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随着数字化技术在口腔修复领域的不断推广和应用,临床上对牙体的预备开始从传统的纯手工操作方式慢慢向借助辅助装置操作方式转变。利用数字化牙体预备导板装置不但能制备出更高精度的预备体,而且能大幅地提高手术效率,这将必定成为未来的主流治疗手段。本文针对牙体预备导板的临床应用特点,对牙体预备导板建模的关键技术进行了研究,主要研究内容和成果如下: (1)针对牙齿网格模型上的龈缘线获取,研究了一种基于曲率特征信息的自适应的提取算法。基于曲率特征信息确定特征点候选区域,凭借数理统计中相关系数动态确定搜索半径,以主成分的主方向为引导方向,自适应的迭代搜索特征点,并进行曲线拟合,得到光滑封闭的龈缘线。 (2)针对预备导板支撑体的构建,提出了一种基于过渡截面的扫掠建模方法。在扫掠路径曲线的各节点处插入过渡截面,利用投影的方法获得各截面上的轮廓曲线,形成扫掠曲面,并通过插入随机离散点和Delaunay三角剖分方法获得封闭的扫掠体。 (3)研究了三角网格轴面导轨模型的离散参数化建模技术。通过分析牙科车针和预备体之间的约束关系,确定轴面导轨的尺寸约束模型,实现了轴面导轨的参数化建模,并基于历史模型实现导轨模型的动态更新。 在上述研究理论成果基础上,以VS2008为平台以及基于OpenGL图形库,完成了个性化牙体预备导板数字化建模软件模块的开发,并通过实例验证了系统的有效性和稳定性。