数字化笑设计

2017-10-23 10:10  来源:亿万先生口腔医学杂志
作者:滕美霞 姚江武 阅读量:2104
    笑作为面部最生动的情感表达,能够展现出个人的活力、魅力以及亲和力,灿烂的笑容能够让你在人际交往中赢得先机。良好的修复效果不仅是简单地将缺失牙修复,而是通过修复治疗,能够重新找回自信的笑容。     1.笑的分类     1988年,Rigsbee等将笑分为2种形式:社交性笑容和自发性笑容。每种类型的笑显露出的解剖区域有所不同。社交性笑或者说姿势性笑,是公共场合或在被要求笑时(例如拍照)产生的微笑,此时上下唇受到口角提肌的轻柔收缩,使上前牙和牙龈组织部分显露出来。姿势性笑容与内心的情感无关,是可重复的,故也多用于研究。自发性笑,是因内心的快乐,自然而然地表达出来的一种面部表情。此时,上下唇分别受到口周升、降肌的最大收缩,嘴唇受最大程度的牵拉,上前牙和牙龈组织得到最大的显露,伴有眯眼、鼻孔扩张、嘴角最大程度的上扬等表现。另一种笑的分类方法是由软组织为决定因素来动态显示解剖区域。大致上可以分为3种风格:尖牙式笑、复合式笑、蒙娜丽莎式笑。     一个人笑的风格取决于嘴唇的高低以及口周主要肌群的作用。①尖牙式微笑———上唇所有的升肌运动,上唇像百叶窗一样拉开暴露出上颌前段牙齿或者伴有少部分牙龈组织。此时双侧嘴角微微打开上扬,露出至尖牙的牙体组织。通常作为一种社交性回复、用来缓解一些尴尬气氛或者用来伪装自己内心的不自在;②复合式微笑———上唇的升肌和下唇的降肌同时运动,使上唇像百叶窗一样上升,下唇下降。此时更多地上扬嘴角,暴露出更多的牙体组织及牙龈组织。通常是发自内心的、自然而然地流露,表达自身的喜悦及快乐;③蒙娜丽莎式笑———颧部的主要肌肉运动使嘴角向外、向上,上唇随之逐渐上升,此时两侧嘴角上扬但并没有露出任何牙齿和牙龈组织。     通常是人们礼貌性的回复或者作为在一些特殊的场合打招呼的一种方式比如在电梯里遇见时。也有学者提出应将复合式笑容作为美学笑设计的参考,因其最能代表患者的真实特点。尖牙式笑容和蒙娜丽莎式笑容均有刻意性的动作,并不是随意而发,故不适合做为参考笑容。     2.笑的捕捉     传统的35mm胶片摄影技术捕捉患者笑容主要有2个弊端:①在拍摄时要标准拍摄角度、距离、固定患者的头部位置非常困难,以及口内外的感光也不同。当用开口器来辅助拍摄口内正面照时,相机的镜头要垂直于牙合平面;当患者头部处于自然正中位,镜头要垂直于患者面部,快速有效地捕捉患者笑容。然而此两种方法照出来的照片,所呈现的笑弧是不同的。     如果用GuntherBlaseio的仿真法,就能够把口内照粘贴重合到自然头位时捕捉的“笑”照中所暴露的区域,来证实两者之间的不同;②在同一次拍摄中重复一模一样的姿势性笑容很难,且不说长时间的摆拍。当一连串连续的微笑照呈现在亿万先生医师眼前时,需注意到这些照片之间的不同之处。在青少年中,这种现象主要是由于其还未形成稳定的姿势性笑容。标准的数字化摄像让亿万先生医生能够捕捉到患者在口腔和咽部等功能运动时的笑。自然头位(natural head postrure,NHP)是一个稳定可重复的解剖定位,是研究面部美观与微笑美学的理想定位。让患者放松坐直,呈自然头位时用头部固定器将其头部固定,其两侧的耳棒也能避免头部移动,再用支撑脚架将摄像机固定在合适的距离,此时镜头应平行于患者的正面部垂线,摄像机应在患者的面下1/3水平,让患者发“7”的音,然后放松、微笑。在说话的同时呈现的笑容并不能很好地暴露上前牙。通过摄像剪辑,才能很好的评估暴露的上前牙区域。摄像机的拍摄能够达到每秒30帧,将刚录制好的文件拷贝到专用软件中,获取笑过程的连续图片,能更好地进行笑的美学分析。     