数字化口内扫描技术专家共识

数字化口内扫描是近年口腔数字化技术的研究热点,成为口腔正畸、修复、种植的重要技术。数字化口内扫描的精确度和数据资料采集拼接的准确性是保证数字印模成功和加工制作效果的关键;而扫描仪特性、成像原理以及操作者扫描方式、扫描对象、口腔组织特殊性、修复设计方案等均会影响数据采集的准确性。仍有诸多操作者对于如何鉴别不同修复设计的扫描策略、扫描轨迹、如何减少数字化扫描误差等认识不足,且目前国内外学者关于数字化口内扫描技术尚未形成统一标准与共识。为了更好地帮助操作者应对口内扫描中遇到的难题,提高数字化扫描质量,本文集合了参与专家的共同意见,通过对现有证据的归纳鉴别,阐述数字化口内扫描误差的原因与应对方法,掌握不同口腔印模需求下的扫描策略。本专家共识认为,基于影响数字化口内扫描精度及扫描图像重现效果受诸多因素的影响,采用正确的扫描轨迹可缩短临床操作时间,提高扫描的精确性,扫描轨迹主要包括E字法、分段法和S型法等。①进行固定义齿修复时,建议先扫描基牙及前后两个邻牙,再把基牙区域挖出洞型,最后在基牙预备完成后补扫洞型缺口处,既可满足临床实际需求,同时也能得到最可靠的精度。②全口无牙颌行全口义齿修复时,在牙槽嵴底黏膜组织设定标记点、一次性捕获前庭区域的图像、采用不同类型的扫描路径如“Z”形、“S”形、颊腭、腭颊路径、分段扫描牙弓等策略,可以减少扫描误差和改善图像拼接以及重叠的问题。③对于种植修复,当进行种植体支持的单冠修复与小跨度上部结构修复时,建议先预扫所需牙弓,再把基牙区域挖出洞型,最后安装好种植扫描杆后再补扫洞型缺口处;当进行骨水平种植体冠修复时,可通过改良的间接扫描方法,将扫描过程分为三步:首先在口内扫描临时修复体和相邻两个牙位的牙齿与牙龈组织,然后在种植体上安装标准扫描杆并扫描全牙弓,最后在口外扫描临时修复体,以获取种植体颈部穿龈轮廓的三维形态,从而增加种植体周软组织扫描的稳定性,提高扫描还原度;对于牙列缺失种植固定桥修复,黏膜具有活动度增加了扫描难度,扫描仪难以分辨形态大小相同的扫描杆,易造成图像叠加错误,可以通过更改扫描杆的几何形状改变光学曲率半径,获得更高的种植数字化印模精确度。共识认为,随着扫描牙弓的范围越大,数据拼接次数增加,扫描精度随之下降;尤其是行全口种植修复印模时,由于口内存在不稳定、不平整的黏膜形态,且无相对明显、固定的参照物,易增加图像拼接处理的难度,造成精度不足,针对此类进行修复设计时,应谨慎选择数字化口内扫描方式获取模型数据,在缺失牙大于5颗时不宜使用数字化印模。

特征自适应的复杂曲面扫描路径生成方法

为了解决现有自动化扫描方法在面对复杂曲面时扫描完整性不足、普适性不佳等问题,提出了一种特征自适应的自动化扫描路径规划方法。首先,构建了激光扫描仪的扫描约束条件,分析其对扫描精度的影响,为特征自适应的复杂扫描路径规划提供理论支撑。其次,针对扫描仪姿态规划问题,提出了一种新的测量倾角约束聚类算法,对离散复杂曲面后获得的采样点进行聚类处理,实现扫描仪姿态的规划,并在此基础上获得扫描路径点。再次,针对扫描路径规划问题,引入法向矢量夹角矩阵作为惩罚矩阵,优化改进最近邻算法,实现符合需求的扫描路径规划。最后,为验证该方法可行有效,以汽车车门作为扫描对象,搭建了一个组合式自动化柔性测量系统,与传统行切扫描方法、手动扫描方法进行对比试验。试验结果表明,该方法相较于行切扫描方法在扫描仪姿态变换次数上减少了54%,测量精度提高了64.5%,降低了人工干预因素的影响,扫描完整性与手动扫描方法接近,可以实现针对复杂曲面的自动化扫描测量。

