CN109414305A - 由口内扫描得到的关节运动的虚拟模型 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于由牙科扫描确定虚拟关节运动的方法。该方法包括接收人的上颌弓和下颌弓的数字3D模型，以及牙弓的多个不同咬合姿势的数字3D模型。使上颌弓和下颌弓的数字3D模型与咬合姿势配准，以产生限定咬合姿势的牙弓之间的空间关系的变换。基于数字3D模型和变换，该方法计算下颌弓相对于上颌弓的每个咬合姿势的纯旋转轴线表示。所述虚拟关节运动可用于进行修复或用于诊断目的。

Description

由口内扫描得到的关节运动的虚拟模型
背景技术
随着越来越多的牙医依赖数字印模系统，数字牙科呈增长趋势。这些系统使用口内扫描相机或扫描传统的物理印模以及相关的处理系统，以生成患者牙齿的数字三维(3D)模型。
然后，数字3D模型可用于进行口腔修复和高级诊断诸如检测牙齿磨损。准确的关节运动是进行此类修复和诊断的关键因素。用于机械关节运动的当前数据采集是耗时的并且需要昂贵的模拟装置。具体地，当前技术涉及使用面弓和实验室咬合架的手动过程来捕获下颌关节运动数据以进行复杂的康复。
因此，需要对用于获取关节运动信息的当前手动过程进行数字替换。
发明内容
根据本发明，用于由牙科扫描确定虚拟关节运动的方法包括接收人的上颌弓和下颌弓的数字3D模型，以及接收上颌弓和下颌弓的多个不同咬合姿势的数字3D模型。该方法基于多个不同咬合姿势的数字3D模型确定虚拟关节运动模型，其中包括用于对应于咬合姿势的每个关节运动的下颌弓相对于上颌弓的纯旋转轴线的数字表示。
附图说明
附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分，并且附图与描述一起解释本发明的优点和原理。在附图中，
图1是用于使用由口内扫描得到的数字3D模型生成虚拟关节运动的系统的图；
图2示出了由口内扫描得到的3D牙齿模型；
图3是表示由口内扫描确定虚拟关节运动的流程图；
图4示出了用于扫描以生成虚拟关节运动的咬合姿势；
图5示出了将咬合姿势的扫描与参考扫描配准；
图6示出了将具有旋转分量的平移矢量变换为纯旋转轴线；
图7示出了说明虚拟模型中的关节运动的数字3D模型；
图8示出了上颌弓的数字3D模型；
图9示出了下颌弓的数字3D模型；
图10示出了闭合咬合姿势的数字3D模型；
图11示出了张开咬合姿势的数字3D模型；
图12示出了突出(向前)咬合姿势的数字3D模型；
图13示出了左侧向咬合姿势的数字3D模型；
图14示出了右侧向咬合姿势的数字3D模型；
图15示出了张开姿势的数字3D模型；
图16示出了突出姿势的数字3D模型；
图17示出了左侧向姿势的数字3D模型；
图18示出了右侧向姿势的数字3D模型；
图19示出了数字3D模型中的原始旋转轴线；
图20示出了数字3D模型中的平移矢量；
图21示出了旋转和平移矢量；
图22示出了矢量组合物；
图23示出了具有数字3D模型的矢量；
图24示出了具有数字3D模型的矢量；
图25示出了具有四个不同轴线的数字3D模型，其使下颌骨模型动画化以用于虚拟关节运动；并且
图26是用于应用虚拟关节运动模型的用户界面的图。
具体实施方式
使用数字3D模型在牙科市场变得越来越流行。这些模型可使用口内扫描仪、锥束计算机断层扫描(CBCT)扫描(即3D X射线)或磁共振成像(MRI)直接在体内获得；或者他们可通过扫描牙齿的印模或由牙齿的印模制成的铸件间接获得。间接数据采集方法的一些示例包括但不限于工业计算机断层扫描(CT)扫描(即3D X射线)、激光扫描和图案化光扫描。数字3D模型可用于各种临床任务，包括治疗计划、牙冠和种植体准备、口腔修复修复、正畸设置设计、正畸矫治器设计和诊断辅助，例如评估或直观地说明牙齿磨损。
概述
