CN108888372B - 一种基于智能推荐的虚拟活动义齿设计方法及系统 - Google Patents
一种基于智能推荐的虚拟活动义齿设计方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及计算机辅助领域,并提供了一种基于智能推荐的虚拟活动义齿设计方法及系统。该设计方法包括以下步骤:S1,基于预定的牙列数据格式建立活动义齿设计案例数据库;S2,使用检测设备对当前牙齿状况进行检测;S3,根据采集的当前牙列数据从案例数据库中初步匹配推荐合适的活动义齿设计方案;S4,根据采集的当前牙列数据对初步匹配推荐的活动义齿设计方案确定是否需要做再次的调整,并确定最终的义齿设计方案;S5,数据库更新。本发明提供的方法和系统对牙列情况以及义齿设计方案进行统一描述,辅助临床医生进行方案制定和修正,减少工作负荷和提高工作质量,也满足不同个体的个性化需求,大大提高了义齿制作工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机辅助领域,尤其是一种基于智能推荐的虚拟活动义齿设计方法及系统。
背景技术
牙齿是陪伴人类最久的器官之一,牙齿是否健康决定了人们生活质量的水平,除了影响到人们的消化系统、发音语言、颞下颌缺陷外,还会影响到面部美观和心理健康。因此缺失牙需通过义齿进行修复,恢复口腔的功能,减轻口腔内存留牙齿和其他组织的负担。根据2017年发布的第四次全国口腔流行病调查结果显示,我国至少有8944万人患有牙缺失,其中65-74岁老年人存留牙数22.5颗。
一般针对牙列缺损的口腔修复有三种类型:活动义齿、固定义齿和种植义齿。固定义齿需要将旁边的天然牙磨小用于搭桥,种植义齿需要往颌骨里打入种植体,这两种修复方式对患者本身的口腔状况要求较高,老年人的身体和口腔状况不一定适合,而且这两种修复方式的费用比较高。活动义齿由于价格低廉,适应症广泛,治疗过程安全可逆的优点广,是目前使用最广泛的牙缺失修复方式。然而,目前我国有缺牙的65至74岁老年人中修复的比例为63.2%,但仍有近一半的老年人未能及时修复缺失牙齿,而农村偏远地区患者修复比例远远低于城市水平。
现有的活动义齿的设计方法存在一系列问题。首先从缺失一个牙到全口牙齿仅存一个,都是可摘局部义齿的修复范围。人类口腔缺牙形式多种多样,按排列组和方法可有65536种,再加上临床患者口腔内存在的牙齿的形态、部位的差异以及不同的学术观点,使可摘局部义齿的设计方案及形式更加复杂。除此之外,还要考虑到患者的美观、生理及支点线面(支托的连线叫支点线,支点线构成的面叫做支点面)的生物力学,使得可摘局部义齿的设计与制作,历来被认为是口腔医学中较为复杂的课题。
第二义齿加工厂需要根据医生给出的义齿设计单来进行义齿的加工制作,但是目前活动义齿的设计单基本完全依靠医生手绘,由于医师绘画水平、习惯不一,导致医生给技师制作假牙的设计单上,支架绘制图标不统一,一个加工厂可能需要辨认几百上千种不同“风格”的设计单,医技信息传递往往存在问题,相对应的义齿加工厂就难以制作出合格的活动义齿。
因此,对口腔医学生和年轻的口腔医生来讲,熟练、正确地对可摘局部义齿进行设计是一件十分困难的事情,同样的原因使可摘局部义齿CAD系统的研制也十分困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对上述现有义齿设计中存在的问题,提供一种基于智能推荐的虚拟活动义齿设计方法及设计系统,用于快速、智能提供有效的义齿设计方案,有助于义齿设计方案的医技交流。
一方面本发明提供了一种基于智能推荐的活动义齿设计方法,该方法包括以下步骤:
S1,基于预定的牙列数据格式建立活动义齿设计案例数据库;
