《口腔醫(yī)學數(shù)字化技術(shù)及應用》以浙江工業(yè)大學數(shù)字化醫(yī)學團隊在十多年數(shù)字化技術(shù)在口腔醫(yī)學方面的應用研究成果和教學經(jīng)驗積累為主線,總結(jié)了數(shù)字化口腔醫(yī)學的概念、構(gòu)架和技術(shù)組成及發(fā)展趨勢,詳細介紹了口腔生物力學分析、數(shù)字化牙種植、數(shù)字化頜骨缺損重建、植入體優(yōu)化設計、數(shù)字化正畸及數(shù)字化修復等方面的內(nèi)容。全書共由8章組成:第1章緒論介紹了口腔醫(yī)學中的主要數(shù)字化技術(shù)及其在口腔醫(yī)學中的發(fā)展歷史、主要應用領(lǐng)域與現(xiàn)狀;第2章介紹了頜骨模型及下頜骨生物力學有限元模型構(gòu)建技術(shù),可供學生學習CT圖像處理、下頜骨三維模型構(gòu)建及生物力學建模和分析方面的基礎(chǔ)知識;第3章介紹了數(shù)字化牙種植技術(shù),可供學生學習數(shù)字化植牙方面的基本知識;第4章介紹了下頜骨數(shù)字化精確重建技術(shù),可供學生學習下頜骨重建技術(shù)的基礎(chǔ)知識;第5章介紹了下頜骨新型植入體拓撲優(yōu)化設計及制備,可供學生學習優(yōu)化設計、生物力學分析等方面的基礎(chǔ)知識;第6章介紹了數(shù)字化正畸技術(shù),可供學生學習數(shù)字化正畸方面的基礎(chǔ)知識;第7章介紹了可摘局部義齒的數(shù)字化設計與制作技術(shù),可供學生學習義齒設計、制作方面的基礎(chǔ)知識;第8章對全文進行了總結(jié)與展望!犊谇会t(yī)學數(shù)字化技術(shù)及應用》可作為機械工程、口腔醫(yī)學專業(yè)的本科生和研究生選修課的教材。
數(shù)字化技術(shù)是目前在醫(yī)學等領(lǐng)域廣泛應用的技術(shù),包括數(shù)據(jù)獲取、圖像處理、三維模型重建、數(shù)字化手術(shù)方案設計及3D打印實現(xiàn)等,特別是在口腔領(lǐng)域的應用*為深入,有效提高了口腔疾病的診療水平,但目前國內(nèi)缺乏相關(guān)的專業(yè)教材。目前,新工科和新醫(yī)科都注重醫(yī)工交叉,但數(shù)字化技術(shù)在醫(yī)學中應用的教材比較少,本書可以填補學科專業(yè)空白。《口腔醫(yī)學數(shù)字化技術(shù)及應用》適合本科機械工程、信息類等大類各專業(yè)選修課程使用,也可以作為醫(yī)療相關(guān)行業(yè)從業(yè)人員培訓的參考用書。
隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高,傳統(tǒng)以二維影像為基礎(chǔ)的診斷和依賴醫(yī)生操作經(jīng)驗的治療方式已經(jīng)不能滿足口腔疾病診療的精準度要求。近年來,以醫(yī)學圖像為基礎(chǔ)的三維模型重建、數(shù)字化手術(shù)方案設計、生物力學分析、個性化手術(shù)工具的設計與3D打印制備、個性化植入體及修復體的設計等數(shù)字化技術(shù)在口腔醫(yī)學中得到了廣泛應用,顯著提高了口腔種植、頜骨缺損重建、口腔正畸等口腔疾病診療的精準度和治療效率及良好的遠期效果。
本書作者多年來一直專注于數(shù)字化技術(shù)在口腔醫(yī)學中的應用研究,是國內(nèi)較早開展數(shù)字化口腔種植技術(shù)、數(shù)字化頜骨缺損修復重建技術(shù)、數(shù)字化精準正畸等方面研究的團隊,在醫(yī)學模型重建、生物力學有限元分析、醫(yī)學3D打印等方面取得了一定的成果,并大量臨床應用,本書就是對相關(guān)成果的總結(jié)。