Name: digital hybrid model preparation for virtual planning of reconstructive dentoalveolar surgical procedures
Uploaded: 2021-08-05T14:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Digital Hybrid Model Preparation for Virtual Planning of Reconstructive Dentoalveolar Surgical Procedures at JoVE.com

Diese Studie wurde in voller Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Vor der Erstellung des Manuskripts wurde eine schriftliche Einverständniserklärung abgegeben und vom Patienten unterschrieben. Der Patient erteilte die Erlaubnis zur Datennutzung für die Demonstration des Protokolls.
1. Röntgenbildverarbeitung
<ol><li>Laden Sie DICOM-Dateien in die Software<ol><li>Laden Sie die neueste Version der medizinischen Bildgebungssoftware herunter und öffnen Sie sie.<b...

<ol>
	<li>Jacobs, R., Salmon, B., Codari, M., Hassan, B., Bornstein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cone+beam+computed+tomography+in+implant+dentistry:+recommendations+for+clinical+use.">Cone beam computed tomography in implant dentistry: recommendations for clinical use.</a> BMC Oral Health. 18 (1), 88 (2018).</li><li>Mangano, F., Gandolfi, A., Luongo, G., Logozzo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraoral+scanners+in+dentistry:+a+review+of+the+current+literature.">Intraoral scanners in dentistry: a review of the current literature.</a> BMC Oral Health. 17 (1), 149 (2017).</li><li>Pauwels, R., Araki, K., Siewerdsen, J. H., Thongvigitmanee, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technical+aspects+of+dental+CBCT:+state+of+the+art.">Technical aspects of dental CBCT: state of the art.</a> Dentomaxillofacial Radiology. 44 (1), 20140224 (2015).</li><li>Queiroz, P. M., Santaella, G. M., Groppo, F. C., Freitas, D. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal+artifact+production+and+reduction+in+CBCT+with+different+numbers+of+basis+images.">Metal artifact production and reduction in CBCT with different numbers of basis images.</a> Imaging Science in Dentistry. 48 (1), 41-44 (2018).</li><li>Scarfe, W. C., Azevedo, B., Pinheiro, L. R., Priaminiarti, M., Sales, M. A. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+emerging+role+of+maxillofacial+radiology+in+the+diagnosis+and+management+of+patients+with+complex+periodontitis.">The emerging role of maxillofacial radiology in the diagnosis and management of patients with complex periodontitis.</a> Periodontology 2000. 74 (1), 116-139 (2017).</li><li>Fedorov, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+Slicer+as+an+image+computing+platform+for+the+Quantitative+Imaging+Network.">3D Slicer as an image computing platform for the Quantitative Imaging Network.</a> Magnetic Resonance Imaging. 30 (9), 1323-1341 (2012).</li><li>Palkovics, D., Mangano, F. G., Nagy, K., Windisch, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+three-dimensional+visualization+of+intrabony+periodontal+defects+for+regenerative+surgical+treatment+planning.">Digital three-dimensional visualization of intrabony periodontal defects for regenerative surgical treatment planning.</a> BMC Oral Health. 20 (1), 351 (2020).</li><li>Papadiochou, S., Pissiotis, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marginal+adaptation+and+CAD-CAM+technology:+A+systematic+review+of+restorative+material+and+fabrication+techniques.">Marginal adaptation and CAD-CAM technology: A systematic review of restorative material and fabrication techniques.</a> Journal of Prosthetic Dentisty. 119 (4), 545-551 (2018).</li><li>Xia, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Algorithm+for+planning+a+double-jaw+orthognathic+surgery+using+a+computer-aided+surgical+simulation+(CASS)+protocol.+Part+1:+planning+sequence.">Algorithm for planning a double-jaw orthognathic surgery using a computer-aided surgical simulation (CASS) protocol. Part 1: planning sequence.