Przygotowanie cyfrowego modelu hybrydowego do wirtualnego planowania zabiegów chirurgicznych rekonstrukcyjnych zębodołu zębodołowego

Podsumowanie

Przepływ pracy do tworzenia trójwymiarowych (3D) wirtualnych modeli hybrydowych został zaprojektowany na podstawie zestawu danych tomografii komputerowej wiązki stożkowej i wewnątrzustnych skanów optycznych, wykorzystujących metody segmentacji obrazów radiograficznych i modelowanie powierzchni o dowolnym kształcie. Modele cyfrowe są wykorzystywane do wirtualnego planowania zabiegów chirurgicznych rekonstrukcyjnych zębodołu zębodołowego.

Streszczenie

W tym artykule przedstawiono wirtualną, hybrydową akwizycję trójwymiarowego (3D) modelu, wykorzystującą sekwencję segmentacji obrazów radiograficznych, rejestrację przestrzenną i modelowanie powierzchni o dowolnym kształcie. W pierwszej kolejności zrekonstruowano zestawy danych tomografii komputerowej wiązki stożkowej za pomocą metody półautomatycznej segmentacji. Kość wyrostka zębodołowego i zęby są podzielone na różne segmenty, co pozwala na ocenę morfologii 3D i lokalizacji ubytków śródkostnych przyzębia. Nasilenie, rozległość i morfologia ostrych i przewlekłych ubytków wyrostka zębodołowego są weryfikowane w odniesieniu do zębów sąsiednich. Na wirtualnych złożonych modelach tkanek można zaplanować pozycje implantów dentystycznych w 3D. Wykorzystując rejestrację przestrzenną danych IOS i CBCT oraz późniejsze modelowanie powierzchni o dowolnym kształcie, można uzyskać realistyczne hybrydowe modele 3D, wizualizujące kość wyrostka zębodołowego, zęby i tkanki miękkie. Dzięki nałożeniu tkanek miękkich IOS i CBCT można ocenić grubość powyżej bezzębia grzbietu w odniesieniu do wymiarów kości leżącej pod spodem; W związku z tym można określić konstrukcję płata i chirurgiczne zarządzanie płatem, a także uniknąć sporadycznych powikłań.

Wprowadzenie

Postęp technologiczny w stomatologii umożliwił komputerowe wspomaganie planowania leczenia oraz symulacji zabiegów chirurgicznych i rehabilitacji protetycznej. Dwie podstawowe metody pozyskiwania danych 3D w stomatologii cyfrowej to: (1) tomografia komputerowa wiązki stożkowej (CBCT)¹ oraz (2) wewnątrzustne skanowanie optyczne (IOS)². Za pomocą tych narzędzi można uzyskać cyfrowe informacje o wszystkich istotnych strukturach anatomicznych (kość wyrostka zębodołowego, zęby, tkanki miękkie) do planowania rekonstrukcyjnych zabiegów chirurgicznych zębodołu i zębodołu.

