数字媒体技术在口腔医学技术领域的应用

2023-12-12 09:59滨州职业学院李松霖王文卿
数字技术与应用 2023年10期
关键词:义齿口腔医学牙齿

滨州职业学院 李松霖 王文卿

随着时代的发展以及社会的不断进步,数字媒体技术与其他行业的关系逐渐密切,在口腔医学技术行业中,数字媒体技术体现得尤为明显,相关专业软件以及数字化设备的使用能够大大提高口腔诊疗的效率,而数字媒体技术的使用能够促进口腔医学技术的发展。本文对数字媒体技术在口腔医学技术领域的应用进行了详细的研究,同时也希望未来数字媒体技术在该行业中有更多的应用。

现如今人们的生活水平日益提高,饮食习惯和饮食结构发生改变,牙齿的健康问题开始凸显,人们开始关注自己的牙齿健康问题,牙齿疾病的治疗也从传统的治疗方式转向了定制化的数字治疗方式,数字媒体技术自然而然地进入了口腔医学技术行业,口腔医学技术也产生了新的内容。数字媒体技术具有直观性、虚拟性、交互性等特点。数字媒体技术的使用能够提高口腔医学技术从业人员的工作效率,为口腔医学技术的发展带来广阔的前景。

1 数字媒体技术的定义

数字媒体技术是伴随着计算机技术的发展而诞生的,现已经成为大学里的一门专业,是属于计算机大类的工学学科,数字媒体技术既要求掌握计算机相关的专业知识(计算机编程、数字建模、数字视频、数字音频、动画等),又要求具有一定的审美能力(美术、音乐、摄影等),能够创作出符合大众审美的作品[1]。数字媒体是指使用二进制的“0”和“1”进行获取、存储和传播的一种媒介,这种媒介包含图像、视频、音频、动画等,计算机作为一个重要的平台,可以对获取的数字媒体进行再加工,制作出个性化的媒体。因此,数字媒体技术是一门人文、艺术、科学相交叉的学科。该学科可以与口腔医学技术相结合,为数字化种植牙提供技术支持。

2 口腔医学技术的定义

口腔医学技术区别于口腔医学,主要学习内容是口腔修复工艺、义齿的制作等,主要是制作在治疗口腔疾病时用到的义齿。就业方向主要是为病人定制个性化的义齿,是一门理学学科,义齿的修复和制作需要借助大量的工具以及技术,熟练使用这些工具并掌握这些技术对于技能的提升有着重要的作用,能够制作出更符合患者天然牙结构的义齿。数字媒体技术就具备这些技术的特征,能够与口腔医学技术进行融合,为义齿的修复与加工提供便利。

数字化口腔医学技术的发展,与信息技术、先进的材料加工技术等多学科交叉融合,二者的融合不仅仅局限在理论研究上,在临床上数字化手段的使用已经证实了二者结合的重要性。

3 数字媒体技术在口腔医学技术中的应用创新

传统的口腔修复主要存在治疗时间长、无法一次性修复完成的缺点,患者来院就诊进行口腔修复治疗的次数至少为2 ~3 次,有大量由于就诊次数多而放弃治疗的实例。数字媒体技术提供的口腔三维扫描、3D 打印等技术实现了患者一次性完成治疗,大大缩短了患者的就诊流程。同时,现如今患者对义齿的要求是比较高的,讲究个性化的定制,完美贴合患者的牙齿,这就对口腔医学技术的从业人员提出了更高的要求,需要掌握更多的技术。目前,口腔医学技术应用了许多的数字媒体技术,每一项技术都能方便患者义齿的制作,我们将从以下几方面来分析数字媒体技术在口腔医学技术上的应用。

3.1 摄影在口腔医学技术上的应用

摄影作为数字媒体技术行业的一门学科,大家对其认知大多停留在影视领域,但随着技术的发展,逐渐应用在口腔摄影领域,口腔摄影已经成为口腔医学技术专业学生的专业课。口腔摄影对口腔正畸学有着非常重要的作用,口腔摄影有着十分明显的优势,在对口腔进行拍照时,如果拍的不满意,可以随时进行修改设置,随时进行拍摄,而且它可以随拍随时出照片,对高像素的相机拍摄的照片进行放大,可以直观地观察到患者口腔的形态。而且其可以将照片储存在存储设备上[2],通过摄影记录下患者不同时期的口腔影像,方便对患者进行分析,准确掌握病例的口腔特征,对患者的情况有一个初步的了解。另一方面,医生或技师患者在进行口腔专科治疗前利用摄影技术保存下患者口腔的真实情况,还可以用作在发生医患纠纷时的法律证据。

人们的牙齿不仅要保证其正常的咀嚼功能,也要保证其具有一定的美感,口腔摄影与传统的摄影一样,也要具有一定的美感,因此,我们可以通过口腔摄影记录下具有美感的牙齿,在患者进行正畸治疗的时候,可以供患者参考。