</a> International Journal of Oral Maxillofacial Surgery. 44 (12), 1431-1440 (2015).</li><li>Xia, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Algorithm+for+planning+a+double-jaw+orthognathic+surgery+using+a+computer-aided+surgical+simulation+(CASS)+protocol.+Part+2:+three-dimensional+cephalometry.">Algorithm for planning a double-jaw orthognathic surgery using a computer-aided surgical simulation (CASS) protocol. Part 2: three-dimensional cephalometry.</a> International Journal of Oral Maxillofacial Surgery. 44 (12), 1441-1450 (2015).</li><li>Lee, C. Y., Ganz, S. D., Wong, N., Suzuki, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+cone+beam+computed+tomography+and+a+laser+intraoral+scanner+in+virtual+dental+implant+surgery:+part+1.">Use of cone beam computed tomography and a laser intraoral scanner in virtual dental implant surgery: part 1.</a> Implant Dentistry. 21 (4), 265-271 (2012).</li><li>Ganz, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+imaging+and+guided+surgery+for+dental+implants.">Three-dimensional imaging and guided surgery for dental implants.</a> Dental Clinics of North America. 59 (2), 265-290 (2015).</li><li>G&#252;th, J. F., Kauling, A. E. C., Schweiger, J., K&#252;hnisch, J., Stimmelmayr, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virtual+simulation+of+periodontal+surgery+including+presurgical+CAD/CAM+fabrication+of+tooth-colored+removable+splints+on+the+basis+of+CBCT+Data:+A+case+report.">Virtual simulation of periodontal surgery including presurgical CAD/CAM fabrication of tooth-colored removable splints on the basis of CBCT Data: A case report.</a> The International Journal of Periodontics &amp; Restorative Dentistry. 37 (6), 310-320 (2017).</li><li>Pauwels, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effective+radiation+dose+and+eye+lens+dose+in+dental+cone+beam+CT:+effect+of+field+of+view+and+angle+of+rotation.">Effective radiation dose and eye lens dose in dental cone beam CT: effect of field of view and angle of rotation.</a> The British Journal of Radiology. 87 (1042), 20130654 (2014).</li><li>Li, Q., Chen, K., Han, L., Zhuang, Y., Li, J., Lin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+tooth+roots+segmentation+of+cone+beam+computed+tomography+image+sequences+using+U-net+and+RNN.">Automatic tooth roots segmentation of cone beam computed tomography image sequences using U-net and RNN.</a> Journal of X-ray Science and Technology. 28 (5), 905-922 (2020).</li><li>Lahoud, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artificial+intelligence+for+fast+and+accurate+3D+tooth+segmentation+on+CBCT.">Artificial intelligence for fast and accurate 3D tooth segmentation on CBCT.</a> Journal of Endodontics. 47 (5), 827-835 (2021).</li><li>Blume, O., Donkiewicz, P., Back, M., Born, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bilateral+maxillary+augmentation+using+CAD/CAM+manufactured+allogenic+bone+blocks+for+restoration+of+congenitally+missing+teeth:+A+case+report.">Bilateral maxillary augmentation using CAD/CAM manufactured allogenic bone blocks for restoration of congenitally missing teeth: A case report.</a> Journal of Esthetic and Restorative Dentistry. 31 (3), 171-178 (2019).</li><li>Hartmann, A., Seiler, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimizing+risk+of+customized+titanium+mesh+exposures+-+a+retrospective+analysis.">Minimizing risk of customized titanium mesh exposures - a retrospective analysis.</a> BMC Oral Health. 20 (1), 36 (2020).</li><li>Varga, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidance+means+accuracy:+A+randomized+clinical+trial+on+freehand+versus+guided+dental+implantation.">Guidance means accuracy: A randomized clinical trial on freehand versus guided dental implantation.</a> Clinical Oral Implants Research. 31 (5), 417-430 (2020).</li></ol>

