CN113243999A - 牙齿矫治的分步方法、分步系统、电子设备 - Google Patents

Abstract

一种牙齿矫治的分步方法，包括：在牙颌坐标系中获取患者的初始牙齿状态信息以及矫治至目标位置的目标位置信息；根据所述初始牙齿状态信息中牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息获取最远端磨牙所在的牙颌区位；在所述牙颌区位上获取最远端磨牙从初始位置信息移动至目标位置信息的远移距离参数；根据远移距离参数信息制定患者牙齿矫治的分步移动方案；根据牙齿初始位置信息和矫治目标位置信息获取单颗牙齿在不同矫治方式下的总移动量，并利用牙齿矫治的分步移动方案结合磨牙远移逻辑分步算法构建牙齿移动分步列表。本发明还公开了一种牙齿矫治的分步系统、电子设备、及计算机存储介质。

Description

牙齿矫治的分步方法、分步系统、电子设备

技术领域

本发明属于牙齿矫治技术领域，更确切的说涉及牙齿矫治的分步方法、分步系统、电子设备及计算机存储介质。

背景技术

随着数字口腔中隐形正畸技术的迅速发展，在进行矫治方案制定过程中是将正畸患者的牙齿从初始位置设计到最终的目标位置，在此过程中经历多个矫治周期，在各个周期中矫治牙齿是如何进行循序的移动的，也即是如何分步移动的，是矫治分步方案的核心，但牙齿正畸医疗属于个性化定制，由于患者的个体不同，特别是针对推磨牙(移动磨牙)远移的情况下，牙齿分步方案的制定，目前大多是由医生根据经验进行人工分步设计，也存在人工分步与计算机分步结合的半自动分步的方式。

然而，人工分步完全依赖于医生的经验进行，不同的医生具有不同的经验积累，由此增加了分步方案的不确定性，且人工分步效率低下，且可靠性很难控制，也无法满足大规模设计、生产的需求；对于半自动化的分步方式中，应用时仍需根据病例类型和特点进行人为设定各颗牙齿移动的阶段和逻辑顺序，仍需医生参与决策，所花费的设计时间仍较多，且医生后期修改设计时间未减少，未能真正提高医生的设计效率，同时无法实现智能高效的工作效率。

基于以上本发明提供了解决以上技术问题的技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题是克服现有技术中存在的缺陷，提供齿矫治的分步方法、分步系统、电子设备及计算机存储介质，在矫治分步制定过程实现自动化分步，无需人工参与，且大幅度地提升了分步方案的生成效率。

本发明提供的技术方案如下：

一种牙齿矫治的分步方法，包括：

在牙颌坐标系中获取患者的初始牙齿状态信息以及矫治至目标位置的目标位置信息；其中，所述初始牙齿状态信息包括缺失牙位的位置信息、牙颌位置信息以及牙齿初始位置信息；

根据牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息获取最远端磨牙所在的牙颌区位；

在所述牙颌区位上获取最远端磨牙从初始位置信息移动至目标位置信息的远移距离参数；其中，远移距离参数根据最远端磨牙向远中端移动的骨量获取，或与最远端磨牙邻接的1号磨牙向远中端移动的骨量获取；

根据远移距离参数信息制定患者牙齿矫治的分步移动方案；

在牙齿矫治的分步移动方案中进一步根据牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息确定待矫治的牙齿所在的牙颌以及区位；其中，所述牙颌包括单颌和/或双颌；所述区位包括单侧和/或双侧；

根据牙齿初始位置信息和矫治目标位置信息获取单颗牙齿在不同矫治方式下的总移动量，并利用牙齿矫治的分步移动方案结合磨牙远移逻辑分步算法构建牙齿移动分步列表。

进一步优选的，单颌牙齿矫治时的分步移动方案包括：

当最远端磨牙远移距离参数为第一预设距离参数时，移动最远端磨牙向远中方向至对应的目标位置后，进一步的移动与最远端磨牙相邻的未发生移动的磨牙，并按照与最远端磨牙之间的位置关系依次将所述未发生移动的磨牙移动至各对应的目标位置。