环境扫描、机会窗口与后发企业颠覆性创新模式选择——基于吉利和比亚迪的案例研究

[研究目的]快速变化的技术环境和丰富多样的市场需求,为后发企业提供了实施颠覆性赶超的机会,如何辨识和把握外部环境机会窗口并能否契合组织内部动态能力转化为创新决策和行动是企业成败的关键。[研究方法]该文通过对浙江吉利控股集团有限公司和深圳比亚迪股份有限公司的双案例对比分析,探讨环境扫描对企业识别外部环境多重机会窗口的意义及企业内部环境与机会窗口的适配性对于企业进行颠覆性创新模式选择的重要性。[研究结论]研究发现:面对不确定性激增的商业世界,战略决策前的环境扫描可以帮助后发企业有效识别技术机会窗口、需求机会窗口及制度机会窗口,而企业内部环境的充分考量有利于后发企业将自身优势最大化,从而成功实现颠覆性创新。

基于氮气吸附-扫描电镜的构造煤孔隙特征研究

煤的孔隙结构特征与瓦斯的吸附和运移密切相关,构造煤的孔隙结构特征由于受到构造应力的破坏而趋于复杂,因此开展构造煤孔隙发育的研究是提升瓦斯治理水平的重要方向。以西山煤田南部东于煤矿三组构造煤和一组原生煤为研究对象,采取低温液氮吸附法和扫描电子显微镜(SEM),联合观测构造煤与原生煤的孔隙特征。研究表明:三组构造煤的氮气吸附量为原生煤的2.04倍、1.49倍和2.90倍,三组构造煤的孔容为原生煤的2.08倍、1.53倍和2.96倍;三组构造煤的孔容大部分由微孔和小孔提供均达到69.71%以上,孔比表面积大部分由微孔提供均达到了79.04%以上;原生煤的孔容大部分由微孔和小孔提供达到了89.38%,孔比表面积微孔占比93.97%;三组构造煤的孔隙结构相比原生煤更加复杂,具有更大的分形维数(2.6985~2.7106);三组构造煤(10000倍)表面分形维数分别为1.962、1.979、1.947均大于原生煤1.945,构造煤与原生煤相比有更为发育的孔隙特征;分形维数D1与总孔比表面积、微孔比表面积成正比;挥发分含量在一定范围内与总孔比表面积、微孔比表面积、小孔比表面积成正比。

钻孔瞬变电磁法扫描探测RCQPSO-LMO组合算法2.5D反演

利用钻孔进行超前探测地质构造及含水体是地下开挖工程中的常规手段,如何利用这些钻孔进行钻孔瞬变电磁法扫描探测,从而实现钻孔孔壁外围地质异常体的精细探测,对实现地下工程地质透明化具有重要的指导意义.本文提出钻孔瞬变电磁法扫描探测2.5D反演的数据解译方法,首先针对随机性反演算法时效性低,易陷入局部最优解,而确定性反演算法依赖初始模型的问题,提出了组合策略的量子粒子群优化算法用来随机搜索最优初始模型.在此基础上,利用Levenberg-Marquarat方法求解Occam反演的目标函数,形成了RCQPSO-LMO组合算法进行2.5D反演,通过对比组合算法和单一算法,验证了组合算法具有更精确的反演结果.其次结合屏蔽条件下扫描探测,对比分析了有无屏蔽的2.5D反演结果,通过设定屏蔽系数对非探测方向信号进行部分压制,可以较好地解决钻孔径向扫描探测中对非探测方向信号部分屏蔽下的反演及成像.最后建立三组理论模型进行组合算法2.5D反演,结果表明:组合算法反演结果与理论模型的一致性较好,对低阻异常体的反演精度较高,验证了组合算法对钻孔孔壁外围低阻异常体具有较高的反演精度和分辨能力.