全書共分為8章:第1章緒論介紹口腔醫(yī)學中主要的數(shù)字化技術(shù)及其在口腔醫(yī)學中的發(fā)展歷史、主要應用領(lǐng)域與現(xiàn)狀;第2章介紹頜骨模型及下頜骨生物力學有限元模型構(gòu)建技術(shù),包括CT圖像處理、下頜骨三維模型構(gòu)建及生物力學建模和分析;第3章介紹數(shù)字化牙種植技術(shù),包括三維模型重建、種植方案設計、手術(shù)導板設計與3D打印及臨床案例;第4章介紹下頜骨數(shù)字化精確重建技術(shù),包括頜骨三維模型重建、手術(shù)方案設計、手術(shù)導板設計與打印及臨床案例;第5章介紹下頜骨新型植入體拓撲優(yōu)化設計及制備,包括拓撲優(yōu)化設計、生物力學分析及檢測、植入體設計與制備等;第6章介紹數(shù)字化正畸技術(shù),包括正畸生物力學有限分析及測量、正畸方案設計與實施等;第7章介紹可摘局部義齒的數(shù)字化設計與制作技術(shù);第8章對全文進行了總結(jié)與展望。
本書內(nèi)容相關(guān)的研究工作先后得到了國家自然科學基金(52175280,51775506,51375453,50905164)、浙江省自然科學基金(LY13E050017,Y2090835)資助。
本書由浙江工業(yè)大學劉云峰、程康杰和仵健磊合著。研究生徐健斌、廖文清、周根、彭文明、范瑩瑩、袁子茜、何傳鑫等為本書做了大量工作,在此表示衷心感謝。本書的臨床案例由長期以來的醫(yī)療合作伙伴浙江醫(yī)院的張建興主任、浙江大學醫(yī)學院附屬口腔醫(yī)院的朱赴東主任、浙江大學醫(yī)學院附屬第1醫(yī)院的朱慧勇主任、浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院的董研主任、杭州國大口腔的邵現(xiàn)紅主任等提供,對長期以來給予大力支持的口腔臨床專家在此一并表示感謝!
由于作者水平有限,書中難免存在疏漏和不足之處,敬請讀者提出寶貴意見。
1 緒論
1.1口腔醫(yī)學中的主要數(shù)字化技術(shù)
1.2 數(shù)字化技術(shù)在口腔醫(yī)學中的發(fā)展歷史
1.3數(shù)字化技術(shù)在口腔醫(yī)學中的主要應用領(lǐng)域及現(xiàn)狀
課后思考與練習
2.頜骨模型及下頜骨生物力學有限元模型構(gòu)建技術(shù)
2.1 三維模型-醫(yī)學圖像處理及口腔模型重建
2.2下頜骨生物力學有限元建模
(1)基于參數(shù)曲面的有限元建模技術(shù);(2)基于三角曲面的有限元建模技術(shù)
2.3下頜骨生物力學有限元分析應用實例-個性化3D內(nèi)固定板的優(yōu)化設計
課后思考與練習
3.1 種植牙技術(shù)概述
自由手、靜態(tài)導航、動態(tài)導航
3.2 數(shù)字化牙種植技術(shù)流程
(1)建模;(2)方案設計;(3)導板設計與打。唬4)配套工具
3.3 數(shù)字化牙種植案例
(1)黏膜導板與即刻負重;(2)截骨導板與骨支持導板;(3)微創(chuàng)即刻復重
3.4牙種植技術(shù)發(fā)展趨勢
人工智能,大數(shù)據(jù),機器人
課后思考與練習
4.下頜骨數(shù)字化精確重建技術(shù)
4.1 下頜骨重建技術(shù)概述
4.2 基于腓骨瓣的下頜骨精確重建技術(shù)流程
(1)建模;(2)手術(shù)方案設計;(3)手術(shù)導板設計與打印
4.3 腓骨瓣不同高度部位對下頜骨生物力學性能的影響
4.3 下頜骨精確重建應用案例
課后思考與練習
5.下頜骨新型植入體拓撲優(yōu)化設計及制備
5.1 下頜骨缺損重建的生物力學原則
5.2 下頜骨重建復合結(jié)構(gòu)植入體的優(yōu)化設計及制備
5.3 下頜骨鈦合金個性化植入體的動物實驗(比格犬)
5.4 PEEK/PEKK材料在下頜骨植入體中的應用前景
課后思考與練習
5.1 正畸矯治中的生物力學基礎(chǔ)
5.2 正畸數(shù)字化仿真(基于牙周膜應力的精確計算)
5.3 正畸矯治力的檢測(含動態(tài)測量)
5.4 基于形狀記憶材料的精確正畸
5.5 基于3D打印的舌側(cè)正畸技術(shù)
課后思考與練習
6 可摘局部義齒的數(shù)字化設計與制作技術(shù)
6.1 可摘局部義齒的傳統(tǒng)制作流程
6.2 可摘局部義齒的數(shù)字化流程
6.3 義齒支架的數(shù)字化設計
6.4 義齒支架的3D打印與后處理
6.5 臨床應用案例
課后思考與練習