在正畸临床工作中，对初诊患者需要进行病史采集和影像学检查，进而进行诊断、分析并设计治疗方案。牙颌模型是患者初始信息和疗程记录的良好载体，也是诊断分析的重要资料。目前临床中牙颌模型主要通过印模制取后石膏灌注来完成，传统石膏模型的制作需要医生熟练掌握相关技术，才能达到完整反映患者解剖结构的要求。但在临床调查中发现，传统取模对患者的感官印象较差，容易引起患者产生恶心、呕吐等不适症状，有些需要矫治患儿配合困难；还有部分解剖异常的患者很难完整取全组织结构。另一方面，石膏模型本身也存在存储困难、易损坏或断裂等难题。因此，在取模过程中避免对患者造成不适感、得到解剖结构清晰完整、精确度高且不易损坏的模型成为正畸临床中亟待解决的问题[1]。

随着数字化技术的发展，学者们开始探索利用不同设备或仪器对牙颌进行扫描、获取数字化信息构建数字化模型的可行性。目前，数字化模型的数据来源主要有三个方面，一是来源于石膏模型，二是通过口内扫描来获得，三是来源于CT或锥形术CT（cone beam computed tomography，CBCT）数据。

以石膏模型为数据构建数字化模型的研究众多。如利用OrthoCad软件以切片式的扫描方式，将制取的石膏模型层扫后获得数字化信息从而构建模型[2-4]；利用emodel软件中的激光扫描方式扫描石膏模型，将其转化为数字化模型[5-6]；通过激光扫描获得石膏模型数据后由CAD软件构建数字化模型[7-8]；通过三维扫描仪扫描患者石膏模型获得数字化信息[9-11]；通过对石膏模型拍照后导入C3D-builder软件来完成数字化模型制作[12]。以上研究表明，通过扫描石膏模型构建数字化模型具有可行性且精确度良好，但其制作过程仍建立在采集石膏模型数据的基础上，并没有避免传统取模。

通过口内扫描仪来获取数据的研究也有报道，有学者[13-14]采用口内扫描仪获得了患者口腔内的信息，采用三维逆向工程软件构建出数字化牙颌模型。Kim等[15]采用蓝色LED牙科扫描仪对患者口内进行扫描，从而构建了三维数字模型，并证明方法可行。

通过CT或CBCT数据直接构建数字化模型是目前的研究热点。Kau等[16]将头颅CT数据应用InVivo-Dental软件分析后，在OrthoCAD软件中构建了数字化模型。de Waard等[17]根据CBCT的数据建立了数字化模型，并通过对模型进行线性测量分析，发现其精确度良好。以上研究表明，不同数据来源的数字化模型均具有较好的精确度[18]，可供临床测量应用，实现数字化数据存储，并方便医生计算及分析。然而，实体化的模型更符合正畸医生的操作习惯。在临床中发现，正畸医生对患者进行病例分析时，更倾向于将模型拿在手中进行观察，这不仅方便从舌侧观察咬合，还能节省观测时间；实体化的模型也更容易与患者交流。而现有的研究没有将数字化模型转化为实体模型。

3D打印技术近年来在医学领域表现出良好的应用前景。熔融沉积技术（fused deposition modeling，FDM）是基于熔化原料并挤压成型的3D打印技术，其特点是成型速度快且相对准确，无需昂贵的激光烧结设备，价格相对低廉。由于该技术可挤压生物降解性的支架材料，包括聚乳酸、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯等，使得FDM技术在制备复合型生物医用高分子支架材料上的应用越来越多。但在模型制作方面，FDM技术的应用还相对较少[19-21]。

本研究旨在通过获取患者的CBCT数据构建数字化模型，采用3D打印技术完成牙颌模型的制作并进行模型精确度比较分析，为CBCT与3D打印技术在正畸临床牙颌模型制备中的联合应用提供一定的理论与技术支持。

1 材料和方法

1.1 数据获取

选取拟做正畸治疗的患者6例，纳入标准为：1）无乳牙滞留；2）无牙齿畸形或牙列缺损；3）无牙冠缺损，无充填体；4）无口内修复体。

本实验应用CBCT与3D打印相结合的方法，获取患者的口腔数字化信息，建立数字化模型并制作实体模型。不同于传统取模，通过计算机软件处理和3D打印机辅助完成牙颌实体模型的制作，简化了正畸检查的操作流程，避免了临床中印模制取对患者造成的不适感，并为患者节省就诊时间，有利于初次就诊建立良好的印象。

