1. 研究的现状
就全球范围而言， 义齿的CAD/CAM（计算机辅助设计/制造）系统主要有两种形式: 为临床医生开发的“椅旁”型系统和为技工开发的“技工室”型系统。
“椅旁”型系统
该类系统的主要工作过程是: 应用光电原理和数字化处理系统获取光学印模，并展示在显示器上，医生通过鼠标操作，直接设计出修复体模型，经数字化处理生成数控机床指令，控制机床完成加工。整个过程可以在患者身旁完成，满足了临床一次性就诊的要求，故称为“椅旁”型系统。西门子公司开发的CEREC—Ⅲ系统是典型的“椅旁”型系统。该系统采用了光学印模、修复体设计与制作一体化技术， 医生使用口腔视频相机可从病人口中直接拍摄预备好的牙体图像。获取的图像在监视器上显示， 医生在屏幕上通过人机交互方式进行修复体设计。首先用鼠标确定并标出窝洞的肩台部、邻接面形态、牙尖高度、轴角、线角等嵌体洞型的解剖形态边界，根据这些输入，计算机自动从标准牙冠数据库中调出相适合的修复体模型，并显示出修复体的三维形态或截面形态，医生还可再对其进行润色和形态修正。最后，通过加工命令即时加工成形。
“技工室”型系统
“技工室”型系统是专门为牙技师开发的系统。在得到修复体物理模型后，技师制作假牙的过程一般包括制作蜡型、包埋蜡型、铸造、磨光、堆瓷、烤瓷等众多工序。“技工室”型系统大大地简化了整个工艺流程，降低了技师的劳动强度，也节省了时间。德国德固萨公司的Cercon全瓷冠桥CAM系统是典型的“技工室”型系统。其工作过程如下: 首先由医生手工完成修复体腊型制作， 然后由系统的激光扫描装置扫描该模型，并以此数据为依据，将预成二氧化锆瓷块铣削成牙冠或牙桥构架，再对构架进行烧结硬化，最后，将该构架用饰面陶瓷进行堆瓷、修饰。
2. 发展的趋势
我国口腔医学计算机的应用与研究起步相对较晚，自20世纪80年代起国内一些学者开始注意到国际口腔学界正在悄然兴起“牙科计算机革命”，并认识到这一问题的重要性。1994年中国口腔学界正式成立了“中国医药信息学会口腔计算机学会”和“中华口腔医学会计算机专业委员会”。1997年6月由卫生部科教司主持召开，在由国内一些著名口腔医学专家和计算机专家参加的论证会上，与会专家一致同意以北京医科大学口腔医学院为依托单位，正式组建“卫生部口腔医学计算机应用工程技术研究中心”。国内对于修复体CAD/CAM技术的研究较为落后，且仅局限于某些实验室研究。上世纪80年代末，我国开始有学者从事口腔修复CAD/CAM技术的理论研究，吕培军等学者的研究涉及了总义齿计算机辅助设计以及可摘义齿设计的专家系统等。高勃等研究了牙冠外形三维光学测量及牙冠和贴面修复体的计算机辅助设计。2002年北京大学医学院的吕培军等报道采用CAD/CAM技术加工出国内第一个金属全冠。北京工业大学的韩景芸等利用Surfacer、UG软件设计了后牙个性嵌体。海信集团王克强等人研究了采用三维层析法采集全口义齿数模，重构数据模型后利用现有CAD/CAM系统进行设计制造。第四军医大学金树人等人采用快速成型法研究制作了磨牙树脂全冠，还有天津大学机械系李佳领导的研究小组对口腔修复体展开了研究。从总体上分析，国内的口腔修复CAD/CAM系统研究发展主要分为三个层次：
① 使用型--使用现有逆向工程软件重构修复体模型，用现有的CAD/CAM软件进行设计制造，设计比较繁琐，效率低，无法融入医学知识，但口腔修复体造型关键技术研究及其应用是技术较容易掌握。
② 扩展型--研究在现有国外逆向工程软件、CAD/CAM软件基础上进行二次开发，能融入部分医学知识，加快了设计过程，但功能构架缺乏独立性，对国外软件系统的版本、技术等依赖较多，需要开发人员具有一定的开发技术，具有一定的难度。
③ 专业型--研发完全符合口腔医生设计流程的口腔修复CAD/CAM专用系统，完全融合了口腔修复学领域的知识，最大限度的提高了修复体的制作效率，功能完整独立，需要具备独立研发CAD/CAM的能力，技术难度最大，但拥有核心技术产权，可以商业化。目前国内关于口腔修复CAD/CAM 系统的研究才刚刚起步，绝大部分的研究工作主要集中在前两个层次，技术落后较多，因此迫切需要从专业型角度研发国内具有自主知识产权的口腔修复CAD/CAM系统，紧追国际计算机辅助口腔诊疗技术发展的步伐。
3. 目前使用的一些采集方式
(1)接触式测量法
接触式测量法是由计算机控制测量仪，通过使机械探头以一定行距和步距在被测模型表面移动，获得物体表面数据。由于采用探头接触被测模型，此方法不能用于口内测量，而且测量速度较慢，但其优点是可以采集模型倒凹处的数据。DCS系统采用的就是接触式测量法。它用一种小型接触式的机械三坐标测量仪对代型进行数据测量。这种测量方法需要医生按计算机提示的顺序在三维空间内对基牙表面逐点测量。在xy平面投影范围内，各点之间的平面间距为0.2mm，二个测量点之间采用曲线拟合，以保证模型测量和加工所需的精度。此外，Denti CAD系统也是采用小型机械式三维测量仪实现模型的数字化。而用于嵌体制作的Celay系统，是根据复制配钥匙的原理仿制加工，通过在患者口内制作丙稀酸酯嵌体的表面形状，然后由探针进行测量，在获取嵌体表面数据的过程中直接由数控铣削系统加工。