Technologia stożkowo-wiązkowej została po raz pierwszy wprowadzona w 1996 roku przez włoską grupę badawczą. Zapewniając znacznie niższą dawkę promieniowania i wyższą rozdzielczość (w porównaniu z konwencjonalną tomografią komputerową), CBCT szybko stała się najczęściej stosowaną metodą obrazowania 3D w stomatologii i chirurgii jamy ustnej³. CBCT jest często wykorzystywana do planowania różnych zabiegów chirurgicznych (np. chirurgii regeneracyjnej przyzębia, powiększania wyrostka zębodołowego, wszczepiania implantów dentystycznych, chirurgii ortognatycznej)¹. Zestawy danych CBCT są przeglądane i mogą być przetwarzane w oprogramowaniu do obrazowania radiograficznego, które zapewnia obrazy 2D i rendery 3D - jednak większość programów do obrazowania wykorzystuje algorytmy oparte na progach do rekonstrukcji obrazu 3D. Metody progowe ustalają górną i dolną granicę przedziału wartości szarości wokseli. Woksele, które mieszczą się w tych granicach, będą renderowane w 3D. Ta metoda pozwala na szybkie pozyskiwanie modelu; Ponieważ jednak algorytm nie jest w stanie odróżnić struktur anatomicznych od metalowych artefaktów i rozproszenia, rendery 3D są bardzo niedokładne i mają bardzo małą wartość diagnostyczną^4,5. Z powodów wymienionych powyżej, wiele dziedzin stomatologii nadal opiera się na konwencjonalnych radiogramach 2D (radiogramy wewnątrzustne, panoramiczne zdjęcie rentgenowskie) lub obrazach 2D zestawów danych CBCT⁵. Nasza grupa badawcza przedstawiła w niedawno opublikowanym artykule półautomatyczną metodę segmentacji obrazu, wykorzystującą oprogramowanie do przetwarzania obrazów radiograficznych o otwartym kodzie źródłowym⁶, w którym przeprowadzana jest anatomiczna rekonstrukcja 3D zestawów danych CBCT⁷. Za pomocą tej metody udało się odróżnić struktury anatomiczne od artefaktów metalowych, a co ważniejsze, można było oddzielić kość wyrostka zębodołowego i zęby. W związku z tym można było pozyskać realistyczny wirtualny model tkanek twardych. Modele 3D wykorzystano do oceny śródkostnych ubytków przyzębia oraz do planowania leczenia przed regeneracyjnymi operacjami periodontologicznymi.

Wewnątrzustne optyczne skanery powierzchni dostarczają cyfrowych informacji o warunkach klinicznych (kliniczna korona zębów i tkanek miękkich). Pierwotnym przeznaczeniem tych urządzeń było bezpośrednie pozyskiwanie cyfrowych modeli pacjentów do planowania i wytwarzania protez dentystycznych za pomocą technologii projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) i komputerowego wspomagania wytwarzania (CAM)⁸. Jednak ze względu na szeroki zakres zastosowań, ich zastosowanie zostało szybko wdrożone w innych dziedzinach stomatologii. Chirurdzy szczękowo-twarzowi łączą IOS i CBCT w konfigurację hybrydową, która może być wykorzystana do wirtualnej osteotomii i cyfrowego planowania operacji ortognatycznych^9,10. Implantologia stomatologiczna to prawdopodobnie dziedzina, w której najczęściej wykorzystuje się cyfrowe planowanie i sterowane wykonawstwo. Chirurgia nawigowana eliminuje większość powikłań związanych z nieprawidłowym ustawieniem implantu. Połączenie zestawów danych CBCT i plików stereolitografii (.stl) IOS jest rutynowo wykorzystywane do planowania kierowanego umieszczania implantów i wytwarzania statycznych prowadnic do wiercenia implantów^11,12. Skany wewnątrzustne nałożone na zestawy danych CBCT zostały również wykorzystane do przygotowania estetycznego wydłużania korony¹³; jednak tkanki miękkie nałożono tylko na zestawy danych CBCT zrekonstruowane za pomocą algorytmów progowania. Jednak, aby przeprowadzić dokładne wirtualne planowanie 3D regeneracyjno-rekonstrukcyjnych interwencji chirurgicznych i wszczepiania implantów dentystycznych, realistyczne hybrydowe modele 3D pacjentów muszą składać się z danych CBCT i IOS.

Dlatego ten artykuł ma na celu przedstawienie krok po kroku metody pozyskiwania realistycznych hybrydowych modeli cyfrowych do wirtualnego planowania chirurgicznego przed rekonstrukcyjnymi interwencjami chirurgicznymi zębowo-zębodołowymi.

Protokół

To badanie zostało przeprowadzone w pełnej zgodności z Deklaracją Helsińską. Przed przygotowaniem manuskryptu pacjent wyraził pisemną świadomą zgodę, którą podpisywał. Pacjent wyraził zgodę na wykorzystanie danych w celu zademonstrowania protokołu.