Mit dem vorgestellten Protokoll können parodontale und alveoläre Defektmorphologien dreidimensional (3D) visualisiert werden, was eine genauere Darstellung der klinischen Situation ermöglicht, als dies durch 2D-Diagnosemethoden und 3D-Modelle, die mit Schwellwertalgorithmen generiert werden, erreicht werden kann. Das Protokoll kann in drei Hauptphasen unterteilt werden: (1) halbautomatische Segmentierung von DVT-Datensätzen, (2) räumliche Registrierung von DVT und IOS und (3) Freiform-Oberflächenmodellierung. Techn...

Technologische Fortschritte in der Zahnmedizin haben die computergestützte Behandlungsplanung und Simulation von chirurgischen Eingriffen und prothetischer Rehabilitation ermöglicht. Zwei wesentliche Methoden zur 3D-Datenerfassung in der digitalen Zahnmedizin sind: (1) Kegelstrahl-Computertomographie (DVT)1 und (2) intraorales optisches Scannen (IOS)2. Mit diesen Werkzeugen können digitale Informationen über alle relevanten anatomischen Strukturen (Alveolarknochen, Zähne, Weichteile) erfasst werden, um rekonstruktive dentoalveoläre chirurgische Eingriffe zu planen.
Die Cone-Beam-Technologie wurde erstmals 1996 von einer italienischen Forschungsgruppe vorgestellt. Mit einer deutlich geringeren Strahlendosis und einer höheren Auflösung (im Vergleich zur herkömmlichen Computertomographie) hat sich das DVT schnell zur am häufigsten verwendeten 3D-Bildgebungsmodalität in der Zahnmedizin und Oralchirurgie entwickelt3. DVT wird häufig verwendet, um verschiedene chirurgische Eingriffe zu planen (z. B. parodontale regenerative Chirurgie, Alveolarkammaugmentation, Einsetzen von Zahnimplantaten, orthognathe Chirurgie)1. DVT-Datensätze werden in Röntgenbildgebungssoftware angezeigt und können verarbeitet werden, die 2D-Bilder und 3D-Renderings liefert - die meisten Bildgebungsprogramme verwenden jedoch schwellenwertbasierte Algorithmen für die 3D-Bildrekonstruktion. Schwellenwertmethoden legen die Ober- und Untergrenze eines Voxel-Grauwertintervalls fest. Voxel, die zwischen diesen Grenzen liegen, werden in 3D gerendert. Diese Methode ermöglicht eine schnelle Modellerfassung. Da der Algorithmus jedoch anatomische Strukturen nicht von Metallartefakten und Streuungen unterscheiden kann, sind die 3D-Renderings sehr ungenau und haben nur einen sehr geringen diagnostischen Wert 4,5. Aus den oben genannten Gründen verlassen sich viele Bereiche der Zahnmedizin immer noch auf konventionelle 2D-Röntgenaufnahmen (intraorale Röntgenaufnahmen, Panorama-Röntgenaufnahmen) oder die 2D-Bilder von DVT-Datensätzen5. Unsere Forschungsgruppe hat in einem kürzlich veröffentlichten Artikel eine halbautomatische Bildsegmentierungsmethode vorgestellt, bei der eine Open-Source-Röntgenbildverarbeitungssoftware6 verwendet wird, bei der eine anatomisch basierte 3D-Rekonstruktion von DVT-Datensätzen durchgeführt wird7. Mit Hilfe dieser Methode konnten anatomische Strukturen von Metallartefakten unterschieden und, was noch wichtiger war, Alveolarknochen und Zähne getrennt werden. Daher konnte ein realistisches virtuelles Modell von Hartgewebe erworben werden. 3D-Modelle wurden zur Beurteilung intraosser parodontaler Defekte und zur Behandlungsplanung vor regenerativen parodontalen Operationen verwendet.
Intraorale optische Oberflächenscanner liefern digitale Informationen über klinische Zustände (klinische Kronen der Zähne und Weichteile). Der ursprüngliche Zweck dieser Geräte bestand darin, digitale Modelle von Patienten für die Planung und Herstellung von Zahnersatz mit Computer-Aided Design (CAD) und Computer-Aided Manufacturing (CAM) Technologien direkt zu erfassen8. Aufgrund des breiten Anwendungsspektrums wurde ihr Einsatz jedoch schnell in anderen Bereichen der Zahnmedizin umgesetzt. Kiefer- und Gesichtschirurgen kombinieren IOS und DVT zu einem hybriden Setup, das für die virtuelle Osteotomie und die digitale Planung orthognathen Operationen genutzt werden kann 9,10. Die dentale Implantologie ist wahrscheinlich der Bereich, in dem die digitale Planung und die geführte Ausführung am häufigsten zum Einsatz kommen. Die navigierte Chirurgie eliminiert die meisten Komplikationen im Zusammenhang mit einer Fehlpositionierung des Implantats. Die Kombination von DVT-Datensätzen und Stereolithographie-Dateien (.stl) von IOS wird routinemäßig verwendet, um die geführte Implantatinsertion und die Herstellung von statischen Implantatbohrschablonen11,12 zu planen. Intraorale Scans, die über DVT-Datensätze gelegt wurden, wurden auch verwendet, um eine ästhetische Kronenverlängerung vorzubereiten13; Weichteile wurden jedoch nur über DVT-Datensätze gelegt, die mit Schwellwertalgorithmen rekonstruiert wurden. Um jedoch eine genaue virtuelle 3D-Planung von regenerativ-rekonstruktiven chirurgischen Eingriffen und der Platzierung von Zahnimplantaten durchführen zu können, müssen realistische 3D-Hybridmodelle von Patienten aus DVT- und IOS-Daten zusammengesetzt werden.
Daher zielt dieser Artikel darauf ab, eine Schritt-für-Schritt-Methode vorzustellen, um realistische hybride digitale Modelle für die virtuelle Operationsplanung vor rekonstruktiven dentoalveolären chirurgischen Eingriffen zu erhalten.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3DSlicer</td>
			<td>3DSlicer (The software was first developed at Queen&#8217;s University Canada and since it is open source it is constantly developed by it&#8217;s community)</td>
			<td>4.13.0-2021-03-19</td>
			<td>Open source radiographic image processing software platform. Software is primarily intended for general medicine, however the wide range of segmentation an modelling tools allow it&#8217;s use for dental purposes as well</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Meshmixer</td>
			<td>Autodesk Inc.</td>
			<td>3.5</td>
			<td>Open source free form surface modelling software developed for prototype development and basic 3D sculpting. However, due to the usefulness of tools for dental purpose, not just 3D models, but even static guides for navigated surgery can be designed.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

