CN105708564A - 正畸托槽槽沟的加工方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正畸托槽槽沟的加工方法及装置，涉及正畸托槽制造技术领域，可以实现依据每个患者独特的牙齿三维解剖结构，制造出个性化的正畸托槽槽沟。所述方法包括：首先获取正畸治疗前的原始三维牙列模型；再根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型；然后根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝；最后根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。本发明适用于加工正畸托槽槽沟。

Description

正畸托槽槽沟的加工方法及装置

技术领域

本发明涉及正畸托槽制造技术领域，尤其涉及一种正畸托槽槽沟的加工方法及装置。

背景技术

随着口腔医学的不断发展，口腔正畸技术得到广泛应用。口腔正畸主要是通过各种矫正装置来调整面部骨骼、牙齿以及颌面部肌肉之间的协调性，最终达到口颌系统的平衡、稳定和美观。经过统计，超过80％的正畸患者采用传统的固定矫治技术来达到治疗效果，即将正畸托槽固定在牙面上，利用穿过托槽槽沟的弹性弓丝来传递矫治力，使牙齿产生预期的移动，达到矫正的目的。

目前，随着医学可视化技术以及计算机辅助设计制造技术的发展，依据每个患者独特的牙齿三维解剖结构，设计制造个性化的正畸托槽已变成可能。然而，在托槽槽沟的设计上仍旧采用了传统的方法，设置了固定的轴倾角、转矩等参数，这些参数仍来自于局部人群的平均口腔解剖数据，这种设计并不能提高正畸治疗的效果和效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种正畸托槽槽沟的加工方法及装置，主要目的是解决现有技术中采用固定的轴倾角、转矩等参数设计制造托槽槽沟，会影响局部人群正畸治疗的效果和效率的问题。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种正畸托槽槽沟的加工方法，该方法包括：

获取正畸治疗前的原始三维牙列模型；

根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型；

根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝；

根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。

另一方面，本发明实施例还提供了一种正畸托槽槽沟的加工装置，该装置包括：

获取单元，用于获取正畸治疗前的原始三维牙列模型；

构建单元，用于根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述获取单元获取的原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型；

所述构建单元，还用于根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝；

所述构建单元，还用于根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。

借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：

本发明实施例提供的一种正畸托槽槽沟的加工方法及装置，首先获取正畸治疗前的原始三维牙列模型；再根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型；然后根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝；最后根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。与现有技术相比，本发明通过对正畸治疗前的原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型，进而可以构建得到三维模型对应的上下颌弓丝，根据上下颌弓丝构建正畸托槽对应的托槽槽沟，可以实现依据每个患者独特的牙齿三维解剖结构，制造出个性化的正畸托槽槽沟，进而可以制造出个性化的正畸托槽，从而可以提高正畸治疗的效果和效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种正畸托槽槽沟的加工方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种正畸托槽槽沟的加工方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种正畸托槽槽沟的加工装置结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种正畸托槽槽沟的加工装置结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种正畸托槽槽沟的加工方法，如图1所示，所述方法包括：

101、获取正畸治疗前的原始三维牙列模型。

对于本发明实施例，可以通过医学图像获取设备、医学图像处理软件等获取正畸治疗前的原始三维牙列模型。

102、根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型。

其中，所述预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点可以根据实际需求进行配置。

103、根据三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝。

104、根据三维模型中的牙位信息及上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。

本发明实施例提供的一种正畸托槽槽沟的加工方法，首先获取正畸治疗前的原始三维牙列模型；再根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型；然后根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝；最后根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。与现有技术相比，本发明通过对正畸治疗前的原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型，进而可以构建得到三维模型对应的上下颌弓丝，根据上下颌弓丝构建正畸托槽对应的托槽槽沟，可以实现依据每个患者独特的牙齿三维解剖结构，制造出个性化的正畸托槽槽沟，进而可以制造出个性化的正畸托槽，从而可以提高正畸治疗的效果和效率。

本发明实施例提供了另一种正畸托槽槽沟的加工方法，如图2所示，所述方法包括：

201、获取正畸治疗前的原始三维牙列模型。

对于本发明实施例，所述步骤具体包括：获取正畸治疗前包含牙根、牙冠、牙槽骨、颅骨的三维数字信息；根据所述三维数字信息，生成原始三维牙列模型。

具体地，可以通过医学图像获取设备获取正畸治疗前的口腔三维数字模型，包括利用头部CT扫描获取的牙齿数据以及颅骨、牙槽骨数据；利用口内扫描仪(或石膏模型扫描仪)获取的牙冠信息数据。通过医学图像处理软件(或其他第三方软件)构建包含牙冠、牙根、牙槽骨、颅骨数据的原始三维牙列模型。在此三维模型中，每一颗牙齿(含牙冠与牙根)应是可单独移动的独立“零件”。

