CN111195161B - 利用缺失牙齿预测的牙科分析 - Google Patents

Abstract

本文提供了用于分析患者牙弓以生成齿列的治疗计划的方法和设备。本文特别描述了用于在患者缺失一颗或多颗牙齿时分析患者牙弓的方法和设备。提供方法和设备，以在牙齿扫描后正确地对患者牙弓的牙齿进行编号，包括在牙齿扫描后自动检测缺失的牙齿并估计缺失牙齿的尺寸。提供方法和设备，以进行使用缺失牙齿的估计的尺寸的患者牙弓的分析。还提供了用于设计和制造矫正器的方法和设备。

Description

利用缺失牙齿预测的牙科分析

相关申请的交叉引用

本说明书中提及的所有出版物和专利申请均通过引用整体并入本文，其程度如同每个单独的出版物或专利申请被具体和单独地指出通过引用并入。

背景技术

正齿或牙科治疗计划可以改善患者齿列的功能和美观。然而，创建这种治疗计划可能是高度复杂的。因此，可以辅助用户(例如，包括牙科医生、正齿医生、牙科技术员等的牙科从业者)的一个或多个工具将是非常有用的。这种工具可以帮助分析患者的现有齿列和/或可以提供指导齿列的改善和可能的治疗效果的洞察力。

特别地，当一颗或多颗牙齿缺失时，可能难以设计治疗计划。人的齿列可包括在人的牙弓扫描中未出现的缺失或未萌出的牙齿。牙齿可能出于多种原因而缺失，包括遗传、先前拔牙或由于创伤或活动造成的牙齿损失。未萌出的牙齿可包括未萌出到患者牙弓中的牙齿(诸如儿科患者的恒齿)。缺失的牙齿可能难以利用牙齿扫描技术来识别。更具体地说，许多牙齿扫描技术执行患者牙弓的光学扫描，并使用三维(3D)牙齿网格模型来表示牙弓中的牙齿。这种3D牙齿网格模型可以帮助从业者使牙齿排列可视化和/或模拟治疗结果。许多数字扫描技术使用自动牙齿分割系统(例如，在3D牙科网格模型中识别和/或编号单颗牙齿和/或牙科特征的自动系统)。不幸的是，缺失和/或未萌出的牙齿可能被自动牙齿分割系统和/或常规数字扫描技术错误识别或完全错过。提供可帮助分析和/或指导可以考虑缺失牙齿的治疗的一个或多个工具将是特别有帮助的。

发明内容

本文描述了用于辅助诸如牙科医生、正齿医生或牙科技术员的用户准备治疗计划以改善患者齿列的方法和设备(例如，装置和系统，包括计算机实现的指令)。这些方法和设备中的任何一个可以解决在计算机模型中精确地识别缺失的牙齿的一个或多个需要，以精确地生成用于正齿诊断和治疗的3D牙齿网格模型。例如，这些方法和设备中的任何一个可被设置为自动确定诸如牙齿的牙齿结构是否从患者牙弓缺失，并且提供缺失的牙齿结构的尺寸(诸如近中远宽度)的精确近似，并且进一步使用近似尺寸来估计和输出患者牙齿的相对尺寸的度量。所得到的度量可以帮助用户体现患者的齿列和/或设计用于改善患者齿列的一个或多个治疗计划。

在一个方面中，患者牙弓的牙齿可以被适当地重新编号以考虑相邻牙齿之间的间隙或大距离。如果相邻牙齿之间的间隙或大距离超过间隙阈值，则在该间隙或阈值之后的牙齿可以被适当地重新编号。在另一方面中，患者牙弓中的相邻牙齿之间的间隙或大距离可以指示缺失牙齿的存在。

在另一方面中，可以评估牙齿或相邻牙齿的宽度或尺寸，以确定在存在缺失齿的情况下的不正确的牙齿编号。可以评估牙齿的近中远宽度和/或颊舌宽度，以确定牙齿是臼齿还是双尖齿，并且可以相应地对牙齿重新编号。

在一个方面中，提供了形成正齿治疗计划的方法的示例，包括在处理器中接收患者牙弓的扫描，在处理器中确定至少一颗牙齿在牙弓中缺失，估计缺失的牙齿的宽度，使用估计的牙齿宽度执行分析(例如，确定上齿与下齿的比率等)，以及使用牙齿的分析创建正齿治疗计划以重新定位患者的至少一颗牙齿。在一些变型中，分析可以是Bolton分析(例如，整体Bolton分析或前部Bolton分析等)，其是用于确定上颌与下颌齿的尺寸之间的差异以帮助确定最佳牙弓间关系的牙齿分析。这些分析中的任何一个可在正齿治疗计划期间使用，以改善患者的最终牙齿位置。

在各个方面中，间隙阈值包括至少为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm或者至少为3mm的距离。

在一个方面中，方法还可包括创建牙科器械，其被设置为根据正齿治疗计划重新定位患者的至少一颗牙齿。

在一个方面中，提供了一种非暂时性计算装置可读介质，其具有存储在其上的指令，这些指令可由处理器执行以使计算装置接收沿着患者牙弓的牙齿曲线的牙齿扫描，确定至少一颗牙齿缺失，估计缺失牙齿的宽度，并且执行考虑缺失牙齿的分析。

在一个方面中，间隙阈值包括至少为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm或者至少为3mm的距离。

本文描述了用于向用户提供度量的方法。该度量可以辅助用户设计治疗计划。例如，一种方法可包括：在处理器中接收患者牙齿的扫描；从患者的牙齿的扫描中估计患者牙齿中的至少一些的近中远宽度；识别患者牙齿的扫描中的缺失牙齿；估计缺失牙齿的近中远宽度；使用缺失牙齿的估计的近中远宽度和患者牙齿中的至少一些的近中远宽度来计算患者牙齿的相对尺寸的度量；并且输出患者牙齿的相对尺寸的度量。

例如，方法可包括：在处理器中接收患者牙齿的扫描；基于该扫描显示患者牙齿的模型；并且在用户选择显示患者牙齿的相对尺寸的度量的控制件时，触发处理器以执行以下步骤：从患者牙齿的扫描中确定患者牙齿中的至少一些牙齿中的每个的近中远宽度；识别患者牙齿的所述扫描中的缺失牙齿；估计缺失牙齿的近中远宽度；使用缺失牙齿的估计的近中远宽度和患者牙齿中的至少一些牙齿中的每颗牙齿的近中远宽度来计算患者牙齿的相对尺寸的度量；以及显示患者牙齿的相对尺寸的度量。

如上所述，在这些方法中的任何一种中，识别缺失的牙齿可包括：自动检测牙弓中的相邻牙齿之间的任何间隙；如果检测到的间隙超过间隙阈值，则在处理器中确定至少一颗牙齿在牙弓中缺失。间隙阈值可包括至少为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm的距离。

计算度量可包括计算患者的下颌齿中的全部或一些的近中远宽度与患者的上颌齿中的全部或一些的近远中宽度的比率，其中，上颌齿中的全部或一些或下颌齿中的全部或一些的近远中宽度包括缺失牙齿的估计的近远中宽度。例如，计算度量可包括确定全牙Bolton比率(例如，下颌的十二颗牙齿的和除以上颌的十二颗牙齿的和乘以100)，确定前牙Bolton比率(例如，下颌的六颗牙齿的和除以上颌的六颗牙齿的和乘以100)，和/或确定患者牙齿的尺寸的一些其它度量，诸如颊侧走廊等。

