一种获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的装置及方法，所述方法包括：(1)基于聚类算法获取牙弓形态矫治状态；(2)基于聚类算法获取牙槽骨弓形态矫治状态。本发明专利技术基于聚类算法能够对输入的待测牙模型进行分析处理并自动得到待测牙模型矫治后的标准化牙弓形态和标准化牙槽骨弓形态的变化率，该变化率能够直接反应牙弓形态和牙槽骨弓形态的矫治状态，因此本发明专利技术实现了对牙弓形态和牙槽骨弓形态的自动监测，并且相比人工观测具有更高的准确度。的准确度。的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的装置及方法


[0001]本专利技术涉及牙弓和牙槽骨弓形态监测
，具体而言，涉及一种获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的装置及方法。

技术介绍

[0002]正畸治疗的目标之一是创建一个与支撑骨建立稳定关系的牙弓。“根尖基”理论认为，支撑骨的大小和形状在很大程度上受基因控制，后天牙弓的扩展是有限度的，而“骨生长”理论认为支撑骨的尺寸和形状除了受遗传控制外，在较大程度上取决于环境刺激，包括牙齿的萌动、来自舌头和脸颊的压力、以及咀嚼。大多数临床医生认为，在成长中儿童的牙弓扩张可能存在一个极限，但我们并不知道每个儿童患者的确切极限。
[0003]正畸治疗的时机也很关键。人类牙列的发育是一个连续的过程，在正畸治疗规划以及正畸治疗后的稳定性评估中必须考虑这种自然发展。一些临床医生试图通过干预混合牙列来阻止错的发展，并为即将到来的恒牙提供足够的空间，另一些临床医生可能倾向于将正畸治疗推迟到青春期。
[0004]但是无论在什么时期进行正畸治疗规划以及正畸治疗，都需要在正畸治疗后对于牙列的恢复效果进行观测。然而，当前在正畸治疗后对于牙列的恢复效果一直通过人工观测进行监测，这种人工监测手段不仅需要耗费大量人工成本，而且只能大致观测牙列的恢复效果，得不到准确的监测结果，以致于在早期治疗错畸形时，对牙弓和牙槽骨弓矫治状态的监测具有较大误差。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的装置及方法，以解决目前通过人工观测牙列恢复效果存在成本高，并且具有较大误差的问题。
[0006]本专利技术提供的一种获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的方法，包括：
[0007]基于聚类算法获取牙弓形态矫治状态；
[0008]基于聚类算法获取牙槽骨弓形态矫治状态。
[0009]进一步地，所述基于聚类算法获取牙弓形态矫治状态的方法包括如下步骤：
[0010]S11、获取正常牙模型的牙弓形态，并对正常牙模型的牙弓形态进行归一化，得到正常牙模型的标准化牙弓形态；
[0011]S12、获取待测牙模型矫治前的牙弓形态并对待测牙模型矫治前的牙弓形态进行归一化，得到待测牙模型矫治前的标准化牙弓形态；
[0012]S13、获取待测牙模型矫治后的牙弓形态并对待测牙模型矫治后的牙弓形态进行归一化，得到待测牙模型矫治后的标准化牙弓形态；
[0013]S14、基于聚类算法将正常牙模型的标准化牙弓形态划分为多个牙弓簇，并得到各牙弓簇中心；
[0014]S15、在正常牙模型的各牙弓簇中心中，查找距离待测牙模型矫治前的标准化
牙弓形态最近的正常牙模型的牙弓簇中心，得到与正常牙模型的牙弓簇中心对应的正常牙模型的牙弓簇，将该待测牙模型矫治前的标准化牙弓形态加入该正常牙模型的牙弓簇；
[0015]S16、在正常牙模型的各牙弓簇中心中，查找距离待测牙模型矫治后的标准化牙弓形态最近的正常牙模型的牙弓簇中心，得到与正常牙模型的牙弓簇中心对应的正常牙模型的牙弓簇，将该待测牙模型矫治后的标准化牙弓形态加入该正常牙模型的牙弓簇；
[0016]S17、判断待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙弓形态是否划分到相同的正常牙模型的牙弓簇中：
[0017]若是，则表示待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙弓形态未发生变化；
[0018]若否，则表示待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙弓形态发生了变化；
[0019]S18、重复执行步骤S14～S17，计算该待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙弓形态发生了变化的次数与重复执行次数的占比，得到待测牙模型矫治后的标准化牙弓形态的变化率。
