一种个性化目标牙弓曲线模型及建模方法技术

本申请提供一种个性化目标牙弓曲线模型及建模方法，所述建模方法包括以下步骤：根据多个参考牙颌的测量数据确定任意牙颌具有理想弓形时其第一特征参量与第二特征参量之间的关系，其中，各个参考牙颌的牙弓曲线均符合理想弓形标准；根据所述测量数据确定任意牙颌对应的个性化目标牙弓曲线与第二特征参量之间的关系；根据任意牙颌具有理想牙弓时其第一特征参量与第二特征参量之间的关系，以及任意牙颌对应的个性化目标牙弓曲线与第二特征参量之间的关系，确定具有第一特征参量的任意牙颌所对应的个性化目标牙弓曲线。使用本申请的建模方法建立的个性化目标牙弓曲线模型，能够同时满足外观美学及牙颌发育/牙列排列的功能需要。需要。需要。

【技术实现步骤摘要】
一种个性化目标牙弓曲线模型及建模方法


[0001]本申请属于口腔正畸
，特别地涉及理想牙弓曲线生成技术，具体提供一种个性化目标牙弓曲线模型及建模方法。

技术介绍

[0002]对各种口腔畸形问题进行正畸的过程中，特别是在对处于生长发育期的儿童/青少年进行正畸时，牙弓弓形及尺寸是一项重要的考量因素，因为牙弓弓形存在的问题，如牙弓过宽、过窄以及不对称等，将导致及加重牙列稀疏、拥挤、不齐，以及对上下颌骨、面部肌肉形态产生综合影响，因此，对于任意一个需要进行矫治的牙颌，以其最理想的牙弓形态作为目标弓形进行扩弓、缩弓或不对称牙弓的调整等操作一般是矫治过程中的重要环节，相应地，寻找、确定其应该具有的理想弓形或目标弓形(一般通过目标牙弓曲线进行描述)是牙弓调整操作成功的前提和关键。
[0003]对于如何寻找或确定理想牙弓形态的最佳描述方式，目前已经进行了大量的尝试与探讨，目前普遍认为可以使用例如贝塔函数、样条函数或多项式函数的形式对牙弓曲线进行描述，例如，Seba AlHarbi等人(Seba AlHarbia,Eman A.Alkofideb,Abdulaziz AlMadic,Mathematical Analyses of Dental Arch Curvature in Normal Occlusion,Angle Orthodontist,Vol 78,No 2,2008,281
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287)认为通过四次多项式能够光滑且合理地描述牙弓曲线的形状，在此基础上，提出了不同的确定目标牙弓曲线的方法，如专利CN11431989A的说明书中提出，对于治疗前的牙齿排列，可以使用上述多项式函数形式等拟合其治疗前的真实牙弓曲线，再由医师或技师根据治疗需求进行个性化调整(包括牙弓曲线的宽度、长度、深度、形态及上下牙弓曲线的匹配度)，最终生成目标牙弓曲线(即通过治疗期望达到的牙弓弓形)。
[0004]上述方法虽然能够针对每个患者的牙齿排列情况生成个性化目标牙弓曲线，然而从矫治前的牙弓曲线调整为目标牙弓曲线的过程只能依靠医师或技师的经验手动进行，且上述调整过程并未考虑牙颌中与牙弓形态无关的固有特征在构造理想牙弓曲线所起到的“锚定”作用，因此其生成的个性化目标牙弓曲线往往只在视觉感受上较为舒适，而无法保证其曲线形态符合牙颌发育及牙列排列的功能需求。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提供一种从任意牙颌的固有特性出发，获取能够同时满足外观美学及牙颌发育/牙列排列功能需要的个性化目标牙弓曲线建模方法，以及使用该方法生成的个性化目标牙弓曲线模型。
[0006]本申请的第一方面提供一种个性化目标牙弓曲线模型建模方法，该方法包括以下步骤：
[0007]根据多个参考牙颌的测量数据确定任意牙颌处于理想弓形时其第一特征参量与第二特征参量之间的关系，其中，各个参考牙颌的牙弓曲线均符合理想弓形标准；
[0008]根据所述测量数据确定任意牙颌对应的个性化目标牙弓曲线与其第二特征参量之间的关系；
[0009]根据任意牙颌具有理想牙弓时其第一特征参量与第二特征参量之间的关系，以及任意牙颌对应的个性化目标牙弓曲线与第二特征参量之间的关系，确定具有第一特征参量的任意牙颌所对应的个性化目标牙弓曲线。
[0010]进一步地，任意牙颌的第一特征参量在其牙弓曲线发生变化的过程中保持不变；任意牙颌的第二特征参量与其所具有的理想弓形相关；以及，任意牙颌的第二特征参量与其第一特征参量统计强相关。
[0011]优选地，任意牙颌的第一特征参量通过其上颌或下颌的多个特定牙齿的几何特征确定。
[0012]优选地，任意牙颌的第二特征参量通过其处于理想弓形时的弓形曲线的几何特征确定。
[0013]优选地，所述个性化目标牙弓曲线为2N次的多项式函数且仅包含至多M个偶次项，其中，N、M为整数且N≥M≥2。
[0014]进一步地，M个偶次项的系数均可以通过第二特征参量进行表征。
[0015]优选地，根据以下步骤确定任意牙颌的个性化目标牙弓曲线与第二特征参量之间的关系：
[0016]获取每个参考牙颌的最优牙弓曲线，其中，所述最优牙弓曲线与所述个性化目标牙弓曲线具有相同的函数形式，其M个偶次项的系数基于该参考牙颌的测量数据拟合确定；
[0017]获取每个参考牙颌的中间牙弓曲线，其中，所述中间牙弓曲线与所述个性化目标牙弓曲线具有相同的函数形式，其M个偶次项的系数中包含M
