CN107625554A - 一种基于牙齿矫正方案的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于牙齿矫正方案的设计方法，所述牙齿矫正的设计方法能够通过采集患者颅骨X线数字数据、通过口扫或者模型扫描，共同组成患者牙齿的初始结构数据，生成初始牙齿结构三维图像，通过该方法对初始牙齿结构三维图像中的每一颗牙齿：包含牙管和牙根的完整信息图像进行移动处理，获得处于矫正状态下的牙齿结构三维图像及牙齿的牙根和牙冠的坐标系标的。根据该数据，设计并制作牙齿矫正过程中所需要的矫治器、保持器及定位器，本发明所述牙齿矫正方案设计方法能够根据患者牙齿真实数据，指导临床医师矫治方案，并制作矫治器、保持器和定位器。避免了在其在设计和使用过程中对患者牙齿进行不当的移动，同时缩短牙齿矫正的周期。

Description

一种基于牙齿矫正方案的设计方法

技术领域

本发明涉及医用器械技术领域，具体涉及一种基于牙齿矫正方案的设计方法。

背景技术

牙齿的不正常生长、颌骨的不正常生长、婴幼时期的例如吮吸手指的坏习惯、不良饮食习惯或遗传会导致牙齿没有在合适的位置生长，从而导致不规则排列的牙齿、牙齿咬合不正或导致面部突出。不规律排列的牙齿、咬合不正或面部突出不仅会影响牙齿和面部的美观程度，还会降低作为牙齿基本功能的对食物的咀嚼，不利于食物消化。随着生活水平的提高，人们对牙齿的重视程度越来越高，通过对牙齿的保护、矫正、美白等处理可以使牙齿变得更加整齐美观。目前在牙齿矫正行业蒸蒸日上，人们大多会进行牙齿矫正，以获得整齐的牙弓形态。

但在矫治过程中，由于每个患者的颌骨发育生长和牙齿结构不一样，故获得统一的牙齿矫正设计方案相对困难。而且在矫治方案设计的过程中，由于临床医师的操作水平不一，容易在矫正方案设计中对牙齿进行过度移动或者不科学移动，损害其他的健康牙齿。

传统方法是通过计算机模拟牙齿的牙冠、牙根数据进行移动、没有牙根和颌骨相关位置信息的数据，这种模拟矫正结果的方案既不准确，又不安全，容易产生牙根吸收、牙根移动不到位等风险和问题。随着人们生活水平不断提高、牙齿矫正需求日益增大，目前的定制式牙齿矫正方案的设计方法很难满足大众化的需求。

中国专利申请号201710369821.6公开了一种用于牙齿矫正的正畸影像管理装置和方法，该装置包括存储模块，用于接收并存储输入的正畸影像；分类模块，用于给正畸影像设定标签，同时对存储的正畸影像按照预设标签进行分类；其中，同一正畸影像可分属不同的分类标签；查看模块，用于根据分类标签对正畸影像进行查看；对比模块，用于按照分类标签对正畸影像继续对比以确定矫正效果。通过本发明，能够帮助医生快捷整理影像，简化了医生的工作，可让患者更清楚的了解到自己的治疗效果，有助于提升医患之间的沟通效率。但是这种模拟矫正结果的方案既不准确，又不安全，容易产生牙根吸收、牙根移动不到位等风险和问题。

中国专利申请号201710301104.X公开了一种牙齿矫正手术训练系统及训练方法包括模型创建模块，操作按钮模块，手术工具显示模块，模型移动模块，碰撞感应模块，手术效果显示模块和提示显示模块，本发明在3D Studio Max和unity3d平台中使用模型创建模块创建三维虚拟手术室和患者模型、三维虚拟手术工具模型和三维虚拟牙齿模型，使用操作按钮模块，手术工具显示模块，模型

移动模块，碰撞感应模块，手术效果显示模块和提示显示模块按照牙齿矫正手术的训练方案实现虚拟手术训练，伴随用户的每一项操作，三维虚拟手术工具模型和三维虚拟牙齿模型会发生相应的移动或变化。同样出现以上所述的问题和缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于牙齿矫正方案设计的方法，解决了现有技术中在牙齿设计方案中牙根和颌骨相关位置信息不清晰的困难问题。