digital hybrid model preparation for virtual planning of reconstructive dentoalveolar surgical procedures

In diesem Artikel wird die virtuelle, hybride dreidimensionale (3D) Modellerfassung vorgestellt, bei der die Abfolge von Röntgenbildsegmentierung, räumlicher Registrierung und Freiform-Oberflächenmodellierung verwendet wird. Zunächst wurden Kegelstrahl-Computertomographie-Datensätze mit einer halbautomatischen Segmentierungsmethode rekonstruiert. Alveolarknochen und Zähne werden in verschiedene Segmente unterteilt, so dass die 3D-Morphologie und die Lokalisation parodontaler intraossärer Defekte beurteilt werden können. Schweregrad, Ausmaß und Morphologie von akuten und chronischen Alveolarkammdefekten werden in Bezug auf benachbarte Zähne validiert. Auf virtuellen komplexen Gewebemodellen können Positionen von Zahnimplantaten in 3D geplant werden. Durch die räumliche Registrierung von IOS- und DVT-Daten und die anschließende Freiform-Oberflächenmodellierung können realistische 3D-Hybridmodelle erstellt werden, die Alveolarknochen, Zähne und Weichteile visualisieren. Durch die Überlagerung von IOS- und DVT-Weichgewebe kann die Dicke oberhalb des zahnlosen Kammes über die darunterliegenden Knochendimensionen beurteilt werden; Daher können das Lappendesign und das chirurgische Lappenmanagement bestimmt und gelegentliche Komplikationen vermieden werden.

Virtuelle dreidimensionale (3D) Modelle können durch Segmentierung von Röntgenbildern, räumliche Registrierung und Freiformmodellierung erstellt werden. Die Modelle bilden die klinische Situation digital ab und ermöglichen so eine dreidimensionale Planung verschiedener chirurgischer Eingriffe. Bei getrennter Segmentierung von Knochen und Zähnen wird die Grenze zwischen den beiden anatomischen Strukturen sichtbar, die 3D-Morphologie und Lokalisation parodontaler intraossärer Defekte sind zu beurteilen. Schweregrad, ...

Watch this Scientific Journal Video about Digital Hybrid Model Preparation for Virtual Planning of Reconstructive Dentoalveolar Surgical Procedures at JoVE.com

Digital Hybrid Model Preparation for Virtual Planning of Reconstructive Dentoalveolar Surgical Procedures

Es wurde ein Workflow zur Erstellung dreidimensionaler (3D) virtueller Hybridmodelle entwickelt, der auf einem Kegelstrahl-Computertomographie-Datensatz und intraoralen optischen Scans unter Verwendung von Röntgenbildsegmentierungsmethoden und Freiform-Oberflächenmodellierung basiert. Digitale Modelle werden für die virtuelle Planung von rekonstruktiven dentoalveolären chirurgischen Eingriffen eingesetzt.

Digitale hybride Modellvorbereitung für die virtuelle Planung rekonstruktiver dentoalveolärer chirurgischer Eingriffe

Virtual, hybrid three-dimensional (3D) model acquisition is presented in this article, utilizing the sequence of radiographic image segmentation, spatial ...