202、根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型。

对于本发明实施例，所述步骤202具体包括：根据预设标志点对所述原始三维牙列模型进行三维测量，并构建上下颌弓形，使得经过三维测量得到的测量值在预设正常人群头影测量值范围内；根据所述上下颌弓形对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型。

具体地，在原始三维牙列模型中配置标志点，进行三维测量。标志点的选择以及测量项目均按照正畸学科公认的标准，例如，牙槽基骨的宽度与长度、上下中切牙倾斜度与突度、下颌角等。构建上下颌弓形，使得原始三维牙列模型按照构建的上下颌弓形排列整齐后，上述测量项目值在预设正常人群头影测量值范围内。依据构建的上下颌弓形对原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，建立中性的磨牙关系、正常的咬合关系以及正常的覆合覆盖，从而构建得到正常牙列状态的三维模型。

203、根据三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝。

具体地，提取正常牙列状态的三维模型中中切牙、左右尖牙、左右第一磨牙的牙冠唇颊面形态信息，利用四阶函数拟合出一条位于临床牙冠高度中点的平滑曲线。然后将上述平滑曲线沿牙冠唇颊面法线方向向外扩展2mm。然后以该平滑曲线为内侧边界，构建一条横截面为0.020(牙齿轴向)X0.025(牙冠唇颊面法向)英寸的方形弓丝，进而构建出平滑的上下颌弓丝。

204、根据三维模型中的牙位信息及上下颌弓丝的形态，定位正畸托槽。

其中，所述正畸托槽未构建托槽槽沟。

具体地，导入正畸托槽的STL模型，此托槽模型未构建托槽槽沟。在正常牙列状态的三维模型中依据牙位信息及上下颌弓丝的形态定位该正畸托槽。正畸托槽可以沿着弓丝进行滑动，也可以弓丝为轴进行转动，直至突出在牙冠唇颊面外的正畸托槽体积最小(即正畸托槽与托槽底板的连接处最短)。

205、从正畸托槽中减去穿过的弓丝部分，构建得到正畸托槽对应的托槽槽沟。

具体地，利用布尔运算，从正畸托槽中减去穿过的弓丝部分，得到带有槽沟的正畸托槽。

对于本发明实施例，所述步骤205之后，还可以包括：对所述托槽槽沟上表面的两个尖锐直角做倒角处理。需要说明的是，通过对所述托槽槽沟上表面的两个尖锐直角做倒角处理，可以便于上下颌弓丝的装配。

本发明实施例提供的另一种正畸托槽槽沟的加工方法，首先获取正畸治疗前的原始三维牙列模型；再根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型；然后根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝；最后根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。与现有技术相比，本发明通过对正畸治疗前的原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型，进而可以构建得到三维模型对应的上下颌弓丝，根据上下颌弓丝构建正畸托槽对应的托槽槽沟，可以实现依据每个患者独特的牙齿三维解剖结构，制造出个性化的正畸托槽槽沟，进而可以制造出个性化的正畸托槽，从而可以提高正畸治疗的效果和效率。

进一步地，作为图1所示方法的具体实现，本发明实施例提供了一种正畸托槽槽沟的加工装置，如图3所示，所述装置包括：获取单元31、构建单元32。

所述获取单元31，可以用于获取正畸治疗前的原始三维牙列模型。

所述构建单元32，可以用于根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述获取单元31获取的原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型。

所述构建单元32，还可以用于根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝。

所述构建单元32，还可以用于根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。

需要说明的是，本发明实施例提供的一种正畸托槽槽沟的加工装置所涉及各功能单元的其他相应描述，可以参考图1的对应描述，在此不再赘述。

本发明实施例提供的一种正畸托槽槽沟的加工装置，首先获取正畸治疗前的原始三维牙列模型；再根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型；然后根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝；最后根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。与现有技术相比，本发明通过对正畸治疗前的原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型，进而可以构建得到三维模型对应的上下颌弓丝，根据上下颌弓丝构建正畸托槽对应的托槽槽沟，可以实现依据每个患者独特的牙齿三维解剖结构，制造出个性化的正畸托槽槽沟，进而可以制造出个性化的正畸托槽，从而可以提高正畸治疗的效果和效率。

进一步地，作为图2所示方法的具体实现，本发明实施例提供了另一种正畸托槽槽沟的加工装置，如图4所示，所述装置包括：获取单元41、构建单元42。

所述获取单元41，可以用于获取正畸治疗前的原始三维牙列模型。

所述构建单元42，可以用于根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述获取单元41获取的原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型。

所述构建单元42，还可以用于根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝。

所述构建单元42，还可以用于根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。

具体地，所述构建单元42包括：定位模块421、构建模块422。

所述定位模块421，可以用于根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，定位正畸托槽，其中，所述正畸托槽未构建托槽槽沟。