1. Przetwarzanie obrazów radiograficznych

1. Załaduj pliki DICOM do oprogramowania
   1. Pobierz najnowszą wersję oprogramowania do obrazowania medycznego i otwórz ją.
      UWAGA: Po otwarciu oprogramowania pojawi się ekran główny.
   2. Kliknij Załaduj dane DICOM na pasku bocznym.
      UWAGA: Pojawi się baza danych DICOM z poprzednio załadowanymi zestawami danych DICOM.
      1. Kliknij opcję Importuj pliki DICOM w bazie danych DICOM, wybierz zestaw danych DICOM w folderze docelowym i kliknij przycisk Importuj.
         UWAGA: Nowo dodany zestaw danych DICOM pojawi się na liście badań.
   3. Wybrać badanie i kliknąć przycisk Załaduj u dołu okna.
      UWAGA: Zestaw danych DICOM zostanie otwarty i będą widoczne cztery widoki (koronalny, osiowy, strzałkowy i 3D) załadowanych danych. Węzły są wymienione po lewej stronie. Teoretycznie opisaną metodę można wykonać na dowolnym tomografie komputerowym lub CBCT niezależnie od jakości obrazu (wielkość wokseli, artefakty). Jednak proces segmentacji wyższej jakości skanów CBCT/CT jest prostszy i można uzyskać modele 3D o wyższej jakości. Pokazany skan CBCT został wykonany z następującymi parametrami: wielkość woksela: 150 μm, napięcie anodowe: 84 kV, prąd lampy: 40 mA, pole widzenia: 8 x 5 cm. Proces można zatrzymać na dowolnym etapie; Pamiętaj, aby zapisać scenę przed wyjściem. Aby zapisać, kliknij ikonę zapisu po lewej stronie paska narzędzi i zapisz ją jako "pakiet dokumentacji medycznej" (.mrb), klikając ikonę pola w oknie "zapisz scenę".
2. Objętość renderowania objętościowego i kadrowania
   1. Przytnij obszar zainteresowania (górną lub dolną szczękę), aby zmniejszyć rozmiar pliku i czas renderowania. Kliknij pasek modułów widoczny po lewej stronie paska narzędzi, aby wyświetlić przewijane w dół okno pokazujące często używane moduły.
   2. Wybierz moduł Renderowanie woluminów z okna rozwijanego. Aby renderowanie woluminów było widoczne, kliknij ikonę oka obok paska "Woluminy".
   3. Wybierz żądane ustawienie wstępne, aby wyświetlić renderowanie objętości i przesuwaj suwak "Shift", aż twarde tkanki będą wyraźnie widoczne.
      UWAGA: W przypadku skanów CBCT zalecane jest ustawienie wstępne CT-Bone.
   4. Zaznacz pole obok "Włącz" i kliknij ikonę oka obok "Wyświetl ROI" w sekcji "Przytnij", aby wyświetlić ROI (obszar zainteresowania).
      UWAGA: Wokół zestawu danych we wszystkich widokach 2D pojawi się ramka szkieletowa i widok 3D. Przeciągając boki pola, wolumin zostanie przycięty do żądanego obszaru.
   5. Uzyskaj dostęp do modułu "Objętość uprawy", aby sfinalizować przycinanie. Wybierz oryginalny zestaw danych jako wolumin wejściowy.
      UWAGA: Wejściowy ROI jest automatycznie ustawiany na ROI, który został wcześniej utworzony.
   6. Wybierz Utwórz nowy wolumin z paska rozwijanego "Wolumin wyjściowy", aby utworzyć nowy wolumin wyjściowy. Usuń zaznaczenie opcji Kadrowanie interpolowane w sekcji ustawień zaawansowanych i kliknij Zastosuj.
      UWAGA: Po powrocie do "Modułu danych" nowy przycięty wolumin pojawi się jako nowy węzeł.
3. Segmentacja zbioru danych CBCT
   1. Uzyskaj dostęp do modułu Edytor segmentów do segmentacji.
      UWAGA: Segmentacja ma miejsce, gdy rekonstrukcje 3D struktur anatomicznych są generowane na podstawie zestawu danych CBCT, aby umożliwić bardziej dostępną analizę.
   2. Wybierz poprzednio utworzony wolumin przycięty jako wolumin główny aktywnej segmentacji. Kliknij +Dodaj, aby dodać, lub -Usuń, aby usunąć segmenty. Zmień ich nazwy zgodnie ze strukturą anatomiczną, którą będą reprezentować.
      UWAGA: Kość wyrostka zębodołowego i wszystkie zęby będą oddzielnymi segmentami w obrębie segmentacji
   3. Zacznij od segmentacji kości wyrostka zębodołowego. Z listy efektów wybierz opcję Śledzenie poziomów, półautomatyczne narzędzie, które wyznacza obszar, w którym piksele mają taką samą wartość tła jak zaznaczony piksel.
   4. Przeciągnij myszą na obwód kości w jednym z widoków 2D, aby wokół wybranego obszaru pojawiła się żółta linia, a następnie naciśnij lewy przycisk myszy, aby wygenerować segment na wybranym wycinku zestawu danych.
      UWAGA: Segmentację można wykonać w dowolnym widoku 2D; Jednak najlepiej sprawdza się orientacja strzałkowa i osiowa.
   5. Użyj narzędzi ręcznych Maluj i Wymaż , aby zmodyfikować segment i poprawić błędy, jeśli narzędzie "Śledzenie poziomu" nie obrysowało całego przekroju kości lub jeśli uwzględniono również artefakty obecne na przekroju.