基于CT扫描数据的黄鳍金枪鱼鱼体三维重构

为研究鱼类分类与其内部结构,实验利用X射线计算机断层(CT)扫描技术对黄鳍金枪鱼鱼体进行扫描,通过医学影像软件Mimics (MIS_Research_21.0)对CT扫描数据进行处理,对黄鳍金枪鱼的骨骼、鳔和肌肉进行三维重构并测定了相应部分的体积和表面积。结果显示:(1) CT扫描可获得清晰的黄鳍金枪鱼骨骼、肌肉和鳔的影像;(2)医学影像软件Mimics可计算出黄鳍金枪鱼的骨骼、鳔和肌肉的体积和表面积,其体积分别占鱼体体积的7.76%、0.88%和91.36%,表面积分别占鱼体表面积的29.52%、0.74%和69.74%。研究表明:(1)使用X射线CT扫描技术是目前对鱼类损伤较小、鱼体骨骼、鳔和肌肉成像最便捷、最直观的方法;(2)医学影像软件Mimics可用于鱼体三维重构、计算鱼类骨骼、鳔和肌肉的体积和表面积;(3) CT扫描可用于鱼类学、鱼病学和鱼类声学回波强度的深入研究。实验可为鱼类学、鱼病学和鱼类声学回波强度等的深入研究提供参考。

新疆15种猪毛菜属植物花粉扫描电镜图像数据集

本研究对2007年盛花末期在新疆北部地区采集的粗枝猪毛菜(Salsola subcrassa)、东方猪毛菜(S. orientalis)、短柱猪毛菜(S. lanata)等15种猪毛菜进行花果对照鉴定分类,然后用LEO-1430VP型扫描电子显微镜对这些花粉进行多角度拍摄、观察分析,最大放大倍率20000倍,图像分辨率达1023×766像素,共收录84张图像。数据集中的猪毛菜由藜科植物分类学专家二次鉴定,并由专业人员操作扫描电镜观察花粉性状。读者可以根据猪毛菜种名在本数据集中查阅相应的花粉扫描电镜图像。本数据集的发布,为深入研究新疆乃至中亚地区猪毛菜属植物花粉的典型特征提供了便利,进一步补充和完善了根据猪毛菜属植物的形态特征建立的分组系统,为猪毛菜属植物类群的孢粉学、分类学、生态学等方面的研究提供重要参考。

新型旋转激光扫描系统轴系调整与误差标定

旋转激光扫描系统是一种基于精密转台结合多路激光的空间多目标并行角度传感系统。为改善系统光源性能,设计了一种采用光纤从外部导入光源的新型轴系结构。但是当激光以一定角度穿过中空的转轴进入镜组后,若倾斜入射柱镜,将导致出射的扫描光面型发生变化。针对此问题,研究了一种基于平行线的传递性的激光光轴姿态的调整方法,并借助激光跟踪仪测量平台,分别对光轴与转轴轴系进行拟合,建立了对光轴倾斜误差的标定方法。实验结果表明,调整后光轴与转轴轴线的空间夹角优于0.15°,完全满足扫描光截面中心直线度对激光入射柱镜的角度要求。该调整方案可用于系统的装配环节,使扫描光更加接近理想平面,有助于系统测量精度的提升。

CT增强扫描灰度直方图纹理分析技术对肺癌患者术前恶性程度评估及对预后的预测价值

目的探究CT增强扫描灰度直方图纹理分析技术对肺癌患者术前恶性程度评估及对预后的预测价值。方法选择2018年5月至2022年9月在我院就诊的且经术后病理证实的肺癌患者580例作为研究对象。依据术后病理分期,将研究对象分为高分化组(183例)、中分化组(195例)、低分化组(202例)。根据预后情况,将其分为预后良好组(356例)和预后不良组(224例)。由2名医师提取患者CT增强扫描灰度直方图纹理参数。受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析特征参数对肺癌患者术前恶性程度的诊断效能及预后的预测价值。多因素Logistic回归分析预后不良的重要影响因素并构建人工神经网络模型。Pearson分析检验参数间的相关性。结果均值、10%分位、50%分位等参数在高、中、低分化三组中有显著差异。三个参数对评估肺癌患者恶性程度均具有一定的诊断效能,且三者联合诊断效能最佳。均值、10%分位、50%分位是预后不良的保护因素,三者联合预测肺癌患者的曲线AUC值大于各指标单独预测的AUC值。ROC曲线和累积增益图表明该模型预测能力良好。纹理特征参数中,69.44%的参数具有相关性。结论CT增强扫描灰度直方图纹理参数在一定程度上反应肺癌患者术前恶性程度信息,给术前预测以及预后提供了重要方法。