本发明的实施方案由用口内扫描仪捕获的几个极端咬合扫描计算下颌关节运动的虚拟模型。由于虚拟模型允许再现患者下颌骨相对于上颌骨的任何可能的运动，因此本发明可促进例如假体设计、正畸设置设计、磨损面识别、刻面根本原因识别、牙齿磨损预测、动态遮挡设计和调整(侧向和突出干扰避免、过早接触消除)和其他先进的诊断、预测和治疗计划。关键创新是通过口内扫描仪获得的牙齿表面数据计算下颌骨运动。
图1是用于使用由口内扫描得到的数字3D模型生成虚拟关节运动的系统10的图。系统10包括处理器20，处理器20接收来自口内3D扫描或扫描牙齿的印模或铸件的牙齿或其他口内结构(12)的数字3D模型。系统10还可包括用于根据口内结构的扫描显示数字3D模型的电子显示装置16和用于接收用户命令或其他信息的输入装置18。由扫描得到的患者牙齿的数字3D模型的示例在图2中示出。在美国专利号7,956,862和7,605,817中公开了基于来自多个视图的图像集生成数字3D图像或模型的系统，这两个专利都如同全文陈述一样以引用方式并入本文。这些系统可使用口内扫描仪以从牙齿或其他口内结构的多个视图获得数字图像，并且处理这些数字图像以生成表示扫描牙齿或其他口内结构的数字3D模型或扫描。3D模型或扫描可实现为例如多边形网格或表示被扫描对象的表面或口内结构的点云。
口内结构包括牙列，更典型地是人牙列诸如单个牙齿、象限、完整的牙弓、可以是单独的或各种类型的闭塞的成对的牙弓、软组织(例如，口腔的牙龈和粘膜表面或口周结构诸如嘴唇、鼻子、脸颊和下巴等)等，以及骨骼和任何其他支撑或周围结构。口内结构可能包括口腔内的天然结构和人造结构诸如牙科物体(例如，假体、植入物、器具修复物，修复部件或基台)。
系统10可以用例如台式电脑、笔记本电脑或平板电脑来实现。系统10可通过网络从本地或从远程接收3D扫描。显示装置16可用任何电子显示器实现，例如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器或有机发光二极管(OLED)显示器。输入装置18可用用于输入信息或命令的任何装置来实现，例如键盘、麦克风、光标控制装置或触摸屏。系统10的部件也可组合，例如，平板电脑可将处理器、显示器和触摸屏输入装置合并成单个单元。
图3是表示用于由口内扫描确定虚拟关节运动的方法的流程图。如下面进一步说明的，该方法包括接收数字3D模型或扫描1-n(步骤22)，由包括突出(和任选地后移)、张开、侧向左和侧向右旋转轴线的扫描确定关节运动(步骤24)，输出表示人的下颌骨的运动的虚拟关节运动模型(步骤26)，以及基于用于纯旋转轴线或其他类型输入的用户输入显示虚拟关节运动模型的姿势(步骤28)。如下面进一步说明的，用于确定关节运动的步骤24包括使咬合姿势的扫描与参考扫描配准(步骤23)，确定平移矢量和原始旋转轴线(步骤25)，以及由平移矢量和原始旋转轴线确定纯旋转轴线(步骤27)。该方法可以软件或固件模块实现，以由处理器诸如处理器20执行，并且该方法可能使用云计算来实现。虚拟关节运动模型可被显示在显示装置诸如显示装置16上，并且用户可经由显示装置16和输入装置18与虚拟关节运动模型进行交互。
该方法的输入是下颌骨扫描、上颌骨扫描和以下五个咬合姿势扫描：闭合的(中心/最大牙尖吻合)；张开的向前或突出的(和任选地后移的)；侧向左；以及侧向右。图4示出了下颌(下)牙弓31位置相对于上颌(上)牙弓30的这些咬合姿势。该方法找到这些下颌弓和上颌弓对五次咬合扫描中每一次的最佳配合配准，确定对于每一个的下颌骨和上颌骨之间的相对关系。图5示出了将咬合姿势的扫描与参考扫描配准。具体地，并且在该示例中，与闭合位置中的上颌弓30和下颌弓31的扫描相对应的闭合咬合扫描32用作参考扫描，并且咬合位置的扫描、右扫描33、向前扫描34、张开扫描35和左扫描36均与闭合扫描32配准。除了闭合扫描32之外，其他扫描可用作用于配准的参考扫描。