3.2 CAD/CAM 技术在口腔医学技术方面的应用

CAD/CAM 作为一项辅助设计和制造软件,可以为义齿的制作提供方便,在口腔修复行业领域,CAD/CAM 技术是指利用计算机辅助设计和制作修复体的新兴口腔修复工艺技术,由三维测量装置、计算机辅助设计部分和计算机辅助制作部分组成[3]。与众多建模软件类似,房屋在装修设计之前都会通过CAD、3Ds Max 等软件绘制图纸,设计效果图。义齿在制作之初,往往会根据患者的要求,口腔医学技术从业人员通过专门的软件(例如3Shape)设计出义齿的模型,并且对义齿进行精确的尺寸调节,设计出符合患者牙齿特征的义齿模型。设计完模型之后,还可以通过渲染软件渲染出模型的效果图,效果图与真实的效果基本一样,患者通过观察效果图,可以找出不满意的地方再次进行修改,这属于义齿制作的初始阶段,通过软件进行建模设计,可以满足个性化定制的需求。

目前,CAD/CAM 技术在义齿加工中主要的主要作用是用于全瓷修复体的制作,全瓷修复体的优点十分的明显,其颜色更接近于天然牙的颜色,生物相容性更好,不受核磁共振的影响等。近几年,各大公司开始推出能够削切的瓷块,使全瓷修复技术的应用更加方便。此外,CAD/CAM 技术也被应用于预成冠、钛合金义齿、种植义齿的制作当中[4]。

3.3 3D 打印技术在口腔医学技术中的应用

现如今,传统的雕刻法依然是义齿制作的主流,通过对蜡进行雕刻,制作出义齿的模型,然后通过失蜡法浇筑,制作出硬度更高的义齿,这种雕刻法效率相对来说比较低,需要耗费大量的人力以及时间成本,因此目前义齿的价格都比较高。但是随着3D 打印技术的不断成熟,热熔法打印机以及光固法等3D 打印机的发展,打印精度的提高,现在已经可以1:1 打印出建好牙体模型。通过这种方法,大大降低了义齿的制作时间成本。

3.4 数字媒体技术在口腔医学技术教学过程中的应用

数字媒体技术和口腔医学技术的结合还体现在教学过程中,口腔医学技术区别一些基础理论学科,其具有很强的操作性。在高校进行教学的过程中,仅仅通过理论上的讲述往往不能使学生理解真正的含义,这时便需要借助一些专门的教具,有时候一些教具并不能在多角度给学生展示知识点,这时数字媒体技术的优点便开始显现出来,例如,我们在进行牙齿结构的讲解时,往往需要将牙齿分成多个部分,这时可能需要多个教具同时展示,并不能被全部学生同时看到。这时我们便可以通过开发制作专门的牙齿结构展示软件,在电脑屏幕上形象地展示出牙齿的结构[5],还可以通过互动点击的方式将牙齿分成好几个部分,并且可以使用隔离显示的方式突出重点,既形象的讲解知识,又减少了操作实际模型的时间。

在讲解一些具有代表性的病例时,如果找不到相关的病例进行讲解,可以通过制作动画的形式,直观地展示出病例的特征。例如,《牙体雕刻艺术与技术》这门课程是口腔医学技术专业的基础课程,教学内容主要是描绘放大三倍及两倍牙体并进行石膏牙雕刻。以该课程课前、课中、课后为例来探讨数字媒体技术在教学各环节的作用。课前,教师要制作将天然牙放大相应倍数的牙体线图作为教具,需借助图片处理软件将等倍牙体进行精确放大,同时还可利用建模软件将放大牙体的立体模型建设呈现在教学平台上,便于学生的课前预习及教具的准备。课中,教师需使用已建模好的立体牙体及放大相应倍数的平面牙体讲授课程;同时教师为方便学生更加清晰地学习雕刻过程,在授课过程中需要利用相关媒体软件进行实时示教。课后,为便于学生课下实操练习,教师可将雕刻步骤录制视频,上传至教学平台,再利用摄影摄像技术及视频剪辑技术对视频进行剪辑处理,方便学生多次观看,对实操训练掌握得更加牢固。

4 数字媒体技术在口腔医学技术方面的发展前景

数字媒体技术与口腔医学技术现如今已经进行了广泛的结合,为口腔医学技术的发展提供了诸多便利,未来一定还会进行更深层次的结合,以下列举了几种未来最有可能应用于口腔医学技术领域的新技术。