亿万先生医师在浏览影像片段时,首先要评估患者在讲话时舌头位置及嘴唇功能,若口腔、咽部功能不协调,舌头位置不合适,很容易从这些片段中发现。用Screen Snapz软件捕捉最能代表患者姿势性笑容的一些图片,然后用Smile Mesh软件打开图片,可一次性对比衡量15张图像。此方法最早被Hulsey等人应用后被一些研究者修改及计算机化。此方法的优势是亿万先生医师能够量化一些影响笑的因子,如上颌切牙的暴露率、上颌中线的偏移、唇间隙、颊齿间隙的大小等。传统的笑分析,通常前牙暴露率的前后向及垂直向的计算,是根据休息位时的头颅侧位片来衡量的,记录的切牙位置是在静态下被固定的而不是动态。     3.笑的分析     为了使笑设计更简单化、实际化,要特别注重上颌中切牙的分析,是笑分析中的关键因素。笑美学的分析要从主导牙———上颌中切牙开始。理想的笑弧中,上颌切牙的切缘与下唇轻触,与下唇的弧度一致,其形态被描述为:向下凸的连续弧线,呈浅碟形。若在笑美学的展露区域中,切牙的切缘没有接触到下唇,可将笑弧分类:①笑弧较平直,切牙的切缘与尖牙甚至前磨牙在同一水平线上,几乎与地平面平行,与下唇的弧度不一致;②笑弧呈向上凸的曲线,与下唇的弧度相反,该弧线的曲率与理想笑弧的曲率相反,也称为倒立的笑弧。     在笑时暴露的美学区域中,切牙的切缘连线所形成的弧线是笑美学中最重要的因素之一。从表达的愉悦程度来看,若是笑弧越向上扬,笑容会显得越年轻;若是笑弧越平直,笑容则会显得越老。另外,从生理角度来说,当人老了以后不论在休息、说话还是笑的时候,上颌切牙显露会减少,下颌切牙显露会增加。这些改变与口周肌肉的松弛、遗传、种族、年龄、长暴露在阳光中等因素也密切相关。有学者研究分析,理想的笑弧中上颌中切牙的切缘要比尖牙的牙尖顶稍低一些,中切牙垂直位较为合理;对女性而言,中切牙的切缘通常要比侧切牙低1.0~1.5mm,男性则为0.5~1.0mm。女性的笑弧曲度通常比男性的较大。     改变中切牙的垂直位置,需考虑以下几个因素:①在评估笑弧时,患者的头部及上颌牙合平面是否处于正中位。若两者顺时针方向倾斜得过多,则切牙暴露就越多,那么此时观察到的笑弧的弧度偏大,反之则偏小甚至倒置;②下颌的功能运动不能因美学的修复而受到破坏,要保证牙合平衡。上颌切牙的牵出或压低将影响其突度及牙合接触,在调整上颌切牙垂直高度时需谨慎;③需考虑到上下颌切牙的轴向角度,这点是切牙能否牵出或压低的决定因素,影响休息位和讲话时切牙的暴露程度。     4.笑的设计     4.1传统笑设计     蜡型设计是传统的方法,直接在口外的石膏模型上,根据亿万先生医师的口述要求来获取患者信息完成蜡型制作,模拟修复后的效果,再把模型寄给亿万先生医师,与患者交流讨论,获取反馈信息。此种方式医、技、患者三者间的交流常会存在断接。因为目前一般仅通过电话或加工单来传递患者信息,技师获取的信息有限,仅通过石膏模型看到患者的硬组织形态,无法得到软组织信息,凭经验来完成设计;蜡型制作若患者不满意,需重新制作,则增加工作量、耗时耗材。     4.2数字化笑设计     Duret首次将计算机辅助设计与制作(computer aided design/manufacture,CAD/CAM)概念引入口腔领域,Mormann首次将数字化口内扫描仪应用于口腔修复。亿万先生医师能更动态逼真地观察到患者的笑容,通过一些参数指标来描述笑美学的概念,利于后期的功能和美学修复。数字化笑的设计方法有3种:①平面数字化笑设计或二维数字化笑设计:利用数码照相机拍摄照片和计算机应用软件,如Photoshop(Adobe)和Keynote(Apple)制作笑设计图形;②三维数字化笑设计:利用CAD完成三维笑设计;③动态数字化笑设计:利用摄像和计算机动态分析唇部和前牙的关系,分析并制定三维动态笑的设计方案。     