用于以图形方式呈现多个扫描的方法技术

公开了一种用于呈现随时间推移的患者口腔状况的图形表示的系统和方法。特别地，该系统和方法涉及以保持对患者口腔状况变化的关注的方式呈现随时间推移进行的多个扫描的方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于以图形方式呈现多个扫描的方法


[0001]本专利技术总体上涉及用于呈现随时间推移的患者口腔状况的图形表示的系统和方法以及用于选择在这种方法中使用的多个扫描的用户界面。特别地，该系统和方法涉及一种计算机实现的方法，该方法以保持对患者口腔状况变化的关注的方式呈现随时间推移进行的多个扫描。

技术介绍

[0002]当前公开内容涉及比较随着时间推移对患者口腔状况(例如牙齿、牙龈和软组织)进行的扫描。
[0003]特别是随着所谓的口腔内扫描的引入和接受，监测患者口腔健康的新方法已经发展。这尤其是因为可以比较和分析来自不同扫描时段的数据，这为医生提供了一种详细的工具，用于确定随时间推移的甚至是微小的变化，并且从而发起预防动作。
[0004]然而，当涉及到以视觉方式呈现此类变化时，例如在监视器上以图形方式呈现时，重要的是所传递的信息与患者的临床变化相关，而作为在不同的患者就诊期间扫描的牙齿的方式的结果而发生的其他变化例如软组织的范围被减少或去除。