Rysunek 1: Zastosowanie półautomatycznego narzędzia do segmentacji "Level Tracing" w orientacji strzałkowej. (A) Obrysowanie obszaru pikseli o tej samej wartości tła żółtą linią. (B) Wyniki "Level Tracing" i następującej po nim ręcznej segmentacji. (C) Udoskonalenie półautomatycznej segmentacji za pomocą narzędzi ręcznych (malowanie, wymazywanie). Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

UWAGA: Używanie numerycznych umożliwia szybkie przełączanie między narzędziami.

6. Wyklucz zarówno zęby, jak i implanty z segmentu kości. Obrysuj zęby i implanty za pomocą narzędzia Wymaż i usuń wszystkie podświetlone piksele, które je reprezentują.
7. Powtórz ten sam proces na co 5^wycinku zestawu danych w wybranej orientacji.
   UWAGA: Kliknij opcję Pokaż 3D, aby wyświetlić segmentację w trzech wymiarach. Ustaw suwak współczynnika wygładzania na 0,00.
8. Oblicz brakujące segmenty po zakończeniu tej fazy - wybierz Wypełnij między plasterkami z listy efektów.
   UWAGA: To narzędzie oblicza brakujące segmenty na podstawie tych utworzonych wcześniej przy użyciu algorytmu interpolacji konturów morfologicznych.
9. Kliknij przycisk Zainicjuj, aby uaktywnić interpolację konturu, a jeśli wyniki są zadowalające, kliknij przycisk Zastosuj. Przewiń zestaw danych po zakończeniu, aby sprawdzić i poprawić sporadyczne błędy.

Rysunek 2: Interpolacja konturu morfologicznego z "Wypełnieniem między plasterkami", jasnozielonymi obszarami wskazującymi automatycznie zrekonstruowaną część segmentu. (A) Widok osiowy. (B) Widok strzałkowy. (C) Widok koronalny. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

UWAGA: Upewnij się, że widoczny jest tylko segment, na którym zastosowano interpolację. Widoczność segmentów można przełączać na liście segmentów.

10. Wygładzenie granic segmentów można uzyskać, usuwając wypukłości za pomocą efektu Wygładzanie. Wybierz Medianę jako metodę wygładzania i ustaw "Rozmiar jądra" na 5 x 5 x 5 pikseli, dostosowując wartość mm w nawiasie i klikając Zastosuj.
11. Powtórz te same kroki dla segmentacji zębów po zakończeniu segmentacji kości wyrostka zębodołowego.