S2,使用检测设备对当前牙齿状况进行检测,采集表征上下左右牙齿位置关系的当前所有牙齿的状况数据,获得检测后的当前牙列数据,所述当前牙列数据是按照预定的牙列数据格式生成的,包括当前牙齿状况数据和当前牙齿属性参数;
S3,根据采集的当前牙列数据从案例数据库中初步匹配推荐合适的活动义齿设计方案;
S4,根据采集的当前牙列数据对初步匹配推荐的活动义齿设计方案确定是否需要做再次的调整,并确定最终的义齿设计方案。
S5,数据库更新,即将当前牙列数据和最终确定的义齿设计方案作为新的案例数据加入活动义齿设计方案数据库中并对数据进行更新,该更新后的数据库可用于下一次检测牙列数据的匹配推荐数据库。
所述活动义齿设计案例数据库是一个由若干组牙列数据及对应的义齿设计方案构成的案例所组成的数据库;
在对牙齿数据和义齿设计方案按照预设的编码规则进行编号和存储后,一组牙列数据包括其中所有牙齿状况的编码数据以及牙齿的属性参数,且一组牙列数据对应一个活动义齿支架的设计方案,这样相关联的一组牙列数据和一个活动义齿设计方案即构成了一个案例。
一组牙列数据包括按照一定的编码规则对牙列中所有牙齿进行编码的编码数据,首先对于牙列中的每一颗牙齿,将牙齿情况按照AA-B-C-DD的格式进行编码,其中AA位表示牙位,B位表示牙齿是否存在,C位表示松动度,DD表示倾斜方向;
对于每一个义齿设计方案的活动义齿支架,按照EE-F-G-HH的格式进行编码,其中EE位表示牙位,F位表示牙齿是否存在,G位表示与缺牙位置的关系,HH位表示卡环编号。
在已构建活动义齿设计案例数据库的基础上,将检测的牙列数据与数据库中的牙列案例数据进行比较,即在数据库中检索与当前采集的牙列数据相似的案例,并根据检索的相似案例给出匹配的活动义齿设计方案作为推荐方案;
在进行匹配推荐案例时,采用多种相似度量的算法来计算两两案例之间的状态特征属性集的相似度,从而从数据库中检索出一个或者多个案例,案例的状态特征与当前牙列数据的状态特征最为相似。
其中,具体的计算案例的相似度算法如下:
(1)按照如下计算方法计算输入的当前特征参数和数据库中案例的特征参数集的相似度:
对于当前检测牙列数据x和数据库中案例牙列数据y计算其状态特征之间的相似度,考虑两者的特征参数,对于第k个特征参数,计算特征参数之间的相似度sk(x,y):
对于第k个特征参数,定义一个指示变量δk,如果该特征参数的属性是非对称属性且两个对象的该属性的值都为0,或者如果一个对象的第k个特征参数的属性具有遗漏值则有δk=0,否则δk=1,
计算两个对象之间的总相似度similarity(x,y):
(2)将各案例按照计算得到的总相似度降序排序;
(3)取出前K个相似的案例,K为大于0的整数。
进一步的,在步骤S4中,对从步骤S3得到的K个初步匹配推荐的义齿设计方案,判断其中是否有能够完全适用于解决当前牙列状态的问题的方案,如果有则不需要进行任何修改而进入案例重用,即直接采用该案例中的义齿设计方案作为当前检测牙列的义齿设计方案,反之进入案例修正阶段,即在该初步匹配推荐案例的基础上做适当修改,确定最适用于解决当前牙列状态的方案。
另一方面,本发明提供了一种前述任一义齿设计方法构建的基于智能推荐的活动义齿设计系统,该设计系统包括:
案例数据库构建模块,为基于预定的牙列数据格式建立活动义齿设计案例数据库;
牙列数据检测模块,为通过使用检测设备对当前牙齿状况进行检测,采集表征上下左右牙齿位置关系的当前所有牙齿的状况数据,获得检测后的当前牙列数据,所述当前牙列数据是按照预定的牙列数据格式生成的,包括当前牙齿状况数据和当前牙齿属性参数;
活动义齿设计方案初步匹配推荐模块,为根据采集的当前牙列数据从案例数据库中初步匹配推荐合适的活动义齿设计方案;