4.2.1平面数字化笑设计     平面数字化笑设计(digital smile design,DSD),将口外拍摄完成的数码照片为载体,将其导入计算机内,通过专业的处理软件(如Photoshop(Adobe)、keynote等)来进行笑的平面分析及设计。通过DSD得到的数据信息,技师们可有效地来进行蜡型制作。根据一些参数来模拟患者口腔局部的解剖特点,比如参考平面、面部中线,上下牙中线、切缘的位置、嘴唇的特点、其他牙的整体排列及牙合平面等。但数码照片所呈现的是二维空间,并不是立体图像,故输出结果为图像和部分量化的尺寸数据,虽然交流效果好,但展示的信息有限,无法直接转化为暂时修复体。包括其他的一些设计理念,如数字线面设计(digital line-plane design,DLD)、数字颜形设计(digital teeth color and shape design,DTCSD)和数字牙形设计(digitalteethshapedesign,DTSD)等也大致是如此。     4.2.2三维笑设计     面部动态表情可根据个人不同的脸型在三个不同的维度表达出来。目前,基于拍摄追踪技术的3D测量方法被认为是可靠有效的。通过高速拍摄,能有效分析上下唇、颊部等组织的三维动态运动。三维笑设计即通过专业的计算机处理软件(如CADinlab2.0)来做三维立体、可视化的分析设计及获取直观的疗效预览,来预告并抉择最终修复方案,达到医、患、技三者共同参与一种美学修复手段。可更立体更逼真地观察到患者的美学问题,加强交流合作,病人可预测地看到疗效,降低物质材料成本,提高修复治疗效率。但缺点仍然是无法直接进行美学转移。患者口内信息可通过光学扫描仪直接扫描或通过印模取得的石膏模型间接获取。数据获取系统主要分为接触式和非接触式数字转换器,通过各种仪器设备获取的数据被转化成标准的格式以便于应用于CAD/CAM系统。目前市场上已有的口内扫面仪有LavaCOS(chair side oral scanner)from3M,Triosfrom3Shape,iTerofromCadent和CERECfromSirona。CAD软件来编辑处理已获取的重点云端数据,数据被转化成具有代表性的平面或者立体的形式后,就是牙的数字化设计过程。牙的3D形态设计是制作一个成功修复体的关键因素。     在软件的储存库中有牙模库,CAD/CAM系统产生的各类牙形态只是初始形状,还需技师根据患者的特点进行后期的个性化修改。     4.2.3动态数字化笑设计DED(digial esthetic design)     较DSD更多地纳入对患者整个颌面部的考量与设计,包括面部五官的比例、相对位置、面下1/3的高度及侧面型等。代表性的数字美学软件有digital smile system,是3D扫描技术与美齿设计软件结合的产物,设计效果可靠但操作较复杂。3D面部扫描机目前在亿万先生上还未被广泛使用,且投入费用较高,动态分析对操作的理论基础要求也较高,该种方法的笑设计还将拭目以待。     4.3数字化笑设计展望     利用数字化美学设计软件进行牙齿形态要素的分析和设计已日渐完善,但在颜色要素方面仍有所欠缺,力求通过数字预告技术将牙齿形态和颜色两大要素进行完美结合。在数字化的设计中,关键因素是亿万先生上牙合关系的正确获取及将其转化成虚拟牙合关系。为做好美学修复,有创治疗前需建立医、技、患三方都能共同参与,通过可视化的沟通手段来预告并抉择最终修复方案,数字化笑设计则能充分发挥其优点,医、技、患之间的交流更加具体化和科学化。
编辑: 陆美凤

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