使用上颔骨作为固定参考坐标系，该方法将这些相对关系变换为共享坐标系以获得描述每个单独类型的关节运动相对于闭合姿势的极端下颌骨姿势的变换，具体是闭合到张开，闭合到突出，闭合到侧向左，以及闭合到侧向右。然后，反映达到该特定姿势的下颌骨运动的在闭合姿势和相应咬合姿势之间的下颌位置和取向的各种形式的插值是可能的。然后，虚拟关节运动模型中的整体下颌骨运动可表示为在插值的各个阶段的四个单独关节运动变换的复合变换，从而根据物理解剖约束限制插值。除了极端下颌骨姿势到这些姿势位置的极限之外，可使用具有显著位移或至少足够位移的其他下颌骨姿势来产生虚拟关节运动。
对于每个姿势，下颌骨从闭合姿势到其他姿势中任一个的运动可描述为旋转矩阵和坐标原点的平移矢量的组合(围绕坐标轴x，y，z的三次旋转的复合)。这种组合(旋转加平移矢量)通常称为“3D变换矩阵”或更狭义地称为“刚体变换”。
在人类下颌骨运动的特定情况下，可能的运动被机械地调节到充当“球窝关节”的髁和窝。这种“球关节”运动的特殊调节允许将下颌骨运动中任一个(来自不同姿势)描述为独特的纯旋转(无平移)，而不是旋转加平移的组合(如任何通用运动所需)。图6示出了用于在颅窝中的髁的这种特定“球关节”运动中将平移矢量加上旋转分量变换为围绕唯一轴线的纯旋转的方法。
图4和图5中所示的扫描和姿势连同姿势扫描与参考扫描的配准一起提供了起始点41(下颌骨3D物体坐标原点)和42(下颌骨初始点的终点)之间的平移矢量40以及称为原始旋转轴线的旋转矢量46分量。具有旋转矢量46的平移矢量40等同于穿过计算点44的纯旋转轴线47。以这种方式，从原始姿势到最初被描述为围绕轴线46的旋转(角度45)和通过平移矢量40的平移(从点41到点42)的组合的任何给定姿势的移动可被描述为围绕轴线47的独特纯旋转(旋转角度45)。执行该变换以将下颌骨位置(张开、右、左、向前)中每一个的平移矢量和原始旋转轴线变换为这些位置中每一个的纯旋转轴线，并且围绕这四个纯旋转轴线的下颌骨的组合运动提供了虚拟关节运动模型，如图7所示。具体地，该虚拟关节运动模型使用图7中所示的纯旋转轴线来模拟综合下颌骨运动，作为咬合姿势扫描之间的四个简单的下颌骨运动的组合，如下：张开到闭合；突出或向前至闭合；侧向右向前至闭合；以及侧向左向前至闭合。
输入扫描
用于生成虚拟关节运动模型的输入数据包括七个口内扫描：如图8所示的上颌弓的扫描；如图9所示的下颌弓的扫描；如图10所示的闭合(中心，最大内部间)咬合姿势的扫描；张开咬合姿势的扫描，包括中间对象以保持牙弓之间的空间关系，如图11所示；如图12所示的突出(向前)咬合姿势的扫描；如图13所示的左侧向咬合姿势的扫描；以及如图14所示的右侧向咬合姿势的扫描。图8-14中的数字3D模型或扫描可使用如上所述的口内扫描仪获得，并且说明来自同一患者的此类输入扫描。
这些扫描也可能从患者的扫描库中获得，或者通过扫描患者牙齿的印模或铸件来获得。输入扫描优选地包括完整的牙弓，但可能仅包括部分牙弓。咬合姿势扫描可包括扫描极端咬合姿势至此类运动的极限，或者另选地，扫描具有显著位移但不受限制的咬合姿势。在侧向姿势中，工作侧髁必须处于后部位置，作为“球形接头”旋转而没有任何平移。另一个髁将向前平移，但是扫描应该在没有下颌骨的任何整体突出的情况下完成。在旋转中使用工作侧髁进行扫描仅能够通过纯旋转模型进行准确的运动表示。
计算最佳拟合配准和变换
在咬合姿势扫描中的每一个中配准各个下颌弓扫描和上颌弓扫描。配准包括通过咬合扫描找到牙弓扫描(下颌骨或上颌骨)的最佳几何拟合，并且是用于两个或更多个3D模型的配准的已知算法的应用。例如，用于配准3D数据的一种方法是称为迭代-最近点(ICP)匹配的已知算法。其他配准算法在美国专利申请公布2016/0004811中公开，该专利申请公布如同全文陈述一样以引用方式并入本文。
通过咬合扫描对两个牙弓的配准使得能够计算3D变换，该3D变换在该咬合扫描的姿势中定义两个牙弓扫描之间的空间关系。上颌骨被认为是固定在默认坐标空间中。下颌骨和上颌骨被认为是可在空间中移动但不能改变尺寸的刚性物体。因此，每个咬合配准变换描述了下颌骨相对于上颌骨的相对平移(位置)和旋转(取向)。