进一步优选的，单颌牙齿矫治时的分步移动方案包括：

当最远端磨牙远移距离参数为第二预设距离参数时，移动最远端磨牙至对应的第一设定位置后，进一步的同时移动最远端磨牙以及与最远端磨牙邻接的磨牙；

当最远端磨牙移动到对应的目标位置后，与最远端磨牙邻接的1号磨牙以及与1号磨牙邻接的2号磨牙同时移动；

当1号磨牙移动到对应的设定位置后，依次移动剩余的可产生移动量的其他磨牙至各对应的目标位置。

进一步优选的，双颌牙齿矫治时的分步移动方案中移动上颌时包括：

从最远端磨牙开始依次将相邻的各磨牙向远中方向移动，当前一个磨牙移动到目标位置后，紧邻的后一磨牙开始向对应的目标位置移动；

当第一前磨牙移动到设定位置后，控制与所述第一前磨牙相邻的牙齿向设定位置移动，检测到所述第一前磨牙移动至对应的目标位置后，对选定的牙齿依次进行内收处理。

进一步优选的，双颌牙齿矫治的分步移动方案中移动下颌时包括：

从最远端磨牙开始依次将相邻的各磨牙向远中方向移动，当前一磨牙移动到目标位置后，紧邻的后一磨牙开始向对应的目标位置移动；当第一前磨牙移动到对应目标位置后，分别对选定的牙齿同时进行内收处理。

进一步优选的，当一侧移动磨牙时，执行上述所述的牙齿矫治的分步方法；

另一侧未发生磨牙移动的分步移动方案包括：当移动磨牙侧的中切牙与未发生磨牙移动侧的中切牙之间产生设定距离时，对未发生磨牙移动的侧进行牙齿分步，从中切牙开始依次将相邻的牙齿向近中方向移动，当前一牙齿移动至对应的目标位置后，依次移动相邻的后一牙齿。

进一步优选的，构建牙齿移动分步列表包括：

在对应牙齿矫治的分步方案中根据初始牙齿位置信息以及目标牙齿位置获取各颗牙齿的总移动量；

根据预设的单颗牙齿单步移动量获取单颗牙齿的移动分步数，并将其计算得到最大移动分步数设置单颗牙齿的目标分步数；

根据所述目标分步数获取单步的移动量；

根据单颗牙齿的目标分步数以及单步的移动量构建牙齿移动分步列表。

进一步优选的，还包括：

在构建的牙齿移动分步列表中获取每一颌上的单颗牙齿进行分步移动后的位置信息，并根据相邻两颗牙齿之间的位置信息计算碰撞深度，根据所述碰撞深度进行碰撞检测；

如果发生碰撞对发生碰撞的牙齿进行余量调整，并对解除碰撞牙齿进行所述牙齿移动分步列表的更新。

进一步优选的，所述碰撞检测包括：

在牙颌坐标系中沿颌平面法向发射射线，获取射线与每颗牙齿的交点位置信息；

获取同一个射线在相邻两颗牙齿上交点位置信息，根据相邻两颗牙齿上交点位置信息计算两颗牙齿间的差值信息，根据两颗牙齿间的差值信息判断是否发生碰撞。

进一步优选的，所述碰撞解除包括：

将发生碰撞的相邻两颗牙齿沿碰撞接触面的法向的反方向分别进行预设距离的移动，当移动完成后再次进行检测，当判断碰撞解除后调整单颌牙齿的分步信息，进一步获取碰撞解除后相邻两颗牙齿的位置信息，并对所述牙齿移动分步列表进行更新。

一种牙齿矫治的分步系统，可执行上述任一所述的牙齿矫治的分步方法，所述分步系统包括：

牙齿信息获取模块，在牙颌坐标系中获取患者的初始牙齿状态信息以及矫治至目标位置的目标位置信息；其中，所述初始牙齿状态信息包括缺失牙位的位置信息、牙颌位置信息以及牙齿初始位置信息；