Rysunek 3: Zakończona segmentacja, brązowy segment reprezentuje kość, a niebieski segment reprezentuje zęby. (A) Widok osiowy. (B) Widok strzałkowy. (C) Widok koronalny. (D) Model 3D jest generowany automatycznie z utworzonych wcześniej segmentów. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

12. Ustaw pasek "Modyfikuj inne segmenty" na Zezwalaj na nakładanie się przed segmentacją zębów, aby nowo utworzone segmenty nie nadpisywały poprzednio utworzonych.

4. Rejestracja przestrzenna zbioru danych CBCT i IOS
   UWAGA: Rejestracja przestrzenna jest konieczna, ponieważ układy współrzędnych dla zestawu danych CBCT i IOS są różne.
   1. Wybierz Extension Manager Z paska menu "Widok" i kliknij Zainstaluj rozszerzenia. Wpisz IGT w pasku wyszukiwania w prawym rogu, zainstaluj rozszerzenie SlicerIGT i uruchom ponownie program.
   2. Załaduj wcześniej zapisany plik .mrb sceny, klikając ikonę Dane i wybierz plik(i) do dodania.
   3. Zaimportuj plik .stl systemu IOS, klikając ikonę Dane w lewym górnym rogu. W wyskakującym oknie "Dodaj dane do sceny" kliknij Wybierz pliki do dodania, przejdź do folderu docelowego, wybierz plik .stl systemu IOS i kliknij przycisk Otwórz.
   4. Dodaj plik .stl skanu wewnątrzustnego jako segmentację, wybierając opcję Segmentacja z paska rozwijanego.
      UWAGA: Zainstalowany moduł "IGT" pojawi się teraz w menu rozwijanym "Moduły".
   5. Najedź kursorem na moduł i na wyświetlonym pasku bocznym wybierz opcję Kreator rejestracji wiernych.
   6. Wybierz opcję Utwórz nowe znaczniki referencyjne z paska rozwijanego zarówno w sekcjach "Od powierników", jak i "Do powierników".
      UWAGA: Oprogramowanie automatycznie nazwie dwie listy "Od" i "Do". Lista "Od" reprezentuje ruchomy wolumin, którym w tym przypadku będzie IOS. Lista "Do" reprezentuje stały wolumin, który będzie zbiorem danych CBCT.
   7. Umieść punkty znaczników na dobrze zdefiniowanych anatomicznych punktach orientacyjnych w systemie IOS za pomocą ikony "Umieść punkt znacznika" obok paska rozwijanego w sekcji "Od". Punkty znaczników będą ponumerowane w kolejności umieszczenia.
      UWAGA: Umieść co najmniej 6 punktów na guzkach i krawędziach siecznych zębów.
   8. Umieść znaczniki w tym samym miejscu, aby utworzyć listę "Do" i w tej samej kolejności w zestawie danych CBCT. Punkty znaczników o tym samym numerze muszą reprezentować ten sam anatomiczny punkt orientacyjny.
   9. Utwórz transformację, wybierając pozycję Utwórz nową transformację liniową z menu rozwijanego w sekcji "Przekształcenie wyniku rejestracji" na pasku bocznym, gdy obie listy są gotowe.
   10. Przejdź do modułu "Transformacje" i wybierz wcześniej utworzoną transformację jako Aktywną transformację. W sekcji "Zastosuj transformację" przenieś segmentację IOS i listę znaczników "Od" z pola "Przekształcalne" do pola "Przekształcone", aby nałożyć IOS na zestaw danych CBCT.

Rysunek 4: Przestrzenna rejestracja IOS poprzez umieszczenie znaczników odniesienia na dobrze zdefiniowanych anatomicznych punktach orientacyjnych. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

UWAGA: Jeśli to konieczne, dokładność transformacji można poprawić, przesuwając punkty znaczników lub dodając dodatkowe punkty.