Realistische virtuelle Modelle können parodontale und alveoläre reiche Defekte dreidimensional darstellen. Daher können sie den chirurgischen Behandlungsprozess unterstützen und ein tieferes Verständnis der postoperativen Heilungsmechanismen vermitteln. Im Vergleich zu bisherigen und bestehenden Methoden stellt der aktuelle Ansatz jede anatomische Struktur unabhängig voneinander dar.Daher stellen diese virtuellen 3D-Modelle das reale klinische Szenario realistisch dar. Diese Methode hilft, die Grenzen traditioneller diagnostischer Verfahren zu überwinden. So kann beispielsweise das Einsetzen von Zahnimplantaten anhand von 3D-Modellen anstelle von Plenarbildern der DVT-Scans geplant werden.Das derzeitige Protokoll kann auch in anderen Bereichen der Zahnmedizin angewendet werden, z. B. in der endodontischen Mikrochirurgie, der orthetischen Chirurgie und der rekonstruktiven Chirurgie nach Gesichtstumorresektion. Beginnen Sie mit der Prozesssegmentierung, indem Sie auf das Segmenteditor-Modul zugreifen und das zuvor erstellte zugeschnittene Volumen als Master-Volumen der aktiven Segmentierung auswählen. Verwenden Sie Hinzufügen, um Segmente hinzuzufügen, und Entfernen, um Segmente zu entfernen.Benennen Sie dann die Segmente entsprechend der anatomischen Struktur um, die sie darstellen sollen. Beginnen Sie mit der Segmentierung des Alveolarknochens, indem Sie die Liste der Effekte öffnen und Ebenenverfolgung auswählen, ein halbautomatisches Werkzeug, das den Bereich umreißt, in dem Pixel den gleichen Hintergrundwert wie das ausgewählte Pixel haben. Ziehen Sie als Nächstes die Maus auf den Umfang des Knochens in einer der 2D-Ansichten, und drücken Sie die linke Maustaste, um das Segment auf dem ausgewählten Segment des Datensatzes zu generieren.Verwenden Sie dann die Handwerkzeuge "Malen" und "Löschen", um das Segment zu ändern und Fehler zu korrigieren. Umreißen Sie Zähne und Implantate mit dem Radieren-Werkzeug und löschen Sie alle markierten Pixel, die sie darstellen. Wiederholen Sie den Vorgang für jedes fünfte Segment des Datensatzes in der ausgewählten Ausrichtung.Berechnen Sie nach Abschluss des Gliederungsvorgangs die fehlenden Segmente, indem Sie in der Liste "Effekte" die Option "Zwischen Segmenten füllen" auswählen und auf "Initialisieren" klicken, um die Konturinterpolation zu aktivieren. Wenn die Ergebnisse zufriedenstellend sind, klicken Sie auf Übernehmen. Scrollen Sie dann nach Abschluss durch den Datensatz, um gelegentliche Fehler zu überprüfen und zu korrigieren.Verwenden Sie den Effekt "Glättung", indem Sie Median als Glättungsmethode auswählen. Stellen Sie dann die Kerngröße auf fünf mal fünf mal fünf Pixel ein, indem Sie den Millimeterwert in der Klammer anpassen und auf Anwenden klicken, um die Segmentgrenzen durch Entfernen von Vorsprüngen glatter zu gestalten. Sobald die Segmentierung des Alveolarknochens abgeschlossen ist, wiederholen Sie die gleichen Schritte für die Segmentierung der Zähne.Wählen Sie Segmentierung aus der Dropdown-Leiste, um die STL-Datei des intraoralen Scans als Segmentierung hinzuzufügen. Bewegen Sie den Mauszeiger über das Modul und wählen Sie in der Seitenleiste den Passermarken-Registrierungsassistenten aus. Wählen Sie in den Dropdown-Menüs in den Abschnitten "Von Rahmenmarken" und "Zu Referenzmarken" die Option "Neue Markups erstellen" aus.Verwenden Sie im Abschnitt "Von" neben der Dropdown-Leiste das Symbol "Markierungspunkt platzieren", um Markierungspunkte auf genau definierten anatomischen Landmarken auf dem intraoralen optischen Scannen oder IOS zu platzieren. Die Markierungspunkte werden in der Reihenfolge ihrer Platzierung nummeriert. Platzieren Sie Markierungen an derselben Position, um die Liste "An" zu erstellen.Und in der gleichen Reihenfolge auf dem Kegelstrahl-Computertomographie- oder DVT-Datensatz müssen Markierungspunkte mit derselben Anzahl dieselbe anatomische Landmarke darstellen. Nachdem die An-Listen fertig sind, greifen Sie auf das Dropdown-Menü im Abschnitt "Transformation des Registrierungsergebnisses" der Seitenleiste zu und wählen Sie "Neue lineare Transformation erstellen" aus, um eine Transformation zu erstellen. Greifen Sie auf das Transformationsmodul zu, und wählen Sie die zuvor erstellte Transformation als Transformationsakt aus.Verschieben Sie im Abschnitt "Transformation anwenden" die IOS-Segmentierung und die Liste "Aus Markups" aus dem Feld "Transformierbar" in das Feld "Transformiert". Dieser Schritt hilft dabei, das IOS über den DVT-Datensatz zu legen. Öffnen Sie die Computer-Aided-Design- oder CAD-Software und klicken Sie auf dem Startbildschirm auf Importieren.Wählen Sie dann die STL-Modelle aus, die zuvor aus der DICOM-Bildverarbeitungssoftware exportiert wurden. Gehen Sie in der Menüleiste zu Sculpt. Wählen Sie im Pinselinventar die Option Adaptive Reduktion aus, um importierte Modelle zu verfeinern.Klicken Sie in der Seitenleiste auf die Registerkarte Auswählen und wählen Sie Pinsel als Auswahlwerkzeug aus. Verwenden Sie dann den Modus "Pinsel auspacken" und passen Sie die Größe des Pinsels an. Wählen Sie mit der Bürste die Krone jedes Zahns aus, bis sich das marginale Zahnfleisch auf dem IOS befindet.Wählen Sie auf der Registerkarte "Ändern" die Option "Begrenzung glätten" aus, und klicken Sie auf "Anwenden", wenn die Ergebnisse zufriedenstellend sind. Gehen Sie zu Auswählen und wählen Sie Bearbeiten und Trennen, um ein einzelnes Objekt aus dem ausgewählten Bereich zu erstellen. Gehen Sie als Nächstes in der Menüleiste auf Analyse und wählen Sie Untersuchen aus.Wählen Sie "Flache Füllung" als Modus für die gesamte Füllung aus, und klicken Sie auf "Alle automatisch reparieren", um geschlossene Modelle aus dem IOS-Modell und den Modellen mit getrennten Zähnen zu erstellen. Wählen Sie im Menü "Formen" die Option "Glatten Pinsel verkleinern" und glätten Sie die Kanten des gefüllten Lochs. Verwenden Sie die Shrink Smooth Brush auf dem segmentierten Zahnmodell, bis die Zähne vollständig von den vom IOS getrennten Zahnkronen bedeckt sind.Wählen Sie im Objektbrowser sowohl die getrennte Krone als auch das segmentierte Modell desselben Zahns aus. Wählen Sie in der Popup-Seitenleiste Boolesche Vereinigung aus und klicken Sie auf Akzeptieren. Verwenden Sie "Glatt verkleinern", um den Übergang zu glätten.Wählen Sie im Objektbrowser sowohl Knochen- als auch Weichteilmodelle aus, und entscheiden Sie sich dann für den booleschen Unterschied. Ziehen Sie mit dem gleichen Prozess und den sanften Übergängen wie beschrieben Zähne vom Weichteilmodell ab, um die klinische Situation realistisch darzustellen. Färben Sie die Oberflächen der Modelle, indem Sie in der Seitenleiste die Option "Formen" auswählen und dann den kleinen Schieberegler von "Volumen" auf "Oberfläche" umstellen.Gehen Sie im Pinselinventar zu Scheitelpunkt malen und verwenden Sie das Farbrad im Abschnitt Farbe, um die gewünschte Farbe auszuwählen. Färben Sie die Oberfläche jedes Modells ein. Die repräsentative Analyse zeigt den Umriss der verpixelten Region of Interest mit dem gleichen Hintergrundwert mit einer gelben Linie.Das halbautomatische Segmentierungswerkzeug der Niveauverfolgung wurde in sagittaler Orientierung verwendet, gefolgt von einer anschließenden manuellen Segmentierung. Die Ergebnisse der halbautomatischen Segmentierung wurden mit Hilfe von manuellen Werkzeugen wie Paint und Erase verfeinert. Die fertige Segmentierung wurde in axialer, sagittaler und koronaler Ansicht beobachtet, und das 3D-Modell wurde automatisch aus den zuvor erstellten Segmenten generiert.Die Überlagerung von IOS und die anschließende CAD-Modellierung ermöglichten es, die klinische Situation dreidimensional zu betrachten. Die Füllstandsverfolgung ist ein effizientes und intelligentes Werkzeug zur Kantenerkennung. Aufgrund von Artefakten und Streuung müssen die erstellten Segmente jedoch möglicherweise noch manuell geändert werden.Dieser Prozess ist relativ neu. Die bisherigen Ergebnisse sind jedoch sehr vielversprechend. 3D-Modelle könnten ein enormes Potenzial bei der Planung, Durchführung und Entwicklung von chirurgischen Eingriffen in der Zahnchirurgie und Parodontologie haben.

