虚拟牙合架构造及使用方法、虚拟牙合架技术

本申请提供虚拟牙合架构造及使用方法、虚拟牙合架，所述构造方法包括以下步骤：导入第一上颌特征点集合、第一下颌特征点集合以及第一髁突与第二髁突的第一运动轨迹，所述第一上颌特征点集合、第一下颌特征点集合基于口腔软/硬组织的真实位置确定，所述第一运动轨迹基于真实咬合关系确定；基于所述第一运动轨迹确定第一下颌特征点集合的平动轨迹；导入第一上颌数字模型与第一下颌数字模型，所述第一上颌数字模型与第一下颌数字模型分别基于上颌与下颌的真实形态确定；将第一上颌数字模型与第一上颌特征点集合绑定，将第一下颌数字模型与第一下颌特征点集合绑定以形成虚拟牙合架。本申请的技术方案能够精确地模拟及复现上下颌的咬合关系。颌的咬合关系。颌的咬合关系。

【技术实现步骤摘要】
虚拟牙合架构造及使用方法、虚拟牙合架


[0001]本申请属于口腔正畸
，具体地，提供一种虚拟牙合架的构造及使用方法以及一种虚拟牙合架

技术介绍

[0002]牙合架(牙合为口腔医学专用字，其含义为牙齿的咬合)是口腔正畸、口腔修复等领域的辅助工具，它能够模拟及复现上、下牙颌的各种咬合关系，包括上、下牙颌的静态位置关系，以及口腔进行各种动作(如开闭口、侧方咀嚼等)的过程中上、下牙颌之间的动态位置关系以及运动轨迹特征。通过使用牙合架，可以进行包括咬合关系分析、运动轨迹分析、修复体碰撞检测、正畸效果评估等一系列与口腔正畸、口腔修复相关的操作。
[0003]通过传统的机械式牙合架模拟上述咬合关系，需要首先通过面弓获取测量者的牙颌及颅面部的几何特征及一些特征点(如髁突)在实际咬合过程中的运动轨迹，然后将其抽象并转移为牙合架的参数，最后使用上述参数调节牙合架各个部分的相对位置及运动轨迹，从而实现对咬合关系的模拟及重现。上述过程一般需要耗费大量时间，并容易使测量者感到不适。
[0004]为此，近年来，已经出现了基于计算机交互技术的虚拟牙合架，通过将机械式牙合架的各个实体结构转换为三维数字模型，并能够模拟机械式牙合架的各种运动。然而，由于其运动关系一般与机械式牙合架保持一致，使得其只能将上、下颌进行咬合时所进行的复杂的相对运动进行简化，上述经过简化的运动方式显然无法对口腔组织的复杂运动进行精确地模拟及复现，从而严重影响了各种与咬合关系相关的分析、检测、评估的精度。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中的问题，需要提供一种能够精确地模拟及复现复杂口腔运动的虚拟牙合架及其构造与使用方法，从而提高口腔正畸过程中对于上下颌咬合关系/运动轨迹分析以及正畸效果评估的精度。
[0006]本申请的一方面提供一种虚拟牙合架的构造方法，包括以下步骤：
[0007]S1，导入第一上颌特征点集合、第一下颌特征点集合以及第一髁突与第二髁突的第一运动轨迹，所述第一上颌特征点集合、第一下颌特征点集合基于口腔软/硬组织的真实位置确定，所述第一运动轨迹基于真实咬合关系确定；
[0008]S2，基于所述第一运动轨迹确定第一下颌特征点集合的平动轨迹；
[0009]S3，导入第一上颌数字模型与第一下颌数字模型，所述第一上颌数字模型与第一下颌数字模型分别基于上颌与下颌的真实形态确定；
[0010]S4，将第一上颌数字模型与第一上颌特征点集合绑定，将第一下颌数字模型与第一下颌特征点集合绑定以形成虚拟牙合架。
[0011]进一步地，步骤S2包括以下步骤：
[0012]S21，锁定第一上颌特征点集合与第一下颌特征点集合的位置关系；
[0013]S22，统一第一上颌特征点集合、第一下颌特征点集合以及第一运动轨迹的坐标比例；
[0014]S23，将锁定的第一上颌特征点集合与第一下颌特征点集合定位到第一初始位置，所述初始位置基于第一运动轨迹的起点确定；
[0015]S24，固定第一上颌特征点集合的位置，并解除其与第一下颌特征点集合的锁定，使第一下颌特征点集合能够沿第一运动轨迹进行平动。
[0016]进一步地，所述第一下颌特征点集合的转动轴为第一髁突与第二髁突的连线。
[0017]进一步地，所述第一上颌特征点集合中的各个特征点之间的相对位置不变；所述第一下颌特征点集合中的各个特征点之间的相对位置不变。
[0018]本申请的另一方面提供一种虚拟牙合架使用方法，包括以下步骤：
[0019]A1：按照上述的虚拟牙合架构造方法构造第一形态的虚拟牙合架；
[0020]A2：使用所述第一形态的虚拟牙合架模拟真实咬合关系。
[0021]进一步地，该虚拟牙合架使用方法还包括以下步骤：
[0022]A3：导入第二上颌特征点集合、第二下颌特征点集合以及第一髁突与第二髁突的第二运动轨迹；
[0023]A4：基于所述第二运动轨迹确定第二下颌特征点集合的平动轨迹；
[0024]A5：导入第二上颌数字模型与第二下颌数字模型；
[0025]A6：将第二上颌数字模型与第二上颌特征点集合绑定，将第二下颌数字模型与第二下颌特征点集合绑定以形成第二形态的虚拟牙合架；