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1个固定系数和一个中间系数，其中，M
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1个固定系数根据各个最优牙弓曲线中对应的偶次项的系数的统计值确定，中间系数基于该参考牙颌的测量数据拟合确定；
[0018]根据各个参考牙颌的第二特征参量与中间系数的统计关系，以及各个参考牙颌的中间系数与最优牙弓曲线的M个偶次项的统计关系，确定以第二特征参量表征的任意牙颌对应的个性化目标牙弓曲线的M个偶次项系数。
[0019]优选地，所述M
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1个固定系数根据各个最优牙弓曲线中对应的偶次项的系数的均值确定。
[0020]优选地，所述中间系数对应的偶次项为次数最小的偶次项。
[0021]优选地，所述2N次的多项式函数的形式为：
[0022]Y＝AX4+BX2，
[0023]其中，X、Y分别为函数曲线上各个点的坐标且X、Y均位于颌平面上，A、B分别为函数曲线的四次项、二次项的系数。
[0024]优选地，所述第一特征参量为下颌的5
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5牙冠宽度和。
[0025]优选地，所述第二特征参量为下颌的5/6邻接点尺寸。
[0026]本申请的第二方面提供一种个性化目标牙弓曲线模型，用于表征任意牙颌应具有的理想牙弓弓形；
[0027]所述个性化目标牙弓曲线模型具有2N次的多项式函数形式，且仅包含至多M个偶次项，其中，N、M为整数且N≥M≥2；
[0028]所述任意牙颌具有第一特征参量，且所述第一特征参量在牙弓曲线变化过程中保持不变；
[0029]M个偶次项的系数均可以通过所述第一特征参量进行表征。
[0030]优选地，所述任意牙颌还具有第二特征参量，所述第二特征参量与任意牙颌所对应的个性化目标牙弓曲线的形状相关；以及，所述第二特征参量与第一特征参量统计强相关。
[0031]优选地，该个性化目标牙弓曲线模型通过前述的个性化目标牙弓曲线建模方法生成。
[0032]本申请的实施例提供的目标牙弓曲线建模方法及使用该方法建立的目标牙弓曲线模型，通过寻找牙弓矫治过程中始终不变的特征参量和与理想弓形相关的特征参量之间的关系，以及与理想弓形相关的特征参量和理想弓形曲线函数之间的关系，最终得到能够通过任意牙颌的不变特征参量表征的目标弓形曲线模型，利用该方法建立的个性化目标牙弓曲线模型无需由操作者根据个人经验进行调整，排除了因主观因素造成的目标牙弓曲线无法兼顾美观及牙颌生理发育特点与功能需要的缺陷，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种个性化目标牙弓曲线建模方法，其特征在于，包括以下步骤：根据多个参考牙颌的测量数据确定任意牙颌处于理想弓形时其第一特征参量与第二特征参量之间的关系，其中，各个参考牙颌的牙弓曲线均符合理想弓形标准；根据所述测量数据确定任意牙颌对应的个性化目标牙弓曲线与其第二特征参量之间的关系；根据任意牙颌具有理想牙弓时其第一特征参量与第二特征参量之间的关系，以及任意牙颌对应的个性化目标牙弓曲线与第二特征参量之间的关系，确定具有第一特征参量的任意牙颌所对应的个性化目标牙弓曲线。2.根据权利要求1所述的个性化目标牙弓曲线建模方法，其特征在于：任意牙颌的第一特征参量在其牙弓曲线发生变化的过程中保持不变；任意牙颌的第二特征参量与其所具有的理想弓形相关；以及，任意牙颌的第二特征参量与其第一特征参量统计强相关。3.根据权利要求1所述的个性化目标牙弓曲线建模方法，其特征在于：任意牙颌的第一特征参量通过其上颌或下颌的多个特定牙齿的几何特征确定。4.根据权利要求1所述的个性化目标牙弓曲线建模方法，其特征在于：任意牙颌的第二特征参量通过其处于理想弓形时的弓形曲线的几何特征确定。5.根据权利要求1所述的个性化目标牙弓曲线建模方法，其特征在于，所述个性化目标牙弓曲线为2N次的多项式函数且仅包含至多M个偶次项，其中，N、M为整数且N≥M≥2。6.根据权利要求5所述的个性化目标牙弓曲线建模方法，其特征在于：M个偶次项的系数均可以通过第二特征参量进行表征。7.根据权利要求5所述的个性化目标牙弓曲线建模方法，其特征在于，根据以下步骤确定任意牙颌的个性化目标牙弓曲线与第二特征参量之间的关系：获取每个参考牙颌的最优牙弓曲线，其中，所述最优牙弓曲线与所述个性化目标牙弓曲线具有相同的函数形式，其M个偶次项的系数基于该参考牙颌的测量数据拟合确定；获取每个参考牙颌的中间牙弓曲线，其中，所述中间牙弓曲线与所述个性化目标牙弓曲线具有相同的函数形式，其M个偶次项的系数中包含M
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1个固定系数和一个中间系数，其中，M
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑旭，张佳超，
申请(专利权)人：罗慕科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：