數(shù)字媒體技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用

濱州職業(yè)學(xué)院 李松霖 王文卿

隨著時(shí)代的發(fā)展以及社會(huì)的不斷進(jìn)步，數(shù)字媒體技術(shù)與其他行業(yè)的關(guān)系逐漸密切，在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)行業(yè)中，數(shù)字媒體技術(shù)體現(xiàn)得尤為明顯，相關(guān)專(zhuān)業(yè)軟件以及數(shù)字化設(shè)備的使用能夠大大提高口腔診療的效率，而數(shù)字媒體技術(shù)的使用能夠促進(jìn)口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展。本文對(duì)數(shù)字媒體技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的研究，同時(shí)也希望未來(lái)數(shù)字媒體技術(shù)在該行業(yè)中有更多的應(yīng)用。

現(xiàn)如今人們的生活水平日益提高，飲食習(xí)慣和飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，牙齒的健康問(wèn)題開(kāi)始凸顯，人們開(kāi)始關(guān)注自己的牙齒健康問(wèn)題，牙齒疾病的治療也從傳統(tǒng)的治療方式轉(zhuǎn)向了定制化的數(shù)字治療方式，數(shù)字媒體技術(shù)自然而然地進(jìn)入了口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)行業(yè)，口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)也產(chǎn)生了新的內(nèi)容。數(shù)字媒體技術(shù)具有直觀(guān)性、虛擬性、交互性等特點(diǎn)。數(shù)字媒體技術(shù)的使用能夠提高口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)從業(yè)人員的工作效率，為口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)廣闊的前景。

1 數(shù)字媒體技術(shù)的定義

數(shù)字媒體技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而誕生的，現(xiàn)已經(jīng)成為大學(xué)里的一門(mén)專(zhuān)業(yè)，是屬于計(jì)算機(jī)大類(lèi)的工學(xué)學(xué)科，數(shù)字媒體技術(shù)既要求掌握計(jì)算機(jī)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)（計(jì)算機(jī)編程、數(shù)字建模、數(shù)字視頻、數(shù)字音頻、動(dòng)畫(huà)等），又要求具有一定的審美能力（美術(shù)、音樂(lè)、攝影等），能夠創(chuàng)作出符合大眾審美的作品[1]。數(shù)字媒體是指使用二進(jìn)制的“0”和“1”進(jìn)行獲取、存儲(chǔ)和傳播的一種媒介，這種媒介包含圖像、視頻、音頻、動(dòng)畫(huà)等，計(jì)算機(jī)作為一個(gè)重要的平臺(tái)，可以對(duì)獲取的數(shù)字媒體進(jìn)行再加工，制作出個(gè)性化的媒體。因此，數(shù)字媒體技術(shù)是一門(mén)人文、藝術(shù)、科學(xué)相交叉的學(xué)科。該學(xué)科可以與口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)相結(jié)合，為數(shù)字化種植牙提供技術(shù)支持。

2 口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)的定義

口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)區(qū)別于口腔醫(yī)學(xué)，主要學(xué)習(xí)內(nèi)容是口腔修復(fù)工藝、義齒的制作等，主要是制作在治療口腔疾病時(shí)用到的義齒。就業(yè)方向主要是為病人定制個(gè)性化的義齒，是一門(mén)理學(xué)學(xué)科，義齒的修復(fù)和制作需要借助大量的工具以及技術(shù)，熟練使用這些工具并掌握這些技術(shù)對(duì)于技能的提升有著重要的作用，能夠制作出更符合患者天然牙結(jié)構(gòu)的義齒。數(shù)字媒體技術(shù)就具備這些技術(shù)的特征，能夠與口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)進(jìn)行融合，為義齒的修復(fù)與加工提供便利。

數(shù)字化口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，與信息技術(shù)、先進(jìn)的材料加工技術(shù)等多學(xué)科交叉融合，二者的融合不僅僅局限在理論研究上，在臨床上數(shù)字化手段的使用已經(jīng)證實(shí)了二者結(jié)合的重要性。

3 數(shù)字媒體技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用創(chuàng)新

傳統(tǒng)的口腔修復(fù)主要存在治療時(shí)間長(zhǎng)、無(wú)法一次性修復(fù)完成的缺點(diǎn)，患者來(lái)院就診進(jìn)行口腔修復(fù)治療的次數(shù)至少為2 ～3 次，有大量由于就診次數(shù)多而放棄治療的實(shí)例。數(shù)字媒體技術(shù)提供的口腔三維掃描、3D 打印等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了患者一次性完成治療，大大縮短了患者的就診流程。同時(shí)，現(xiàn)如今患者對(duì)義齒的要求是比較高的，講究個(gè)性化的定制，完美貼合患者的牙齒，這就對(duì)口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)的從業(yè)人員提出了更高的要求，需要掌握更多的技術(shù)。目前，口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)應(yīng)用了許多的數(shù)字媒體技術(shù)，每一項(xiàng)技術(shù)都能方便患者義齒的制作，我們將從以下幾方面來(lái)分析數(shù)字媒體技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用。