Research

JoVE Journal

Medicine

Surgical Procedures for a Rat Model of Partial Orthotopic Liver Transplantation with Hepatic Arterial Reconstruction

Chirurgische Verfahren für eine Ratte Modell Teilweise Lebertransplantation mit arteriellen Rekonstruktion

Orthotopic liver transplantation (OLT) in rats using a whole or partial graft is an indispensable experimental model for transplantation research, such as ...

Forschung

Medizin

Surgical Fixation of Sternal Fractures: Preoperative Planning and a Safe Surgical Technique Using Locked Titanium Plates and Depth Limited Drilling

Chirurgische Befestigung der Sternal Frakturen: Präoperative Planung und eine sichere Operationstechnik Mit Locked Titanplatten und Tiefe Begrenzte Bohrungen

Different ways to stabilize a sternal fracture are described in literature. Respecting different mechanisms of trauma such as the direct impact to the ...

A Novel Microsurgical Model for Heterotopic, En Bloc Chest Wall, Thymus, and Heart Transplantation in Mice

A Novel Mikromodell für Heterotope, En Bloc Brustwand, Thymus und Herz-Transplantation bei Mäusen

Exploration of novel strategies in organ transplantation to prolong allograft survival and minimizing the need for long-term maintenance immunosuppression ...

Improvement of a Closed Chest Porcine Myocardial Infarction Model by Standardization of Tissue and Blood Sampling Procedures

Verbesserung der einen geschlossenen Kasten porcinen Myokardinfarkt Modell durch Standardisierung der Gewebe und Blut Stichprobenverfahren

Myocardial ischemia reperfusion (I/R) injury contributes to almost half of the necrotic area after myocardial infarction. To date there is no approved ...

Designing CAD/CAM Surgical Guides for Maxillary Reconstruction Using an In-house Approach

Projektierung CAD/CAM-Bohrschablonen für den Oberkiefer Wiederaufbau mit einem hauseigenen Ansatz

Computer-aided design/computer-assisted manufacturing (CAD/CAM) is now being evaluated as a preparative technique for maxillofacial surgery. Because this ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Messung der isometrischen Kontraktilität der Maus mesenterialen Arterie mit Draht Myographie

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

A Pre-clinical Rat Model for the Study of Ischemia-reperfusion Injury in Reconstructive Microsurgery

Ein präklinisches Rattenmodell zur Untersuchung von Ischämie-Reperfusionsverletzungen in der rekonstruktiven Mikrochirurgie

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many ...

Rodent Heart and Brain Tissue Preparation for Digital Macro Photography after Ischemia-reperfusion

Nagetierherz- und Hirngewebevorbereitung für die digitale Makrofotografie nach Ischämie-Reperfusion

Macro photography is applicable for imaging various tissue samples at high magnification to perform qualitative and quantitative analyses. Tissue ...

Guided Endodontics: Three-Dimensional Planning and Template-Aided Preparation of Endodontic Access Cavities

Geführte Endodontie: Dreidimensionale Planung und schablonengestützte Vorbereitung endodontischer Zugangskavitäten

Pulp canal obliterations (PCO) are often a consequence of dental trauma, such as luxation injuries. Even though dentin apposition is a sign of vital pulp, ...

Vacuum-Sealed Hot Water Bath Immersion for the Preparation of Anatomical and Surgical Cadaveric Bone Models

Vakuumversiegeltes Heißwasserbad-Eintauchen zur Herstellung von anatomischen und chirurgischen Kadaverknochenmodellen

Bone models serve many purposes, including improving anatomical understanding, preoperative surgical planning, and intraoperative referencing. Several ...