CN108113780B - 用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法，获取患者的下颌骨三维模型、标准上下颌牙列三维模型和下颌运动轨迹，所述靶标包括上靶标和下靶标；将所述上下颌牙列三维模型与下颌骨三维模型进行匹配，并将下颌骨三维模型上的下牙列替换成所述上下颌牙列三维模型中的下牙列，得到标准下颌骨三维模型；将所述下颌运动轨迹和标准下颌骨三维模型进行匹配；根据所述下颌运动轨迹和标准下颌骨三维模型上预设的骨髁运动的功能面，计算得到下颌骨髁的运动轨迹。利用标准上下颌牙列三维模型作为中间桥梁，根据下颌运动轨迹扫描仪测量得到的下颌运动轨迹，进而得到下颌骨髁的运动轨迹，实现对下颌骨髁的运动轨迹进行准确的测量。

Description

用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法
技术领域
本申请涉及医学影像的仿真领域，尤其涉及一种用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法。
背景技术
下颌骨髁突常因创伤、肿瘤、炎症、强直或先天性疾病致其解剖结构部分后完全丧失，由此导致下颌骨功能部分或完全丧失。对此，现有技术采用自体骨移植、同种异体骨移植和人工下颌骨髁突等髁突重建的方法来重建一个颞下颌骨髁突，来恢复关节的功能，组织疾病的进一步发展。因此，对下颌骨髁运动轨迹的测量方法进行研究是十分必要的。
下颌骨髁的研究一大难点就在于他的不规则曲面结构，难以用一般的语言或数据方程式进行描述。在现有技术中，有的选择髁突上某一个参考点轨迹进行分析，但是由于不同的测试者和不同的仪器所选取的髁突区参考点不可能完全相同。有的将终末铰链轴点、髁突运动中心点、触诊点或经验点作为参考点代表髁突的运动。但是，真实状态下髁状突的运动并不是点的运动，而是一个功能面的运动，上述测量方法并不满足需求。
发明内容
本申请提供了用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法，以解决现有技术无法准确测量下颌骨运动轨迹的问题。
本申请提供一种用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法包括：
获取患者的下颌骨三维模型、标准上下颌牙列三维模型和下颌运动轨迹；
利用GeomagicStudio软件，将所述标准上下颌牙列三维模型与下颌骨三维模型进行匹配，并将所述下颌骨三维模型上的下牙列替换成所述标准上下颌牙列三维模型中的下牙列，得到标准下颌骨三维模型；
利用GeomagicStudio软件，将所述下颌运动轨迹和标准下颌骨三维模型进行匹配；
根据所述下颌运动轨迹和标准下颌骨三维模型上预设的的骨髁运动的功能面，计算得到下颌骨髁的运动轨迹。
进一步地，所述获取患者的下颌骨三维模型的步骤包括：
利用颌面部螺旋CT扫描患者头颅，获取颌骨数据；
根据所述颌骨数据，利用三维建模软件，建立下颌骨三维模型。
进一步地，所述获取标准上下颌牙列三维模型的步骤包括：
制作患者的上下颌模型；
利用扫描仪对所述上下颌模型进行扫描，得到标准上下颌牙列三维模型。
进一步地，所述利用扫描仪对所述上下颌模型进行扫描，得到标准上下颌牙列三维模型的步骤包括：
将咬合状态的上下颌模型进行扫描，得到咬合上下颌三维模型；
分别将上下颌模型的上颌模型和下颌模型进行扫描，得到上颌三维模型和下颌三维模型；
根据所述咬合上下颌三维模型的咬合关系，将上颌三维模型和下颌三维模型进行咬合模拟，得到标准上下颌三维模型。
进一步地，所述获取下颌运动轨迹步骤包括：
制作患者的上下牙列颌垫和靶标，所述靶标包括上靶标和下靶标，所述上靶标位于所述上牙列颌垫的前牙列处，所述下靶标位于所述下牙列颌垫的前牙列处；
患者佩戴上带有靶标的上下牙列颌垫，利用下颌运动轨迹扫描仪对患者的前牙列和靶标的运动轨迹进行测量，得到下颌运动轨迹。
由以上技术方案可知，本申请提供一种用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法，利用标准上下颌牙列三维模型作为中间桥梁，根据下颌运动轨迹扫描仪测量得到的下颌运动轨迹，进而得到下颌骨髁的运动轨迹，实现对下颌骨髁的运动轨迹进行准确的测量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法的方法流程图
图2为上下牙列颌垫和靶标的结构示意图；
图3为咬合上下颌三维模型的结构示意图；
图4为标准上下颌三维模型的结构示意图；
图5为下颌运动轨迹与下颌骨三维模型匹配的示意图。
具体实施方式
参见图1，本申请提供一种用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法包括：
步骤11：获取患者的下颌骨三维模型、标准上下颌牙列三维模型和下颌运动轨迹。
步骤12：利用GeomagicStudio软件，将所述标准上下颌牙列三维模型与下颌骨三维模型进行匹配，并将下颌骨三维模型上的下牙列替换成所述标准上下颌牙列三维模型中的下牙列，得到标准下颌骨三维模型。
将两种数据模态的三维模型数据进行图像配准，使两组图形数据的对应三维点集XA(x1，y1，z1)和XN(x2，y2，z2)达到空间位置上的完全一致，由于获取的两组三维模型在方向和尺度都存在误差，工作人员可利用GeomagicStudio软件进行自动误差调整。
步骤13：利用GeomagicStudio软件，将所述下颌运动轨迹和标准的下颌骨三维模型进行匹配。
步骤14：根据所述下颌运动轨迹和标准下颌骨三维模型上预设的的骨髁运动的功能面，计算得到下颌骨髁的运动轨迹。
如图5所示，利用下颌运动轨迹，即下颌运动的点坐标，将下颌骨三维模型在软件中进行运动，从而可得到骨髁运动的点坐标，即下颌骨髁的运动轨迹。
由以上技术方案可知，由以上技术方案可知，本申请提供一种用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法，利用标准上下颌牙列三维模型作为中间桥梁，根据下颌运动轨迹扫描仪测量得到的下颌运动轨迹，进而得到下颌骨髁的运动轨迹，实现对下颌骨髁的运动轨迹进行准确的测量。
在本申请另一实施例中，步骤11中获取患者的下颌骨三维模型的步骤包括：
步骤1101：利用颌面部螺旋CT扫描患者头颅，获取颌骨数据。
步骤1102：根据所述颌骨数据，利用三维建模软件，建立下颌骨三维模型。
可选地，三维建模软件可采用PROPLAN软件。
上述步骤11中获取标准上下颌牙列三维模型的步骤包括：
步骤1111：制作患者的上下颌模型。其中，上下颌模型分别由上下牙列和对应的牙座构成。
步骤1112：利用扫描仪对所述上下颌模型进行扫描，得到标准的上下颌牙列三维模型。
其中，上述步骤1112包括：
步骤S1：将咬合状态的上下颌模型进行扫描，得到咬合上下颌三维模型。
扫描得到的咬合上下颌三维模型会存在扫描盲区，如图3所示，即上牙和下牙之间的孔隙。
步骤S2：分别将上下颌模型的上颌模型和下颌模型进行扫描，得到上颌三维模型和下颌三维模型。
步骤S3：根据所述咬合上下颌三维模型的咬合关系，将上颌三维模型和下颌三维模型进行咬合模拟，得到标准上下颌三维模型。
由于扫描得到的咬合上下颌三维模型会存在扫描盲区，所以通过单独扫描上颌模型和下颌模型，通过咬合上下颌三维模型中牙列的咬合关系，将得到的上颌三维模型和下颌三维模型进行咬合模拟，得到如图4所示的标准上下颌三维模型，标准上下颌模型没有扫描盲区，弥补咬合上下颌三维模型的缺陷。
步骤11中获取下颌运动轨迹步骤包括：
步骤1121：制作患者的上下牙列颌垫和靶标，所述靶标包括上靶标2和下靶标3，所述上靶标2位于所述上牙列颌垫1的前牙列处，所述下靶标3位于所述下牙列颌垫4的前牙列处。
前牙列包括上中切牙、侧切牙和尖牙，参见图2，上靶标2位于所述上牙列颌垫1的前牙列处，所述下靶标3位于所述下牙列颌垫4的前牙列处。
步骤1122：患者佩戴上带有靶标的上下牙列颌垫，利用下颌运动轨迹扫描仪对患者的前牙列和靶标的运动轨迹进行测量，得到下颌运动轨迹。
下颌运动轨迹扫描仪由测量装置、显示装置和处理装置构成，测量装置主要包括支架和放置在支架上的两个相机，相机的摄像头正对患者所佩戴的带有靶标的上下牙列颌垫，相机用来记录下靶标及前牙列的运动图像。显示装置与两个相机相连接，显示装置用来显示相机所记录下的图像。处理装置分别与相机和显示装置相连，用来处理相机记录下靶标及前牙列的运动图像，得到下颌运动轨迹，下颌运动轨迹为每一时刻运动的点坐标。
由以上技术方案可知，本申请提供一种用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法，利用标准上下颌牙列三维模型作为中间桥梁，根据下颌运动轨迹扫描仪测量得到的下颌运动轨迹，进而得到下颌骨髁的运动轨迹，实现对下颌骨髁的运动轨迹进行准确的测量。