1.2 数字化模型制作

利用计算机软件构建患者上下牙颌数字化模型并存储。主要采用的软件包括Mimics 10.01（Materialise公司，比利时）和Geomagic studio逆向工程软件（Raindrop Geomagic公司，美国）。

1.2.1 数字化模型构建   将采集的CBCT数据的DICOM文件导入Mimics 10.01中，经过Thresholding蒙层指令分离硬组织，执行Region growing命令，保留上下颌骨及牙列，在Edit Masks菜单中，选择Threshold命令并分别设置硬组织（1 200）及软组织（560）阈值，对牙列及牙槽骨进行分离处理，分别获得上下颌模型（图1）。

留置尿管是心脏外科常见的一项侵袭性操作，而其中相当一部分患者出现拔管后排尿困难、尿路刺激及尿路感染等问题[1]。目前临床常采用间歇夹闭尿管的方法来锻炼膀胱功能以改善拔管后的排尿障碍等问题，但是增加了护理人员及患者家属的工作强度。循证护理[1]是护理人员将科研结论、临床经验和患者的治疗需求相结合，制定针对性方案对患者进行护理。短期留置导尿管期间是否需要夹闭尿管的认识和做法还不统一。本研究对短期留置导尿管是否间歇夹管采用循证护理，有效的减少了护理人员及患者家属的工作量，现报道如下。

1.2.2 数字化模型处理   将从Mimics获得的数字化模型导出为STL格式，导入Geomagic studio软件中，执行网格医生命令，修复模型并获得良好表面（图2）。

网页版式设计不再是单纯的视觉享受，它是将视觉享受与人们的生活习惯、生活方式、心理体验等进行充分融合的艺术设计。[1]在网页编排设计中还需要注意以下几个方面的特征：

1.3 3D打印模型制作

[6]  Horton HM, Miller JR, Gaillard PR, et al. Technique com-parison for efficient orthodontic tooth measurements using digital models[J]. Angle Orthod, 2010, 80(2):254-261.

  

图1 在Mimics 10.01软件中构建上下颌模型Fig1 The maxillary and mandible model constructed in Mimics 10.01 software

  

图2 经过Geomagic软件表面处理的上颌模型Fig 2 The maxillary model treated through the Geomagic software

  

图3 由3D打印机制作的上下颌模型Fig3 The maxillary and mandible model made by 3D printer

1.4 模型测量

2016年4月，“华山-五院（上海市第五人民医院，以下简称“五院”）-闵行（闵行社区）”医联体签约建设。在此框架下，华山医院在医疗服务、学科建设、教学科研等方面与五院逐步深入融合。从2016年初，华山医院、五院和相关企业开展了医联体及脑卒中单病种业务合作，努力在筛查预警、卒中急救、远程卒中、卒中商保、诊断治疗、随访评估、康复干预等方面创新探索。

由CBCT构建数字化模型实现了患者信息的数字化存储，提高了医院对患者资料处理的效率，能够有效地降低资料丢失及损坏。另一方面，对于需要与不同地域医师进行交流讨论的病例而言，数字化信息能够实现快速准确的传输，方便不同接诊医师获得患者原始资料。

  

图4 以电子游标卡尺测量模型Fig  4 Measurements of the dental model through electronic caliper  model

  

图5 测量示意图Fig5 Schematic diagram of the measurement 

2 结果

2.1 标准件测量结果

在solid works绘图软件中绘制的标准件1为长方体，尺寸2 cm×4 cm×6 cm，模型实体测量结果1.98 cm×

2.2 牙颌模型测量结果

以电子游标完成各数据的测量，每个测量值测量3次并求平均值作为结果记录。将测量数据录入OriginPro 9.0（OriginLab公司，美国）中，绘制散点图，分析测量数据偏差（图6）。

  