牙颌区位获取模块，根据牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息获取最远端磨牙所在的牙颌区位；

远移参数获取模块，在所述牙颌区位上获取最远端磨牙从初始位置信息移动至目标位置信息的远移距离参数；其中，远移距离参数根据最远端磨牙向远中端移动的骨量获取，或与最远端磨牙邻接的1号磨牙向远中端移动的所述骨量获取；

分步方案制定模块，根据远移距离参数信息制定患者牙齿矫治的分步移动方案；在牙齿矫治的分步移动方案中进一步根据牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息确定待矫治的牙齿所在的牙颌以及区位；其中，所述牙颌包括单颌和/或双颌；所述区位包括单侧和/或双侧；

分步列表构建模块，根据牙齿初始位置信息和矫治目标位置信息获取单颗牙齿在不同矫治方式下的总移动量，并利用牙齿矫治的分步移动方案结合磨牙远移逻辑分步算法构建牙齿移动分步列表。

进一步优选的，包括：

碰撞检测模块，在构建的牙齿移动分步列表中获取每一颌上的单颗牙齿进行分步移动后的位置信息，并根据相邻两颗牙齿之间的位置信息计算碰撞深度，根据所述碰撞深度进行碰撞检测。

一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器执行所述存储器存储的计算机指令，使得所述电子设备执行上述任一项所述的牙齿矫治的分步方法。

一种计算机存储介质，包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行上述任一项所述的牙齿矫治的分步方法。

本发明提供牙齿矫治的分步方法及分步系统、电子设备、计算机存储介质，能够带来以下至少一种有益效果：

本发明通过获取其患者的初始口腔内信息，依据患者自身牙齿的特点，以及患者的矫治目标信息，为患者制定出不同的磨牙远移矫治的牙齿移动分步方案，应用逻辑分步算法，可高效地完成牙齿的自动化分步。通过本发明的技术方案节省了医生决策和人工设计所花费的大量时间，提高了医生的设计效率。

在本发明针对患者矫治区位不同，以及颌位的不同，并结合牙齿移动的方式不同，提供对应的不同的技术分步方案，并在分步方案中其数据信息是基于人体实际骨量参数进行的，使其矫治分步更具有数据依据，使患者的矫治牙齿每步移动的距离更加精准；克服了现有技术中依靠医生经验，以及人工参与，缺少数据依据的问题。

本发明在进行分步过程中，还针对每一分步的牙齿进行碰撞检测，可保证牙齿移动轨迹光滑且不发生碰撞。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本发明牙齿矫治的分步方法实施例的流程图；

图2为本发明牙齿矫治的分步方法实施例另一流程图；

图3为本发明牙齿矫治的分步方法实施例另一流程图；

图4为本发明牙齿矫治的分步系统实施例结构图；

图5为本发明电子设备的结构图；

图6为本发明牙齿矫治的分步图；

图7为本发明牙齿矫治的另一个分步图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

在牙齿正畸矫治方案构建的过程中，对于待矫治牙齿的分步是重要的环节，分步方案决定了矫治周期，矫治效果，矫治的精准性；目前矫治病例在设计时所面临的实际问题包括，医生根据经验进行人为设定各颗牙齿移动的阶段和逻辑顺序，因此医生参与决策所花费的设计时间仍较多，在后期进行修改以及修正的时间相对较长，缺少准确的数据依据，影响方案制定效率。本发明提供了一种无需人工参与的分步方法，特别是针对推磨牙远移的情况，患者牙齿从初始位移动到矫治目标位的自动化分步过程提供的具体实施方式包括以下：

参见图1-图5所示，本发明提供了一种牙齿矫治的分步方法的实施例，其包括：

步骤S100在牙颌坐标系中获取患者的初始牙齿状态信息以及矫治至目标位置的目标位置信息；其中，所述初始牙齿状态信息包括缺失牙位的位置信息、牙颌位置信息以及牙齿初始位置信息；