例如，缺失牙齿的近中远宽度可以基于对侧牙齿的近中远宽度来估计。可选地，可以使用Tanaka-Johnston分析来估计缺失牙齿的近中远宽度。

这些方法中的任何一种可包括创建正齿治疗计划，以使用患者牙齿的相对尺寸的度量来重新定位患者牙齿中的至少一个。例如，治疗计划可包括生成一系列牙齿矫正器以调整或修改患者的齿列；和/或减小患者牙齿中的一个或更多颗牙齿的尺寸，例如，通过邻面去釉。这些方法或设备中的任一个可包括创建牙科器械，该牙科器械被设置为根据正齿治疗计划重新定位患者的至少一颗牙齿。

度量可以与患者牙齿的数字模型一起显示。例如，输出患者牙齿的相对尺寸的度量可包括在基于扫描的患者牙齿的模型上显示患者牙齿的相对尺寸的度量。在一些变型中，患者牙齿的模型可以连同度量和牙齿上的一个或多个标记一起显示，这些标记对应于近中远宽度的测量。可以显示或指示缺失牙齿的位置。在一些变型中，可以示出包括缺失的一颗或多颗牙齿的全部或一些牙齿的牙齿尺寸的列表。例如，可以显示全部或一些牙齿的近中远宽度。

本文还描述了其上存储指令的非暂时性计算装置可读介质，这些指令可由处理器执行以使计算装置执行本文所包括的任何方法。例如，一种非暂时性计算装置可读介质，具有存储在其上的指令，这些指令可由处理器执行以使计算装置执行以下步骤：在处理器中接收患者牙齿的扫描；从患者牙齿的扫描估计患者牙齿中的至少一些的近中远宽度；识别患者牙齿的扫描中的缺失牙齿；估计缺失牙齿的近中远宽度；使用缺失牙齿的估计的近中远宽度和患者牙齿中的至少一些的近中远宽度来计算患者牙齿的相对尺寸的度量；以及输出患者牙齿的相对尺寸的度量。

通常，本文描述的方法可以是计算机实现的方法。例如，计算机实现的方法可包括：在处理器中采集患者牙弓的虚拟表示；将患者牙弓的虚拟表示分割成多个单颗牙齿，并且分配对应于患者牙弓的虚拟表示中的每颗牙齿的解剖学标识符；并且显示患者牙弓的虚拟表示；并且在用户选择显示患者牙齿的相对尺寸的度量的控制件时，触发处理器以执行以下步骤：从患者牙齿的扫描中确定患者牙齿中的至少一些牙齿中的每一个的近中远宽度；确定患者牙弓的虚拟表示是否包含至少一个缺失的牙齿结构，该至少一个缺失的牙齿结构与患者牙弓的虚拟表示中的至少两个相邻牙齿不一致；通过利用对应于缺失的牙齿结构的解剖学标识符修改模型牙弓的模型分割来创建扫描的牙弓的分割；估计缺失的牙齿结构的近中远宽度；使用缺失的牙齿结构的估计的近中远宽度和患者牙弓的虚拟表示中的至少一些牙齿中的每颗牙齿的近中远宽度来计算患者牙齿的相对尺寸的度量；以及显示患者牙齿的相对尺寸的度量。

确定患者牙弓的虚拟表示是否包含至少一个缺失的牙齿结构可包括：自动检测牙弓中的相邻牙齿之间的任何间隙；如果检测到的间隙超过间隙阈值，则确定至少一颗牙齿在牙弓中缺失。如上所述，间隙阈值包括至少为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm的距离。

通常，患者牙弓的虚拟表示可以从以下中的一个或多个采集：光学扫描、口内扫描和患者的物理印模的图像捕捉。

例如，一种系统可包括：一个或多个处理器；耦合到该一个或多个处理器的存储器，存储器被设置为存储计算机程序指令，这些计算机程序指令在由处理器执行时使处理器执行计算机实现的方法，该方法包括：在处理器中接收患者牙齿的扫描；基于该扫描显示患者牙齿的模型；以及在用户选择显示患者牙齿的相对尺寸的度量的控制件时，触发处理器以执行以下步骤：从患者牙齿的扫描确定患者牙齿中的至少一些牙齿中的每颗牙齿的近中远宽度；识别患者牙齿的扫描中的缺失牙齿；估计缺失牙齿的近中远宽度；使用缺失牙齿的估计的近中远宽度和患者牙齿中的至少一些牙齿中的每颗牙齿的近中远宽度来计算患者牙齿的相对尺寸的度量；以及显示患者牙齿的相对尺寸的度量。

附图说明

在随后的权利要求中具体阐述了本发明的新的特征。通过参考下文的详细描述和附图将获得对本公开的特征和优点的更好理解，下文详细描述阐述了利用本公开原理的说明性实施例，在附图中：

图1A至图1B分别示出了由于缺失的牙齿的不正确和正确编号的患者牙齿的3D模型。

图2A是示出被设置为数字扫描在其内具有异常牙齿的牙弓的计算环境的示例的图示。

图2B是示出缺失牙齿处理引擎的示例的图示。

图3A是显示患者牙齿的3D模型并包括考虑缺失牙齿的相对宽度比率的分析(例如，全牙和前牙Bolton分析)的图形用户界面的示例。

图3B是显示患者牙齿的3D模型并包括相对宽度比率的分析(例如，全牙和前牙Bolton分析)的图形用户界面的示例。

图4示出了描述用于在缺失牙齿的情况下正确地对牙齿编号的牙齿重新编号处理的流程图。

图5示出了描述用于在患者具有一个或多个缺失牙齿时自动执行患者牙弓的分析的方法的流程图。

图6示出了描述估计缺失切牙的宽度的方法的流程图。

图7示出了描述估计缺失犬齿的宽度的方法的流程图。

图8示出了描述估计缺失前臼齿的宽度的方法的流程图。

图9是示出了用于设计和制造正齿矫正器的数据处理系统的示例的简化框图。

具体实施方式

本公开涉及用于在自动牙齿分割期间识别缺失的牙齿并且在正齿应用中应用考虑缺失的一颗或多颗牙齿的分析的系统、方法、计算装置可读介质和装置。本文的系统、方法和计算装置解决了与患者牙弓的模型的设计和分割相关的技术问题，包括识别缺失的牙齿并且在考虑缺失的牙齿的同时执行分析。

在美国专利第5,975,893号和公开的PCT申请WO 98/58596中详细描述了包括弹性聚合物定位器械的这种牙科器械的计划和制造，所述文献通过引用并入本文用于所有目的。采用美国专利第5,975,893号中描述的技术的牙科器械的系统可从加利福尼亚州圣克拉拉市的Align Technology公司以Invisalign System为商品名商购获得。

在具体实施方式部分中，术语“正齿矫正器”、“矫正器”或“牙齿矫正器”的使用与术语“器械”和“牙科器械”的使用在牙科应用方面同义。为了清楚起见，在下文中，在使用和应用器械的背景、更具体地在“牙科器械”的背景内描述实施例。

当患者已经被识别为具有一个或多个缺失牙齿时，下面描述的方法可被整合到正齿治疗计划中。可以自动地(例如，使用计算装置)识别出患者的牙弓包含缺失的牙齿。例如，识别可以由计算系统通过评估患者牙齿或牙弓的数据(诸如扫描或牙齿印模)自动地执行。

如本文所述，口内扫描仪可对患者的牙弓成像并生成该牙弓的虚拟三维模型。在口内扫描程序(也称为扫描会话)期间，口内扫描仪的用户(例如，牙科从业者)可生成牙齿位点、牙齿位点的模型或其它对象的多个不同图像(也称为扫描或医学图像)。图像可以是离散图像(例如，对准即拍图像)或来自视频的帧(例如，连续扫描)。口内扫描仪可以自动生成患者牙齿的3D模型，其可以用于治疗计划。