图6 6组样本测量结果散点图Fig6 Scatter plots of six groups of sample measurement results

2.3 统计学分析

对测量数据进行配对样本t检验，结果见表1。

图4A为15 ℃下蜂蜜的lnμ与含水量的关系曲线。lnμ0的值为该曲线的截距，Ea/R为该曲线的斜率。

由表1可见，3D打印牙颌模型和传统石膏模型的测量数据间差异无统计学意义（P＞0.05）。

福建既是自贸试验区，又是“海丝”核心区，是两大战略的汇合点。国家给福建自贸试验区的定位是：贸易对接台湾地区，功能承接“一带一路”。一方面，要突出对台特色，深化两岸经济合作，着力两岸贸易、政策的互联互通，推动两岸共建“海上丝绸之路”；另一方面，面向东南亚，加强港口、口岸和城市的合作，着力海上互联互通，打造服务“海丝”的高端航运服务平台；与沿线国家和地区深化海洋经济合作，建成“海丝”海洋经济圈；大力发展海洋文化创意产业，促进“民心相通”。

 

表1  6组样本配对t检验结果Tab1 Paired t test results of the six groups

  

?

3 讨论

纳入患者于兰州大学口腔医院进行CBCT（Ka-Vo公司，德国）检查。CBCT扫描参数为0.25 mm、14.7 s。患者同时于兰州大学口腔医院正畸科制取传统石膏模型，妥善保存。

1.4.2 牙颌模型测量   通过传统石膏模型和3D打印模型的制作，获得6位患者的上下颌模型，用游标卡尺对12副模型进行测量分析，记录各项测量值并制表（图4）。模型的测量项目包括：1）牙冠近远中宽度；2）牙弓宽度：双侧尖牙牙尖之间的距离，双侧第一磨牙中央窝之间的距离；3）牙弓长度：以双侧第一磨牙中央窝之间连线为底，测量中切牙至该连线的垂直距离及尖牙至该连线的垂直距离；4）后牙牙尖三角嵴长度：包含4组测量值，上颌第一前磨牙颊尖三角嵴（UdB）和舌尖三角嵴（UdL）、上颌第一磨牙近中颊尖三角嵴（UdMB）和近中舌尖三角嵴（UdML）长度，以及下颌第一前磨牙颊尖三角嵴（LdB）和舌尖三角嵴（LdL）、下颌第一磨牙近中颊尖三角嵴（LdMB）和近中舌尖三角嵴（LdML）长度（图5）。4 cm×5.99 cm；标准件2为马蹄铁形，由半径为3 cm半圆形和两个长4 cm的臂组成，厚度1 cm，模型实体测量结果显示，打印模型误差在0.02 mm范围之内。   

实体牙颌模型有助于医生灵活地三维观察患者牙颌畸形情况，特别是舌腭侧的咬合状况；也为与患者交流提供形象的交流载体，且符合绝大多数正畸医生的临床习惯。因此本实验利用3D打印机制作了患者的数字化模型实体。实验中使用的制作材料聚乳酸是一种新型的生物降解材料，由可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成，其机械及物理性能良好，具有较低的熔体强度，打印模型容易塑形且价格相对低廉。通过这种方式制作的实体模型重量较轻、不易毁坏且转移方便。另一方面，实体模型可在医师需要时即时打印，制作时间短而便利，能够为临床使用提供更大便利。

本实验的结果表明，3D打印模型和传统石膏模型的牙体近远中径、牙弓长度和宽度以及后牙牙尖三角嵴的测量数据均不具有统计学差异，表明3D打印牙颌模型能够应用于临床检查中咬合关系的确定以及模型测量分析。由于3D打印受到打印材料本身限制，打印层厚需要材料熔点支持，因此材料性能是影响3D打印模型精确度的因素之一。此外，建立数字化模型的CBCT图像软硬组织阈值没有统一的标准，而另一项研究[22]表明，CBCT不同体素及阈值设定对所构建数字化模型的精确度有影响，因此，软硬组织阈值的标准化统一可进一步提高打印模型的精确度。本实验研究了牙颌数字化模型的建立，未对软组织作相关研究，后期研究可探讨软组织数字化模型可行性，为全面构建患者的颌面部数据模型及矫治效果的数字化模拟奠定基础。