在本发明中，通过扫描等方式获取到患者的初始数字化牙齿模型，诊疗医师根据初始数字化牙齿模型结合或者病例信息以及患者诉求信息，并设计成目标数字化牙齿模型，目标数字化牙齿模型对应于矫治至目标位置的目标牙齿位置信息；初始数字化牙齿模型对应于牙齿初始位置信息，进行矫治分步的方案中也包括某颗牙齿的缺失，并进行诊疗方案制定；本发明的目的是解放诊疗医师的手工操作，通过计算机实现自动的分步。本发明的实施例中在进行自动分步过程中需要的相关参数包括：牙颌位置信息、牙位缺失的位置信息、牙齿初始位置信息、牙齿目标位位置信息、矫治牙齿不同移动方式的单步移动量。

具体为：牙颌位置信息是指待矫正的牙颌，包括上颌、上左半颌、上右半颌、下颌、下左半颌、下右半颌和全颌。

牙位缺失的位置信息是指牙齿的缺失情况，若某牙位缺失，则该牙位不进行自动分步；

牙齿初始位置信息是指初始牙颌模型进行数字化切分后，牙齿矫治前所处的位置及姿态。

牙齿目标位置信息是指在某个矫治周期，或者从初始位到目标位将牙齿排齐至符合医生预期的空间位置及姿态。

牙齿不同移动方式包括：牙齿发生整体移动、旋转、转矩、正轴、伸长及压低运动方式。

本发明的各实施例中，各移动方式的总移动量包括：每颗牙在局部坐标系下，针对扭转、转矩和轴倾(三个以角度衡量的移动方式)，直接测量从初始位到目标位的角度变化就可以直接计算得到。针对近/远中移动、颊/舌向移动、伸长压低移动(三个以距离衡量的移动方式)，目标位的重心位置坐标点，与初始位重心位置坐标点，两点直线距离，然后在局部坐标系下沿各个方向的投影距离，即为各移动方式的总移动量。

步骤S200根据牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息获取最远端磨牙所在的牙颌区位；

具体为：根据牙颌位置信息，判断牙齿分步移动方案适用的颌位及区位；根据牙位缺失信息，判断牙齿分步移动方案适用的牙位。在计算机中，针对不同的移动磨牙病例所采用的分步方案由事先输入的患者牙颌位置信息和牙位缺失信息确定；牙位缺失也可由计算机系统根据预先存储的标准牙齿模型进行匹配而确定牙位缺失的位置信息；最远端磨牙的确定，例如当7号磨牙缺失，则6号磨牙则为最远端磨牙，以此类推确定最远端磨牙的位置，属于在哪一个颌位，哪一个区位上。

步骤S300在所述牙颌区位上获取最远端磨牙从初始位置信息移动至目标位置信息的远移距离参数；其中，远移距离参数根据最远端磨牙向远中端移动的骨量获取，或与最远端磨牙邻接的1号磨牙向远中端移动的骨量获取；

骨量的获取与上颌结节远中处的位置与最远端磨牙远移距离相关，磨牙远移距离且不能超过上颌结节远中处；例如，当判断7号或者6号磨牙的远移距离，在需要求其7远中的骨量有的大小；由此确定骨量。

具体为：根据颌位信息，确定牙齿移动分步采用单颌方案，还是全颌方案；根据区位信息，确定牙齿移动分步采用单侧方案，还是双侧方案；根据最远端磨牙的初始位和目标位，计算磨牙远移量，并根据磨牙远移量在设定范围内；例如为0～0.25mm范围内，判断牙齿移动分步适用的方案，从而确定牙齿的移动分步阶段和逻辑顺序。