所述构建模块422，可以用于从所述正畸托槽中减去穿过的弓丝部分，构建得到所述正畸托槽对应的托槽槽沟。

进一步地，所述装置还包括：处理单元43。

所述处理单元43，可以用于对所述托槽槽沟上表面的两个尖锐直角做倒角处理。

具体地，所述获取单元41包括：获取模块411、生成模块412。

所述获取模块411，可以用于获取正畸治疗前包含牙根、牙冠、牙槽骨、颅骨的三维数字信息。

所述生成模块412，可以用于根据所述获取模块获取的三维数字信息，生成原始三维牙列模型。

所述构建单元42，具体可以用于根据预设标志点对所述原始三维牙列模型进行三维测量，并构建上下颌弓形，使得经过三维测量得到的测量值在预设正常人群头影测量值范围内。

所述构建单元42，具体还可以用于根据所述上下颌弓形对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型。

需要说明的是，本发明实施例提供的另一种正畸托槽槽沟的加工装置所涉及各功能单元的其他相应描述，可以参考图2的对应描述，在此不再赘述。

本发明实施例提供的另一种正畸托槽槽沟的加工装置，首先获取正畸治疗前的原始三维牙列模型；再根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型；然后根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝；最后根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。与现有技术相比，本发明通过对正畸治疗前的原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型，进而可以构建得到三维模型对应的上下颌弓丝，根据上下颌弓丝构建正畸托槽对应的托槽槽沟，可以实现依据每个患者独特的牙齿三维解剖结构，制造出个性化的正畸托槽槽沟，进而可以制造出个性化的正畸托槽，从而可以提高正畸治疗的效果和效率。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种正畸托槽槽沟的加工方法，其特征在于，包括：

获取正畸治疗前的原始三维牙列模型；

根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型；

根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝；

根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。

2.根据权利要求1所述的正畸托槽槽沟的加工方法，其特征在于，所述根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟包括：

根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，定位正畸托槽，其中，所述正畸托槽未构建托槽槽沟；

从所述正畸托槽中减去穿过的弓丝部分，构建得到所述正畸托槽对应的托槽槽沟。

3.根据权利要求2所述的正畸托槽槽沟的加工方法，其特征在于，所述从所述正畸托槽中减去穿过的弓丝部分，构建得到所述正畸托槽对应的托槽槽沟之后，所述方法还包括：

对所述托槽槽沟上表面的两个尖锐直角做倒角处理。

4.根据权利要求1所述的正畸托槽槽沟的加工方法，其特征在于，所述获取正畸治疗前的原始三维牙列模型包括：

获取正畸治疗前包含牙根、牙冠、牙槽骨、颅骨的三维数字信息；

根据所述三维数字信息，生成原始三维牙列模型。

5.根据权利要求1所述的正畸托槽槽沟的加工方法，其特征在于，所述根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型包括：

根据预设标志点对所述原始三维牙列模型进行三维测量，并构建上下颌弓形，使得经过三维测量得到的测量值在预设正常人群头影测量值范围内；

根据所述上下颌弓形对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型。

6.一种正畸托槽槽沟的加工装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取正畸治疗前的原始三维牙列模型；

构建单元，用于根据预设正常人群头影测量值范围以及预设标志点，对所述获取单元获取的原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型；

所述构建单元，还用于根据所述三维模型中的唇颊侧牙冠形态，构建平滑的上下颌弓丝；

所述构建单元，还用于根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，构建正畸托槽对应的托槽槽沟。

7.根据权利要求6所述的正畸托槽槽沟的加工装置，其特征在于，所述构建单元包括：

定位模块，用于根据所述三维模型中的牙位信息及所述上下颌弓丝的形态，定位正畸托槽，其中，所述正畸托槽未构建托槽槽沟；

构建模块，用于从所述正畸托槽中减去穿过的弓丝部分，构建得到所述正畸托槽对应的托槽槽沟。

8.根据权利要求7所述的正畸托槽槽沟的加工装置，其特征在于，所述装置还包括：

处理单元，用于对所述托槽槽沟上表面的两个尖锐直角做倒角处理。

9.根据权利要求6所述的正畸托槽槽沟的加工装置，其特征在于，所述获取单元包括：

获取模块，用于获取正畸治疗前包含牙根、牙冠、牙槽骨、颅骨的三维数字信息；

生成模块，用于根据所述获取模块获取的三维数字信息，生成原始三维牙列模型。

10.根据权利要求6所述的正畸托槽槽沟的加工装置，其特征在于，

所述构建单元，具体用于根据预设标志点对所述原始三维牙列模型进行三维测量，并构建上下颌弓形，使得经过三维测量得到的测量值在预设正常人群头影测量值范围内；

所述构建单元，具体还用于根据所述上下颌弓形对所述原始三维牙列模型进行数字化虚拟正畸排牙，构建得到正常牙列状态的三维模型。