Claims (5)

1.一种用于下颌骨髁假体制作的下颌骨髁运动轨迹测量方法，其特征在于，所述方法包括：
获取患者的下颌骨三维模型、标准上下颌牙列三维模型和下颌运动轨迹；
利用GeomagicStudio软件，将所述标准上下颌牙列三维模型与下颌骨三维模型进行匹配，并将所述下颌骨三维模型上的下牙列替换成所述标准上下颌牙列三维模型中的下牙列，得到标准下颌骨三维模型；
利用GeomagicStudio软件，将所述下颌运动轨迹和标准下颌骨三维模型进行匹配；
根据所述下颌运动轨迹和标准下颌骨三维模型上预设的骨髁运动的功能面，计算得到下颌骨髁的运动轨迹。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取患者的下颌骨三维模型的步骤包括：
利用颌面部螺旋CT扫描患者头颅，获取颌骨数据；
根据所述颌骨数据，利用三维建模软件，建立下颌骨三维模型。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取标准上下颌牙列三维模型的步骤包括：
制作患者的上下颌模型；
利用扫描仪对所述上下颌模型进行扫描，得到标准上下颌牙列三维模型。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用扫描仪对所述上下颌模型进行扫描，得到标准上下颌牙列三维模型的步骤包括：
将咬合状态的上下颌模型进行扫描，得到咬合上下颌三维模型；
分别将上下颌模型的上颌模型和下颌模型进行扫描，得到上颌三维模型和下颌三维模型；
根据所述咬合上下颌三维模型的咬合关系，将上颌三维模型和下颌三维模型进行咬合模拟，得到标准上下颌三维模型。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取下颌运动轨迹步骤包括：
制作患者的上下牙列颌垫和靶标，所述靶标包括上靶标和下靶标，所述上靶标位于所述上牙列颌垫的前牙列处，所述下靶标位于所述下牙列颌垫的前牙列处；
患者佩戴上带有靶标的上下牙列颌垫，利用下颌运动轨迹扫描仪对患者的前牙列和靶标的运动轨迹进行测量，得到下颌运动轨迹。
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