系数(instance Dice similarity coefficient,IDSC)用来评估牙齿分割结果,使用平均Dice相似系数(the average Dice similarity coefficient,ADSC)评估牙齿分割及牙位标定的共同结果并进行评定。结果:量化指标显示,IDSC为89.35%,ADSC为84.74%。剔除了带有修复体伪影的数据后生成了有43例样本的数据库,训练网络得到了更优良的性能,IDSC为90.34%,ADSC为87.88%。将得到的结果进行可视化分析,牙齿算法不仅可以清晰地分割出CBCT中牙齿的形态,而且可以对牙齿的分类进行准确的编号。结论:该牙齿算法不仅可以成功实现三维图像的牙齿及修复体分割,还可以准确标定所有恒牙的牙位,具有临床实用性。

关键词：卷积神经网络锥形束CT 牙齿实例分割牙位标定

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口腔硬组织修复材料仿生设计制备和临床转化

RUNX1在骨发育及骨相关疾病中的作用研究进展

北京大学学报（医学版） 2024年第1期56卷 4-8页

作者：赵菡卫彦张学慧杨小平蔡晴宁成云徐明明刘雯雯黄颖何颖郭亚茹江圣杰白云洋吴宇佳郭雨思郑晓娜李文静邓旭亮北京大学口腔医学院·口腔医院综合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国家药品监督管理局口腔材料重点实验室北京 100081 北京大学口腔医学院·口腔医院特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国家药品监督管理局口腔材料重点实验室北京 100081 北京大学口腔医学院·口腔医院材料研究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药品监督管理局口腔材料重点实验室北京 100081 北京化工大学材料科学与工程学院生物材料系有机无机复合材料国家重点实验室生物医用材料北京实验室北京100029 华南理工大学材料科学与工程学院生物材料系国家人体组织功能重建工程技术研究中心广东省生物医学工程重点实验室广州 510641

Oral diseases concern almost every individual and are a serious health risk to the *** restorative treatment of tooth and jaw defects is an important means to achieve oral function and support the appearance of the *** on the principle of"learning from the nature",Deng Xu-liang's group of Peking University School and Hospital of Stomatology has proposed a new concept of"microstructural biomimetic design and tissue adaptation of tooth/jaw materials"to address the worldwide problems of difficulty in treating dentine hypersensitivity,poor prognosis of restoration of tooth defects,and vertical bone augmentation of alveolar bone after tooth *** group has broken through the bottle-neck of multi-stage biomimetic technology from the design of microscopic features to the enhancement of macroscopic effects,and invented key technologies such as crystalline/amorphous multi-level assembly,ion-transportation blocking,and multi-physical properties of the micro-environment reconstruction,*** group also pioneered the cationic-hydrogel desensitizer,digital stump and core integrated restora-tions,and developed new crown and bridge restorative materials,gradient functionalisation guided tissue regeneration membrane,and electrically responsive alveolar bone augmentation restorative membranes,*** products have established new clinical strategies for tooth/jaw defect repair and achieved inno-vative *** conclusion,the research results of our group have strongly supported the theoretical im-provement of stomatology,developed the technical system of oral hard tissue restoration,innovated the clinical treatment strategy,and led the progress of the stomatology industry.

关键词：牙齿修复材料骨组织引导再生膜电学微环境骨充填材料生物力学

来源：博看期刊评论

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四川大学学报（医学版） 2024年第2期55卷 256-262页

作者：潘子建周雪儿曹志炜潘剑口腔疾病防治全国重点实验室、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、四川大学华西口腔医院口腔颌面外科成都610041

RUNX1是一种与造血系统发生密切相关的转录因子,其基因突变在血液系统肿瘤,特别是在急性髓系白血病的发生发展中起到重要的致病作用。近年来研究表明,RUNX1也参与调控骨发育以及骨相关疾病的病理进程。RUNX1能促进间充质干细胞向软骨细... 详细信息