3.1 攝影在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用

攝影作為數(shù)字媒體技術(shù)行業(yè)的一門(mén)學(xué)科，大家對(duì)其認(rèn)知大多停留在影視領(lǐng)域，但隨著技術(shù)的發(fā)展，逐漸應(yīng)用在口腔攝影領(lǐng)域，口腔攝影已經(jīng)成為口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)課?？谇粩z影對(duì)口腔正畸學(xué)有著非常重要的作用，口腔攝影有著十分明顯的優(yōu)勢(shì)，在對(duì)口腔進(jìn)行拍照時(shí)，如果拍的不滿(mǎn)意，可以隨時(shí)進(jìn)行修改設(shè)置，隨時(shí)進(jìn)行拍攝，而且它可以隨拍隨時(shí)出照片，對(duì)高像素的相機(jī)拍攝的照片進(jìn)行放大，可以直觀(guān)地觀(guān)察到患者口腔的形態(tài)。而且其可以將照片儲(chǔ)存在存儲(chǔ)設(shè)備上[2]，通過(guò)攝影記錄下患者不同時(shí)期的口腔影像，方便對(duì)患者進(jìn)行分析，準(zhǔn)確掌握病例的口腔特征，對(duì)患者的情況有一個(gè)初步的了解。另一方面，醫(yī)生或技師患者在進(jìn)行口腔專(zhuān)科治療前利用攝影技術(shù)保存下患者口腔的真實(shí)情況，還可以用作在發(fā)生醫(yī)患糾紛時(shí)的法律證據(jù)。

人們的牙齒不僅要保證其正常的咀嚼功能，也要保證其具有一定的美感，口腔攝影與傳統(tǒng)的攝影一樣，也要具有一定的美感，因此，我們可以通過(guò)口腔攝影記錄下具有美感的牙齒，在患者進(jìn)行正畸治療的時(shí)候，可以供患者參考。

3.2 CAD/CAM 技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)方面的應(yīng)用

CAD/CAM 作為一項(xiàng)輔助設(shè)計(jì)和制造軟件，可以為義齒的制作提供方便，在口腔修復(fù)行業(yè)領(lǐng)域，CAD/CAM 技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制作修復(fù)體的新興口腔修復(fù)工藝技術(shù)，由三維測(cè)量裝置、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)部分和計(jì)算機(jī)輔助制作部分組成[3]。與眾多建模軟件類(lèi)似，房屋在裝修設(shè)計(jì)之前都會(huì)通過(guò)CAD、3Ds Max 等軟件繪制圖紙，設(shè)計(jì)效果圖。義齒在制作之初，往往會(huì)根據(jù)患者的要求，口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)從業(yè)人員通過(guò)專(zhuān)門(mén)的軟件（例如3Shape）設(shè)計(jì)出義齒的模型，并且對(duì)義齒進(jìn)行精確的尺寸調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)出符合患者牙齒特征的義齒模型。設(shè)計(jì)完模型之后，還可以通過(guò)渲染軟件渲染出模型的效果圖，效果圖與真實(shí)的效果基本一樣，患者通過(guò)觀(guān)察效果圖，可以找出不滿(mǎn)意的地方再次進(jìn)行修改，這屬于義齒制作的初始階段，通過(guò)軟件進(jìn)行建模設(shè)計(jì)，可以滿(mǎn)足個(gè)性化定制的需求。

目前，CAD/CAM 技術(shù)在義齒加工中主要的主要作用是用于全瓷修復(fù)體的制作，全瓷修復(fù)體的優(yōu)點(diǎn)十分的明顯，其顏色更接近于天然牙的顏色，生物相容性更好，不受核磁共振的影響等。近幾年，各大公司開(kāi)始推出能夠削切的瓷塊，使全瓷修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用更加方便。此外，CAD/CAM 技術(shù)也被應(yīng)用于預(yù)成冠、鈦合金義齒、種植義齒的制作當(dāng)中[4]。