活动义齿设计方案调整模块,用于根据采集的当前牙列数据对初步匹配推荐的活动义齿设计方案确定是否需要做再次的调整,并确定最终的义齿设计方案;
数据库更新模块,用于将当前牙列数据和最终确定的义齿设计方案作为新的案例数据加入活动义齿设计方案数据库中并对数据进行更新,该更新后的数据库可用于下一次检测牙列数据的匹配推荐数据库。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.本发明提供的基于智能推荐的活动义齿设计方法和设计系统,实现了对牙列情况,例如牙齿缺失、松动、倾斜等多种情况的组合描述,涵盖115232种口腔状况,以及对义齿设计方案进行统一描述,将义齿设计过程按逻辑关系分成不同层次,有利于案例的存储和使用。
2.本发明提供的基于智能推荐的活动义齿设计方法和设计系统,通过人工智能方法建立的用于铸造支架可摘义齿设计的案例系统,采用分层组建案例库的思想,真实模拟口腔高级修复专家的临床检查、诊断,自动给出修复前推荐计划,辅助临床医生进行方案制定和修正,使得大型医院医生减少工作负荷,提高工作质量,也满足不同个体的个性化需求。
3.本发明提供的基于智能推荐的活动义齿设计方法和设计系统,其输出结果还可以通过可视化系统连接3D打印机、输出设计图与标准化工作授权书,直接对接义齿加工厂交加工中心制作义齿,解决由于医师绘画水平、习惯不一,导致医生给技师制作假牙的设计单上支架绘制图标不统一,加工厂可能辨认信息困难的问题,大大提高了义齿制作工作效率,减少返工几率。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1为本发明方法流程图。
图2为本发明实施例中的活动义齿结构图。
图3为本发明实施例中的牙位编号图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合本发明的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例,都应当属于本申请保护的范围。
如图1所示,实施例1为一种基于智能推荐的活动义齿设计方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S1,基于预定的牙列数据格式建立活动义齿设计方案案例数据库;
所述活动义齿设计案例数据库是一个包含若干组由牙列状况数据和对应的义齿设计方案构成的案例所组成的数据库,在构建数据库之前,首先需要对牙列数据格式和义齿设计方案数据进行设定。
对于牙列数据,是按照一定的编码规则对牙列中的牙齿进行编码,在本实施例中采用如下的编码规则:
首先对于牙列中的每一颗牙齿,将牙齿情况按照AA-B-C-DD的格式进行编码,对于AA位表示牙位(牙位编码采用FDI牙位编号规则);B位表示牙齿是否存在(存在1/缺失0),C位表示松动度(不松0/松动1),DD表示倾斜方向(正00/近中01/远中02/颊侧03/舌侧04/近颊05/近舌06/远颊07/远舌08,其中近中表示牙齿偏向靠近牙列中线的一侧,远中反之;颊侧表示牙齿偏向靠近颊粘膜的一侧,舌侧反之;近颊表示牙齿偏向近中且偏向颊侧;近舌表示牙齿偏向近中且偏向舌侧;远颊表示牙齿偏向远中且偏向颊侧;远舌表示牙齿偏向远中且偏向舌侧)。通常情况下当只有第2位B的编码数字为非0的时候后面才有需要考虑义齿设计的意义,即牙齿存在时才安放活动义齿的修复部件。在默认情况下牙齿编码为XX-1-0-00,即表示XX牙位的牙齿存在且无松动、无倾斜。