为达到上述目的，本发明为一种基于牙齿矫正方案设计的方法，包括：

（1）通过采集患者颅骨X线数字数据：包括CT数据、MRI数据，获得患者上下牙齿的牙冠、牙根、上下颌骨完整的数字数据；

（2）通过口扫数据或者模型扫描数据，获得患者牙齿的上牙和下牙的牙冠和咬合关系的模型扫描数据，共同组成患者的初始结构数据；

（3）将步骤（2）中所述初始结构数据进行坐标系匹配，生成初始牙齿结构三维图像；

（4）将步骤（3）中所述初始牙齿结构三维图像中的每一颗牙齿的牙冠、牙根独立移动至理想位置，获得矫正结构三维图像；

（5）将步骤（4）中所述矫正结构三维图像获得患者牙齿的上牙和下牙的牙根和颌骨的关系的信息和牙齿的牙根和牙冠的坐标系标的，控制所述矫正结构三维图像上的每一个牙齿的移动位置：包括牙冠和牙根信息、牙根信息与上颌骨和下颌骨的关系进行定位，并根据矫正方案设计要求，生成牙齿移动过程中的牙模定位三维图像；

（6）将步骤（5）中所述牙模定位三维图像，将牙齿排列、颌骨排列信息生成牙模型结构信息；

（7）将步骤（6）中所述牙模结构信息，包括牙模结构三维图像、矫正器件结构三维图像，用于制作处于矫正状态下的牙齿、下颌粘膜的牙齿模型和制作矫正器件；

（8）将所述牙模结构三维图像和所述矫正期间结构三维图像用于打印3D的牙齿模型；

（9）根据所述牙齿模型，制作相应的矫正器件。

优选的，步骤（2）中所述矫正结构三维图像是通过所述初始牙齿结构三维图像中的每一颗牙齿，包含对牙冠和牙根的完整信息图像进行移动处理所得。

优选的，步骤（9）中所述牙齿矫正用的矫治器件、牙齿模型通过牙科膜片的热塑成型制成。

优选的，所述牙齿模型需佩戴在患者口腔内进行精准矫治。

优选的，所述初始牙齿结构三维图像、矫正结构三维图像、牙模定位三维图像、牙模型结构图像均由所述初始结构数据制成。

采用以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供的基于CT数据所得的患者颌骨信息，进行牙齿矫正的设计方案的方法，通过在开始治疗之前就预知了牙齿的理想位置，并且通过扫描采集得到的患者支付信息患者的颌骨信息，确保牙齿在移动过程中移动到安全的位置，采用计算机辅助设计到理想牙弓形态，通过3D打印牙齿模型与实际的患者牙齿位置组合拼装，大大缩短了医生的椅旁操作时间，缩短治疗时间，提高了矫治效率。

附图说明：

图1是本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的CT数据。

图2是本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的模型扫描数据。

图3是本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的初始牙齿结构三维图像。

图4是本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的矫正结构三维图像。

图5是本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的牙模定位三维图像。

图6是本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。本发明为一种基于牙齿矫正方案设计的方法，包括：

（1）通过采集患者颅骨X线数字数据：包括CT数据、MRI数据，获得患者上下牙齿的牙冠、牙根、上下颌骨完整的数字数据；

（2）通过口扫数据或者模型扫描数据，获得患者牙齿的上牙和下牙的牙冠和咬合关系的模型扫描数据，共同组成患者的初始结构数据；

（3）将步骤（2）中所述初始结构数据进行坐标系匹配，生成初始牙齿结构三维图像；

（4）将步骤（3）中所述初始牙齿结构三维图像中的每一颗牙齿的牙冠、牙根独立移动至理想位置，获得矫正结构三维图像；

（5）将步骤（4）中所述矫正结构三维图像获得患者牙齿的上牙和下牙的牙根和颌骨的关系的信息和牙齿的牙根和牙冠的坐标系标的，控制所述矫正结构三维图像上的每一个牙齿的移动位置：包括牙冠和牙根信息、牙根信息与上颌骨和下颌骨的关系进行定位，并根据矫正方案设计要求，生成牙齿移动过程中的牙模定位三维图像；

（6）将步骤（5）中所述牙模定位三维图像，将牙齿排列、颌骨排列信息生成牙模型结构信息；

（7）将步骤（6）中所述牙模结构信息，包括牙模结构三维图像、矫正器件结构三维图像，用于制作处于矫正状态下的牙齿、下颌粘膜的牙齿模型和制作矫正器件；

（8）将所述牙模结构三维图像和所述矫正期间结构三维图像用于打印3D的牙齿模型；

（9）根据所述牙齿模型，制作相应的矫正器件。

值得注意的是，本实施例中，步骤（2）中所述矫正结构三维图像是通过所述初始牙齿结构三维图像中的每一颗牙齿，包含对牙冠和牙根的完整信息图像进行移动处理所得。步骤（9）中所述牙齿矫正用的矫治器件，牙齿模型通过牙科膜片的热塑成型制成。所述牙齿模型需佩戴在患者口腔内进行精准矫治。所述初始牙齿结构三维图像、矫正结构三维图像、牙模定位三维图像、牙模型结构图像均由所述初始结构数据制成。