(2)非接触式测量法
非接触式测量法也被称为光学印模法，包括激光线扫描法、投影光栅法、数字照相系统法、立体视觉法、莫尔轮廓法和激光干涉法等。非接触式三维测量技术源于激光三维测量技术和计算机数据处理、图形重建等技术的发展，它具有非接触、精度高、操作简单、高效等优点，但缺点是较难采集到模型倒凹处的数据。Cerec3D系统和Ka Vo Everest系统都是利用投影光栅法进行数据测量，也就是用投影仪把光栅投影到被测物体表面，通过对被测物体表面高度进行调制，和对物体表面发生变形的光栅投影线进行解调，得到被测模型表面的高度信息，最后通过解码确定模型上点的空间三维坐标。系统采用红外照相法，可选择口内和口外两种方式采集光学印模。它的口内摄像部分包含1个激光光源和 2个内窥镜，其中一个内窥镜将激光光源投射到模型上，另一个内窥镜用于口腔内照相.北京医科大学与二炮工程学院共同研制的非接触式三维激光扫描仪D.02-L-3D系统，由1个半导体激光发生器和 2个专门设计的线阵列CCD摄象机组成，采用三角测量法测量牙颌模型表面数据。
(3)多视拼合方法接触和非接触测量法
都需要从不同视角对模型进行多次测量。多视拼合通过在模型上贴固定球，或使用高精度的旋转工作台，将不同视角下测得的点集合并到一个公共坐标系中。Ka Vo Everest 系统口外测量利用3 轴旋转台的旋转，从 15个投射方位对牙齿模型进行扫描，利用旋转台的精确旋转可以直接对数据进行拼合，但模型不能移动。
4. 研究的意义
随着国人生活水平的不断提高，牙齿健康越来越受到关注，这使得义齿快速制作技术显得越来越重要。目前，国内绝大多数口腔医院仍采用传统的义齿制作方法。这种方法工序繁琐，耗时长，制作成的修复体精度低，病人戴用后需要再经过数次复诊调磨后才能适应，因而越来越不符合快节奏社会生活的需要。为了缩短治疗时间， 实现临床一次性治疗、解除病人痛苦， 迫切需要缩短义齿加工成形的时间，CAD/CAM技术恰恰满足了这种需求。在义齿制作的过程中，该技术的应用对缩短疗程、提高修复质量，以及对口腔修复医学理论和实践都产生了极为深远的影响。世界上第一套义齿CAD/CAM系统早在1983年便已研制成功，并在1985年加工出第一颗陶瓷牙冠。1988 年， 义齿CAD/CAM制作设备商品化。经过十几年的发展，义齿CAD/ CAM技术日趋成熟，但至今还没有一套系统能够做到快速、精确和经济性相结合，尤其昂贵的价格，使国人望而却步。本文力求通过对目前具有代表性的义齿CAD/CAM系统的分析，结合中国国情设计更适合国人消费水平的义齿CAD/CAM系统。
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1. 研究的现状
就全球范围而言， 义齿的CAD/CAM（计算机辅助设计/制造）系统主要有两种形式: 为临床医生开发的“椅旁”型系统和为技工开发的“技工室”型系统。
“椅旁”型系统
该类系统的主要工作过程是: 应用光电原理和数字化处理系统获取光学印模，并展示在显示器上，医生通过鼠标操作，直接设计出修复体模型，经数字化处理生成数控机床指令，控制机床完成加工。整个过程可以在患者身旁完成，满足了临床一次性就诊的要求，故称为“椅旁”型系统。西门子公司开发的CEREC—Ⅲ系统是典型的“椅旁”型系统。该系统采用了光学印模、修复体设计与制作一体化技术， 医生使用口腔视频相机可从病人口中直接拍摄预备好的牙体图像。获取的图像在监视器上显示， 医生在屏幕上通过人机交互方式进行修复体设计。首先用鼠标确定并标出窝洞的肩台部、邻接面形态、牙尖高度、轴角、线角等嵌体洞型的解剖形态边界，根据这些输入，计算机自动从标准牙冠数据库中调出相适合的修复体模型，并显示出修复体的三维形态或截面形态，医生还可再对其进行润色和形态修正。最后，通过加工命令即时加工成形。
“技工室”型系统
“技工室”型系统是专门为牙技师开发的系统。在得到修复体物理模型后，技师制作假牙的过程一般包括制作蜡型、包埋蜡型、铸造、磨光、堆瓷、烤瓷等众多工序。“技工室”型系统大大地简化了整个工艺流程，降低了技师的劳动强度，也节省了时间。德国德固萨公司的Cercon全瓷冠桥CAM系统是典型的“技工室”型系统。其工作过程如下: 首先由医生手工完成修复体腊型制作， 然后由系统的激光扫描装置扫描该模型，并以此数据为依据，将预成二氧化锆瓷块铣削成牙冠或牙桥构架，再对构架进行烧结硬化，最后，将该构架用饰面陶瓷进行堆瓷、修饰。
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