基于CT断层扫描的木质家具与原木内部缺损三维可视化研究

研究木质家具与原木试件内部缺损三维可视化,有助于木质文物精准干预性保护与木材高效规划利用。凸显三维成像技术可视化优势,对木质文物保护具有重要意义。本文采用philips16排CT——A机型Brilliace16对试件三维断层扫描。通过对CT扫描后原始图像的分割,获取品质较佳的三维数字模型。继而对分割后的图像进行切面与断面两个维度的手工着色,随后通过三维重建可得到开裂、虫洞、朽坏等不同形式缺损的三维形态,并可得到与之对应的精准三维模型。试验证明:通过三维重建,可获取木质试件内部不同类型三维缺损形态的可视化分析,可对缺损形态进行360°观察,并可获取三维缺损形态的表面积、体积等精准物理参数。本技术可为木质文物修复提供三维缺损形态的精准参数及直观可视化三维模型。

单光子发射计算机断层扫描-计算机断层扫描局部断层融合显像对胰腺癌125 I粒子植入术后诊断价值

目的探讨单光子发射计算机断层扫描-计算机断层扫描(SPECT-CT)局部断层融合显像对胰腺癌125 I粒子植入术后诊断价值。方法回顾性分析2016年12月至2019年2月于郑州大学第一附属医院行125 I粒子植入术胰腺癌患者6例,患者术后48 h内行SPECT-CT上腹部局部断层融合显像。患者术前、术后均行放射治疗计划系统(TPS)计划及验证。结果6例胰腺癌患者SPECT-CT局部断层融合显像显示,胰腺癌肿块内125 I粒子分布均匀,其粒子及周边区域放射性分布均匀,肿块周边正常组织内放射性明显减低,肿块内未见明显放射性分布稀疏区、缺损区,放射性分布与术前TPS计划及术后TPS验证基本一致。其中1例患者腹腔肠道内游离粒子1颗。结论SPECT-CT局部断层融合显像对胰腺癌125 I粒子植入术后肿块内粒子及放射性分布提供良好的影像学信息。

短串联重复序列扫描技术对无特定病原体新西兰兔遗传结构的分析

应用STR扫描技术,对广东省医学实验动物中心SPF级新西兰兔进行遗传检测和分析,以掌握该兔群体遗传结构,为制定繁殖育种方案提供依据,并为兔遗传分析方法提供参考。试验采集33只种兔耳静脉血,提取基因组DNA,选用多态丰富的23个微卫星位点对基因组DNA进行PCR扩增,扩增产物进行STR扫描,扫描结果运用popgene32软件分析群体观察等位基因数、有效等位基因数、香隆指数和有效杂合度等遗传结构信息。结果显示,全部23个微卫星位点PCR扩增良好,兔群体平均观测等位基因数为1.5217,平均有效等位基因数为1.2786,平均香隆指数为0.2442,平均有效杂合度为0.1564。初步掌握了该SPF级新西兰兔群体遗传结构。结果表明,STR扫描技术及选用的23个微卫星位点适用于兔群体遗传结构检测和分析,将为兔遗传分析方法提供参考和依据。