对于上述咬合扫描，发现咬合配准。在以下姿势中为下颌骨找到变换矩阵：如图15所示的张开姿势；如图16中所示的突出姿势；如图17中所示的左侧向姿势；以及如图18中所示的右侧向姿势；如图15-18中所示，这些姿势的这些咬合扫描在该示例中与闭合咬合姿势扫描配准，或者与作为参考扫描的不同扫描配准。
每个变换可表示为包含下颌骨相对于上颌骨的旋转和平移的3D矩阵，其中旋转表示为围绕三个坐标轴(X、Y和Z)的三个旋转，即欧拉角。存在其他等效表达式，诸如轴角旋转加上平移矢量或四元数旋转加上平移矢量。例如，变换可存储在数据库中，其中旋转存储为3×3子矩阵，并且平移存储为矩阵中列的三个元素。然后使用这些变换来确定对应的纯旋转轴线。
在配准的一些实施方案中，上颌弓由上颌牙弓、上颌牙槽突、腭、颅骨或头部的可识别部分组成，不包括下颌骨。具体地讲，计算的纯旋转轴线可与颞下颌关节(窝的后部和上部隆起角)形态物理连接。因此，通过配准口腔的时间固定部分(腭)，可在任何进一步的时间为同一患者重新调用在给定时间获得的虚拟关节运动。当在新扫描中配准腭与同一患者的先前扫描的腭并且包含虚拟关节运动信息时，这些计算的纯旋转轴线将被准确地转移到新扫描。因此，患者的虚拟关节运动信息可从一个扫描转移到另一个扫描。
等效姿势和插值表示
一旦已知配准变换，就可使用闭合姿势和其他单独咬合姿势之间的插值来移动下颌骨。刚性变换通常被分解为旋转和平移分量，这些分量被单独插值，然后重新组合成插值变换。可能有多种类型的插值。两个分量的线性插值将导致通过空间的直线路径以及伴随的旋转。可使用高阶内插或基于表的内插来模拟物理导出的运动路径。本文描述的方法使用姿势变换的替代表示，其仅使用旋转分量来实现运动，该运动在内插时遵循通过空间而不是直线的圆弧。这种替代表示更接近于自然颌运动的旋转行为。该表示被称为“纯旋转”并且为包含平移和旋转的变换提供等效或对应的旋转，因为纯旋转导致相同的最终姿势。
下面描述的是找到该等效或对应的纯旋转表示所需的计算。首先，该方法找到纯旋转轴线和旋转角度，然后其找到纯旋转轴线的一个点以确定纯旋转轴位置，使得纯旋转获得期望的最终姿势而无需额外的平移。
查找原始旋转轴线和旋转角涉及以下内容。刚体运动可描述为取向(3x3旋转矩阵，其表示围绕三个坐标轴的旋转)加上平移(平移矢量，其表示从坐标空间原点开始并且在等效点处结束的矢量)。
令R为给定运动的3x3旋转矩阵，其分量标记为：
旋转角度被计算为：
原始旋转轴线被计算为：
在纯旋转轴线上找到一个点涉及以下内容。纯旋转需要定义包括其位置的纯旋转轴线的线方程。上面的几何形状产生原始旋转轴线，其穿过坐标空间原点，改变物体被变换的取向，但是忽略原始变换的平移分量。期望的纯旋转需要在某个偏移处平行于原始旋转轴线的纯旋转轴线，使得围绕纯轴线的旋转(没有平移操作)将实现与原始变换(包括平移分量)相同的结果。
图19表示在先前部分中获得的坐标系(X，Y，Z)和原始旋转轴线。图20示出了原始坐标系、变换的下颌骨以及在先前部分中获得的平移矢量。从矢量角度来看，图21中示出了该情况。
找到纯旋转轴线的一个点的关键是考虑以下条件。纯旋转轴线将平行于穿过原点的原始旋转轴线。定义从平移矢量的中点开始并垂直于平移矢量的线(在图22-24中命名为辅助线)将与纯旋转轴相交。旋转以满足该辅助线的角度将是旋转角度的一半。根据定义，原始旋转轴线将始终垂直于平移矢量。该矢量组合物如图22所示。
在图22-24中标识为纯旋转轴线的纯旋转轴线将在点R处与辅助线相交。距离“d”(从原点到点R)将精确地是距离原点的旋转半径。线d和辅助线之间的角度将是之前计算的纯旋转角度的一半(考虑到辅助线是从平移矢量的中间开始构建的)。对于所涉及的矢量、线和点的另一个说命，参见包括来自不同视角的对象(原始的和移动的)的图23和图24。
根据这种情况，该方程是：
点R：(XR,YR,ZR)