对于每一个义齿设计方案,即活动义齿支架,将设计方案按照EE-F-G-HH的格式进行编码,对于EE位表示牙位(同FDI编号法),F位表示牙齿是否存在(存在1/缺失0),G位表示与缺牙位置的关系(非基牙0/远中游离1/远中有牙2,其中非基牙指不在其上安放任何义齿部件的牙齿,远中游离表示这颗牙齿的远中没有任何一颗牙齿,远中有牙反之),HH位表示卡环编号,在默认情况下牙环类型为XX-1-0-00,即表示XX牙位的牙齿存在且非基牙,不放置任何卡环。
需要说明的是,对于活动义齿修复的完整设计包括支架、人工牙和基托,本方案只针对支架方案,如图2所示,活动义齿支架包括卡环和连接体,本实施例先根据当前口腔状况计算出卡环的种类和位置,然后在系统中自动绘制连接体。
其中对于牙齿编号AA位和卡环编号的EE位均表示牙位,即牙齿的编号,在一个实施例中牙位编码采用FDI牙位编号规则:每颗牙用两位阿拉伯数字表示,第一位表示牙齿所在的象限:病人的右上、左上、左下、右下在恒牙为1、2、3、4,第二位表示牙齿的位置:从中切牙到第三磨牙为1-8;具体的编号方法如图3所示,对于上颌和下颌的牙齿按照图上所标编号示例进行编号。
卡环编号的HH位表示卡环的编号,即对不同的卡环进行编码,从而通过编码表示对应的义齿卡环方案。在一个实施例中该位的编号规则如下:
需要说明的是,在本实施例中均默认为近中支托,近中绕行。如果需要远中,则更换数字编码,如近中三臂01,远中三臂10;近中I杆11,远中I杆a1。
相应的卡环注释如下:
三臂卡环:固位臂起于基牙颊侧远中倒凹区,对抗臂包绕远中舌线角(远中三臂卡环相反)
圈形卡环:固位臂起于基牙颊侧或舌侧的倒凹区,止于舌侧或颊侧的非倒凹区
回力卡环:基牙唇侧倒凹区-远中面(支托)-舌侧-近中舌侧(小连接体)
反回力卡环:舌侧倒凹区-远中面(支托)-颊侧-近中颊侧(小连接体)
对半卡环:颊侧固位臂&支托,舌侧对抗臂&支托
联合卡环:卡环臂&卡环体&HE支托
延伸卡环:(长臂卡环)卡环臂延伸至邻牙的倒凹区
尖牙卡环:近中切支托-顺舌面近中边缘嵴向下-至舌隆突方向上转-沿舌面远中边缘嵴至远中切角-反折至唇面进入近中倒凹区
I杆:从网状连接体伸出的引伸臂沿龈缘下方至少3mm平行延伸,成直角转向HE方,I杆末端(约2mm)进入倒凹区(深度0.25-0.5mm),止于基牙颊侧龈方1/3
T杆:基本要求同I杆,T杆只有一个末端进入基牙颊侧龈1/3的固位倒凹
L杆:基本要求同I杆,L杆末端位于基牙舌侧或颊侧龈方1/3固位倒凹
U杆:基本要求同I杆,U杆伸出两个指状固位臂进入基牙颊侧龈1/3的固位倒凹
近中邻面板:邻面板宽度约为基牙颊舌尖距离的1/2或基牙颊舌径1/3,龈向伸展为基牙牙冠长度1/2-2/3,邻面板尽量向舌侧延伸,厚度约为1.0mm,最厚部分靠近基牙舌侧,略越过基牙远中舌侧轴角(可摘局部义齿设计图谱,可摘局部义齿设计图解韩科)
远中邻面板:同上
远中邻面板:同上
I杆:同上
远中邻面板:同上
Aker卡环:从邻面板伸出,固位臂末端进入基牙颊侧近中倒凹
舌板:覆盖于下前牙的舌隆突区之上,与舌隆突形态相协调,进入牙间舌外展隙,上缘呈扇形波浪状
腭板:覆盖于上前牙的舌隆突区之上,与舌隆突形态相协调,进入牙间舌外展隙,上缘呈扇形波浪状
缺失牙:以网状结构覆盖表示,上颌网状结构覆盖舌尖区域略偏颊侧,下颌覆盖至中央沟略偏颊侧,颊侧方向终止为网格状。
牙体预备方案:
对于舌隆突支托:形态:与舌隆突形态相协调的V字形,位于尖牙舌面龈1/3与中1/3处,支托最宽处偏舌侧,延伸至邻面处宽度逐渐缩窄,长度:2.5~3mm,宽度:约为2mm。
在对牙齿数据和义齿设计方案按照上述的编码规则进行编号和存储后,在每一个案例中,一组牙列数据包括其中所有牙齿状况的编码数据以及牙齿的属性参数,并且一组牙列数据对应一个活动义齿支架的设计方案,这样相关联的一组牙列数据和一个活动义齿设计方案即构成了一个案例。
在所述的初始化步骤中将所有案例进行整合形成活动义齿设计案例数据库,并用于后续的案例匹配和推荐。