步骤S400根据远移距离参数信息制定患者牙齿矫治的分步移动方案；在牙齿矫治的分步移动方案中进一步根据牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息确定待矫治的牙颌以及区位；牙颌包括单颌矫治以及双颌矫治；区位包括单侧矫治或双侧矫治。

单颌方案，以上颌为例，根据最远端磨牙远移量是否位设定值，该设定值包括0～0.25mm范围内，可为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0.2.5；分为两种移动分步方式：单颌牙齿矫治的分步移动方案包括：

最远端磨牙在进行远移过程中，远移的距离越小相对越好操作。

第一种实施方式：

当最远端磨牙远移距离参数为第一预设距离参数时，移动最远端磨牙向远中方向至对应的目标位置后，进一步的移动与最远端磨牙相邻磨牙，按照与最远端磨牙之间的位置关系进行依次移动至各对应的目标位置。

例如，最远端磨牙为第一预设距离参数远移量小于2.5mm时；

参见图7所示；根据FDI编号描述牙位号，具体分步方式为：7号牙移动到位后6号牙开始移动；6号牙远移到位后，5号牙开始移动；5号牙远移到位后，4号牙开始移动；4号牙远移到位后，3号牙和2-2(切牙)分步内收或分步交替内收至结束。

第二种实施方式：

当最远端磨牙远移距离参数为第二预设距离参数时，移动最远端磨牙至对应的第一设定位置后，进一步的同时移动最远端磨牙以及与最远端磨牙邻接的磨牙；当最远端磨牙移动到对应的目标位置后，与最远端磨牙邻接的1号磨牙以及与1号磨牙邻接的2号磨牙同时移动；当1号磨牙移动到对应的设定位置后，依次移动剩余的可产生移动量的其他磨牙至各对应的目标位置。

例如，最远端磨牙为第二预设距离参数远移量大于2.5mm时；

参见图6所示；具体分步方式为：远中移动17、27，7远移一半后，开始远移16、26，6、7一起移动；17、27移动到位后，开始远移15、25；当16、26移动到位后开始远移14、24；当15、25远移到位后开始内收13、23；当14、24移动到位后开始内收12、22至结束。

在上述实施例中，以上颌为例提供了具体的实施方式，其下颌分步方式同上颌相同。

在本发明还提供了当一侧移动磨牙时，执行上述单颌的实施例进行牙齿矫治的分步方法；

而当另一侧未发生磨牙移动的分步移动方案包括：当移动磨牙侧的中切牙与未发生磨牙移动侧的中切牙之间产生设定距离时，对未发生磨牙移动的侧进行牙齿分步，从中切牙开始依次移动相邻的牙齿向近中方向移动，当前一牙齿移动至对应的目标位置后，依次移动相邻的后一牙齿直至最远端磨牙。

具体的，以上颌为例，当仅有半区位需要进行磨牙远移矫治，此时，需要采用单侧磨牙远移分步方案，磨牙远移侧的分步方案同前所述，非磨牙远移侧的分步方式为：待移动磨牙侧切牙移动4步后，非移动磨牙侧切牙开始移动至结束；切牙移动到位后，3号牙开始移动；3号牙移动结束后，4号牙开始移动；4号牙移动结束后，5号牙开始移动；5号牙移动结束后，6号牙开始移动；6号牙移动结束后，7号牙开始移动至结束。

本发明中还提供了双颌牙齿矫治的分步移动方案的实施例包括：从最远端磨牙开始依次移动相邻的各磨牙向远中方向移动，当前一个磨牙移动到目标位置后，紧邻的后一磨牙开始向对应的目标位置移动；

当为上颌时：移动第一前磨牙并移动到设定位置后，控制与所述第一前磨牙相邻的牙齿向设定位置移动，检测到所述第一前磨牙移动至对应的目标位置后，分别对选定牙齿进行依次内收处理。