[0020]进一步地，所述基于聚类算法获取牙槽骨弓形态矫治状态的方法包括如下步骤：
[0021]S21、获取正常牙模型的牙槽骨弓形态，并对正常牙模型的牙槽骨弓形态进行归一化，得到正常牙模型的标准化牙槽骨弓形态；
[0022]S22、获取待测牙模型矫治前的牙槽骨弓形态，并对待测牙模型矫治前的牙槽骨弓形态进行归一化，得到待测牙模型矫治前的标准化牙槽骨弓形态；
[0023]S23、获取待测牙模型矫治后的牙槽骨弓形态并对待测牙模型矫治后的牙槽骨弓形态进行归一化，得到待测牙模型矫治后的标准化牙槽骨弓形态；
[0024]S24、利用聚类算法将正常牙模型的标准化牙槽骨弓形态划分为多个牙槽骨弓簇，并得到各牙槽骨弓簇中心；
[0025]S25、在正常牙模型的各牙槽骨弓簇中心中，查找距离待测牙模型矫治前的标准化牙槽骨弓形态最近的正常牙模型的牙槽骨弓簇中心，得到与正常牙模型的牙槽骨弓簇中心对应的正常牙模型的牙槽骨弓簇，将该待测牙模型矫治前的标准化牙槽骨弓形态加入该正常牙模型的牙槽骨弓簇；
[0026]S26、在正常牙模型的各牙槽骨弓簇中心中，查找距离待测牙模型矫治后的标准化牙槽骨弓形态最近的正常牙模型的牙槽骨弓簇中心，得到与正常牙模型的牙槽骨弓簇中心对应的正常牙模型的牙槽骨弓簇，将该待测牙模型矫治后的标准化牙槽骨弓形态加入该正常牙模型的牙槽骨弓簇；
[0027]S27、判断待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙槽骨弓形态是否划分到相同的正常牙模型的牙槽骨弓簇中：
[0028]若是，则表示待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙槽骨弓形态未发生变化；
[0029]若否，则表示待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙槽骨弓形态发生了变化；
[0030]S28、重复执行步骤S24～S27，计算该待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙槽骨弓形态发生了变化的次数与重复执行次数的占比，得到待测牙模型矫治后的标准化牙槽骨弓形态的变化率。
[0031]在一些可选的方案中，所述聚类算法采用划分式聚类算法、基于密度的聚类算法和层次化聚类算法中的一种。
[0032]在一些可选的方案中，所述距离采用欧式距离、曼哈顿距离、切比雪夫距离和闵可夫斯基距离中的一种。
[0033]本专利技术还提供一种获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的装置，包括：
[0034]牙弓分析处理系统，所述牙弓分析处理系统用于基于聚类算法获取牙弓形态矫治状态；
[0035]牙槽骨弓分析处理系统，所述牙槽骨弓分析处理系统用于基于聚类算法获取牙槽骨弓形态矫治状态。
[0036]进一步地，所述牙弓分析处理系统包括：
[0037]牙弓形态提取模块，所述牙弓形态提取模块用于获取正常牙模型以及待测牙模型矫治前和矫治后的牙弓形态，并对正常牙模型以及待测牙模型矫治前和矫治后的牙弓形态进行归一化，得到正常牙模型以及待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙弓形态；
[0038]第一聚类模块，所述第一聚类模块用于基于聚类算法将正常牙模型的标准化牙弓形态划分为多个牙弓簇，并得到各牙弓簇中心；
[0039]第一匹配模块，所述第一匹配模块用于在正常牙模型的标准化牙弓形态的各牙弓簇中心中，查找距离待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙弓形态最近的正常牙模型的牙弓簇中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的方法，其特征在于，包括：基于聚类算法获取牙弓形态矫治状态；基于聚类算法获取牙槽骨弓形态矫治状态。2.根据权利要求1所述的获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的方法，其特征在于，所述基于聚类算法获取牙弓形态矫治状态的方法包括如下步骤：S11、获取正常牙模型的牙弓形态，并对正常牙模型的牙弓形态进行归一化，得到正常牙模型的标准化牙弓形态；S12、获取待测牙模型矫治前的牙弓形态并对待测牙模型矫治前的牙弓形态进行归一化，得到待测牙模型矫治前的标准化牙弓形态；S13、获取待测牙模型矫治后的牙弓形态并对待测牙模型矫治后的牙弓形态进行归一化，得到待测牙模型矫治后的标准化牙弓形态；S14、利用聚类算法将正常牙模型的标准化牙弓形态划分为多个牙弓簇，并得到各牙弓簇中心；S15、在正常牙模型的牙弓簇中心中，查找距离待测