3.3 3D 打印技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用

現(xiàn)如今，傳統(tǒng)的雕刻法依然是義齒制作的主流，通過(guò)對(duì)蠟進(jìn)行雕刻，制作出義齒的模型，然后通過(guò)失蠟法澆筑，制作出硬度更高的義齒，這種雕刻法效率相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低，需要耗費(fèi)大量的人力以及時(shí)間成本，因此目前義齒的價(jià)格都比較高。但是隨著3D 打印技術(shù)的不斷成熟，熱熔法打印機(jī)以及光固法等3D 打印機(jī)的發(fā)展，打印精度的提高，現(xiàn)在已經(jīng)可以1:1 打印出建好牙體模型。通過(guò)這種方法，大大降低了義齒的制作時(shí)間成本。

3.4 數(shù)字媒體技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用

數(shù)字媒體技術(shù)和口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)的結(jié)合還體現(xiàn)在教學(xué)過(guò)程中，口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)區(qū)別一些基礎(chǔ)理論學(xué)科，其具有很強(qiáng)的操作性。在高校進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中，僅僅通過(guò)理論上的講述往往不能使學(xué)生理解真正的含義，這時(shí)便需要借助一些專(zhuān)門(mén)的教具，有時(shí)候一些教具并不能在多角度給學(xué)生展示知識(shí)點(diǎn)，這時(shí)數(shù)字媒體技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)便開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)，例如，我們?cè)谶M(jìn)行牙齒結(jié)構(gòu)的講解時(shí)，往往需要將牙齒分成多個(gè)部分，這時(shí)可能需要多個(gè)教具同時(shí)展示，并不能被全部學(xué)生同時(shí)看到。這時(shí)我們便可以通過(guò)開(kāi)發(fā)制作專(zhuān)門(mén)的牙齒結(jié)構(gòu)展示軟件，在電腦屏幕上形象地展示出牙齒的結(jié)構(gòu)[5]，還可以通過(guò)互動(dòng)點(diǎn)擊的方式將牙齒分成好幾個(gè)部分，并且可以使用隔離顯示的方式突出重點(diǎn)，既形象的講解知識(shí)，又減少了操作實(shí)際模型的時(shí)間。

在講解一些具有代表性的病例時(shí)，如果找不到相關(guān)的病例進(jìn)行講解，可以通過(guò)制作動(dòng)畫(huà)的形式，直觀(guān)地展示出病例的特征。例如，《牙體雕刻藝術(shù)與技術(shù)》這門(mén)課程是口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，教學(xué)內(nèi)容主要是描繪放大三倍及兩倍牙體并進(jìn)行石膏牙雕刻。以該課程課前、課中、課后為例來(lái)探討數(shù)字媒體技術(shù)在教學(xué)各環(huán)節(jié)的作用。課前，教師要制作將天然牙放大相應(yīng)倍數(shù)的牙體線(xiàn)圖作為教具，需借助圖片處理軟件將等倍牙體進(jìn)行精確放大，同時(shí)還可利用建模軟件將放大牙體的立體模型建設(shè)呈現(xiàn)在教學(xué)平臺(tái)上，便于學(xué)生的課前預(yù)習(xí)及教具的準(zhǔn)備。課中，教師需使用已建模好的立體牙體及放大相應(yīng)倍數(shù)的平面牙體講授課程；同時(shí)教師為方便學(xué)生更加清晰地學(xué)習(xí)雕刻過(guò)程，在授課過(guò)程中需要利用相關(guān)媒體軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)示教。課后，為便于學(xué)生課下實(shí)操練習(xí)，教師可將雕刻步驟錄制視頻，上傳至教學(xué)平臺(tái)，再利用攝影攝像技術(shù)及視頻剪輯技術(shù)對(duì)視頻進(jìn)行剪輯處理，方便學(xué)生多次觀(guān)看，對(duì)實(shí)操訓(xùn)練掌握得更加牢固。

4 數(shù)字媒體技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)方面的發(fā)展前景

數(shù)字媒體技術(shù)與口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)現(xiàn)如今已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的結(jié)合，為口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了諸多便利，未來(lái)一定還會(huì)進(jìn)行更深層次的結(jié)合，以下列舉了幾種未來(lái)最有可能應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的新技術(shù)。

4.1 大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

現(xiàn)如今，三維掃描技術(shù)廣泛應(yīng)用于特效電影的建模制作當(dāng)中，通過(guò)三維掃描，搭建出電影場(chǎng)景，可以大大減少建模的時(shí)間。隨著三維掃描技術(shù)的進(jìn)步，掃描精度的提高，其在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。在未來(lái)，當(dāng)人的牙齒發(fā)育成型之后，可以通過(guò)三維掃描的方式把人的牙齒掃描成三維模型保存在計(jì)算機(jī)當(dāng)中，作為牙齒的“造血干細(xì)胞”，所有人的牙齒數(shù)據(jù)模型組成一個(gè)大型的數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)人的牙齒出現(xiàn)問(wèn)題需要制作義齒的時(shí)候，我們可以直接在數(shù)據(jù)庫(kù)里找到我們牙齒的模型直接進(jìn)行3D 打印，這樣大大減少了義齒的制作生產(chǎn)周期。

