基于CBCT和数字化牙模获取颞下颌关节运动参数的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于牙颌CBCT及数字化牙模获取颞下颌关节运动参数的方法，包括以下步骤：(1)采集图像，获取牙颌CBCT影像及多个位的数字化牙模；(2)图像配准，CBCT来源的下颌骨模型与数字化牙模配准重叠，获得不同位时的下颌骨模型图像；(3)参数计算，基于闭口位、开口位、前伸位和侧方位的下颌骨模型图像计算髁突旋转中心、前伸髁道斜度和侧方髁道斜度。该方法通过一次CBCT拍摄，一次牙列扫描和多个咬合位记录来获取颞下颌关节运动参数，从而实现下颌运动的模拟，指导精准数字化口腔治疗，具有简单、经济、安全、普适的特点。普适的特点。

【技术实现步骤摘要】
基于CBCT和数字化牙模获取颞下颌关节运动参数的方法


[0001]本专利技术属于口腔
，具体而言，涉及一种基于CBCT和数字化牙模获取颞下颌关节运动参数的方法。
技术背景
[0002]在数字化正畸或修复设计中，良好的牙齿排列或修复体的设计需要满足下颌运动过程中不产生牙齿咬合干扰的要求，髁突位置异常的患者需要重建下颌颌位，有的患者还需要设计下颌垂直向或矢状向的咬合跳跃，即小幅度的下颌旋转运动或前伸运动，因此，我们需要尽可能地还原真实的下颌运动。在下颌运动过程中，颞下颌关节的髁突旋转中心、前伸髁道斜度和侧方髁道斜度是重要的下颌运动参数。
[0003]传统方法利用架来模拟下颌的运动。首先通过面弓获取牙列与双侧髁突的三维位置关系，转移为架上牙模与双侧髁球的三维位置关系，然后在架上设置前伸髁导斜度和侧方髁导斜度来分别模拟髁突的前伸髁道斜度和侧方髁道斜度，从而模拟下颌的开闭口运动、前伸运动和侧方运动。
[0004]在数字化口腔设计中，我们可以通过CBCT直接三维重建出上颌骨、下颌骨、上牙列和下牙列，真实地还原颞下颌关节，而不需要通过繁琐的面弓转移和上架来模拟。然而，CBCT重建的颞下颌关节是静态的，如何获取颞下颌关节的运动参数从而驱动下颌运动是需要解决的问题。目前已有的数字化解决方案是将运动面弓和CBCT相结合，将运动面弓获取的颞下颌关节的运动参数赋予CBCT模型。但是运动面弓设备昂贵，另外需要设备的安装、下颌运动数据采集、运动数据与CBCT模型配准等多个步骤来实现下颌运动模拟，不利于在医疗单位普及开展。<br/>[0005]近年来，利用两次CBCT图像来计算颞下颌关节运动参数的方法被提出(例如，参见下述专利文献1)。在上述方法中，利用闭口位和开口位的颞下颌关节位置来计算髁突的旋转中心和髁道斜度。然而，由于CBCT为放射X线，该方法最大的弊端在于二次放射给患者带来的额外的放射剂量损害。另外，该方法所能计算的颞下颌关节运动参数也有限，如果开口位是下颌小开口运动，髁突近似纯旋转运动，该方法只能计算得到髁突的旋转中心，并不能得到髁道斜度，如果开口位是下颌大开口运动，此时髁突为同时存在旋转和前移的复合运动，由闭口位和开口位两次图像去计算髁突的旋转中心和髁道斜度并不存在唯一解。该方法也无法获取前伸运动的前伸髁道斜度和侧方运动的侧方髁道斜度。
[0006]因此，如何更好地获取颞下颌关节运动参数来模拟下颌运动是需要解决的问题。
[0007]现有技术
[0008]专利文献1：CN111870270A