牙模型矫治前的标准化牙弓形态最近的正常牙模型的牙弓簇中心，得到与正常牙模型的牙弓簇中心对应的正常牙模型的牙弓簇，将该待测牙模型矫治前的标准化牙弓形态加入该正常牙模型的牙弓簇；S16、在正常牙模型的牙弓簇中心中，查找距离待测牙模型矫治后的标准化牙弓形态最近的正常牙模型的牙弓簇中心，得到与正常牙模型的牙弓簇中心对应的正常牙模型的牙弓簇，将该待测牙模型矫治后的标准化牙弓形态加入该正常牙模型的牙弓簇；S17、判断待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙弓形态是否划分到相同的正常牙模型的牙弓簇中：若是，则表示待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙弓形态未发生变化；若否，则表示待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙弓形态发生了变化；S18、重复执行步骤S14～S17，计算该待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙弓形态发生了变化的次数与重复执行次数的占比，得到待测牙模型矫治后的标准化牙弓形态的变化率。3.根据权利要求1所述的获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的方法，其特征在于，所述基于聚类算法获取牙槽骨弓形态矫治状态的方法包括如下步骤：S21、获取正常牙模型的牙槽骨弓形态，并对正常牙模型的牙槽骨弓形态进行归一化，得到正常牙模型的标准化牙槽骨弓形态；S22、获取待测牙模型矫治前的牙槽骨弓形态，并对待测牙模型矫治前的牙槽骨弓形态进行归一化，得到待测牙模型矫治前的标准化牙槽骨弓形态；S23、获取待测牙模型矫治后的牙槽骨弓形态并对待测牙模型矫治后的牙槽骨弓形态进行归一化，得到待测牙模型矫治后的标准化牙槽骨弓形态；S24、利用聚类算法将正常牙模型的标准化牙槽骨弓形态划分为多个牙槽骨弓簇，并得到各牙槽骨弓簇中心；
S25、在正常牙模型的各牙槽骨弓簇中心中，查找距离待测牙模型矫治前的标准化牙槽骨弓形态最近的正常牙模型的牙槽骨弓簇中心，得到与正常牙模型的牙槽骨弓簇中心对应的正常牙模型的牙槽骨弓簇，将该待测牙模型矫治前的标准化牙槽骨弓形态加入该正常牙模型的牙槽骨弓簇；S26、在正常牙模型的各牙槽骨弓簇中心中，查找距离待测牙模型矫治后的标准化牙槽骨弓形态最近的正常牙模型的牙槽骨弓簇中心，得到与正常牙模型的牙槽骨弓簇中心对应的正常牙模型的牙槽骨弓簇，将该待测牙模型矫治后的标准化牙槽骨弓形态加入该正常牙模型的牙槽骨弓簇；S27、判断待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙槽骨弓形态是否划分到相同的正常牙模型的牙槽骨弓簇中：若是，则表示待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙槽骨弓形态未发生变化；若否，则表示待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙槽骨弓形态发生了变化；S28、重复执行步骤S24～S27，计算该待测牙模型矫治前和矫治后的标准化牙槽骨弓形态发生了变化的次数与重复执行次数的占比，得到待测牙模型矫治后的标准化牙槽骨弓形态的变化率。4.根据权利要求1
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3任一项所述的获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的方法，其特征在于，所述聚类算法采用划分式聚类算法、基于密度的聚类算法和层次化聚类算法中的一种。5.根据权利要求2
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3任一项所述的获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的方法，其特征在于，所述距离采用欧式距离、曼哈顿距离、切比雪夫距离和闵可夫斯基距离中的一种。6.一种获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的装置，其特征在于，包括：牙弓分析处理系统，所述牙弓分析处理系统用于基于聚类算法获取牙弓形态矫治状态；牙槽骨弓分析处理系统，所述牙槽骨弓分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小兵，罗嘉庆，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：