使用数字扫描技术、特别是使用自动牙齿分割系统的那些技术，难以识别缺失和/或未萌出的牙齿。如本文所使用的自动牙齿分割系统可包括使用自动代理来识别和/或编号单颗牙齿和/或牙齿的虚拟表示(诸如由数字扫描得到的3D牙齿网格模型中表示的牙齿)的牙齿特征的系统。

沿着牙齿曲线扫描的基本牙齿分割处理可能无法识别缺失或未萌出的牙齿，并且还可能对识别到的牙齿不正确地编号。因为所有牙齿通常依次编号。

本公开提出了一种或多种新的处理，用于在牙齿分割处理期间识别和/或编号全部牙齿，包括缺失或未萌出的牙齿。本文的一些实施方式可以解决与优化和/或增大数字牙齿扫描技术的准确性相关的技术问题。有利地，本文描述的牙齿分割处理可以：1)在考虑缺失或未萌出牙齿的同时正确地对牙齿重新编号，2)在考虑缺失牙齿的同时执行对患者齿列的分析。

图1A示出了在不考虑间隙或缺失牙齿的情况下来自基本牙齿分割处理的牙齿编号。如图1A所示，由于缺失的牙齿30，牙齿32和31分别被错误地编号为牙齿31和30。错误的编号是由于从前牙到后牙依次编号牙齿而未考虑间隙或缺失的牙齿。因此，在图1A中，下颌上的简单编号序列可以始于切牙25，并且朝向臼齿依次增加。由于在图1A中牙齿30(第一臼齿)缺失，简单的编号序列将会将牙齿31(第二臼齿)不正确地编号为牙齿30，并且将会将牙齿32(第三臼齿)不正确地编号为牙齿31。相反，图1B示出了正确编号的牙齿32和31。

图2A是示出被设置为数字地扫描其内缺失牙齿的患者牙弓的计算环境300A的示例的图示。环境300A包括计算机可读介质352、扫描系统354、齿列显示系统356和扫描处理系统358。计算环境300A中的一个或多个模块可以彼此耦合或耦合到未明确示出的模块。

本文中讨论的计算机可读介质352和其它计算机可读介质旨在表示各种潜在的适用技术。例如，计算机可读介质352可以用于形成网络或网络的一部分。在两个组件共同位于装置上的情况下，计算机可读介质352可包括总线或其它数据通道或平面。在第一组件被共同定位在一个装置上而第二组件被定位在不同装置上的情况下，计算机可读介质352可包括无线或有线后端网络或LAN。如果适用，计算机可读介质352还可包含WAN或其它网络的相关部分。

扫描系统354可包括计算机系统，该计算机系统被设置为捕捉患者牙弓的静止图像、视频和/或其它媒体。扫描系统354可包括存储器、一个或多个处理器和检测患者牙弓上的轮廓的传感器。扫描系统354可以被实现为相机、口内扫描仪、X射线装置、红外装置等。扫描系统354可包括被设置为提供患者牙弓的模型的虚拟表示的系统。当从咬合角度观看时，本文所使用的“牙弓”可包括由患者的上颌齿或下颌齿形成的患者齿列的至少一部分。牙弓可包括患者的一个或多个上颌齿或下颌齿，例如患者的上颌或下颌上的全部牙齿。一个或两个牙弓可包括在本文所述的任何方法中，除非上下文另有澄清。扫描系统354可以用作正齿治疗计划的一部分。在一些实施方式中，扫描系统354被设置为在正齿治疗计划的开始阶段、中间阶段等时捕捉患者的牙弓。

齿列显示系统356可包括被设置为显示患者齿列的至少一部分的计算机系统。齿列显示系统356可包括存储器、一个或多个处理器和显示患者齿列的显示装置。齿列显示系统356可以作为计算机系统的一部分、专用口内扫描仪的显示器等实现。在一些实施方式中，齿列显示系统356使用在较早日期和/或在远程位置进行的扫描来促进患者齿列的显示。注意，齿列显示系统356也可以促进同时和/或在其本地进行的扫描的显示。如本文所述，齿列显示系统356可被设置为显示应用于由扫描系统354扫描的牙弓的正齿治疗计划的预期或实际结果。结果可包括牙弓的3D虚拟表示、牙弓的2D图像或呈现等。

扫描处理系统358可包括计算机系统，其被设置为处理由扫描系统354进行的患者齿列的扫描。如本文所述，扫描处理系统358可被设置为处理牙弓中缺失牙齿的扫描。如在本上下文中所使用的“缺失的牙齿”可以指由于各种因素而在牙弓的扫描中未显露的牙齿。缺失的牙齿可包括由于各种原因(遗传、创伤、去除等)缺失的牙齿、未萌出的牙齿等。扫描处理系统358可包括扫描处理引擎360、牙弓建模引擎362、缺失牙齿处理引擎364和可选的治疗建模引擎366。扫描处理系统358的一个或多个模块可以彼此耦合或耦合到未示出的模块。

如本文所使用的，任何“引擎”可包括一个或多个处理器或其一部分。一个或多个处理器的一部分可包括硬件的一些部分，其少于包括任何给定的一个或多个处理器的全部硬件，比如寄存器的子集、专用于多线程处理器的一个或多个线程的处理器的部分、处理器完全或部分专用于执行引擎的部分功能的时间片等。这样，第一引擎和第二引擎可以具有一个或多个专用处理器，或者第一引擎和第二引擎可以彼此或与其它引擎共享一个或多个处理器。取决于实施方式特定的或其它的考虑，引擎可以是集中式的或其功能分布式的。引擎可包括硬件、固件或包含在计算机可读介质中的软件，用以由处理器执行。处理器使用实现的数据结构和方法将数据转换成新数据，诸如参考本文的附图所描述的。

本文描述的引擎或本文描述的系统和设备可以通过其实现的引擎可以是基于云的引擎。如本文所使用的，基于云的引擎是可以使用基于云的计算系统运行应用和/或功能的引擎。应用和/或功能的全部或部分可以分布在多个计算装置之间，并且不需要被限制到仅一个计算装置。在一些实施例中，基于云的引擎可以执行终端用户通过网页浏览器或容器应用访问的功能和/或模块，而无需将功能和/或模块本地安装在终端用户的计算装置上。

如本文所使用的，“数据储存库(datastore)”可包括具有任何适用的数据组织的储存库，包括表、逗号分隔值(CSV)文件、传统数据库(例如，SQL)或其它适用的已知或方便的组织格式。数据储存库例如可以实现为在专用机器上的物理计算机可读介质中体现的软件、以固件、硬件、它们的组合、或者适用的已知或方便的装置或系统而实现。诸如数据库接口的数据储存库相关组件可被认为是数据储存库的“一部分”、某一其它系统组件的一部分、或它们的组合，尽管数据储存库关联组件的物理位置和其它特性对于理解本文所述的技术不是关键的。

数据储存库可包括数据结构。如本文所使用的，数据结构与在计算机中存储和组织数据使得其可在给定上下文中高效地使用的特定方式相关联。数据结构通常基于计算机在其存储器中的任何位置处获取和存储数据的能力，该位置由地址指定，地址是本身可以存储在存储器中并由程序操纵的位串。因此，一些数据结构基于利用算术操作来计算数据项的地址；而其它数据结构基于在结构本身内存储数据项的地址。许多数据结构使用这两种原理，有时以非一般的方式组合。数据结构的实现通常需要编写一组创建和操纵该结构的实例的过程。本文描述的数据储存库可以是基于云的数据储存库。基于云的数据储存库是与基于云的计算系统和引擎兼容的数据储存库。