点P：(Xp,Yp,Zp)
点Po(平移矢量的中点)：(Xo,Yo,Zo)，定义为
u1(辅助线方向的单一矢量)：(u1x,u1y,u1z)
旋转角度：Φ
获得参数u1作为平移矢量和原始旋转轴之间的归一化矢量积(两者都可从先前步骤获得)。
辅助线方程可写成：
XR＝X0+λu1x
YR＝Y0+λu1y
ZR＝Z0+λu1z
应用基本三角学(其中O是原点)：
所以旋转半径可表示为：
但是距离“d”也可以基于点O和R表示如下：
d2＝xR 2-YR 2+ZR 2＝(Xa+λu1x)2+(Ya+λu1y)2+(Za+λu1x)2＝(u1x 2+u1y 2+u1z 2)λ2+2(X0u1x+Y0u1y-Z0u1z)λ-(X0 2-Y0 2+Z0 2)(2)
但是，
u1x 2+u1y 2+u1z 2＝1，假如u1是单一矢量
X0u1x+Y0u1y+Z0u1z是点积并且等于0，假如正交于
因此，组合公式(1)和(2)，以下是用于确定λ的方程：
因此，最后，该方法获得x的值，该值确定纯旋转轴线上的点R如下：
最后，点R可表示为
重复该过程以获得四个姿势的纯旋转轴线中每一个的旋转点。对于使下颌骨模型动画化的四个不同轴线的该过程获得的纯旋转轴线在图25中示出。例如，四个纯旋转轴线的旋转点和对应的旋转角度可存储在数据库中。
通过组合和约束个别变换的复合运动
下颌骨的全部运动范围可由不同插值状态下的各个变换组成。根据其他运动的插值参数约束给定的插值参数可帮助将运动范围限制为更忠实地表示物理现实。
借助于表示颌的极端或显著偏移，五个咬合配准中的每一个在一些方向上建立下颌骨运动的约束。例如，下颌骨相比于最左边的咬合姿势不能向左移动地更多，下颌骨也不能比闭合咬合配准更接近。因此，作为示例性参考的个体极端姿势和闭合姿势之间的(并且不是外推)之间的内插提供了一组约束。该方法的示例约定是插值参数0表示闭合姿势，参数1表示其他咬合扫描中的一个的咬合姿势。0和1之间的参数表示两个扫描极端之间的中间姿势。
全面的虚拟关节运动模型包括可表示为一组四个插值参数的四个插值姿势的组合。在图26的用户界面中示出了示例，其中右下方显示的滑块(张开、右、左、前)对应于四个插值参数。该用户界面可显示在显示装置16上。用户可使用输入装置18(例如，光标控制装置)来调整所显示的滑块，以查看所显示的虚拟关节运动模型的对应运动。调整滑块导致两个端点之间的对应纯旋转的旋转，用于所选择类型的运动或姿势。滑块还具有动画模式以实现连续运动，包括由用户确定的相位差使多个滑块同时动画化以模拟不同的复杂运动周期。除了滑块之外，例如可使用触摸屏，以在四个姿势的组合中移动下颌弓的显示的表示。
要约束运动范围以匹配物理现实，可对插值值施加额外的限制。例如，不能同时使用左右运动。这可被表示为限制两个相应的插值参数，使得至多其中一个是非零的。旋转值可限定为正值-右轴仅对侧向右移动有效；左轴仅对侧向左移动有效。为了将侧向旋转与张开旋转相结合，张开旋转轴线必须根据侧向旋转在空间中旋转。换句话说，开闭铰链必须相对于侧向旋转的下颌骨旋转，就像真人下颌骨一样。还可使用其他类型的约束。可添加基于人体运动研究的更细致的基于物理的约束。在运动期间牙弓之间的碰撞检测可用于防止牙弓之间的相互穿透，例如相对的牙齿表面之间的相互穿透。

Claims (22)

1.一种用于由牙科扫描确定虚拟关节运动的方法，包括以下步骤：
接收人的上颌弓和下颌弓的数字3D模型；
接收所述上颌弓和所述下颌弓的多个不同咬合姿势的数字3D模型；以及
基于所述多个不同咬合姿势的数字3D模型，确定虚拟关节运动模型，包括所述下颌弓相对于所述上颌弓的纯旋转轴线。