如图1-6所示，图1示本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的CT数据。在本实施例中，所述的牙齿数字数据清晰的展示出来，包括，但不限于：患者牙齿的上下牙、牙冠、牙根、上下颌骨完整的牙齿数字数据。

图2示本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的模型扫描数据。在本实施例中，所述的模型扫描数据包括，但不限于：患者牙齿的上牙和下牙的牙冠和咬合关系的模型扫描数据。

图3示本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的初始牙齿结构三维图像，在本实施例中，所述初始牙齿结构三维图像包括，但不限于：每一个牙冠和牙根，均可以在三维图像当中独立移动。

图4示本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的矫正结构三维图像，在本实施例中，通过将牙齿移动至理想位置，获得矫正结构三维图像。包括，但不限于：患者牙齿矫正理想状态下的牙齿排列及咬合信息及矫治状态下的三维图像。并根据三维图像，3D打印牙齿模型，并制作矫治器件。

图5示本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的初始牙齿结构三维图像，在本实施例中，牙齿在每一步移动的过程中，都会生成牙模定位三维图像，包括但不限于：牙冠和牙根信息、牙根信息与上颌骨和下颌骨的关系进行定位。在触及颌骨时，会有相应的提示。

图6示本发明牙齿矫正方案设计方法较佳实施例的流程图。在本实施例中，所述的CT数据、MRI数据、口扫数据、模型扫描数据，包括，但不仅限于，CT、MRI数据、口扫、模型扫描数据。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (5)

1.一种基于牙齿矫正方案的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过采集患者颅骨X线数字数据：包括CT数据、MRI数据，获得患者上下牙齿的牙冠、牙根、上下颌骨完整的数字数据；

通过口扫数据或者模型扫描数据，获得患者牙齿的上牙和下牙的牙冠和咬合关系的模型扫描数据，共同组成患者的初始结构数据；

（3）将步骤（2）中所述初始结构数据进行坐标系匹配，生成初始牙齿结构三维图像；

（4）将步骤（3）中所述初始牙齿结构三维图像中的每一颗牙齿的牙冠、牙根独立移动至理想位置，获得矫正结构三维图像；

（5）将步骤（4）中所述矫正结构三维图像获得患者牙齿的上牙和下牙的牙根和颌骨的关系的信息和牙齿的牙根和牙冠的坐标系标的，控制所述矫正结构三维图像上的每一个牙齿的移动位置：包括牙冠和牙根信息、牙根信息与上颌骨和下颌骨的关系进行定位，并根据矫正方案设计要求，生成牙齿移动过程中的牙模定位三维图像；

（6）将步骤（5）中所述牙模定位三维图像，将牙齿排列、颌骨排列信息生成牙模型结构信息；

（7）将步骤（6）中所述牙模结构信息，包括牙模结构三维图像、矫正器件结构三维图像，用于制作处于矫正状态下的牙齿、下颌粘膜的牙齿模型和制作矫正器件；

（8）将所述牙模结构三维图像和所述矫正期间结构三维图像用于打印3D的牙齿模型；

（9）根据所述牙齿模型，制作相应的矫正器件。

2.根据权利要求1所述的一种基于牙齿矫正方案的设计方法，其特征在于：步骤（2）中所述矫正结构三维图像是通过所述初始牙齿结构三维图像中的每一颗牙齿，包含对牙冠和牙根的完整信息图像进行移动处理所得。

3.根据权利要求1所述的一种基于牙齿矫正方案的设计方法，其特征在于：步骤（9）中所述牙齿矫正用的矫治器件、牙齿模型通过牙科膜片的热塑成型制成。

4.根据权利要求1所述的一种基于牙齿矫正方案的设计方法，其特征在于：所述牙齿模型需佩戴在患者口腔内进行矫治。

5.根据权利要求1所述的一种基于牙齿矫正方案的设计方法，其特征在于：所述初始牙齿结构三维图像、矫正结构三维图像、牙模定位三维图像、牙模型结构图像均由所述初始结构数据制成。