4.2 生物瓷3D 打印技術(shù)

傳統(tǒng)的打印材料在硬度上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如原本的牙齒，通常需要借助打印出來(lái)的模型進(jìn)一步澆筑成所需硬度的牙齒。目前，臨床上使用的牙體修復(fù)材料多為硬度和韌性達(dá)到平衡的氧化鋯，其具有很好的生物相容性，但該材料目前很難用作3D 打印，而且頜骨的修復(fù)大多使用生物陶瓷材料，隨著生物瓷3D 打印技術(shù)的發(fā)展，材料技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我們可以直接打印出硬度足夠的義齒以及頜骨，既減少了制作周期，又節(jié)約了材料。例如，在頜骨的治療中，可以使用可磷酸鈣類(lèi)陶瓷進(jìn)行打印出缺失的部分，然后將其植入患者的身體中，隨著患者本身骨骼的生長(zhǎng)，該材料能夠自動(dòng)降解，這樣就能夠避免再次手術(shù)取出[6]，大大減輕了患者的痛苦。

4.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）在諸多行業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用，在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)方面必將也有其用武之地，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）是使用計(jì)算機(jī)三維數(shù)字模型模擬現(xiàn)實(shí)，并結(jié)合相應(yīng)的視覺(jué)、觸覺(jué)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互功能，使人能產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)[7]。Unity Technologies 公司的Unity3D 和Epic Games 公司的虛幻4 是當(dāng)今比較流行的交互式開(kāi)發(fā)引擎，通過(guò)它們可以開(kāi)發(fā)出眾多的交互式軟件，例如，現(xiàn)在比較流行的游戲《王者榮耀》就是利用Unity3D 開(kāi)發(fā)的。許多博物館利用VR 技術(shù)開(kāi)發(fā)數(shù)字化博物館，使用VR 眼鏡就可以讓市民足不出戶(hù)，體驗(yàn)到博物館的壯麗。

同樣的技術(shù)也可以使用在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展當(dāng)中，往往會(huì)使用人的骨骼來(lái)進(jìn)行教學(xué)，這涉及到一些倫理問(wèn)題，還有實(shí)驗(yàn)室有時(shí)候受制于經(jīng)費(fèi)等原因，會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)材料不足的情況[8]。例如，通過(guò)使用相關(guān)3D 建模軟件制作出牙齒以及牙頜骨的三維模型，然后將三維模型導(dǎo)入到Unity3D 或者虛幻4 當(dāng)中去，再通過(guò)計(jì)算機(jī)編程編寫(xiě)對(duì)應(yīng)的腳本，實(shí)現(xiàn)交互功能，而教學(xué)人員可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)，學(xué)生也可以通過(guò)頭戴式設(shè)備真真切切地感受到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）所帶來(lái)的震撼。

5 結(jié)語(yǔ)

口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)分離成一門(mén)單獨(dú)的學(xué)科，就已經(jīng)證明其重要性，數(shù)字媒體技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域有著諸多的應(yīng)用，本文通過(guò)多方面、多角度分析了二者相結(jié)合的應(yīng)用實(shí)例，這對(duì)于二者來(lái)說(shuō)都是一件好事，二者可以相輔相成，互相促進(jìn)對(duì)方的發(fā)展。在口腔問(wèn)題日益增多的今天，人們對(duì)口腔的關(guān)注度也逐步提高，但是口腔問(wèn)題治療費(fèi)用居高不下也是我們值得關(guān)注的一個(gè)重要的問(wèn)題?，F(xiàn)如今受制于新技術(shù)的成本，口腔醫(yī)院設(shè)備采購(gòu)成本高，專(zhuān)業(yè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率低，這都是導(dǎo)致費(fèi)用高的原因。隨著數(shù)字媒體技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用，逐步涌現(xiàn)出一些新技術(shù)、新材料?？谇会t(yī)學(xué)技術(shù)上的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題也初步得到了解決，國(guó)產(chǎn)率的逐步提高、義齒的生產(chǎn)周期以及成本有了一定的降低。隨著二者的不斷融合以及國(guó)家對(duì)創(chuàng)新的大力支持，數(shù)字化種植牙技術(shù)會(huì)越來(lái)越成熟，成本會(huì)越來(lái)越低，同時(shí)，隨著醫(yī)保行業(yè)的不斷完善，口腔問(wèn)題的治療也不再是家庭的負(fù)擔(dān)。

引用

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