S2,使用检测设备对当前牙齿状况进行检测,采集表征上下左右牙齿位置关系的当前所有牙齿的状况数据,获得检测后的当前牙列数据,所述当前牙列数据是按照预定的牙列数据格式生成的,包括当前牙齿状况数据和当前牙齿属性参数;
对牙齿进行检测后,将牙列中的每一颗牙齿的检测状况按照前述定义的AA-B-C-DD的格式进行编码,从而得到检测后的牙列编码数据,再记录当前牙齿的属性参数。在一个实施例中,牙齿属性参数包括对应牙齿主人的年龄、性别等。
S3,根据采集的当前牙列数据从案例数据库中初步匹配推荐合适的活动义齿设计方案;
在已构建活动义齿设计方案案例数据库的基础上,将检测后的牙列数据与数据库中的牙列案例数据进行比较,即在数据库中检索与当前采集的牙列数据相似的案例,并根据检索的相似案例给出匹配的活动义齿设计方案作为推荐方案;
在一个实施例中,将从牙列数据中选取相应的编码位和属性参数作为智能推荐的特征参数,例如牙位特征参数AA、牙位是否缺失特征参数B、牙齿是否倾斜特征参数C、牙齿的倾斜方向特征参数D,对应牙齿主人的年龄age、性别gender等,最终采用的特征参数可以是其中的若干个。
在一个实施例中,也可以将一组牙列中表示同一特征参数的取值映射为编码符号。比如,用4个字节表示缺牙部位的信息,每个变量从低位到高位分别对应于第1至第8颗牙齿,若某颗牙齿缺失,则将对应牙位置为1,如左侧6、7缺失,右侧6缺失,则缺失情况可表示为:ML=0110000,MR=00100000。
在不同的实施例中可以采用不同的特征描述方法灵活、简单的将各种牙列情况用计算机语言描述。
在进行匹配推荐案例时,实质上也是相似案例的检索过程,是从数据库中检索出一个或者多个案例,这些案例的状态特征与当前用户的的状态特征最为相似。在本实施例中采用多种相似度量的算法来计算两两案例之间的状态特征属性集的相似度。
具体的计算案例的相似度算法如下:
(1)按照如下计算方法计算输入的当前特征参数和数据库中案例的特征参数集的相似度:
对于当前检测牙列数据x和数据库中案例牙列数据y计算其状态特征之间的相似度,考虑两者的特征参数,对于第k个特征参数,计算特征参数之间的相似度sk(x,y):
对于第k个特征参数,定义一个指示变量δk,如果该特征参数的属性是非对称属性(只有非零属性值才重要的属性称为非对称属性)且两个对象的该属性的值都为0,或者如果一个对象的第k个特征参数的属性具有遗漏值(遗漏值即为空值,有些时候某一个数据对象的某些属性值没有获取到,就称为遗漏值)则有δk=0,否则δk=1。
计算两个对象之间的总相似度similarity(x,y):
(2)将计算得到的各案例按照总相似度降序排序;
(3)取出前K个相似的案例,K为大于0的整数。
通常情况下K取值还会为大于1的整数,用于后续的二次调整和筛选。
在该检索步骤中属于查询和检索处理步骤,随着系统的输入依次搜索和统计相关的案例信息,涉及到大量的数据库查询操作,系统通过SQL命令完成与数据库的交互。
S4,根据采集的当前牙列数据对初步匹配推荐的活动义齿设计方案确定是否需要做再次的调整,并确定最终的义齿设计方案。
对于从上一步得到的K个相似的案例,即K个初步匹配推荐的义齿设计方案,判断其中是否有能够完全适用于解决当前牙列状态的问题的方案,如果有则不需要进行任何修改而进入案例重用阶段,即直接采用该案例中的义齿设计方案作为当前检测牙列的义齿设计方案,反之进入案例修正阶段,即采用某种策略在该初步匹配推荐案例的基础上做适当修改,使之适用于解决当前牙列状态的新问题,并确定最终的最合适当前牙列状态的义齿设计方案。所述判断的方法可以是基于自动评价系数的计算或匹配度打分的计算方法进行判断。