[0026]A7：使用所述第二形态的虚拟牙合架模拟目标咬合关系。
[0027]优选地，所述第二运动轨迹基于目标咬合关系确定。
[0028]优选地，所述第二上颌特征点集合、第二下颌特征点集合基于口腔软/硬组织的目标位置确定；所述第二上颌数字模型、第二下颌数字模型分别基于上颌与下颌的目标形态确定。
[0029]进一步地，步骤A4包括以下步骤：
[0030]A41，锁定第二上颌特征点集合与第二下颌特征点集合的位置关系；
[0031]A42，统一第二上颌特征点集合、第二下颌特征点集合以及第二运动轨迹的坐标比例；
[0032]A43，将锁定的第二上颌特征点集合与第二下颌特征点集合定位到第二初始位置，所述第二初始位置基于第二运动轨迹的起点确定；
[0033]A44，固定第二上颌特征点集合的位置，并解除其与第二下颌特征点集合的锁定，使第二下颌特征点集合能够沿第二运动轨迹进行平动。
[0034]本申请的再一方面提供一种虚拟牙合架，包括第一形态与第二形态；
[0035]处于第一形态的所述虚拟牙合架包括第一上颌数字模型，第一下颌数字模型、第一上颌特征点集合、第一下颌特征点集合以及第一运动轨迹，且第一形态按照上述虚拟牙合架构造方法确定；
[0036]处于第二形态的所述虚拟牙合架包括第二上颌数字模型，第二下颌数字模型、第二上颌特征点集合、第二下颌特征点集合以及第二运动轨迹，且第二形态按照上述虚拟牙合架使用方法确定。
[0037]本申请的实施例提供的虚拟牙合架构造及使用方法、虚拟牙合架至少具有以下有益效果：
[0038](1)本申请的技术方案通过将髁突的运动轨迹与上、下颌的特征点以及上、下颌的数字模型进行绑定，能够精确地模拟及复现复杂的口腔运动过程，有助于正畸医生直观、方便地对各种类型的口腔畸形问题进行分析；
[0039](2)本申请的技术方案，将下颌数字模型相对于上颌数字模型的运动以平动叠加转动的方式进行复现，其中平动的依据为根据咬合关系获取的运动轨迹，上述转动的角度可以灵活地进行调节，从而可以根据诊断及评估的需要在运动轨迹的不同位置调节下颌开闭口的程度，并对髁突处于不同位置及旋转角度时上下颌之间的相对位置关系进行更加全面的分析，有效地改善了现有虚拟牙合架只能对真实的机械牙合架的运动状态进行模拟的缺陷；
[0040](3)本申请的技术方案，通过虚拟牙合架的第一形态与第二形态，能够分别模拟口腔的真实咬合关系及口腔正畸治疗所预期的目标咬合关系，大大扩展了虚拟牙合架的应用场景。
附图说明
[0041]图1为根据本申请实施例的虚拟牙合架构造方法的流程示意图；
[0042]图2为一个真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟牙合架构造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，导入第一上颌特征点集合、第一下颌特征点集合以及第一髁突与第二髁突的第一运动轨迹，所述第一上颌特征点集合、第一下颌特征点集合基于口腔软/硬组织的真实位置确定，所述第一运动轨迹基于真实咬合关系确定；S2，基于所述第一运动轨迹确定第一下颌特征点集合的平动轨迹；S3，导入第一上颌数字模型与第一下颌数字模型，所述第一上颌数字模型与第一下颌数字模型分别基于上颌与下颌的真实形态确定；S4，将第一上颌数字模型与第一上颌特征点集合绑定，将第一下颌数字模型与第一下颌特征点集合绑定以形成虚拟牙合架。2.根据权利要求1所述的虚拟牙合架构造方法，其特征在于，步骤S2进一步包括以下步骤：S21，锁定第一上颌特征点集合与第一下颌特征点集合的位置关系；S22，统一第一上颌特征点集合、第一下颌特征点集合以及第一运动轨迹的坐标比例；S23，将锁定的第一上颌特征点集合与第一下颌特征点集合定位到第一初始位置，所述初始位置基于第一运动轨迹的起点确定；S24，固定第一上颌特征点集合的位置，并解除其与第一下颌特征点集合的锁定，使第一下颌特征点集合能够沿第一运动轨迹进行平动。3.根据权利要求2所述的虚拟牙合架构造方法，其特征在于：所述第一下颌特征点集合的转动轴为第一髁突与第二髁突的连线。4.根据权利要求3所述的虚拟牙合架构造方法，其特征在于：所述第一上颌特征点集合中的各个特征点之间的相对位置不变；所述第一下颌特征点集合中的各个特征点之间的相对位置不变。5.一种虚拟牙合架使用方法，其特征在于，包括以下步骤：A1：按照如权利要求1至4中任一条所述的虚拟牙合架构造方法构造第一形态的虚拟牙合架；A2：使用所述第一形态的虚拟牙合架模拟真实咬合关系。6.根据权利要求5所述的虚拟牙合架使用方法，其特征在于，还包括以下步骤：A3：导入第二上颌特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧贺国，孙靖超，刘超，郑旭，
申请(专利权)人：罗慕科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：