全面放开二孩政策及辅助生育技术的广泛应用给高龄妇女和不孕家庭带来希望，同时也给胎儿染色体异常的产前筛查带来挑战［1-3］。国内多个研究报告均指出试管婴儿发生出生缺陷的风险显著高于自然妊娠［4-5］，试管婴儿出生缺陷率约9%，自然妊娠出生缺陷率约6.6%。辅助生育技术可能会短暂改变孕母体内特定激素水平，影响孕母血清标记物水平，为避免不必要的有创检查，本研究回顾分析本院辅助生育和自然妊娠孕妇在孕中期产前筛查各项指标中位数倍数及其之间的差异，为产前筛查提供更准确的风险评估及探讨质量控制的重要性。

综上所述，通过CBCT与3D打印技术联合制作牙颌实体模型能够获得良好的精确度，可服务于临床工作。本研究为改良传统牙颌模型制作提供了新的思路，表明3D打印技术在正畸临床中具有良好的应用前景。

（2）通讯产品及配件：移动电话、个人电脑、上网本、多媒体、软件、通讯硬件、声音通讯、数字通讯、图象通讯、移动通讯和广播通讯技术、卫星通讯技术、通讯电缆和光缆等传输设备；计算机（台式电脑、笔记本、PDA）、计算机配件及部件、数码电子、数码相框、显示技术；主板及配件；声卡、显卡；手机配件、网络产品、外设及配件等。

[参考文献]

[1]  Yuzbasioglu E, Kurt H, Turunc R, et al. Comparison of digital and conventional impression techniques: evaluation of patients’perception, treatment comfort, effectiveness and clinical outcomes[J]. BMC Oral Health, 2014, 14:10.

[13] Kim JH, Kim KB. Evaluation of dimensional stability of digital dental model fabricated by impression scanning method[J]. J Dent Hygiene Sci, 2014, 14(1):15-21.

[2]  Tomassetti JJ, Taloumis LJ, Denny JM, et al. A comparison of 3 computerized Bolton tooth-size analyses with a commonly used method[J]. Angle Orthod, 2001, 71(5):351-357.

1.4.1 标准件测量   制作两个标准件，在solid works（Dassault Systemes公司，美国）绘图软件中绘制长方体及马蹄铁形标准件并打印模型实体，测量实体尺寸与绘制尺寸差异。

[3]  Santoro M, Galkin S, Teredesai M, et al. Comparison of measurements made on digital and plaster models[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2003, 124(1):101-105.

随着社会价值取向和审美潮流的进化和演变，作为个人用品的手表除了原生的腕上计时功能之外，其个性化审美配饰功能以及社会认同的标签性质逐步被强化甚至异化。业界、市场和收藏家对手表价值的评判标准形成了创新的机心功能和技术、创新的结构设计和工艺、创新应用高科技材料和审美多样化三者并重的评价体系。当然，最要紧的文化意义和品牌价值亦已沉淀和内涵于其中。使用硬材料制作的手表外观件在不断创新研发应用高科技新材料的同时，关注并不断丰富硬材料色彩也是顺应和满足市场和消费者需求的必然趋势。

[4]  Quimby ML, Vig KW, Rashid RG, et al. The accuracy and reliability of measurements made on computer-based digital models[J]. Angle Orthod, 2004, 74(3):298-303.

[5]  Mullen SR, Martin CA, Nqan P, et al. Accuracy of space analysis with emodels and plaster models[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2007, 132(3):346-352.

将数字化模型的三维数据转化为STL格式，导入MakerBot Replicator2X型3D打印机（MakerBot公司，美国）中，制作上下颌牙颌模型实体。模型制作材料为聚乳酸，打印厚度为0.15 mm（图3）。

[7]  Motohashi N, Kuroda T. A 3D computer-aided design system applied to diagnosis and treatment planning in orthodontics and orthognathic surgery[J]. Eur J Orthod, 1999, 21(3):263-274.

[8]  Hirogaki Y, Sohmura T, Satoh H, et al. Complete 3-D reconstruction of dental cast shape using perceptual grouping[J]. IEEE Trans Med Imaging, 2001, 20(10):1093-1101.