S5,数据库更新步骤,即将当前牙列数据和最终确定的义齿设计方案作为新的案例数据加入活动义齿设计方案数据库中并对数据进行更新,该更新后的数据库可用于下一次检测牙列数据的匹配推荐数据库。
对于当前采集和输入的检测牙列状态与由最终确定的义齿设计方案相关联后构成的新的案例,经过系统判定是否满足学习的条件,若满足则进入案例学习阶段,即将新案例添加到数据库中,并对数据库进行更新,完成系统的学习过程。所述系统判定的方法可以是基于判定系数的计算方法进行判定。
所述活动义齿设计案例数据库是一个包含若干组由牙列状况数据和对应的义齿设计方案构成的案例所组成的数据库,在构建数据库之前,首先需要对牙列数据格式和义齿设计方案数据进行设定。
与上述实施例中活动义齿设计方法相对应的为一种基于智能推荐的活动义齿设计系统,该系统用于实现前述任一实施例中的设计方法。该设计系统包括:
案例数据库构建模块,为基于预定的牙列数据格式建立活动义齿设计案例数据库;
牙列数据检测模块,为通过使用检测设备对当前牙齿状况进行检测,采集表征上下左右牙齿位置关系的当前所有牙齿的状况数据,获得检测后的当前牙列数据,所述当前牙列数据是按照预定的牙列数据格式生成的,包括当前牙齿状况数据和当前牙齿属性参数;
活动义齿设计方案初步匹配推荐模块,为根据采集的当前牙列数据从案例数据库中初步匹配推荐合适的活动义齿设计方案;
活动义齿设计方案调整模块,用于根据采集的当前牙列数据对初步匹配推荐的活动义齿设计方案确定是否需要做再次的调整,并确定最终的义齿设计方案;
数据库更新模块,用于将当前牙列数据和最终确定的义齿设计方案作为新的案例数据加入活动义齿设计方案数据库中并对数据进行更新,该更新后的数据库可用于下一次检测牙列数据的匹配推荐数据库。
通过上述的智能推荐活动义齿设计方案的方法和系统,通过人工智能方法建立的用于铸造支架可摘义齿设计的案例系统,采用分层组建案例库的思想,将义齿设计过程按逻辑关系分成不同层次,真实模拟口腔高级修复专家的临床检查、诊断,并给出修复前推荐计划和最终的义齿修复方案,辅助临床医生进行方案制定,使得大型医院医生减少工作负荷,提高工作质量;输出结果还可以连接3D打印机、输出设计图与标准化工作授权书,直接对接义齿加工厂交加工中心制作义齿。解决由于医师绘画水平、习惯不一,导致医生给技师制作假牙的设计单上支架绘制图标不统一,加工厂可能辨认信息困难的问题,大大提高了义齿制作工作效率,减少返工几率,使得患者拥有更舒适、简单的就医体验。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (6)
1.一种基于智能推荐的虚拟活动义齿设计方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S1,基于预定的牙列数据格式建立活动义齿设计案例数据库;
所述活动义齿设计案例数据库是一个由若干组牙列数据及对应的义齿设计方案构成的案例所组成的数据库;
在对牙齿数据和义齿设计方案按照预设的编码规则进行编号和存储后,一组牙列数据包括其中所有牙齿状况的编码数据以及牙齿的属性参数,且一组牙列数据对应一个活动义齿支架的设计方案,这样相关联的一组牙列数据和一个活动义齿设计方案即构成了一个案例;
S2,使用检测设备对当前牙齿状况进行检测,采集表征上下左右牙齿位置关系的当前所有牙齿的状况数据,获得检测后的当前牙列数据,所述当前牙列数据是按照预定的牙列数据格式生成的,包括当前牙齿状况数据和当前牙齿属性参数;
S3,根据采集的当前牙列数据从案例数据库中初步匹配推荐合适的活动义齿设计方案;
在已构建活动义齿设计案例数据库的基础上,将检测的牙列数据与数据库中的牙列案例数据进行比较,即在数据库中检索与当前采集的牙列数据相似的案例,并根据检索的相似案例给出匹配的活动义齿设计方案作为推荐方案;