扫描处理引擎360可以实现被设置为与扫描系统354接口连接的一个或多个自动代理。扫描处理引擎360可包括用于采集牙弓的扫描的图形引擎。在一些实施方式中，扫描处理引擎360将来自牙弓的扫描的原始数据格式化为牙弓的3D牙齿网格模型。3D牙齿网格模型可包括多面体对象，其以可以在齿列显示系统356上呈现的格式描绘牙齿和/或牙弓的其它元素。扫描处理引擎360可以向扫描处理系统358的其它模块提供3D牙齿网格模型和/或其它数据。

牙弓建模引擎362可以实现一个或多个自动代理，该一个或多个自动代理被设置为将3D牙齿网格模型建模成牙弓的虚拟表示。在一些实施方式中，牙弓建模引擎362将物理和/或几何性质分配给与牙弓的物理/几何性质关联的3D牙齿网格模型。作为示例，牙弓建模引擎362可以实现将牙齿标识符(例如，通用牙齿编号)分配给3D牙齿网格模型的特定部分的一个或多个自动分割代理。牙弓建模引擎362还可评估3D牙齿网格模型的曲线和/或其它几何性质，以确定扫描是否对应于患者齿列的上颌、下颌或其它部分。

缺失牙齿处理引擎364可以实现被设置为识别和/或适应缺失牙齿结构的一个或多个自动代理。如本文所使用的，“缺失的牙齿结构”可包括与模型牙弓中的至少两颗牙齿的几何形状不一致的任何牙齿结构(例如，牙齿或牙齿组合)。缺失的牙齿结构可包括由于各种原因(遗传、创伤、去除等)缺失的牙齿、未萌出的牙齿等。在牙齿扫描中，缺失或未萌出的牙齿可能显露为两个通常不相邻的牙齿彼此相邻。在一些实施方式中，缺失牙齿处理引擎364被设置为分析患者的牙弓的间隙，例如确定患者的牙弓是否包含牙齿之间的明显间隙(例如，超过指定间隙阈值的间隙)。缺失牙齿处理引擎364还可以被设置为评估患者的牙弓中的相邻牙齿是否对应于理想或模型牙弓中的类似的相邻牙齿，或者患者的牙弓中的相邻牙齿是否对应于在理想或模型牙弓中通常由一个或多个其它牙齿分隔的牙齿。在一些实施例中，缺失牙齿处理引擎被设置为识别萌出的牙齿并预测萌出牙齿类型。例如。缺失牙齿处理引擎364可从目标牙齿提取牙齿特征，并使用提取的特征来预测包括牙齿类型和/或萌出状态的牙齿状态。关于检测目标牙齿的萌出状态的方法的额外细节在2018年6月15日提交的标题为“Automatic Detection of Tooth Type and Eruption Status(牙齿类型和萌出状态的自动检测)”的申请PCT/US2018/037849中描述，其通过引用并入本文。在各种实施方式中，缺失牙齿处理引擎364提供牙弓建模引擎362和/或其它模块指令，以“重新分割”、比如重新编号在牙弓的扫描中的牙齿，以适应该牙弓中的缺失牙齿。缺失齿处理引擎364的一个示例在图2B中被示出为缺失齿处理引擎364b。

可选的治疗建模引擎366可被设置为存储正齿治疗计划和/或正齿治疗计划的结果。可选的治疗建模引擎366可以提供3D牙齿网格模型上的正齿治疗计划的结果。可选的治疗建模引擎366可以对在正齿治疗计划的过程中正齿矫正器施加到患者牙弓的结果进行建模。

图2B是示出缺齿处理引擎364的实例的图示。缺失牙齿处理引擎364可包括牙弓扫描引擎372、牙齿间隙分析引擎374、牙齿分析引擎376、分析引擎378、牙齿重新分割引擎380、模型牙弓数据储存库382和重新分割的牙弓数据储存库386。异常牙齿处理引擎364的一个或多个模块可以彼此耦合或耦合到未示出的模块。

牙弓扫描引擎372可以实现被设置为扫描牙弓的分割数据的一个或多个自动代理。如本文所使用的“分割数据”可包括位置、几何特性(轮廓等)和/或可以形成分割牙弓的基础的其它数据。牙弓扫描引擎372可以实现自动代理以对牙弓中的牙齿进行编号。在一些实施方式中，牙弓扫描引擎372在牙弓的前部(例如，中线)开始对牙齿进行编号，并且继续编号到牙弓的后部。

牙齿间隙分析引擎374可以实现一个或多个自动代理，其被设置为分析牙弓的空间间隙的存在或不存在。牙齿间隙分析引擎374可确定牙弓中的两个相邻牙齿之间的空间是否满足或超过间隙阈值。如本文所使用的“间隙阈值”可包括两颗牙齿之间的最小距离，从该最小距离推断出异常牙齿的存在。间隙阈值可包括所有患者的一般阈值，或者可包括取决于患者年龄或其它属性的一个或多个特定阈值。牙齿间隙分析引擎374还可被设置为从其它模块或引擎接收关于牙弓中萌出的牙齿的信息，或者可选地，可被设置为检测和识别牙弓中萌出的牙齿，该牙弓包含明显的空间间隙、异常的相邻牙齿或指示萌出牙齿的存在的其它属性。在各种实施方式中，牙齿间隙分析引擎374为其它模块(分析引擎378、牙齿重新分割引擎380等)提供牙弓的包含明显空间间隙的具体区域，诸如满足或超过一个或多个间隙阈值的那些区域。

牙齿分析引擎376可以实现被设置为确定牙弓中缺失牙齿的牙齿尺寸的一个或多个自动代理。牙齿分析引擎376可采集牙齿的属性(标识符、尺寸等)，例如与缺失牙齿相邻的牙齿和/或对侧牙齿的颊舌宽度和/或近中远宽度，以确定或估计缺失牙齿的宽度。牙齿分析引擎376可以评估这些属性和/或将这些属性与理想牙弓或模型牙弓中的理想牙齿或模型牙齿的属性进行比较。理想或模型牙弓中的理想或模型牙齿的属性可以从例如模型牙弓数据储存库378访问。牙齿分析引擎376可以向其它模块(分析引擎378、牙齿重新分割引擎380等)提供牙弓的包含与理想或模型牙弓中的类似牙齿不匹配的牙齿的具体区域。

牙齿分析引擎376可被设置为基于缺失的牙齿的类型确定或估计缺失牙齿的宽度。例如，如果缺失齿是切牙，则可以基于对侧切牙的宽度来估计缺失牙齿宽度。如果没有对侧切牙存在(即，对侧切牙也缺失)，则可以使用统计比例来确定缺失牙齿宽度。例如，患者牙齿宽度的数据库可以用于对各牙齿的宽度进行概括。在该示例中，缺失的中切牙的宽度可以基于侧切牙的宽度来估计，该侧切牙通常具有与中切牙相差特定量的不同宽度。在一个具体示例中，已经使用患者数据确定，如果中切牙具有Y mm的宽度，则侧切牙的上弓具有大约Y–1.85mm的宽度，下弓具有大约Y+0.5mm的宽度。在另一示例中，已经使用患者数据确定，如果中切牙具有Y mm的宽度，则犬齿的上弓具有大约Y+2.4mm的宽度，下弓具有大约Y+1.5mm的宽度。

