一种基于牙根信息的数字化排牙方法技术

本发明专利技术涉及一种用于口腔正畸领域的数字化排牙方法，其特征是通过数字化技术在排牙过程中显示牙根位置，确保排牙结果在生理限度内，使排牙结果更加准确和合理。其步骤包括：1、包含牙根信息的正畸虚拟牙颌模型的建立；2、定点，进行各牙齿的参数化；3、定义全局坐标系；4、排下颌牙：1)定位下切牙，2)构建托槽平面，3)构建牙弓曲线并排牙，4)构建牙根平面及根面曲线，5)调整牙根位置；5、排上颌牙：1)定位上切牙，2)调整上颌托槽点，构建托槽平面，3)构建上颌牙弓曲线并排牙，4)调整牙根位置6、基于碰撞检测的微调排牙结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种用于口腔正崎领域的数字化排牙方法，其特征是通过数字化技术 在排牙过程中显示牙根位置的方法。
技术介绍
目前，无论是人工排牙，还是已商业化的计算机虚拟排牙，仅考虑牙冠的排列和咬 合接触，而缺少对牙根信息、牙槽骨限度及牙根与烦面骨骼关系的参照，难W保证其生物学 的合理性。临床上牙根排列是否平行是评价治疗效果的重要标准。绝大多数正崎医师通过 治疗中和治疗完成阶段的曲面体层X线片观察牙根位置，但是已有大量研究证实，曲面体 层X线片并不能准确反映牙根的真实位置。
技术实现思路
为了克服现有数字化排牙均为牙冠排牙无法准确排牙牙根的不足，本专利技术提供一 种方法建立能显示牙根的数字化模型，不仅可W实时显示排牙过程中牙根的位置，而且可 W通过骨边界的设定在排牙过程中将牙根排列于更合理的位置。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下： 阳〇化]，其步骤包括： 1、包含牙根信息的正崎虚拟牙颂模型的建立：激光扫描获得治疗前石膏模型牙冠 表面S维数据，结合大视野锥形束CT数据，采用Mimics及Geomagic软件重建包含牙根的 数字化模型。 2、定点，进行各牙齿的参数化：按照牙位选取了 6-8个点对每个牙齿进行约束。 3、定义全局坐标系： 4、排下颂牙： 1)定位下切牙 2)构建托槽平面3)构建牙弓曲线并排牙 4)构建牙根平面及根面曲线 W调整牙根位置 阳〇1引 5、排上颂牙 1)定位上切牙 2)调整上颂托槽点，构建托槽平面 [001引 3)构建上颂牙弓曲线并排牙 4)调整牙根位置 6、基于碰撞检测的微调排牙结果 本专利技术的有益效果是：1)提升排牙效率。相对于手动排牙，虚拟排牙无需对石膏 模型进行切分处理，相对于现有大部分软件分别对每个牙位进行操作，本研究尝试排牙过 程为基于特征约束驱动，无需对每颗牙齿进行单独操作，自动化程度高，排牙效率也会得到 提高。2)提升排牙准确性。目前隐形矫治、舌侧正崎等计算机排牙均是基于牙冠的排牙，运 无疑增加了牙根不平行、牙根外露或者实际治疗中牙齿未按预期移动等的风险。因此，在计 算机排牙越来越多应用于临床的今天，将牙根信息纳入诊断性排牙非常必要。本专利技术充分 考虑牙根与牙槽骨的位置关系，确保排牙结果在生理限度内。【附图说明】 图1为包含牙根信息的正崎虚拟牙颂模型的建立。 图中A:激光扫描模型；B:沿牙冠边缘分割激光=维扫描模型，获得牙冠数据；C: 将牙冠边缘分割线根向移动1mm;D:将牙冠边缘分割线投影至锥形束CT牙齿重建数据；E: 按投影线分割牙齿重建数据，删除牙冠数据，保留锥形束CT牙根数据；F:将锥形束CT牙根 数据与石膏模型激光=维扫描的牙冠数据逐一合并，填充缺隙；G:获得包含牙根的治疗前 数字化模型。 图2为特征点的选取。 