当位下颌时：依次移动到第一前磨牙并移动到对应目标位置后，分别对选定牙齿同时进行内收处理。

具体的，当采用全颌方案时，不再区分磨牙远移量的大小，具体的分步方式为：先移动17、27、37、47，当7远移到位后，16、26、36、46开始移动；当6移动到位后，开始移动15、25、35、45；当5移动到位后，开始移动14、24、34、44；当4移动到一半开始移动13、23；当14、24移动到位，开始内收12-22；对于下颌前牙，当34、44移动到位后，可同时内收33-43至结束。

参见图2所示，步骤S500根据牙齿初始位置信息和矫治目标位置信息获取单颗牙齿在不同矫治方式下的总移动量，并利用牙齿矫治的分步移动方案结合磨牙远移逻辑分步算法构建牙齿移动分步列表。

构建牙齿移动分步列表包括：

步骤S510在对应牙齿矫治的分步方案中根据初始牙齿位置信息以及目标牙齿位置获取各颗牙齿的总移动量；

步骤S520根据预设的单颗牙齿单步移动量获取单颗牙齿的移动分步数，并将其计算得到最大移动分步数设置单颗牙齿的目标分步数；

步骤S530根据所述目标分步数获取单步的移动量；

步骤S540根据单颗牙齿的目标分步数以及单步的移动量构建牙齿移动分步列表。

根据初始位和目标位，统计计算每颗牙的各移动方式的总移动量，并根据预先输入的牙齿不同移动方式的单步移动量，计算每颗牙各移动方式的分步数，将每颗牙移动方式的最大分步数作为各颗牙齿的分步数，并进一步计算得到各移动方式的实际单步移动量。

以上颌右半区位的第二磨牙为例说明，第二磨牙的伸长/压低总量表示为

整体唇/舌侧移动总量表示为

整体近远中移动总量表示为

扭转移动总量表示为

轴倾移动总量表示为

根转矩总量表示为

第二磨牙各移动方式的总移动量写成向量的形式表示为：

它是由第二磨牙的目标位和初始位做差得到。

假定预先输入的第二磨牙各移动方式的单步移动量为：{a,b,c,d,e,f}，第二磨牙各移动方式的分步数为：

第二磨牙的分步数取各移动方式的最大分步数为：

则第二磨牙复合移动下各移动方式的单步移动量为：

按照选定的分步方案和计算的牙齿各移动方式的实际单步移动量，在计算机中，以牙位号为行号，以分步步数为列号，对每颗牙按照各自的逻辑顺序进行逐列分步计算，并记录各移动方式的单步移动量，形成牙齿移动分步表。

参见图3所示，本发明还提供了进行牙齿分步过程中对于相邻牙齿之间的碰撞检测的实施例包括：

步骤S600在构建的牙齿移动分步列表中获取每一颌上的单颗牙齿进行分步移动后的位置信息，并根据相邻两颗牙齿之间的位置信息计算碰撞深度，根据所述碰撞深度进行碰撞检测；

如果发生碰撞对发生碰撞的牙齿进行余量调整，并对解除碰撞牙齿进行所述牙齿移动分步列表的更新。

所述碰撞检测包括：

步骤S610在牙颌坐标系中沿颌平面法向发射射线，获取射线与每颗牙齿的交点位置信息；

步骤S620获取同一个射线在相邻两颗牙齿上交点位置信息，根据相邻两颗牙齿上交点位置信息计算两颗牙齿间的差值信息，根据两颗牙齿间的差值信息判断是否发生碰撞。

碰撞解除包括：

将发生碰撞的相邻两颗牙齿沿碰撞接触面的法向的反方向分别进行预设距离的移动，当移动完成后再次进行检测，当判断碰撞解除后调整单颌牙齿的分步信息，进一步获取碰撞解除后相邻两颗牙齿的位置信息，并对所述牙齿移动分步列表进行更新。