技术实现思路

[0005]在一个方面，公开了一种用于呈现随时间推移的患者口腔状况的图形表示的计算机实现的方法，其中该方法包括，
[0006]‑
获得多个扫描，每个扫描表示患者在特定时间的口腔状况，并且其中每个扫描包括定义扫描范围的扫描边界，
[0007]‑
确定至少一个修改的边界，以及
[0008]‑
以时间序列呈现多个扫描，其中相应的多个扫描中的每一个的扫描边界已经基于至少一个修改的边界之一被修改。/>[0009]通过提供如本文所述的修改的边界，可以提供患者口腔状况随时间推移的变化的图形呈现，其中可以修改不均匀的扫描边缘和冗余的扫描数据，从而可以提供均匀的图形呈现。
[0010]这具有以下优点，即健康护理专业人员的关注将保持在与评估患者的历史变化相关的扫描中的临床变化上。
[0011]以时间序列呈现多个扫描通常在计算机监视器上完成，例如屏幕、智能电话或数字眼镜上。
[0012]扫描可以以序列彼此挨着地显示。可以使用例如滚动功能，以便用户可以滚动通过多个扫描，例如在计算机监视器上。
[0013]可以从多个扫描中选择两个扫描，并且用户界面上的滑块功能允许在所选的感兴趣的扫描之间来回快速交换。
[0014]在优选实施例中，通过在公共坐标系中对齐扫描来呈现多个扫描，然后以由何时
获取扫描确定的时间序列以图形方式呈现它们，其中计算机将显示扫描之间的转变。这提供了动画，其中查看者将能够看到扫描之间的视觉上可辨别的变化。转变还可以包括扫描之间的变形。
[0015]对齐扫描可以例如手动完成，通过识别相应扫描上的至少三个公共点和/或使用ICP(迭代最近点)算法。这些对齐方法是本领域公知的，并且经常用于在公共坐标系中布置相似的3D模型以便将它们对齐在一起。
[0016]多个扫描可以表示完整的口腔状况，即两个牙弓被完整扫描的上颌和下颌。然而，也可以使用多个部分扫描并如本文所讨论以时间序列图形呈现这些部分扫描。
[0017]当前方法的优点如上所述；可以视觉地呈现和比较多个扫描，特别是为了视觉地检查患者的口腔状况如何随时间推移变化。这需要通过多个扫描时段获得多个扫描。在该上下文中，多个扫描不一定必须包括随时间推移进行的所有扫描，而是可以包括选择为适合在所公开的方法中使用的扫描的子集。多个扫描因此可以例如从更大的扫描集合中选择，但可能由于扫描质量、以期望时间间隔进行的扫描或许多其他原因而被选择。
[0018]呈现根据不同修改的边界而被修改的扫描之间的平滑转变的一个示例是通过变形(morphing)来完成的。当以时间序列显示时，这个构思将允许小变化之间的平滑转变。
[0019]特别是当多个扫描采用表面数据的形式时，例如使用本领域周知的网格，在一个实施例中可以基于网格参数化来完成变形：
[0020]关键点是将两个模型映射到公共的简单表面，如平面或球面(sphere)作为公共参考，这里也通常称为基域(base domain)。
[0021]一般来说，网格变形是3D图形领域中一个经过充分研究和充分理解的问题。给定两个网格A和B，有许多标准方法生成新的预定网格C，其顶点位置根据区间[0,1]中的系数t变化，以便C0＝A,C1＝B并且网格Ct表示在A和B之间插值的顶点位置的中间状态。通过创建包括n帧并以插值值t＝i/n显示网格C的动画来实现变形可视化，其中“i”是整数，在0到n之间。
[0022]然而，在一个实施例中，以时间序列呈现多个扫描的步骤，其中相应的多个扫描中的每一个的扫描边界已经基于至少一个修改的边界之一被修改，包括将修改的边界用作用于以时间序列在多个扫描中的至少两个扫描之间变形的参考。
[0023]通过使用修改的边界作为用于变形的参考，提供了一种解决方案，该解决方案特别适用于如本文所公开的牙齿状况的不同扫描之间的变形。
[0024]此外，可以应用复杂的变形，这在随着时间的推移观察颌时特别有利，其中牙齿和牙龈以及其他部件(例如托槽放置)随时间推移发生变化。
[0025]因此，公开了一种变形算法，其包括参数化过程、特征对齐过程、重新网格化过程和渲染过程。
[0026]在一个实施例中，基于至少一个修改的边界来定义基域。这可以例如通过拟合通过至少一个修改的边界的平面、将至少一个修改的边界投影到该平面并将基域定义为由投影的至少一个修改的边界定义的平面来完成。
[0027]此外，可将多个扫描的扫描边界设置为至少一个修改的边界。因此，这可以用作将各个扫描与基域对齐的参考。
[0028]在一个实施例中，多个扫描中的每一个被映射到基域，并且多个扫描中的每一个
可以进一步展平到基域。
[0029]为了展平扫描，可以使用不同的约束。例如，扫描上的特定点被约束为被映射到基域中的特定点。此外，在牙齿被分割的一个实施例中，牙齿可以用作进一步的参考，以通过使用一个、多个或所有牙齿作为锚定点或锚定区域/体积来确保适当的展平。
[0030]通常，实际的展平是通过拉普拉斯算法完成的，拉普拉斯算法是本领域周知的过程。
[0031]在多个扫描布置在基域中的情况下，或者替代地一次一个地处理多个扫描中的每一个，当映射到基域时，可以有利地将预定网格应用于多个扫描中的每一个。这为多个扫描提供了公共结构，其中一个扫描中的一个顶点与其他多个扫描中的每一个中的相应顶点具有一对一的对应关系。
[0032]然后可以将多个扫描返回到3D域。在一个实施例中，这是通过将预定网格的顶点返回到3D域中来完成的。
[0033]因此，在一个实施例中使用预定网格数据，可以通过在相应多个扫描的预定网格中的对应顶点之间进行线性变换来提供以时间序列的多个扫描之间的变形。
[0034]在又另一实施例中，变形算法/方法也被应用于多个扫描的颜色。这在多个扫描的颜色在扫描之间不同的情况下特别有利。例如，这样的颜色差异可能是由于对一些或所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于呈现随时间推移的患者的口腔状况的图形表示的计算机实现的方法，其中，所述方法包括，
‑
获得多个扫描，每个扫描表示患者在特定时间的口腔状况，并且其中，每个扫描包括定义扫描的范围的扫描边界，
‑
确定至少一个修改的边界，和
‑
以时间序列呈现多个扫描，其中，相应的多个扫描中的每一个的扫描边界已经基于该至少一个修改的边界之一被修改。2.根据权利要求1所述的方法，其中，以时间序列呈现多个扫描，其中，相应的多个扫描中的每一个的扫描边界已经基于该至少一个修改的边界之一被修改的步骤，还包括：该至少一个修改的边界被用作用于以时间序列在多个扫描中的至少两个之间变形的参考。3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于该至少一个修改的边界来定义基域。4.根据权利要求1所述的方法，其中，以时间序列呈现多个扫描，其中，相应的多个扫描中的每一个的扫描边界已经基于该至少一个修改的边界之一修改的步骤，包括：相应的多个扫描中的每一个的扫描边界至少部分地修改为该至少一个修改的边界之一。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个修改的边界是预设边界。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，基于从多个扫描中选择的参考扫描来确定该至少一个修改的边界。7.根据权利要求4、5或6所述的方法，其中，参考扫描的扫描边界被设置为该至少一个修改的边界。8.根据权利要求4、5、6或7所述的方法，其中，基于多个扫描中的至少两个来确定该至少一个修改的边界。9.根据权利要求8所述的方法，其中，基于多个扫描中的至少两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：三形状股份有限公司，
类型：发明
国别省市：