S4,根据采集的当前牙列数据对初步匹配推荐的活动义齿设计方案确定是否需要做再次的调整,并确定最终的义齿设计方案;
进一步的,所述一组牙列数据包括按照一定的编码规则对牙列中所有牙齿进行编码的编码数据,首先对于牙列中的每一颗牙齿,将牙齿情况按照AA-B-C-DD的格式进行编码,其中AA位表示牙位,B位表示牙齿是否存在,C位表示松动度,DD表示倾斜方向;
对于每一个义齿设计方案的活动义齿支架,按照EE-F-G-HH的格式进行编码,其中EE位表示牙位,F位表示牙齿是否存在,G位表示与缺牙位置的关系,HH位表示卡环编号。
2.如权利要求1所述的基于智能推荐的虚拟活动义齿设计方法,其特征在于,还包括步骤S5,数据库更新,即将当前牙列数据和最终确定的义齿设计方案作为新的案例数据加入活动义齿设计方案数据库中并对数据进行更新,该更新后的数据库可用于下一次检测牙列数据的匹配推荐数据库。
3.如权利要求1所述的基于智能推荐的虚拟活动义齿设计方法,其特征在于,在进行匹配推荐案例时,采用多种相似度量的算法来计算两两案例之间的状态特征属性集的相似度,从而从数据库中检索出一个或者多个案例,案例的状态特征与当前牙列数据的状态特征最为相似。
4.如权利要求3所述的基于智能推荐的虚拟活动义齿设计方法,其特征在于,具体的计算案例的相似度的方法如下:
(1)按照如下计算方法计算输入的当前特征参数和数据库中案例的特征参数集的相似度:
对于当前检测牙列数据x和数据库中案例牙列数据y计算其状态特征之间的相似度,考虑两者的特征参数,对于第k个特征参数,计算特征参数之间的相似度sk(x,y):
对于第k个特征参数,定义一个指示变量δk,如果该特征参数的属性是非对称属性且两个对象的该属性的值都为0,或者如果一个对象的第k个特征参数的属性具有遗漏值则有δk=0,否则δk=1,
计算两个对象之间的总相似度similarity(x,y):
(2)将各案例按照计算得到的总相似度降序排序;
(3)取出前K个相似的案例,K为大于0的整数。
5.如权利要求4所述的基于智能推荐的虚拟活动义齿设计方法,其特征在于,在步骤S4中,对从步骤S3得到的K个初步匹配推荐的义齿设计方案,判断其中是否有能够完全适用于解决当前牙列状态的问题的方案,如果有则不需要进行任何修改而进入案例重用,即直接采用该案例中的义齿设计方案作为当前检测牙列的义齿设计方案,反之进入案例修正阶段,即在该初步匹配推荐案例的基础上做适当修改,确定最适用于解决当前牙列状态的方案。
6.一种基于权利要求1-5中任一义齿设计方法构建的基于智能推荐的虚拟活动义齿设计系统,其特征在于,该设计系统包括:
案例数据库构建模块,为基于预定的牙列数据格式建立活动义齿设计案例数据库;
牙列数据检测模块,为通过使用检测设备对当前牙齿状况进行检测,采集表征上下左右牙齿位置关系的当前所有牙齿的状况数据,获得检测后的当前牙列数据,所述当前牙列数据是按照预定的牙列数据格式生成的,包括当前牙齿状况数据和当前牙齿属性参数;
活动义齿设计方案初步匹配推荐模块,为根据采集的当前牙列数据从案例数据库中初步匹配推荐合适的活动义齿设计方案;
活动义齿设计方案调整模块,用于根据采集的当前牙列数据对初步匹配推荐的活动义齿设计方案确定是否需要做再次的调整,并确定最终的义齿设计方案;
数据库更新模块,用于将当前牙列数据和最终确定的义齿设计方案作为新的案例数据加入活动义齿设计方案数据库中并对数据进行更新,该更新后的数据库可用于下一次检测牙列数据的匹配推荐数据库。
Priority Applications (1)
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