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CEREC的美学设计和三维数字化微笑设计

 莹儿飞521 2017-07-21



数字化微笑设计(DSD)是利用电脑和设计软件,将患者术前面部照片和微笑照片、口内照片相结合,进行牙齿和微笑的美学分析与美学设计,将虚拟术后效果呈现与展示,形成有效的医患沟通,同时可指导口腔医师和技师进行口腔美学修复的重建。

DSD作为口腔美学修复工作的一个环节,近几年越来越受到专业人士的认同,可帮助口腔医师和技师完成效果更佳的美学病例。

但是,常规的DSD是基于二维的照片为基础,进行面部、口唇和牙齿的分析和诊断,因此,所有的设计均停留在平面上。通过二维的平面照片来完全体现三维的微笑重建效果,可以说是有很大难度的,基本还是停留在面部正面的平面设计层面,很难达到十分精准的效果。

CEREC近年来在设计软件中集成了三维DSD方面的功能,以下介绍其应用的基本流程和技术要点。


病例资料及照片收集

收集资料和照片应尽量完整,可按照中华口腔医学会口腔美学专业委员会(CSED)推荐标准,必要时还要收集患者的视频影像资料。

进行CEREC DSD最基本的照片为患者面部正面微笑照片,允许格式为JPEG/JPG、BMP、PNG,图片质量大于2 M。

在CEREC软件页面打开“下载参考照片”工具,打开照片所在的文件夹,把面部照片导入CEREC软件,即可开始进行设计。


首先打开微笑设计

在模型设置阶段,在左侧下方的屏幕中打开“微笑设计”,然后正常的进入牙位设置页面(图1)。

图1 设置中打开微笑设计


面部描记点

在“描记特征标记点”步骤进行设置面部标记点(图2),通过面部的16个特征描记点,可实现虚拟2D向3D的过渡。

图2 面部16个特征描记点


这个过程是通过软件自动指引完成的,简单且易操作。在阿凡达头像里的黄色标记点会自动展示下一个点的位置,操作者在患者照片上描记相应的位置即可。有些点位需要非常准确,系统会自动放大展示,这时要尽量精确的描记。

面部描计包括16个特征描记点,分别是:1.右眼的外眦点;2.左眼的外眦点;3.鼻尖点;4. 右耳垂点;5.左耳垂点;6.右侧口角点; 7.左侧口角点;8.唇珠点;9.右上唇缘近口角1/3点; 10.左上唇缘近口角1/3点;11.右下唇缘近口角1/2点;12.左下唇缘近口角1/2点;13.下唇缘正中点;14.右下颌角点;15.左下颌角点;16.颏下正中点。


匹配“两眼外眦距离” 

利用合适的工具来测量两眼外眦之间的实际距离,再在软件中使用滑块调整数值,使3D的面像模型和实际情况达到相对准确的关联(图3)。

图3 两眼外眦点连线


前牙修复体设计

复制扫描  利用蜡型或口内诊断饰面(mock-up),均可以进行复制扫描,以辅助设计牙齿的最终外形、长宽比例、表面纹理和排列等细节(图4)。

图4 复制口内mock-up


扫描牙体预备后的模型  预备体扫描的范围与之前的原始取像范围要相符(图5),然后按软件指引的颌弓位置正确摆放模型(图6)。

图5 扫描牙体预备模型


图6 按颌弓位置摆放模型


生成准确的数字化模型  仔细检查牙体预备后数字化模型是否准确、清晰(图7),按照设计步骤画好边缘线,调好就位道角度(图8)。

图7 形成牙体预备后的光学模型


图8 确认边缘并描画边缘线


在软件里调出复制模型  如果准备进行完全的复制,就需要把复制线的面积扩大,尽可能包含需要复制的更多的牙齿信息(图9~10)。

图9 复制之前牙齿外形


图10 白线圈选范围可调整


修复体美学设计  按照美学需求进行修复体设计,并可以利用各种工具进行形态调整(图11~13)。

图11 修复体生成


图12 利用功能键调整


图13 贴面设计微调


可利用修复体参数进行修复体厚度调整,如将贴面的最小厚度设置为300 μm,当修复体显示淡蓝色时,说明修复体薄于设定的最小厚度,应加厚修复体至淡蓝色消失,可最大程度保证修复体的足够厚度,避免研磨中因修复体过薄而产生破损(图14)。