4.1 大数据的应用

现如今,三维扫描技术广泛应用于特效电影的建模制作当中,通过三维扫描,搭建出电影场景,可以大大减少建模的时间。随着三维扫描技术的进步,扫描精度的提高,其在口腔医学技术领域的应用范围越来越广。在未来,当人的牙齿发育成型之后,可以通过三维扫描的方式把人的牙齿扫描成三维模型保存在计算机当中,作为牙齿的“造血干细胞”,所有人的牙齿数据模型组成一个大型的数据库,当人的牙齿出现问题需要制作义齿的时候,我们可以直接在数据库里找到我们牙齿的模型直接进行3D 打印,这样大大减少了义齿的制作生产周期。

4.2 生物瓷3D 打印技术

传统的打印材料在硬度上是远远不如原本的牙齿,通常需要借助打印出来的模型进一步浇筑成所需硬度的牙齿。目前,临床上使用的牙体修复材料多为硬度和韧性达到平衡的氧化锆,其具有很好的生物相容性,但该材料目前很难用作3D 打印,而且颌骨的修复大多使用生物陶瓷材料,随着生物瓷3D 打印技术的发展,材料技术的进一步发展,我们可以直接打印出硬度足够的义齿以及颌骨,既减少了制作周期,又节约了材料。例如,在颌骨的治疗中,可以使用可磷酸钙类陶瓷进行打印出缺失的部分,然后将其植入患者的身体中,随着患者本身骨骼的生长,该材料能够自动降解,这样就能够避免再次手术取出[6],大大减轻了患者的痛苦。

4.3 虚拟现实技术(VR)

虚拟现实技术(VR)在诸多行业中都有着广泛的应用,在口腔医学技术方面必将也有其用武之地,虚拟现实技术(VR)是使用计算机三维数字模型模拟现实,并结合相应的视觉、触觉等技术,实现实时交互功能,使人能产生身临其境的感觉[7]。Unity Technologies 公司的Unity3D 和Epic Games 公司的虚幻4 是当今比较流行的交互式开发引擎,通过它们可以开发出众多的交互式软件,例如,现在比较流行的游戏《王者荣耀》就是利用Unity3D 开发的。许多博物馆利用VR 技术开发数字化博物馆,使用VR 眼镜就可以让市民足不出户,体验到博物馆的壮丽。

同样的技术也可以使用在口腔医学技术领域,在口腔医学技术的发展当中,往往会使用人的骨骼来进行教学,这涉及到一些伦理问题,还有实验室有时候受制于经费等原因,会出现实验材料不足的情况[8]。例如,通过使用相关3D 建模软件制作出牙齿以及牙颌骨的三维模型,然后将三维模型导入到Unity3D 或者虚幻4 当中去,再通过计算机编程编写对应的脚本,实现交互功能,而教学人员可以实现计算机仿真教学,学生也可以通过头戴式设备真真切切地感受到虚拟现实技术(VR)所带来的震撼。

5 结语

口腔医学技术分离成一门单独的学科,就已经证明其重要性,数字媒体技术在口腔医学技术领域有着诸多的应用,本文通过多方面、多角度分析了二者相结合的应用实例,这对于二者来说都是一件好事,二者可以相辅相成,互相促进对方的发展。在口腔问题日益增多的今天,人们对口腔的关注度也逐步提高,但是口腔问题治疗费用居高不下也是我们值得关注的一个重要的问题。现如今受制于新技术的成本,口腔医院设备采购成本高,专业设备国产化率低,这都是导致费用高的原因。随着数字媒体技术在口腔医学技术上的应用,逐步涌现出一些新技术、新材料。口腔医学技术上的专业问题也初步得到了解决,国产率的逐步提高、义齿的生产周期以及成本有了一定的降低。随着二者的不断融合以及国家对创新的大力支持,数字化种植牙技术会越来越成熟,成本会越来越低,同时,随着医保行业的不断完善,口腔问题的治疗也不再是家庭的负担。

引用

[1] 王雅洁.AR交互技术在数字媒体技术中的运用探究[J].信息记录材料,2022,23(12):128-130.

[2] 朱瑞珠.口腔数码摄影在正畸临床护理应用中的问题及对策[J].医学信息,2019,32(23):11-14.

[3] 彭书海,张陈晨.口腔CAD/CAM技术在口腔医学技术专业的教学探索与实践[J].教育观察,2020,9(14):128-129+134.

[4] 蒋大鹏,崔珊珊.CAD/CAM技术对口腔医学技术专业学生培养的影响[J].科技创新导报,2014(3):45.

[5] 周学东,叶玲.虚拟仿真技术在口腔医学教育领域的应用[J].实验技术与管理,2019,31(5):4-7.

[6] 李晓雪,樊世锋,侯晓薇.3D打印生物陶瓷材料在口腔修复领域的研究进展[J].中国现代医学杂志,2023,33(4):39-45.

[7] 王景新.虚拟现实技术及其在口腔医学教学应用的探讨[J].信息记录材料,2018,19(5):173-174.

[8] 周颖.当代数字媒体技术在美术馆运营推广中的应用研究[J].新闻研究导刊,2023,14(1):195-197.

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