2. Eksport modeli jako plików .stl do modelowania powierzchni o dowolnym kształcie

1. Eksport dopasowanych modeli tkanek twardych i miękkich w celu dalszego modelowania powierzchni po segmentacji i rejestracji przestrzennej.
2. Przejdź do modułu Segmentacje i wybierz segmentację z modelami kości i zębów wyrostka zębodołowego jako aktywną segmentację. Przewiń w dół do sekcji "Eksportuj do plików", wybierz folder docelowy i wybierz STL jako format pliku.
3. Usuń zaznaczenie pola Scal do pojedynczego pliku, ustaw Układ współrzędnych na RAS i kliknij przycisk Eksportuj.
4. Powtórz ten sam proces dla IOS, widoczny jako oddzielna segmentacja, zapisz scenę i zamknij oprogramowanie do obrazowania.

3. Modelowanie powierzchni o dowolnym kształcie

1. Wygładzanie powierzchni
   1. Otwórz oprogramowanie CAD i na ekranie głównym kliknij przycisk Importuj. Wybierz modele .stl, które zostały wcześniej wyeksportowane z oprogramowania do przetwarzania obrazów DICOM.
      UWAGA: Mimo że wygładzanie było wykonywane wcześniej, powierzchnia modeli zrekonstruowanych na podstawie zestawu danych CBCT nadal będzie wyglądać na rozpikselowaną, więc konieczne jest dalsze wygładzanie powierzchni.
   2. Przejdź do pozycji Sculpt na pasku menu, a następnie z ekwipunku pędzli wybierz opcję Adaptive reduce.
      UWAGA: Rozmiar i siłę pędzla należy dostosować w zależności od stopnia wygładzenia.
2. Oddzielna korona zębów od IOS
   UWAGA: Korony zębów są przedstawione dokładniej na IOS niż na modelach segmentowych; w związku z tym korony modeli zębów segmentowych muszą zostać zastąpione koronami z IOS.
   1. Kliknij w Zaznacz na pasku bocznym i wybierz Pędzel jako narzędzie do zaznaczania. Użyj trybu pędzla Odwiń pędzel i dostosuj rozmiar pędzla. Za pomocą szczoteczki wybierz koronę każdego zęba aż do dziąsła brzeżnego na IOS.
      UWAGA: Wybrane powierzchnie są oznaczone kolorem pomarańczowym.
   2. Przesuń kursor na Modyfikuj na pasku bocznym i wybierz Wygładź obwiednię. Kliknij przycisk Zastosuj, jeśli wyniki są zadowalające.
      UWAGA: Teraz granica zaznaczenia dokładnie podąża za dziąsłem brzeżnym.
   3. Przejdź do opcji Edycja na pasku bocznym Wybierz i kliknij przycisk Oddziel, aby utworzyć pojedynczy obiekt z zaznaczonego obszaru.
   4. Powtórz ten sam proces dla wszystkich zębów.
   5. Przejdź do sekcji Analiza na pasku menu i wybierz opcję Inspect.
      UWAGA: Program wskaże błędy w modelach. Otwory są oznaczone kolorem niebieskim.
   6. Wybierz Wypełnienie płaskie jako "Tryb wypełniania otworów" i kliknij przycisk Napraw wszystko automatycznie, aby utworzyć modele zamknięte z modelu IOS i modeli oddzielonych zębów. Przejdź do opcji Sculpt i wygładź krawędzie wypełnionego otworu za pomocą pędzla Shrinksmooth.
   7. Powtórz ten proces dla wszystkich koron zębów i reszty IOS.
3. Łączenie koron zębów z modelami zębów segmentowych.
   UWAGA: Jeśli rejestracja przestrzenna została wykonana poprawnie, pozycje koron zębów na IOS i koron zębów segmentowanych powinny się zgadzać.
   1. Użyj szczoteczki Shrinksmooth na segmentowym modelu zębów, aż zostaną one całkowicie pokryte koronami zębów oddzielonymi od IOS.
      UWAGA: Ze względu na niedoskonałości zarówno w segmentacji, jak i IOS, korony nie zawsze całkowicie na siebie zachodzą.
   2. Zaznacz zarówno oddzieloną koronę, jak i segmentowy model tego samego zęba w Przeglądarce obiektów. Na wyświetlonym pasku bocznym wybierz opcję Suma logiczna i kliknij przycisk Akceptuj.
      UWAGA: Teraz korona segmentowego modelu zęba jest zastępowana koroną oddzieloną od IOS.
   3. Użyj Shrinksmooth, aby wygładzić przejście.
4. Odejmowanie i kompozycja modelu
   1. Odejmij model kości od modelu tkanek miękkich, aby realistycznie przedstawić sytuację kliniczną.
      UWAGA: Oryginalny IOS bez zębów stał się modelem tkanek miękkich.
   2. Zaznacz zarówno modele kości, jak i tkanek miękkich w Przeglądarce obiektów, a następnie wybierz opcję Różnica logiczna.
   3. Wygładź przejścia za pomocą pędzla Shrinksmooth i usuń wypukłości z dolnej strony modelu tkanek miękkich.
   4. Odejmij zęby od modelu tkanek miękkich, korzystając z tego samego procesu i płynnych przejść.
5. Modele kolorystyczne
   1. Pokoloruj powierzchnie modeli, aby uzyskać bardziej realistyczny wygląd, ponieważ model jest teraz kompletny, a zęby, tkanki miękkie i kość wyrostka zębodołowego są oddzielone od siebie, reprezentując sytuację kliniczną w 3D.
   2. Wybierz Sculpt z paska bocznego i przełącz mały suwak z Volume (Objętość) na Surface (Powierzchnia).
   3. Wybierz PaintVertex z inwentarza pędzli i wybierz żądany kolor za pomocą koła kolorów w sekcji Kolor na pasku bocznym. Pokoloruj powierzchnię każdego modelu (np. kość: brązowa, tkanka miękka: różowa, zęby: białe)