RUNX1是一种与造血系统发生密切相关的转录因子,其基因突变在血液系统肿瘤,特别是在急性髓系白血病的发生发展中起到重要的致病作用。近年来研究表明,RUNX1也参与调控骨发育以及骨相关疾病的病理进程。RUNX1能促进间充质干细胞向软骨细胞及成骨细胞分化,并调控软骨细胞成熟及细胞外基质的形成。RUNX1在间充质干细胞、软骨细胞及成骨细胞中的表达对于维持正常的骨发育和骨质与骨量有着重要意义。RUNX1还能抑制破骨细胞的分化及功能,且该过程可能存在性别二态性。此外,通过基因敲除鼠模型还阐明了RUNX1缺乏在骨关节炎、骨折愈合延迟、骨质疏松等病理状况中的促病机制。然而,RUNX1在调控软骨细胞肥大分化、调控破骨细胞功能中的性别二态性,以及在糖尿病、衰老、感染及慢性炎症等相关骨丢失中的作用等方面还尚不完全清楚。本综述系统总结了关于RUNX1在骨生物学领域中的研究进展,为RUNX1作为治疗骨相关疾病,特别是骨关节炎、骨折延迟愈合及骨质疏松的潜在靶点提供思路。

关键词： RUNX1 骨生物学骨发育骨关节炎综述

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拔牙后的感染与防治

华西口腔医学杂志 2024年第4期42卷 426-434页

作者：曹钰彬叶立潘剑口腔疾病防治全国重点实验室、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、四川大学华西口腔医院口腔颌面外科成都610041

术后感染是牙拔除术最常见的并发症之一,拔牙术后感染可表现为局部感染,也可扩散为全身感染。临床上口腔外科医生可通过督促患者加强口腔卫生保健、合理应用抗生素和选择适当的拔牙手术方式来预防拔牙术后感染。对于感染的治疗策略,口... 详细信息

术后感染是牙拔除术最常见的并发症之一,拔牙术后感染可表现为局部感染,也可扩散为全身感染。临床上口腔外科医生可通过督促患者加强口腔卫生保健、合理应用抗生素和选择适当的拔牙手术方式来预防拔牙术后感染。对于感染的治疗策略,口腔外科医生应根据不同的临床表现和诊断来制定。对于干槽症、迟发性感染、间隙感染、边缘性颌骨骨髓炎等局部组织感染,可通过局部清创处理、治疗性运用抗生素、必要时切开引流等方法来控制感染;对于怀疑发生坏死性筋膜炎的患者,应广泛清创,以减少组织坏死面积;对于接受过放疗或者抗骨吸收类药物治疗的患者,拔牙应遵循相关临床指南或专家共识的建议,以减少颌骨坏死等风险;对于全身基础情况较差或免疫功能不全的患者,应注意鉴别感染性心内膜炎和颅内感染,以保障患者的生命安全。本文中笔者结合文献回顾和临床经验,总结了拔牙后感染的预防与治疗策略,以期为口腔外科同行提供参考。

关键词：牙槽外科牙拔除术干槽症间隙感染预防

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牙周炎患者种植治疗的风险因素及防控

中华口腔医学杂志 2024年第4期59卷 383-388页

作者：于文凤胡文杰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、口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室、口腔数字医学北京市重点实验室北京100081 天津市第一中心医院口腔科天津300110

牙周炎患者在接受种植治疗时,若存在余留牙牙周感染、软硬组织缺损等问题,可能导致种植部位感染、龈乳头缺失、软组织退缩、与邻牙协调性差等风险。对于这类患者在种植治疗前应积极控制牙周感染;针对软硬组织不足问题,可通过牙槽嵴保存... 详细信息

牙周炎患者在接受种植治疗时,若存在余留牙牙周感染、软硬组织缺损等问题,可能导致种植部位感染、龈乳头缺失、软组织退缩、与邻牙协调性差等风险。对于这类患者在种植治疗前应积极控制牙周感染;针对软硬组织不足问题,可通过牙槽嵴保存及软组织增量手术,尽可能改善软硬组织条件;针对咬合及邻牙协调性问题,常常需要牙周、正畸和修复等多学科联合治疗;种植治疗后还应做好种植体和天然牙的定期健康维护。本文对这些风险因素及防控策略进行探讨,以期为牙周炎患者种植治疗提供参考。