在另一个示例中，如果缺失牙齿是犬齿，则可以基于对侧犬齿的宽度估计缺失牙齿宽度。如果不存在对侧犬齿(即，对侧犬齿也缺失)，则可以使用Tanaka-Johnston比例估计宽度。例如，下颌犬齿的宽度可以使用以下关系来估计：

(1)

类似地，上颌犬齿的宽度可使用下列关系估计：

(2)

在另一示例中，如果缺失牙齿是前臼齿，则缺失牙齿宽度可使用Tanaka-Johnston比例估计。例如，下颌前臼齿的宽度可使用下列关系估计：

(3)

类似地，上颌犬齿的宽度可使用下列关系估计：

(4)

分析引擎378可以实现一个或多个自动代理，该一个或多个自动代理被设置为执行患者牙齿的分析，以提供关于患者牙齿的一个或多个度量。例如，分析可以提供患者牙齿的相对尺寸的度量(例如，比率)。在一些变型中，这些相对尺寸可用于确定患者的上颌齿与下颌齿的尺寸之间的差异，例如，确定全牙或前牙Bolton比率。当患者具有一个或多个缺失的牙齿时，分析引擎378可以使用来自牙齿分析引擎376的估计宽度，如上所述。分析引擎378可以向其它模块(诸如牙齿重新分割引擎380)提供分析比率(包括但不限于上牙齿与下牙齿的比率，包括任何缺失牙齿的预测或估计测量)。

牙齿重新分割引擎380可以实现一个或多个自动代理，其被设置为根据在牙弓中识别的缺失牙齿重新分割牙弓。在一些实施方式中，牙齿重新分割引擎380从前部中线开始重新分割牙弓。牙齿重新分割引擎380可以通过向牙弓的后部移动分段来继续重新分割。牙齿重新分割引擎380可以单独地分割矢状部分。牙齿重新分割引擎380可跳过与缺失牙齿相对应的标识符/数字/分段。

模型牙弓数据储存库382可被设置为存储与模型牙弓、包括已分割的模型牙弓相关的数据。模型牙弓数据可包括理想或模型牙弓的分段，包括通常存在于理想/模型牙弓中的牙齿的标识符。模型牙弓数据储存库382还可以存储与多个患者的各种牙齿类型的牙齿宽度有关的数据，包括切牙宽度、犬齿宽度和前臼齿宽度。重新分割的牙弓数据储存库386可被设置为存储与重新分割的牙弓有关的数据。重新分割的牙弓数据可包括具有缺失牙齿的牙弓的段；重新分割的牙弓数据可能已经由牙齿重新分割引擎380存储在重新分割的牙弓数据储存库386中。

图3A示出了图形用户界面300(其可以是如本文所述的设备或方法的一部分)的一个示例，其显示已被分割以考虑缺失的6号牙齿的患者牙齿(例如，上牙弓和下牙弓)的3D模型。图形用户界面还显示每颗牙齿的宽度(例如，近中远宽度)，包括基于上述技术的6号牙齿的估计宽度。在该示例中，显示(用户界面)包括控制件,被示出为按钮303，用户可以选择该控制件来请求计算和显示度量，诸如Bolton分析(例如，Bolton比率)。在图3A中，控制件被设置为基于包括任何缺失牙齿的牙齿的近中远宽度来触发分析的计算。因此，在图3A中，选择控制件(“Bolton按钮”)导致处理器根据包括缺失的6号牙齿的十二颗上齿和十二颗下齿的的近中远宽度来计算全牙Bolton比率，并根据六颗前上齿和六颗前下齿的近中远宽度计算前牙Bolton比率。此外，图形用户界面在显示305中显示(来自Bolton分析的)得到的度量，包括缺失的6号牙齿的牙齿宽度和估计牙齿宽度。分析显示示出了各颗牙齿测量(例如，近中远宽度)以及这些宽度的估计比率。

图3B是没有检测到间隙的示例。如上文在图3A中所述，用户界面示出了患者牙齿的3D模型(图像)。该模型可以由用户操纵，例如使用一个或多个控制件，包括用于旋转、缩放等的控制件。可以选择相同的控制件(按钮303)，并且执行分析并显示所得到的度量，如图所示。因此，本文所述的任何方法和设备可自动检测一个或多个缺失的牙齿结构(例如，牙齿)并且可估计或近似每颗牙齿结构的尺寸。如果没有检测到缺失的牙齿，则方法和设备可以利用测量/估计的尺寸(诸如近中远宽度)来执行分析。

图4示出了描述在缺失牙齿的情况下用于对牙齿进行正确编号的牙齿重新编号处理的流程图400。该流程图描述了可以正确地对位于牙弓中的间隙之后的牙齿重新编号的步骤。参考流程图400的操作402，该处理包括沿着牙齿曲线执行基本扫描，以检测患者牙弓中的相邻牙齿之间的距离或间隙。例如，可以利用口内扫描仪来执行该扫描。

接下来，在操作404处，该处理包括识别相邻牙齿之间的距离大于间隙阈值的间隙。例如，间隙阈值可以被限定为相邻牙齿之间的距离大于3mm的间隙。应该理解的是，可以使用额外的间隙牙齿阈值，包括相邻牙齿之间的距离大于2mm、3.5mm、4mm等。超过间隙阈值的距离可以指示缺失牙齿。在一个具体示例中，大于3.3mm的距离可以指示多于一颗缺失的牙齿。

接下来，在操作406处，该处理包括基于间隙的距离对牙齿重新编号。例如，如果间隙阈值被设定为3mm，并且相邻牙齿之间的所识别的间隙距离是3.1mm，则可以对牙齿重新编号，使得间隙之后的牙齿考虑缺失的牙齿。如在步骤404中所述，还可以限定间隙牙齿阈值以指示多于一颗缺失的牙齿。例如，大于3.3mm的间隙阈值可以指示两颗缺失的牙齿。在该示例中，牙齿可重新编号以考虑不是一颗而是两颗缺失的牙齿。

图5示出了描述用于当患者具有一个或多个缺失牙齿时自动执行对患者牙弓的分析(诸如，但不限于Bolton分析)的方法的流程图500。在操作502处，系统可以自动收集患者牙弓的三维(3D)扫描。该3D扫描可以直接从患者收集(例如，使用口内扫描仪)或间接收集(例如，通过扫描患者齿列的模具和/或接收由他人取得的患者的数字模型等)。

接下来，在操作504处，系统可自动识别患者牙弓中缺失的牙齿。缺失的牙齿可以例如通过识别超过间隙阈值的相邻牙齿之间的间隙进行识别。间隙的尺寸还可用于确定是否缺失多于一颗牙齿。

接下来，在操作506处，系统可自动估计缺失牙齿的宽度。如上所述，用于估计或确定缺失牙齿宽度的技术取决于缺失的牙齿的类型。因此，图6示出了描述估计缺失切牙宽度的方法的流程图，图7示出了描述估计缺失犬齿宽度的方法的流程图，并且图8示出了描述估计缺失前臼齿宽度的方法的流程图。

在根据牙齿类型估计了牙齿宽度之后(下面更详细地描述)，在操作508处，系统可以使用来自操作506的估计宽度来执行对患者牙弓的分析。当分析是Bolton分析时，系统可确定上颌齿的一些或全部宽度的总和与下颌齿(包括任何缺失的牙齿，其尺寸可如上所述地估计)的宽度的比率。最后，在操作510处，系统可以输出分析得分(例如，度量)。

