一、文献综述
- 国内外研究现状
传统的牙颌三维信息的采集和分析主要通过石膏模型实现，因石膏模型能最真实地重现牙列及口腔三维解剖形态，故广泛应用于口腔正畸学诊断、治疗方案制定以及正畸矫治器制作中，但石膏模型存在易磨损、易丢失、物理存储空间大等缺点。
Kesling医生曾于1945年阐述了排牙实验的理念，步骤主要包括模型在基座上截断所设计的牙齿，重新定位所需移动的牙齿，黏蜡固定。在治疗方案确定是，“Kesling排牙实验”可以帮助正畸医生预计正畸治疗所涉及的治疗过程，并告知患者可能涉 及 到 的 牙 齿 移 动 和 最终治疗效果。数字化排牙实验是对模型排牙实验的一种改进，其为观察最终治疗效果例如面部及牙齿的美学外观，提供了一种相对直观且易于理解的图像效果。这种传统数字化排牙利用Adobe Photoshop CS软件对口内图像进行数据处理，通过正畸医生手动操作修正口内图像，展示数字化排牙实验后的图像，使患者对治疗过程和最终的治疗效果有一定直观的认识。此过程不仅要求正畸医生丰富的排牙经验，更是对正畸医生掌握Adobe Photoshop CS软件工具有很高的要求，而且排牙的预测结果与最终结果有较大偏差，达不到理想效果[15]。
牙颌模型三维数字化技术是指通过特定的三维扫描设备和三维重建算法，获取牙颌表面或牙颌石膏模型表面一系列离散点的空间三维坐标数据，在此基础上进行数据处理和曲面重建，获得一个接近原型、包含形状信息的三维数字化牙颌模型。近十年来，随着计算机图像技术的发展，获取三维数字影像的精度和速度都有很大提高，而成本却大幅下降，故正畸医生逐渐将目光转向数字化模型。
口腔医学数字化技术已成为口腔医学发展的趋势之一，但因在我国起步较晚，特别是相对欧美等发达国家，我国尚缺乏相对成熟的工业基础，使得高端口腔数字化技术和产品一直被国外垄断。但可喜的是，近年来在国家和地方科研及产业化项目的大力支持下，以国内口腔医学院校与企业合作研发的模式，成功推进了一批数字化口腔医学技术的国产化进程，也实现了一批自主产权技术的市场化。如牙颌模型扫描仪、口内扫描仪、口腔锥形束CT、数字化牙科设计软件（修复、种植、正畸、口腔颌面外科等）、国产精密加工设备以及配套材料等方面都有较大突破，一定程度上改变了国内数字化口腔领域的市场态势，从以往的国外产品价格垄断，逐渐转变为国内、外产品同台竞争的格局。
近年已涌现出一批致力于发展我国口腔数字化技术的企业和大型义齿加工中心，纷纷投入到国产数字化技术研发的行列，这在很大程度上加速了我国口腔数字化技术的研发和产业化进程。口腔医学科研机构不再“孤立无援”地做研发，好的想法借助企业的平台可以较快的转化为技术和产品。
（二）研究主要成果
虚拟牙齿矫正过程中的牙弓绘制方法研究[10]
修正异常的牙弓形态， 建立与患者牙齿、颜面形态、口周肌群相匹配的牙弓形状，是口腔正畸的重要目标。正畸矫治的目的，不仅要改变牙齿的异常排列，还应修正异常的牙弓形态。良好的弓形是建立稳定、紧密咬合关系的前提。因此正确确定患者牙弓形态极为重要，通过计算机模拟牙齿的矫正过程中牙弓曲线的确定也是相当重要的，它将直接影响整个模拟过程的正确性。牙弓线的绘制是研制的虚拟牙齿矫正系统的一个重要的部分，牙齿排列是否与牙弓线相匹配是判定牙颌是否正常的依据。