关键词：牙周炎牙种植风险因素防控策略感染风险软硬组织缺损

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种植钉支抗在口腔正畸领域的应用情况综述

国际口腔医学杂志 2024年第3期51卷 310-318页

作者：陈梓柠王浩李倩雯赵宁睿王雪东北京大学口腔医学院·口腔医院正畸科、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室、口腔数字医学北京市重点实验室北京100081

种植钉支抗在口腔正畸领域应用广泛,而不同国家的使用情况存在差别。本文总结了相关的调查研究方法,种植钉的使用情况、优势与适应证、并发症以及影响种植钉应用的因素,结果发现:目前种植钉的使用率为43.7%~93.3%,但现有不同调查之间的... 详细信息

种植钉支抗在口腔正畸领域应用广泛,而不同国家的使用情况存在差别。本文总结了相关的调查研究方法,种植钉的使用情况、优势与适应证、并发症以及影响种植钉应用的因素,结果发现:目前种植钉的使用率为43.7%~93.3%,但现有不同调查之间的标准存在差异,难以得出进一步的结论;种植钉适用于内收前牙、压低后牙等多种情况,在加强支抗的同时有利于减少对患者依从性的依赖;常见并发症有松动脱落、软组织反应和牙根损伤等;医生的年龄、性别、教育背景、治疗费用以及患者对种植钉的接受程度等因素可能影响其使用。目前尚缺少我国在种植钉支抗应用情况的相关调查研究。

关键词：正畸支抗种植钉应用情况

基于直接法和间接法数字印模制作的高嵌体适合性评价的体外研究

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北京大学学报(医学版) 2024年

作者：钱锟刘亦洪北京大学口腔医学院·口腔医院综合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国家卫生健康委员会口腔医学计算机应用工程技术研究中心国家药品监督管理局口腔材料重点实验室

目的：探索体外环境下，基于直接法及间接法数字印模技术制作的氧化锆及二硅酸锂增强玻璃陶瓷高嵌体的适合性。方法：36牙位树脂人工牙48颗，随机分成A、B、C、D共4组，每组12颗。体外完成人工牙标准近中远中高嵌体牙体预备，显微镜... 详细信息

目的：探索体外环境下，基于直接法及间接法数字印模技术制作的氧化锆及二硅酸锂增强玻璃陶瓷高嵌体的适合性。方法：36牙位树脂人工牙48颗，随机分成A、B、C、D共4组，每组12颗。体外完成人工牙标准近中远中高嵌体牙体预备，显微镜下检查预备质量。仿头模固定于牙科治疗椅，将标准人工牙列模型固定于仿头模内。将组A、B树脂人工牙依次置于人工牙列内相应位置，口内扫描仪获取36牙位数字印模。成品托盘，聚醚硅橡胶制取组C、D树脂牙列印模，灌注石膏模型，使用模型扫描仪扫描组C、D石膏模型。4组均使用数字化设计软件完成高嵌体设计，送加工部门完成高嵌体制作：组A、C使用氧化锆材料；组B、D使用二硅酸锂增强玻璃陶瓷材料。4组制作完成的高嵌体使用三维配准方法评价边缘间隙及内部间隙。结果：基于间接法数字印模技术制作的高嵌体的边缘间隙及内部间隙均小于直接法数字印模组（P材料对高嵌体边缘及内部适合性均无显著影响（P>0.05）。结论：基于间接法数字印模技术制作的高嵌体的边缘适合性及内部适合性均优于直接法，氧化锆及二硅酸锂增强玻璃陶瓷两种修复材料对高嵌体适合性没有影响。