技术实现思路

[0009]针对现有技术中存在的问题，本申请的专利技术人认识到需要一种更简单、安全、普适的获取颞下颌关节运动参数的方法。经过研究，发现了一种基于CBCT和数字化牙模获取颞
下颌关节运动参数的方法，该方法仅需拍摄一次CBCT，无需额外放射X线剂量；通过CBCT直接三维重建颞下颌关节，替代面弓转移上架的过程；另外，结合多个下颌运动位的数字化牙模，还原多个位的颞下颌关节图像，可较全面的获取颞下颌关节参数，替代运动面弓的一部分功能。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0011]一种基于CBCT和数字化牙模获取颞下颌关节运动参数的方法，包括以下步骤：
[0012](1)采集图像
[0013]利用CBCT设备采集闭口位或临床建立的特殊位置的头颅CBCT影像；
[0014]利用扫描设备采集常规闭口位、开口位、前伸位和侧方位的数字化牙模数据、或者临床医生建立的特殊闭口位、开口位、前伸位和侧方位的数字化牙模数据，所述数字化牙模包括上颌牙模和下颌牙模；
[0015](2)图像配准
[0016]通过上颌牙模配准，使闭口位、开口位、前伸位和侧方位的下颌牙模重叠至同一坐标系下；
[0017]从CBCT影像重建出包含下牙列的下颌骨模型图像V0；
[0018]下颌骨模型通过旋转和平移配准至闭口位的下颌牙模，得到下颌骨模型图像V1；
[0019]下颌骨模型通过旋转和平移配准至开口位的下颌牙模，得到下颌骨模型图像V2；
[0020]下颌骨模型通过旋转和平移配准至前伸位的下颌牙模，得到下颌骨模型图像V3；
[0021]下颌骨模型通过旋转和平移配准至左侧方位的下颌牙模，得到下颌骨模型图像V4；
[0022]下颌骨模型通过旋转和平移配准至右侧方位的下颌牙模，得到下颌骨模型图像V5；
[0023](3)参数计算
[0024]通过下颌骨图像V1和V2，计算颞下颌关节的髁突旋转中心；
[0025]通过下颌骨图像V1和V3，计算颞下颌关节的前伸髁道斜度；
[0026]通过下颌骨图像V1和V4，计算颞下颌关节右侧的侧方髁道斜度；
[0027]通过下颌骨图像V1和V5，计算颞下颌关节左侧的侧方髁道斜度。
[0028]进一步地，所述步骤(1)中的头颅CBCT影像的视野范围包含髁突和下牙列数据。
[0029]进一步地，所述步骤(1)中，数字化牙模可以通过口内扫描设备直接扫描牙列获得，也可以通过口外扫描设备扫描牙齿印模、石膏牙模和位记录间接获得。
[0030]进一步地，所述步骤(1)中，闭口位为牙尖交错位或正中关系位，开口位为下颌开口范围小于40mm的位置，前伸位为下颌前伸运动到上下切牙对刃的位置或下颌最大前伸位或根据要求设定的前伸过程中的任一位置，侧方位为下颌侧方运动到一侧上下尖牙牙尖相对的位置或下颌最大侧方位或根据要求设定的侧方运动过程中的任一位置。
[0031]进一步地，所述步骤(1)中，开口位是一个或两个以上，前伸位是一个或两个以上，左侧方位是一个或两个以上，右侧方位是一个或两个以上。
[0032]进一步地，所述步骤(2)中，下颌骨模型与下颌牙模的配准方法为利用下颌牙列的牙冠表面进行的配准，也可以增加上颌牙列的牙冠表面进行配准，也可以借助辅助标志点
进行配准。
[0033]进一步地，所述步骤(3)中，前伸髁道斜度为矢状面上的下颌骨图像V1和V3的髁突旋转中心的连线与水平参考面的夹角。
[0034]进一步地，所述步骤(3)中，右侧侧方髁道斜度为水平面上的下颌骨图像V1和V4的髁突旋转中心的连线与矢状面的夹角，左侧侧方髁道斜度为水平面上的下颌骨图像V1和V5的髁突旋转中心的连线与矢状面的夹角。
[0035]本专利技术的有益效果在于：该方法利用的CBCT和数字化牙模为数字化口腔诊疗中的临床常规检查资料，CBCT只需一次拍摄，而牙模扫描已在临床普遍开展，无放射性，可以多次扫描获得多个咬合位的牙模，替代传统印模获取咬合记录的方法，因此，该方法是在目前数字化口腔诊疗的基础上实现下颌运动的模拟，具有很好的临床可行性、便利性、安全性和普适性。模拟实现下颌运动后，可以更准确地指导正畸、修复等数字化治疗方案的设计，如下颌矢状向前导位置或垂直向咬合跳跃位置的设定、正畸排牙目标位或修复体设计后在下颌运动过程中牙齿咬合干扰点的检查等，最终使患者获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CBCT和数字化牙模获取颞下颌关节运动参数的方法，其依次包括以下步骤：(1)采集图像利用CBCT设备采集闭口位或临床建立的特殊位置的头颅CBCT影像；利用扫描设备采集常规闭口位、开口位、前伸位和侧方位的数字化牙模数据、或者临床医生建立的特殊闭口位、开口位、前伸位和侧方位的数字化牙模数据，所述数字化牙模包括上颌牙模和下颌牙模；(2)图像配准通过上颌牙模配准，使闭口位、开口位、前伸位和侧方位的下颌牙模重叠至同一坐标系下；从CBCT影像重建出包含下牙列的下颌骨模型图像V0；下颌骨模型通过旋转和平移配准至闭口位的下颌牙模，得到下颌骨模型图像V1；下颌骨模型通过旋转和平移配准至开口位的下颌牙模，得到下颌骨模型图像V2；下颌骨模型通过旋转和平移配准至前伸位的下颌牙模，得到下颌骨模型图像V3；下颌骨模型通过旋转和平移配准至左侧方位的下颌牙模，得到下颌骨模型图像V4；下颌骨模型通过旋转和平移配准至右侧方位的下颌牙模，得到下颌骨模型图像V5；(3)参数计算通过下颌骨图像V1和V2，计算颞下颌关节的髁突旋转中心；通过下颌骨图像V1和V3，计算颞下颌关节的前伸髁道斜度；通过下颌骨图像V1和V4，计算颞下颌关节右侧的侧方髁道斜度；通过下颌骨图像V1和V5，计算颞下颌关节左侧的侧方髁道斜度。2.根据权利要求1所述的基于CBCT和数字化牙模获取颞下颌关节运动参数的方法，其特征在于，所述头颅CBCT影像的视野范围包含髁突和下牙列数据。3.根据权利要求1或2所述的基于CBCT和数字化牙模获取颞下颌关节运动参数的方法，其特征在于，所述数字化牙模通过口内扫描设备直接扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒广，田方俊，
申请(专利权)人：舒广，
类型：发明
国别省市：