图14 利用参数进行贴面厚度调整


修复体设计中可利用网格标尺来评估和检查对称性(图15),还有一些功能键可帮助医师很容易地进行修复体设计,比如利用切牙美化功能可调整发育沟的外形及深浅,使修复体更加自然美观(图16)。

图15 利用网格评估修复体对称性


图16 切牙美化功能调整发育沟


切牙美化功能键可很好地解决牙齿表面纹理及微结构的设计,利用鼠标随意调节需要调整的范围与程度(图17),可调整、选择最适合的修复体设计方案及细节(图18)。

图17 切牙美化功能调整的范围与程度


图18 便捷地调整牙齿外形

最终修复体设计完成(图19),可以从不同角度审视设计完的修复体,确定最终设计方案(图20)。

图19 修复体设计完成


图20 从不同角度观察修复体外形


修复体检查  CEREC软件里的功能键可对修复体进行全方位的审视与调整,比如之前的设计已经确定了牙齿的长度、宽度(图21)、厚度及表面纹理等细节(图22~23),在屏幕上均可以很直观地标注、测量,实现对修复体精确的评价。

图21 软件功能可测量贴面长度及宽度


图22 软件评估贴面厚度(纵向)


图23 软件评估贴面厚度(横向)


面像与设计完的修复体进行匹配

1.摆正设计完的修复体模型,然后与面部照片进行匹配。

2.放置设计完修复体模型的位置:左键点击箭头标识并保持,就可与相匹配的方向旋转模型(图24)。

图24 调整牙齿与嘴唇的位置(三维调整)


3.用左侧或右侧的透视功能或者把面部的模型转到侧面,利用“Global”功能从三维观察角度进行选择(图25),这样可以把面部模型和修复体设计模型对位匹配准确。

图25 牙齿在口腔里的位置(左侧及右侧观)

4.改变轴向:右键按住箭头标识并保持按键向下,通过旋转或移动目标可以改变轴向。


调整辅助平面 

调整辅助平面包括水平面、左右侧的尖牙矢状面(图26)。“Guideline”步骤可显示水平面、左右侧的尖牙矢状面等辅助平面。双击可以选中需要调整的平面,用箭头点选可以选择或调整移动平面。辅助平面可作为患者面部模型与修复体设计模型的对位匹配的参考,也可以清楚的评价模型、修复体及对称性 。

图26 辅助平面


3D DSD虚拟效果 

观察审视设计完的修复体在口腔里的效果设计,这样的3D DSD设计效果,可基本准确的展示最终修复体与面部结合在一起的美学效果。当然,由于修复体的颜色、质感等局限性,此时的美学效果与真实效果间还是有比较大的差异。

修复体模型可在面部模型限定的三维立体空间内进行调整,并且能够明确的检查牙齿的三维位置。在与患者沟通的过程中,可根据需要调整牙齿与口唇的位置关系(图24);也可旋转面部照片,观察牙齿与嘴唇的侧貌位置关系(图25)。所有的细节与整体的关系确定后,最后确定修复体的最终设计(图27)。

图27 调整牙齿细节并确定牙齿在口内的位置


结语

综上所述,CEREC的数字化微笑设计DSD相对直观简单,可将2D的面部照片和3D的口内设计结合起来,基本能够起到和患者进行美学设计沟通的目的,并且可根据患者的反馈,随时进行方案的调整与即时的修正,并以三维的方式来审视和评估设计方案。

但是目前的软件中,颜色和表面纹理还不能准确体现,对于美学效果的观察有一定干扰。相信未来的相关软件还会不断升级、改进,使DSD功能更加强大与便捷,逐渐成为椅旁数字化口腔美学修复常规使用的工具。


新书简讯






另见《中国医学论坛报·今日口腔》

第168期04~05版

★转载请获作者及出版社许可


“发现口腔人的精彩,满足口腔人的需要!”

——《中国医学论坛报·今日口腔》

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