关键词：牙科印模技术牙瓷料氧化锆二硅酸锂高嵌体

转化生长因子β信号通路与非综合征型唇腭裂发病风险的基因-基因及基因-环境交互作用

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北京大学学报（医学版） 2024年第3期56卷 384-389页

作者：侯天姣周治波王竹青王梦莹王斯悦彭和香郭煌达李奕昕章涵宇秦雪英武轶群郑鸿尘李静吴涛朱洪平北京大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系北京100191 重大疾病流行病学教育部重点实验室(北京大学) 北京100191 北京大学口腔医院·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国家卫生健康委员会口腔医学计算机应用工程技术研究中心国家药品监督管理局口腔材料重点实验室北京100081 北京大学公共卫生学院营养与食品卫生学系北京100191 北京大学口腔医院·口腔医院儿童口腔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国家卫生健康委员会口腔医学计算机应用工程技术研究中心国家药品监督管理局口腔材料重点实验室北京100081

目的:探索亚裔人群中转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)信号通路基因多态性与非综合征型唇裂合并或不合并腭裂(non-syndromic cleft lip with or without cleft palate,NSCL/P)的关联及可能存在的基因-基因、基因-... 详细信息

目的:探索亚裔人群中转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)信号通路基因多态性与非综合征型唇裂合并或不合并腭裂(non-syndromic cleft lip with or without cleft palate,NSCL/P)的关联及可能存在的基因-基因、基因-环境交互作用。方法:选取1038个NSCL/P核心家系作为研究对象。对TGF-β信号通路上的10个基因的343个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点进行了传递不平衡检验(transmission disequilibrium test,TDT),采用条件Logistic回归模型进行基因-基因交互作用分析和基因-环境交互作用分析。研究收集的环境因素包括患儿母亲孕期吸烟、被动吸烟、乙醇摄入量以及维生素使用情况。由于患儿母亲孕期吸烟和饮酒暴露率较低(研究的证据支持,以进一步的探索其中潜在的生物学机制。

关键词：非综合征型唇腭裂转化生长因子β信号通路全基因组关联研究核心家系

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数字化辅助下牙根先脱位拔除上颌第二磨牙根分叉间埋伏第三磨牙1例

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华西口腔医学杂志 2024年第3期42卷 403-408页

作者：贺兰稀居来提·吾麦尔周子航于健王昭领陈虹瑜山东大学齐鲁医学院口腔医学院、山东省口腔组织再生重点实验室、口腔生物材料与组织再生山东省工程研究中心、山东省口腔疾病临床医学研究中心济南250012 口腔疾病防治全国重点实验室、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、四川大学华西口腔医院正颌及关节外科成都610041 山东大学齐鲁医学院口腔医学院·口腔医院综合科、山东省口腔组织再生重点实验室、口腔生物材料与组织再生山东省工程研究中心、山东省口腔疾病临床医学研究中心济南250012

上颌阻生第三磨牙多位于上颌结节区,此区域手术操作空间小、视野差。本文报道1例牙冠位于邻牙两牙根之间、与上颌窦关系密切的上颌水平超高位阻生第三磨牙的拔除。利用数字化模拟技术三维重建患者部分上颌骨、相关牙齿等毗邻解剖结构,... 详细信息

上颌阻生第三磨牙多位于上颌结节区,此区域手术操作空间小、视野差。本文报道1例牙冠位于邻牙两牙根之间、与上颌窦关系密切的上颌水平超高位阻生第三磨牙的拔除。利用数字化模拟技术三维重建患者部分上颌骨、相关牙齿等毗邻解剖结构,精准制定最佳手术方案,采用牙根先脱位、牙冠后脱位法拔除阻生牙。该法既保护了邻牙牙根,也降低了上颌窦黏膜损伤以及穿孔的风险,提高了手术效率,减小了手术创伤,符合微创牙槽外科理念,为临床上拔除此类埋伏阻生牙提供了新思路和经验。

关键词：上颌阻生第三磨牙拔牙上颌结节微创数字化模拟技术