图6是描述估计患者牙弓中缺失切牙的宽度的方法的流程图600。首先，在操作602处，系统可以确定是否存在对侧切牙。如果存在对侧切牙，则系统在操作604处确定对侧切牙是否存在萌出补偿几何形状(EC)。萌出补偿几何形状允许矫正器使用不干扰萌出的牙齿的形状(例如，气泡)来适应萌出的牙齿。因此，系统可以使用关于萌出的牙齿的信息，或者可以如上所述检测和识别萌出的牙齿以确定是否存在EC。如果不存在EC，则在操作606处系统可使用对侧切牙宽度作为缺失切牙的估计宽度。

如果对侧切牙不存在或者如果对侧切牙存在但具有EC，则在操作608处系统可使用来自最近的相邻切牙的统计比例来估计缺失牙齿的宽度。如上所述，中切牙与侧切牙宽度相差预定量(例如，在上牙弓上相差+1.85mm，在下牙弓上相差-0.5mm)。该计算可被系统用于估计缺失牙齿的宽度。

如果在操作608中执行估计所需的切牙从患者牙弓中缺失，则系统可以在操作610处显示错误或“缺失”消息。

图7是描述估计患者牙弓中缺失的犬齿的宽度的方法的流程图700。首先，在操作702处，系统可以确定是否存在对侧犬齿。如果存在对侧犬齿，则在操作704处系统确定对侧犬齿是否存在萌发补偿几何结构(EC)。如果不存在EC，则在操作706处系统可使用对侧犬齿宽度作为缺失切牙的估计宽度。

如果对侧犬齿不存在，或者如果对侧犬齿存在但具有EC，则在操作708处系统可使用来自切牙的统计比例来估计缺失牙齿的宽度。如上所述，犬牙宽度与切牙宽度相差预定量(例如，在上牙弓上相差+2.4mm，在下牙弓上相差+1.5mm)。该计算可被系统用于估计缺失牙齿的宽度。如果分析不成功(例如，分析所需的牙齿缺失)，则系统可在操作710处输出错误或“缺失”消息。

图8是描述估计患者牙弓中缺失的双尖牙或前臼齿的宽度的方法的流程图800。首先，在操作802处，系统可以确定是否存在对侧犬齿。如果存在对侧犬齿，则在操作804处系统确定对侧犬齿是否存在萌发补偿几何结构(EC)。如果不存在EC，则在操作806处系统可使用对侧犬齿宽度作为缺失切牙的估计宽度。

如果对侧双尖牙不存在或者如果对侧双尖牙存在但具有EC，则在操作808处系统可以使用Tanaka-Johnston分析来估计缺失牙齿宽度。可以使用关系(例如，如以上(3)和(4)所示)来实现对双尖牙的Tanaka-Johnston分析，该关系使用切牙和犬齿的宽度来确定或估计相同象限中的双尖牙的宽度。如果Tanaka-Johnston分析成功，则在操作810处可输出估计的宽度。如果分析不成功(例如，分析所需的牙齿缺失或不完整)，则系统可以在操作812处输出错误或“缺失”消息。

本文描述的方法可以由诸如数据处理系统的设备执行，该设备可包括用于执行上面描述的这些步骤中的许多步骤的硬件、软件和/或固件。例如，图9是数据处理系统900的简化框图。数据处理系统900通常包括至少一个处理器902，其通过总线子系统904与多个外围装置通信。这些外围装置通常包括存储子系统906(存储器子系统908和文件存储子系统914)、一组用户接口输入和输出装置918以及到包括公共交换电话网络的外部网络916的接口。该接口在图中示意为“调制解调器和网络接口”框916，并且通过通信网络接口924耦接到其它数据处理系统中的相应接口设备。数据处理系统900可包括终端或低端个人计算机或高端个人计算机、工作站或主机。

用户接口输入装置通常包括键盘，还可以包括定点装置和扫描仪。定点装置可以是间接的定点装置，诸如鼠标、跟踪球、接触垫板或图形输入板，或者是直接定点装置，诸如并入显示器中的接触屏。还可以使用其它类型的用户接口输入装置，诸如语音识别系统。

用户接口输出装置可以包括打印机和显示子系统，该子系统包括显示控制器和耦接到该控制器的显示装置。显示装置可以是阴极射线管(CRT)、诸如液晶显示器(LCD)的平板显示器、或者投影装置。显示子系统也可以提供非视觉显示，诸如音频输出。

存储子系统906保持提供本发明的功能的基本程序和数据结构。上面讨论的软件模块通常存储在存储子系统906中。存储子系统906通常包括存储器子系统908和文件存储子系统914。

存储器子系统908通常包括多个存储器，其包括用于在程序执行期间存储指令和数据的主随机存取存储器(RAM)910和其中存储固定指令的只读存储器(ROM)912。在Macintosh兼容个人计算机的情况下，ROM将包括操作系统的部分；在IBM兼容个人计算机的情况下，这将包括BIOS(基本输入/输出系统)。

文件存储子系统914提供对于程序和数据文件的持久(非易失性)存储，并且通常包括至少一个硬盘驱动器和至少一个软盘驱动器(具有相关联的可移除介质)。还可以有其它装置，诸如CD-ROM驱动器和光盘驱动器(都具有与它们相关的可移除介质)。此外，该系统可包括具有可移除介质的盒式磁带类型的驱动器。可移除介质的盒式磁带例如可以是诸如Syquest等销售的硬盘盒式磁带，以及诸如Iomega销售的软盘盒式磁带。一个或多个驱动器可以位于远程位置，例如位于局域网上的服务器中，或位于因特网的万维网上的站点。

在该上下文中，通用地使用术语“总线子系统”以包括用于使各种组件和子系统如预期地彼此通信的任何机构。除了输入装置和显示器之外，其它组件不需要处于相同的物理位置。因此，例如，文件存储系统的各部分可以通过包括电话线的各种局域或广域网介质连接。类似地，输入装置和显示器不需要与处理器处于相同的位置，尽管可预期本发明将最经常地在PCS和工作站的背景下实现。

总线子系统904被示意性地示出为单个总线，但是，典型的系统具有多个总线，诸如本地总线和一个或多个扩展总线(例如，ADB、SCSI、ISA、EISA、MCA、NuBus或PCI)，以及串行和并行端口。网络连接通常通过一装置建立，该装置诸如这些扩展总线之一上的网络适配器，或串行端口上的调制解调器。客户端计算机可以是台式系统或便携式系统。

扫描仪920负责扫描从患者或从正齿医生获得的患者牙齿的铸件(cast)，并将扫描到的数字数据集信息提供给数据处理系统900以进一步处理。在分布式环境中，扫描仪920可以位于远程位置，并且通过网络接口924将扫描到的数字数据集信息输送给数据处理系统900。

制造机器922基于从数据处理系统900接收到的中间和最终数据集信息制造牙科器械。在分布式环境中，制造机器922可以位于远程位置，并且通过网络接口924从数据处理系统900接收数据集信息。

由制造机器922制造的牙科器械可被设计为实现治疗计划的至少一部分，包括其中具有多个腔的壳体，这些腔被设计为容纳颌的牙齿。

在另一实施例中，图9的系统900可包括非暂时性计算装置可读介质，其具有存储在其上的指令，这些指令可由处理器执行以使计算装置经由计算装置接收表示多颗牙齿的数据并且生成一系列增量牙齿排列以限定提出的正齿治疗。

可以使用各种替代、修改和等同物来代替上述组件。尽管可以使用计算机辅助技术确定牙齿的最终位置，但是用户可以通过独立地操纵一颗或多颗牙齿同时满足处方的约束来将牙齿移动到其最终位置。