阳0巧]图中A和B:切牙，依次为切缘近、远中点，切牙近中点，切牙唇侧点，切牙远中点， 牙根点；C:尖牙，依次为尖牙牙尖点，尖牙近中点，尖牙唇侧点，尖牙远中点，牙根点；D:前 磨牙，依次为前磨牙颊侧尖点、舌侧尖点，前磨牙近、远中点，颊侧点，牙根点；E:磨牙，依次 为颊侧近远中尖点、舌侧尖点，磨牙近、远中点，颊侧点，牙根点。 阳0%] 图3为定位下切牙。 图4为牙弓曲线的绘制。 图5为调整牙根位置。 图6为定位上切牙。 图7为上颂牙弓曲线的构建及排牙。 图8为碰撞检测及排牙结果的微调。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术进行说明：目前排牙顺序主要分为两大类：参考X线头影测量定位下切牙位置的下颂排牙法 和参考原始牙弓形态及牙合曲线定位上切牙的上颂排牙法。由于下切牙的目标位置比上牙 容易确定，较上颂来讲下前牙更易超出骨边界，且有研究表明下颂排牙法更加合理且利于 口颂系统的健康，本专利技术的排牙方法，即基于牙根信息的数字化排牙方法采用上颂排牙法。 步骤如下： 1、包含牙根信息的正崎虚拟牙颂模型的建立：获取患者治疗前模型和大视野锥形 束CT扫描数据，模型经激光=维扫描数字化，锥形束CT数据利用Mimics软件分离出全部 牙齿和颂骨，之后如图1所示，使用Geomagic软件W牙冠形态为重叠基准，将激光=维扫描 数据与锥形束CT分离得到的牙齿进行配准。然后沿牙冠边缘分离激光=维扫描模型，仅保 留牙冠数据，将边缘分割线根向移动1mm投影至锥形束CT牙齿重建数据，分割并去掉牙冠 部分，将锥形束CT牙根与激光=维扫描模型牙冠填充达到良好的冠根衔接，得到包含牙根 信息的正崎虚拟牙颂模型。 2、定点，进行各牙齿的参数化：如图2所示，按照牙位选取了 6-8个点对每个牙齿 进行约束。切牙特征点定义为：切缘近远中点，切牙近远中点，切牙唇侧点，牙根点。切缘近 远中点及切牙唇侧点定义切牙坐标系，切牙近远中点，切牙唇侧点和牙根点为排牙约束点。 尖牙特征点定义为：尖牙近远中点，尖牙牙尖点，尖牙唇侧点，牙根点。尖牙近远中点及尖牙 牙尖点定义尖牙坐标系，尖牙所有点皆作为排牙约束点。 前磨牙特征点定义为：前磨牙近远中点，颊侧尖点，舌侧尖点，颊侧点，牙根点。前 磨牙近远中点，颊侧尖点和舌侧尖点定义前磨牙坐标系，前磨牙近远中点，颊侧点和牙根点 为排牙约束点。磨牙特征点定义为：磨牙近远中点，颊侧近远中尖点，舌侧尖点，颊侧点，牙 根点。颊侧近远中尖点和舌侧尖点定义磨牙坐标系，磨牙近远中点，颊侧点和牙根点为排牙 约束点。其中，唇/颊侧点即为托槽点，是指临床冠的中点。 3、定义全局坐标系：W双侧外耳道上缘点的中点与双侧眶下点形成的平面为准确 定头位，使其与地面平行；W聘中缝任意两点作水平面的垂面作为正中矢状面。在该位置下 重新确定坐标系。 阳0測 4、排下颂牙：当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于牙根信息的数字化排牙方法，其特征是通过数字化技术在排牙过程中显示牙根位置，其步骤包括：1)包含牙根信息的正畸虚拟牙颌模型的建立；2)定点，进行各牙齿的参数化；3)定义全局坐标系；4)排下颌牙；a)定位下切牙，b)构建托槽平面，c)构建牙弓曲线并排牙，d)构建牙根平面及根面曲线，e)调整牙根位置，5)排上颌牙；a)定位上切牙，b)调整上颌托槽点，构建托槽平面，c)构建上颌牙弓曲线并排牙，d)调整牙根位置，6)基于碰撞检测的微调排牙结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘怡，侯瑜琳，温馥嘉，王斯维，王勇，赵一姣，
申请(专利权)人：北京大学口腔医学院，
类型：发明
国别省市：北京;11