正常泪囊在计算机断层扫描图像中的形态观察

目的探讨正常泪囊在计算机断层扫描图像中的形态及变化的原因。方法回顾性分析2020年9月至2021年1月安徽医科大学第一附属医院放射科提供的50例(100眼)来检人员头颅CT扫描图像资料,分别在软组织窗和肺窗观察其计算机断层扫描图像中泪囊的影像,根据泪囊类型和形态分为4组:泪囊空气充盈组(31眼)、泪囊空气半充盈组(20眼)、泪囊半封闭组(16眼)、泪囊全封闭组(33眼),比较各组泪囊形态的变化。结果泪囊空气充盈组软组织窗冠状位泪囊为空气密度影,肺窗轴位泪囊腔形状为椭圆形。泪囊空气半充盈组软组织窗冠状位泪囊为空气密度影,轴位上部泪囊形状为椭圆形,下部为弧形;肺窗轴位上部泪囊腔形状为椭圆形,下部为裂隙形。泪囊半封闭组软组织窗冠状位上部泪囊为空气密度影,下部为软组织密度影;肺窗轴位上部泪囊腔形状为椭圆形,下部泪囊腔消失。泪囊全封闭组软组织窗为软组织密度影,肺窗轴位泪囊腔消失。下部泪囊腔横截面由椭圆形变为裂隙形或消失可能原因是下部泪囊外侧壁向鼻侧移位;泪囊软组织密度影范围扩大,而空气密度影范围减少或消失可能原因是眶内软组织向鼻侧移位,正常泪囊CT图像中软组织密度影的来源是眶内软组织。结论正常泪囊的形态可能不是固定不变,而是在不停变化的过程中;眶内软组织压力可向鼻侧推动,进而改变下部泪囊形态。

基于扫描旋转同步运动的三维成像方法

为满足在役战机隐身性能的快速检测需求,提出了一种基于垂直扫描、方位旋转同步运动的三维成像方法。成像系统主要由射频收发设备、收发天线对、竖直方向导轨、转台和数据处理终端构成。天线发射频率步进信号时,对转台上的被测目标进行水平旋转,同时,收发天线对在垂直方向上扫描被测目标。以点目标组合为例,通过理论分析和仿真计算,确定该成像系统的参数配置,比较不同参数配置下系统的三维成像性能。仿真结果表明:采用垂直扫描、方位旋转同步运动方法能够实现三维成像,该方法与经典圆柱面扫描方法相比,扫描时间可缩短92%,同时保持11 dB峰值旁瓣比率。所提方法具有测试效率高、系统搭建简单、易于调节的特点,为服役阶段的隐身飞机散射源诊断提供了一种有效的测量方法选择。

大辟缘蝽触角感器的扫描电镜观察

为了解大辟缘蝽(Prionolomia gigas Distant)触角感器与其嗅觉感受机制的关系,采用扫描电镜观察大辟缘蝽雌、雄成虫触角感器类型、超微形态及其分布。结果表明:大辟缘蝽雌、雄成虫触角均呈线状,由柄节、梗节和鞭节3部分组成;雌、雄成虫触角上共观察到6种类型感器,分别为毛形感器、刺形感器、锥形感器、腔形感器、腔锥形感器和具弯钩型感器,其中,以毛型感器数量最多、分布范围最广,鞭节上的感器类型较柄节和梗节丰富,雌虫的感器类型多于雄虫,表现出明显的性二型现象。

左心耳CT血管造影双期扫描在房颤患者中诊断左心耳血栓的应用价值

目的:探讨左心耳CT血管造影(CTA)双期扫描在房颤患者中诊断左心耳血栓的应用价值。方法:回顾性收集2020年1月至2022年6月房颤患者36例,所有患者均行左心耳(LAA)CTA双期扫描和经食管超声心动图(TEE)检查。以TEE检查结果为“金标准”,分别计算LAA-CTA第一期和第二期诊断LAA血栓的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值及诊断符合率,并采用Kappa检验评价LAA-CTA第一期和第二期诊断结果与TTE诊断结果的一致性。结果:LAA-CTA第一期诊断左心耳血栓患者21例,第二期诊断左心耳血栓患者15例,TTE诊断左心耳血栓患者14例;LAA-CTA第一期诊断LAA血栓的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值及诊断符合率分别为64.29%、45.45%、42.86%、66.67%及52.78%;LAA-CTA第二期诊断LAA血栓的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值及诊断符合率分别为92.86%、90.91%、86.67%、95.24%、91.67%,差异均有统计学意义(P<0.05)。LAA-CTA第一期诊断左心耳血栓结果与TEE诊断结果一致性一般(Kappa=0.089),而LAA-CTA第二期诊断左心耳血栓结果与TEE诊断结果一致性较好(Kappa=0.827),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:左心耳CTA双期扫描均能发现LAA血栓,但第二期扫描诊断血栓的敏感性、特异性及诊断符合率均升高,且第二期诊断血栓结果与TEE一致性较好,因此左心耳CTA双期扫描方法在诊断LAA血栓方面具有较高的临床应用价值。