具体的，分步表中从第一列开始，检测每颗牙是否与相邻牙齿间产生碰撞，如产生碰撞，对碰撞进行解除；若没有产生碰撞，继续进行后续未进行检测的牙齿进行检测。碰撞检测算法是将上、下颌所有牙齿的网格模型放置于牙颌坐标系中，并移动到每一步对应的位置，然后沿颌平面法向发射射线，记录射线与每颗牙齿的交点，根据交点的位置判断上、下颌牙齿间是否产生了碰撞。所述的碰撞解除算法是指当检测到某两颗牙在某一步发射碰撞后，计算出碰撞深度，并且让两颗牙沿碰撞接触面的法向反方向分别进行二分之一碰撞深度距离的移动，使得两颗牙不发生接触，并计算出非碰撞情况下这两颗牙的位置，将剩余的移动量平均分摊到之后的所有分步中，直至分步表中最后一列碰撞检测完毕，此时，牙齿矫治的分步完成。

参见图4所示；本发明还提供了一种牙齿矫治的分步系统的实施例，包括：

牙齿信息获取模块100，在牙颌坐标系中获取患者的初始牙齿状态信息以及矫治至目标位置的目标位置信息；其中，所述初始牙齿状态信息包括缺失牙位的位置信息、牙颌位置信息以及牙齿初始位置信息；

牙颌区位获取模块200，根据牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息获取最远端磨牙所在的牙颌区位；

远移参数获取模块300，在所述牙颌区位上获取最远端磨牙从初始位置信息移动至目标位置信息的远移距离参数；

分步方案制定模块400，根据远移距离参数信息制定患者牙齿矫治的分步移动方案；

分步列表构建模块500，根据牙齿初始位置信息和矫治目标位置信息获取单颗牙齿在不同矫治方式下的总移动量，并利用牙齿矫治的分步移动方案结合磨牙远移逻辑分步算法构建牙齿移动分步列表。

优选的，包括：

碰撞检测模块600，在构建的牙齿移动分步列表中获取每一颌上的单颗牙齿进行分步移动后的位置信息，并根据相邻两颗牙齿之间的位置信息计算碰撞深度，根据所述碰撞深度进行碰撞检测。

具体的，本发明的一种牙齿矫治的分步系统的实施例可执行上述牙齿矫治的分步方法的实施例，在此不再赘述。

本实施例提供一种电子设备，如图5所示，该电子设备000可以是平板电脑、笔记本电脑或台式电脑。该电子设备000还可能被称为便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。

电子设备000内置有处理器010和存储器020，其中，存储器020上存储有计算机程序，处理器010运行存储器020中的计算机程序时实现牙齿矫治的分步方法。

处理器010可以包括一个或多个处理核心，比如4个核心处理器、8个核心处理器等。处理器010可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field—Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器010也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。

在一些实施例中，处理器010可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器010还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器020包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器020还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器020中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集用于被处理器010所执行以实现本发明中实施例中提供的牙齿矫治的分步方法。以及在该电子设备000中还设置有050外围接口设备，可用于进行外部信息号的通信，以及还包括在进行牙齿矫治的分步方法完成后生成矫治方案，并进一步进行矫治器的生产，在矫治器的生产中用于打印牙颌模型040的3D打印设备以及获取数字化牙颌模型的030口内扫描仪。

系统实施例中的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-only memory，ROM)、随机存取存储器(Random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种牙齿矫治的分步方法，其特征在于，包括：

在牙颌坐标系中获取患者的初始牙齿状态信息以及矫治至目标位置的目标位置信息；其中，所述初始牙齿状态信息包括缺失牙位的位置信息、牙颌位置信息以及牙齿初始位置信息；

根据牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息获取最远端磨牙所在的牙颌区位；

在所述牙颌区位上获取最远端磨牙从初始位置信息移动至目标位置信息的远移距离参数；其中，远移距离参数根据最远端磨牙向远中端移动的骨量获取，或与最远端磨牙邻接的1号磨牙向远中端移动的骨量获取；

根据远移距离参数信息制定患者牙齿矫治的分步移动方案；

在牙齿矫治的分步移动方案中进一步根据牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息确定待矫治的牙齿所在的牙颌以及区位；其中，所述牙颌包括单颌和/或双颌；所述区位包括单侧和/或双侧；