此外，本文描述的技术可以以硬件或软件或两者的组合来实施。这些技术可以在可编程计算机上执行的计算机程序中实现，每个可编程计算机包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)以及合适的输入和输出装置。程序代码被应用于使用输入装置输入的数据，以执行所描述的功能并生成输出信息。输出信息被应用于一个或多个输出装置。

每个程序可以以高级编程语言或面向对象的编程语言实现，以结合计算机系统进行操作。然而，如果需要，程序可以以汇编语言或机器语言来实现。在任何情况下，语言可以是编译或解释语言。

每个这样的计算机程序可以存储在存储介质或装置(例如，CD-ROM、硬盘或磁盘)上，其可由通用或专用可编程计算机读取，用于在存储介质或装置由计算机读取时设置和操作计算机以执行所述过程。该系统还可以被实现为设置有计算机程序的计算机可读存储介质，其中如此设置的存储介质使计算机以特定和预定义的方式操作。

尽管本文已经示出和描述了本公开的优选实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，这样的实施例仅作为示例提供。本领域技术人员现在在不脱离本发明的情况下将想到许多变型、改变和替换。应该理解的是，本文描述的发明的实施例的各种替代方案可在实施本发明时采用。本文所描述的实施例的各种不同的组合是可能的，且这样的组合被认为是本公开的一部分。此外，结合本文的任何一个实施例讨论的所有特征可以容易地适配为用在本文中的其它实施例中。旨在随附的权利要求书限定本发明的范围，并因此覆盖在这些权利要求及它们的等同物的范围内的方法和结构。

当特征或元件在本文被称为在另一特征或元件“上”时，它可直接位于该另一特征或元件上，和/或也可能存在中间的特征和/或元件。相反，当特征或元件被称为“直接在”另一特征或元件“上”时，没有中间的特征或元件存在。应该理解的是，当特征或元件被称为“连接”、“附连”或“耦合”到另一特征或元件时，它可直接连接、附连或耦合到该另一特征或元件，或可存在中间的特征或元件。相反，当特征或元件被称为“直接连接”、“直接附连”或“直接耦合”到另一特征或元件时，没有中间的特征或元件存在。虽然相对于一个实施例描述或示出，但是这样描述或示出的特征和元件可以应用于其它实施例。本领域技术人员将认识到，对于“邻近”另一特征设置的结构或特征的参考可具有与相邻特征重叠或在相邻特征下方的部分。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。例如，除上下文明确说明之外，如本文所用的，单数形式“a(一)”、“an(一)”和“the(该)”旨在同样包括复数形式。应当进一步理解，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”当在本说明书中使用时，指定所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。如本文所用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一种或更多种的任意和全部组合，并且可缩写为“/”。

空间相关的术语，诸如“以下(under)”、“在下方(below)”、“低于(lower)”、“在上方(over)”、“上部(upper)”等可在本文中使用，以便于描述如附图所示的一个元件或特征与另一个元件或特征或多个元件或特征的关系。将理解的是，空间相关的术语旨在除了附图中描绘的取向之外还包括使用或操作中的装置的不同取向。例如，如果附图中的设备被反向，则被描述为在其它元件或特征“以下(under)”或“下方(beneath)”的元件则将被取向成在其它元件或特征“上方(over)”。因此，示例性术语“以下(under)”可涵盖在上方和在下方的两种取向。该装置可以另外地取向(旋转90度或处于其它取向)，并且本文使用的空间相对描述词被相应地解释。类似地，除另外特别说明之外，术语“向上(upwardly)”、“向下(downwardly)”、“垂直(vertical)”、“水平(horizontal)”等在本文中仅用于说明的目的。

虽然术语“第一”和“第二”在本文中可以用于描述各种特征/元件(包括步骤)，但是这些特征/元件不应该受这些术语的限制，除非上下文另有说明。这些术语可以用于将一个特征/元件与另一个特征/元件区分开。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一特征/元件可以被称为第二特征/元件，并且类似地，下面讨论的第二特征/元件可以被称为第一特征/元件。

在本说明书和所附权利要求书中，除非上下文另有要求，词语“包括”以及诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”的变型意味着可以在方法和制品中共同使用各种组件(例如包括装置和方法的组合物以及设备)。例如，术语“包括(comprising)”将被理解为暗示包含任何所述元件或步骤，但不排除任何其它元件或步骤。

通常，本文描述的任何设备和方法应被理解为包容性的，但是组件和/或步骤的全部或子集可以可选地是排他的，并且可以表示为“由…组成”或“主要由”各种组件、步骤、子组件或子步骤“组成”。

如本文在说明书和权利要求书中所用的，包括在实施例中所用的，除非另外明确说明，所有数字可以被理解为就像以词语“大约(about)”或“近似(approximately)”开头，即使该术语没有明确出现。当描述幅度和/或位置以指示所描述的值和/或位置在值和/或位置的合理预期范围内时，可以使用短语“大约”或“近似”。例如，数值可以具有为所述值(或值的范围)的+/-0.1％、所述(或值的范围)的+/-1％、所述值(或值的范围)的+/-2％、所述(或值的范围)的+/-5％、所述值(或值的范围)的+/-10％的值等。本文所给出的任何数值应被理解为包括大约该值或近似该值，除非上下文另有说明。例如，如果公开了值“10”，则也公开了“大约10”。本文所述的任何数值范围旨在包括包含在其中的所有子范围。还应该理解的是的是，如本领域技术人员所适当理解的那样，当值被公开为“小于或等于”该值时，也公开了“大于或等于该值”和在值之间的可能范围。例如，如果值“X”被公开了，则“小于或等于X”以及“大于或等于X”(例如，其中X是数值)也被公开。还应该理解的是，在整个申请中，以多种不同格式提供了数据，并且该数据表示结束点和起始点以及对于数据点的任何组合的范围。例如，如果公开了特定数据点“10”和特定数据点“15”，则应该理解的是，认为公开了大于、大于或等于、小于、小于或等于以及等于10和15以及在10到15之间。还应该理解的是，也公开了两个特定单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15,则也公开了11、12、13和14。

虽然上面描述了各种说明性实施例，但是在不脱离如权利要求所描述的本发明的范围的情况下，可以对各种实施例进行若干改变中的任一个。例如，在可选实施例中，通常可以改变执行各种所描述的方法步骤的顺序，并且在其它可选实施例中，可以一起跳过一个或更多个方法步骤。各种装置和系统实施例的可选特征可以被包括在一些实施例中而不被包括在其它实施例中。因此，前面的描述主要被提供用于示例性目的，并且不应被解释为限制如在权利要求中阐述的本公开的范围。

本文所包括的示例和说明通过说明而非限制的方式示出其中可以实践主题的具体实施例。如所提及的，可以利用和从其导出其它实施例，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。仅为了方便，发明主题的这些实施例在本文中可单独地或共同地由术语“公开”来提及，并且不旨在将本申请的范围主动地限制为任何单个发明或发明概念，如果实际上多于一个发明或发明概念被公开的话。因此，虽然本文已经说明和描述了特定实施例，但是预测为实现相同目的的任何布置可以替代所示的特定实施例。本公开旨在覆盖各种实施例的任何和所有修改或变型。在阅读以上描述后，上述实施例的组合以及本文未具体描述的其它实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

Claims (28)

1.一种利用缺失牙齿预测的牙科分析方法，包括：

在处理器中接收患者牙齿的扫描；

根据患者牙齿的所述扫描估计患者牙齿中的至少一些牙齿的近中远宽度；

自动识别患者牙齿的所述扫描中的缺失牙齿；

估计缺失牙齿的近中远宽度；

使用缺失牙齿的估计的近中远宽度和患者牙齿中的至少一些牙齿的近中远宽度来计算患者的上颌齿中的全部或一些牙齿的宽度与患者的下颌齿中的全部或一些牙齿的宽度的相对尺寸的度量；以及