基于环形阵列的空间滤波器结构损伤扫描监测方法研究

本文提出了一种基于环形阵列的空间滤波器结构损伤扫描监测方法,在结构中央布置环形压电传感器阵列实现对结构的全方位扫描监测,消除了主动Lamb波空间滤波器监测方法中盲区及远场对监测效果的影响。环形阵列由直径方向不同角度的4个线阵组成,每个线阵采用主动Lamb波空间滤波监测方法对结构损伤进行监测、成像,各阵列成像结果通过PCA-小波变换进行融合对损伤位置进行判别,从而实现结构全方位损伤扫描监测,消除单个阵列损伤监测的盲区、远场及虚假成像等影响,进而获得更加准确的损伤监测结果。通过实验研究,验证了该方法的有效性和实用性。

基于摆动激光扫描的GMAW焊缝成形调控

将摆动激光与GMAW工艺复合,利用“8”字形摆动激光扫描液态熔池,对其温度场和流场进行调控,以改变熔池温度梯度,主动调控熔池流动以改善焊缝成形.在6061铝合金板材表面进行堆焊试验,重点探究了光丝间距、摆动幅度、激光功率对于焊缝成形的影响,采用高速摄像机拍摄激光扫描熔池过程.结果表明,摆动激光扫描可以有效抑制成形缺陷的发生,当摆动激光扫描熔池中部时可以获得最佳的焊缝成形效果.摆动激光扫描降低了熔池温度梯度分布,同时激光扫描产生的激光蒸发反力可以驱动熔池流动,促进了液态熔池的流动铺展,从而有效抑制了不规则焊缝成形缺陷,减少焊缝内部气孔和裂纹缺陷.调节摆动激光摆幅可以在一定范围内对焊缝宽度进行调控.

正弦扫描振动模拟瞬态振动环境等效性研究

使用正弦扫描振动模拟低频瞬态振动环境是航天工业的一种传统试验方法,其对产品的环境考核可能同时存在欠试验和过试验。首先对两者等效性进行分析,进而采用冲击响应谱、最大响应谱等相关理论,对等效正弦扫描振动试验条件制定中的扫描速率、阻尼系数进行了研究,并给出参数选择建议。最终提出了制定正弦扫描振动环境试验条件的步骤,为采用正弦扫描试验进行低频瞬态环境适应性考核提供借鉴。

基于CT扫描受压注浆体试块三维孔裂隙结构参数表征

目的为研究注浆体试块单轴压缩过程中孔裂隙结构演化特征,方法以级配砂砾注浆体试块为研究对象,对其单轴压缩过程分阶段进行工业CT扫描,并采用AVIZO对CT切片进行分析,重构孔裂隙结构三维模型,定量表征孔裂隙与孔喉特征参数。结果结果表明:单轴压缩下,试块依次经历孔裂隙萌生、发育、扩展与贯通阶段,孔裂隙演化特征比较明显,萌生阶段孔隙数增幅为14.41%,无明显贯通;发育阶段孔隙数增加326.91%,伴有一定数目孔隙贯通;扩展阶段孔隙数减少了57.79%,孔隙等效直径最大值增幅为223.45%,大部分孔隙贯通为裂隙;贯通阶段孔裂隙数目几乎不变,孔隙等效直径最大值增幅为92.83%,裂隙贯通后形成多个破裂面。峰值后试块出现连通孔隙,该阶段注浆体孔隙与喉道发育完全,试块破坏。结论研究结果可为后续破碎岩石注浆工程实践提供参考。