1.国内增加值系数效应。日本国内各产业增加值系数效应对增加值出口的影响较大，特别是在金融危机之前的两个阶段，该影响因素发挥了非常显著的积极效应，导致两阶段增加值出口的平均增长率为19.54%；在2008年金融危机爆发之后，由于日本经济受到危机的影响，导致企业产量减少、利润下降、失业率上升，进而造成主要行业的增加值率下降，其影响程度达到8.31%。

[9] Lu P, Li Z, Wang Y, et al. The research and development of noncontact 3-D laser dental model measuring and analyzing system[J]. Chin J Dent Res, 2000, 3(3):7-14.

[10] Redlich M, Weinstock T, Abed Y, et al. A new system for scanning, measuring and analyzing dental casts based on a 3D holographic sensor[J]. Orthod Craniofac Res, 2008, 11(2):90-95.

[11] Kasparova M, Grafova L, Dvorak P, et al. Possibility of reconstruction of dental plaster cast from 3D digital study models[J]. Biomed Eng Online, 2013, 12:49.

[12] Bell A, Ayoub AF, Siebert P. Assessment of the accuracy of a three-dimensional imaging system for archiving dental study models[J]. J Orthod, 2003, 30(3):219-223.

其中，a(i， k′)表示数据点i对点k′的认可度(归属度)，r(i′， k)表示数据点k对其他点的吸引度.

[14] Zhang F, Suh KJ, Lee KM. Validity of intraoral scans compared with plaster models: an in-vivo comparison of dental measurements and 3D surface analysis[J]. Plos One, 2016, 11(6):e0157713.

[15] Kim JH, Jung JK, Kim KB. Evaluation of validity of three dimensional dental digital model made from blue LED dental scanner[J]. J Korea Academia-Industrial Coop Soc, 2014, 15(5):3007-3013.

首先，利用BIM技术整合各专业三维模型，然后上传至Navisworks软件平台中对其进行碰撞检查，可以自动查找出模型中的碰撞点，使其之间的碰撞进行可视化，并通过“图片+文字”描述的型式输出纸质报告。

[16] Kau CH, Littlefield J, Rainy N, et al. Evaluation of CBCT digital models and traditional models using the Little’s Index[J]. Angle Orthod, 2010, 80(3):435-439. 

[17] de Waard O, Rangel FA, Fudalej PS, et al. Reproducibility and accuracy of linear measurements on dental models derived from cone-beam computed tomography compared with digital dental casts[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2014, 146(3):328-336.

[18] Gholinia F, Dalili Z, Nahvi A. Reliability and validity of dental measurements madeon digital and stone orthodontic models[J]. J Dentomaxillo Facial Radiol, Pathol Surg, 2012, 1(1):1-8.

[19] 孙成, 于金华. 3D打印技术在口腔临床的应用[J]. 口腔生物医学, 2014, 5(1):49-52.

Sun C, Yu JH. The application of 3D printing in oral clinical application[J]. Oral Biomed, 2014, 5(1):49-52.

[20] 胡敏, 谭新颖, 鄢荣曾, 等. 3D打印技术在口腔颌面外科领域中的应用进展[J]. 中国实用口腔科杂志, 2014, 7(6):335-339.

图6为传感器系统红外光源HSL5-115-S的驱动电路。单片机通过DAC转换提供频率为0.5 Hz,占空比为50%的脉冲方波,经过LM358放大,用来控制低压MOS场效应管2N7002的通断。

Hu M, Tan XY, Yan RZ, et al. Application progress of 3D printing technology in the field of oral and maxillofacial surgery[J]. Chin J Pract Stomatol, 2014, 7(6):335-339.

[21] 杨新宇, 詹成, 李明, 等. 3D打印技术在医学中的应用进展[J]. 复旦学报(医学版), 2016, 43(4):490-494.

Yang XY, Zhan C, Li M, et al. Application progress of 3D printing in medical field[J]. Fudan Univ J Med Sci, 2016, 43(4):490-494.

[22] Ye N, Long H, Xue J, et al. Integration accuracy of laserscanned dental models into maxillofacial cone beam computed tomography images of different voxel sizes with different segmentation threshold settings[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol, 2014, 117(6):780-786.

The power efficiency of semiconductor laser ηc is expressed as the ratio of output optical power and input electric power,