输出患者牙齿的相对尺寸的度量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，识别缺失牙齿包括：

自动检测相邻牙齿之间的任何间隙；

如果检测到的间隙超过间隙阈值，则在所述处理器中确定至少一颗牙齿缺失。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述间隙阈值包括至少为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm的距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于对侧牙齿的近中远宽度来估计缺失牙齿的近中远宽度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，使用Tanaka-Johnston分析来估计缺失牙齿的近中远宽度。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括创建正齿治疗计划，以使用患者牙齿的相对尺寸的度量来重新定位患者牙齿中的至少一颗。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括创建牙科器械，其被设置为根据所述正齿治疗计划重新定位患者的至少一颗牙齿。

8.根据权利要求1所述的方法，其中识别缺失牙齿、估计缺失牙齿的近中远宽度以及计算患者牙齿的相对尺寸的度量的步骤由用户在选择显示患者牙齿的相对尺寸的度量的控制件时触发。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，输出患者牙齿的相对尺寸的度量包括在基于所述扫描的患者牙齿的模型上显示患者牙齿的相对尺寸的度量。

10.一种利用缺失牙齿预测的牙科分析方法，包括：

在处理器中接收患者牙齿的扫描；

基于所述扫描显示患者牙齿的模型；以及

在用户选择显示患者牙齿的相对尺寸的度量的控制件时，触发所述处理器以执行以下步骤：

根据患者牙齿的所述扫描确定患者牙齿中的至少一些牙齿中的每颗牙齿的近中远宽度；

自动识别患者牙齿的所述扫描中的缺失牙齿；

估计缺失牙齿的近中远宽度；

使用缺失牙齿的估计的近中远宽度和患者牙齿中的所述至少一些牙齿中的每颗牙齿的近中远宽度来计算患者的上颌齿中的全部或一些牙齿的宽度与患者的下颌齿中的全部或一些牙齿的宽度的相对尺寸的度量；以及

显示患者牙齿的相对尺寸的度量。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，识别缺失牙齿包括：

自动检测相邻牙齿之间的任何间隙；

如果检测到的间隙超过间隙阈值，则在所述处理器中确定至少一颗牙齿缺失。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述间隙阈值包括至少为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm的距离。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，基于对侧牙齿的近中远宽度来估计缺失牙齿的近中远宽度。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，使用Tanaka-Johnston分析来估计缺失牙齿的近中远宽度。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括创建正齿治疗计划，以使用患者牙齿的相对尺寸的度量来重新定位患者牙齿中的至少一颗。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括创建牙科器械，其被设置为根据所述正齿治疗计划重新定位患者的至少一颗牙齿。

17.一种非暂时性计算装置可读介质，其上存储有指令，所述指令可由处理器执行以使计算装置执行方法，所述方法包括以下步骤：

在处理器中接收患者牙齿的扫描；

根据患者牙齿的所述扫描估计患者牙齿中的至少一些牙齿的近中远宽度；

自动识别患者牙齿的所述扫描中的缺失牙齿；

估计缺失牙齿的近中远宽度；

使用缺失牙齿的估计的近中远宽度和患者牙齿中的至少一些牙齿的近中远宽度来计算患者的上颌齿中的全部或一些牙齿的宽度与患者的下颌齿中的全部或一些牙齿的宽度的相对尺寸的度量；以及

输出患者牙齿的相对尺寸的度量。

18.根据权利要求17所述的非暂时性计算装置可读介质，其中，识别缺失牙齿包括：

自动检测相邻牙齿之间的任何间隙；

如果检测到的间隙超过间隙阈值，则确定至少一颗牙齿缺失。

19.根据权利要求18所述的非暂时性计算装置可读介质，其中，所述间隙阈值包括至少为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm的距离。

20.根据权利要求17所述的非暂时性计算装置可读介质，其中，基于对侧牙齿的近中远宽度来估计缺失牙齿的近中远宽度。

21.根据权利要求17所述的非暂时性计算装置可读介质，其中，使用Tanaka-Johnston分析来估计缺失牙齿的近中远宽度。

22.一种计算机实现的利用缺失牙齿预测的牙科分析方法，包括：

在处理器中采集患者牙弓的虚拟表示；

将患者牙弓的虚拟表示分割成多个单颗牙齿，并且分配对应于患者牙弓的虚拟表示中的每颗牙齿的解剖学标识符；

显示患者牙弓的虚拟表示；以及

在用户选择显示患者牙齿的相对尺寸的度量的控制件时，触发所述处理器以执行以下步骤：

根据患者牙齿的扫描确定患者牙齿中的至少一些牙齿中的每颗牙齿的近中远宽度；

自动确定患者牙弓的虚拟表示是否包含至少一个缺失的牙齿结构，所述至少一个缺失的牙齿结构与患者牙弓的虚拟表示中的至少两颗相邻牙齿不一致；

通过利用对应于缺失的牙齿结构的解剖学标识符修改模型牙弓的模型分割来创建扫描的牙弓的分割；

估计缺失的牙齿结构的近中远宽度；

使用缺失的牙齿结构的估计的近中远宽度和患者牙弓的虚拟表示中的至少一些牙齿中的每颗牙齿的近中远宽度来计算患者的上颌齿中的全部或一些牙齿的宽度与患者的下颌齿中的全部或一些牙齿的宽度的相对尺寸的度量；以及

显示患者牙齿的相对尺寸的度量。

23.根据权利要求22所述的计算机实现的方法，其中，确定患者牙弓的虚拟表示是否包含至少一个缺失的牙齿结构包括：自动检测牙弓中的相邻牙齿之间的任何间隙；如果检测到的间隙超过间隙阈值，则确定至少一颗牙齿在所述牙弓中缺失。

24.根据权利要求23所述的计算机实现的方法，其中，所述间隙阈值包括至少为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm的距离。

25.根据权利要求22所述的计算机实现的方法，其中，基于对侧牙齿的近中远宽度来估计缺失的牙齿结构的近中远宽度。

26.根据权利要求22所述的计算机实现的方法，其中，使用Tanaka-Johnston分析来估计缺失的牙齿结构的近中远宽度。

27.根据权利要求22所述的计算机实现的方法，其中，患者牙弓的虚拟表示从以下中的一个或多个采集：光学扫描、口内扫描和患者的物理印模的图像捕捉。

28.一种利用缺失牙齿预测的牙科分析系统，包括：

一个或多个处理器；以及

耦接到所述一个或多个处理器的存储器，所述存储器被设置为存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在由处理器执行时使所述处理器执行计算机实现的方法，所述方法包括：

在处理器中接收患者牙齿的扫描；

基于所述扫描显示患者牙齿的模型；以及

在用户选择显示患者牙齿的相对尺寸的度量的控制件时，触发所述处理器以执行以下步骤：

根据患者牙齿的所述扫描确定患者牙齿中的至少一些牙齿中的每颗牙齿的近中远宽度；

自动识别患者牙齿的所述扫描中的缺失牙齿；

估计缺失牙齿的近中远宽度；

使用缺失牙齿的估计的近中远宽度和患者牙齿中的所述至少一些牙齿中的每颗牙齿的近中远宽度来计算患者的上颌齿中的全部或一些牙齿的宽度与患者的下颌齿中的全部或一些牙齿的宽度的相对尺寸的度量；以及

显示患者牙齿的相对尺寸的度量。

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