Animowany rysunek 1: Animacja ostatecznego, kolorowego modelu, gotowego do wirtualnego planowania chirurgicznego. Kliknij tutaj, aby pobrać ten rysunek.

Wyniki

Wirtualne modele trójwymiarowe (3D) mogą być generowane za pomocą segmentacji obrazów radiograficznych, rejestracji przestrzennej i modelowania swobodnego. Modele cyfrowo obrazują sytuację kliniczną, umożliwiając trójwymiarowe planowanie różnych interwencji chirurgicznych. Przy oddzielnej segmentacji kości i zębów widoczna jest granica między dwiema strukturami anatomicznymi, oceniana jest morfologia 3D oraz lokalizacja ubytków śródkostnych przyzębia. Nasilenie, rozległość i morfologię ostrych i przewlekłych ubytków wyro...

Dyskusja

Dzięki przedstawionemu protokołowi morfologie wad przyzębia i wyrostka zębodołowego mogą być wizualizowane w trzech wymiarach (3D), zapewniając dokładniejsze zobrazowanie sytuacji klinicznej niż można to osiągnąć za pomocą metod diagnostycznych 2D i modeli 3D generowanych za pomocą algorytmów progowych. Protokół można podzielić na trzy główne fazy: (1) półautomatyczną segmentację zbiorów danych CBCT, (2) rejestrację przestrzenną CBCT i IOS oraz (3) modelowanie powierzchni w dowolnym kształcie. Technicznie rzecz biorąc, s...

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
3DSlicer	3DSlicer (Oprogramowanie zostało po raz pierwszy opracowane w Queen' s University Canada, a ponieważ jest to oprogramowanie typu open source, jest przez nie stale rozwijane" s społeczność)	4.13.0-2021-03-19	Platforma oprogramowania do przetwarzania obrazów radiograficznych o otwartym kodzie źródłowym. Oprogramowanie jest przeznaczone przede wszystkim dla medycyny ogólnej, jednak pozwala na to szeroki zakres segmentacji i narzędzi do modelowania. s zastosowanie również do celów dentystycznych
Meshmixer	Autodesk Inc.	3.5	Oprogramowanie open source do modelowania powierzchni o dowolnym kształcie, opracowane do tworzenia prototypów i podstawowego rzeźbienia 3D. Jednak ze względu na przydatność narzędzi do celów dentystycznych można zaprojektować nie tylko modele 3D, ale nawet statyczne prowadnice do chirurgii nawigowanej.