2.根据权利要求1所述的方法，其中接收多个不同咬合姿势的数字3D模型的所述步骤包括接收闭合咬合姿势、张开咬合姿势、突出咬合姿势、左侧向咬合姿势和右侧向咬合姿势的数字3D模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定步骤包括使所述上颌弓和所述下颌弓的数字3D模型与所述多个不同咬合姿势的数字3D模型配准。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述上颌弓由上颌牙弓、上颌牙槽突、腭、颅骨或头部的可识别部分组成，不包括下颌骨。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括由所述配准确定变换矩阵，所述变换矩阵包含用于所述多个不同咬合姿势中每一个的旋转子矩阵和平移矢量。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述确定步骤包括确定与所述突出姿势相关的纯旋转轴线。
7.根据权利要求2所述的方法，其中所述确定步骤包括确定与所述张开姿势相关的纯旋转轴线。
8.根据权利要求2所述的方法，其中所述确定步骤包括确定与所述侧向右姿势相关的纯旋转轴线。
9.根据权利要求2所述的方法，其中所述确定步骤包括确定与所述侧向左姿势相关的纯旋转轴线。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括在电子显示装置上显示所述虚拟关节运动模型。
11.一种用于由牙科扫描确定虚拟关节运动的系统，包括：
用于接收人的上颌弓和下颌弓的数字3D模型的模块；
用于接收所述上颌弓和所述下颌弓的多个不同咬合姿势的数字3D模型的模块；以及
用于基于所述多个不同咬合姿势的数字3D模型确定虚拟关节运动模型的模块，其中包括所述下颌弓相对于所述上颌弓的每个咬合姿势的纯旋转轴线表示。
12.根据权利要求11所述的系统，其中用于接收多个不同咬合姿势的数字3D模型的所述模块包括用于接收闭合咬合姿势、张开咬合姿势、突出咬合姿势、左侧向咬合姿势和右侧向咬合姿势的数字3D模型的模块。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述确定模块包括用于使所述上颌弓和所述下颌弓的数字3D模型与所述多个不同咬合姿势的数字3D模型配准的模块。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述上颌弓由上颌牙弓、上颌牙槽突、腭、颅骨或头部的可识别部分组成，不包括下颌骨。
15.根据权利要求13所述的系统，还包括用于由所述配准计算变换矩阵的模块，所述变换矩阵包含用于所述多个不同咬合姿势中每一个的旋转子矩阵和平移矢量。
16.根据权利要求12所述的系统，其中所述确定模块包括用于确定与所述突出姿势相关的纯旋转轴线的模块。
17.根据权利要求12所述的系统，其中所述确定模块包括用于确定与所述张开姿势相关的纯旋转轴线的模块。
18.根据权利要求12所述的系统，其中所述确定模块包括用于确定与所述侧向右姿势相关的纯旋转轴线的模块。
19.根据权利要求12所述的系统，其中所述确定模块包括用于确定与所述侧向左姿势相关的纯旋转轴线的模块。
20.根据权利要求11所述的系统，还包括用于在电子显示装置上显示所述虚拟关节运动模型的模块。
21.一种用于由牙科扫描确定和显示虚拟关节运动的方法，包括以下步骤：
接收人的上颌弓和下颌弓的数字3D模型；
接收所述上颌弓和所述下颌弓的多个不同咬合姿势的数字3D模型；
基于所述多个不同咬合姿势的数字3D模型，确定虚拟关节运动模型，包括所述下颌弓相对于所述上颌弓的多个纯旋转轴线；以及
基于用于围绕所述纯旋转轴线的一个或多个旋转的用户输入，在电子显示装置上显示所述虚拟关节运动模型的姿势。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述确定步骤包括确定与突出姿势、张开姿势、侧向右姿势和侧向左姿势相关的纯旋转轴线。
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