根据牙齿初始位置信息和矫治目标位置信息获取单颗牙齿在不同矫治方式下的总移动量，并利用牙齿矫治的分步移动方案结合磨牙远移逻辑分步算法构建牙齿移动分步列表。

2.根据权利要求1所述的牙齿矫治的分步方法，其特征在于，单颌牙齿矫治时的分步移动方案包括：

当最远端磨牙远移距离参数为第一预设距离参数时，移动最远端磨牙向远中方向至对应的目标位置后，进一步的移动与最远端磨牙相邻的未发生移动的磨牙，并按照与最远端磨牙之间的位置关系依次将所述未发生移动的磨牙移动至各对应的目标位置。

3.根据权利要求1所述的牙齿矫治的分步方法，其特征在于，单颌牙齿矫治时的分步移动方案包括：

当最远端磨牙远移距离参数为第二预设距离参数时，移动最远端磨牙至对应的第一设定位置后，进一步的同时移动最远端磨牙以及与最远端磨牙邻接的磨牙；

当最远端磨牙移动到对应的目标位置后，与最远端磨牙邻接的1号磨牙以及与1号磨牙邻接的2号磨牙同时移动；

当1号磨牙移动到对应的设定位置后，依次移动剩余的可产生移动量的其他磨牙至各对应的目标位置。

4.根据权利要求1所述的牙齿矫治的分步方法，其特征在于，双颌牙齿矫治时的分步移动方案中移动上颌时包括：

从最远端磨牙开始依次将相邻的各磨牙向远中方向移动，当前一个磨牙移动到目标位置后，紧邻的后一磨牙开始向对应的目标位置移动；

当第一前磨牙移动到设定位置后，控制与所述第一前磨牙相邻的牙齿向设定位置移动，检测到所述第一前磨牙移动至对应的目标位置后，对选定的牙齿依次进行内收处理。

5.根据权利要求1所述的牙齿矫治的分步方法，其特征在于，双颌牙齿矫治的分步移动方案中移动下颌时包括：

从最远端磨牙开始依次将相邻的各磨牙向远中方向移动，当前一磨牙移动到目标位置后，紧邻的后一磨牙开始向对应的目标位置移动；

当第一前磨牙移动到对应目标位置后，分别对选定的牙齿同时进行内收处理。

6.根据权利要求2-3任一所述的牙齿矫治的分步方法，其特征在于，当一侧移动磨牙时，执行权利要求2-3任一所述的牙齿矫治的分步方法；

另一侧未发生磨牙移动的的分步移动方案包括：

当移动磨牙侧的中切牙与未发生磨牙移动侧的中切牙之间产生设定距离时，对未发生磨牙移动的侧进行牙齿分步，从中切牙开始依次将相邻的牙齿向近中方向移动，当前一牙齿移动至对应的目标位置后，依次移动相邻的后一牙齿。

7.根据权利要求2所述的牙齿矫治的分步方法，其特征在于，构建牙齿移动分步列表包括：

在对应牙齿矫治的分步方案中根据初始牙齿位置信息以及目标牙齿位置获取各颗牙齿的总移动量；

根据预设的单颗牙齿单步移动量获取单颗牙齿的移动分步数，并将其计算得到最大移动分步数设置单颗牙齿的目标分步数；

根据所述目标分步数获取单步的移动量；

根据单颗牙齿的目标分步数以及单步的移动量构建牙齿移动分步列表。

8.根据权利要求1所述的牙齿矫治的分步方法，其特征在于，还包括：

在构建的牙齿移动分步列表中获取每一颌上的单颗牙齿进行分步移动后的位置信息，并根据相邻两颗牙齿之间的位置信息计算碰撞深度，根据所述碰撞深度进行碰撞检测；

如果发生碰撞对发生碰撞的牙齿进行余量调整，并对解除碰撞牙齿进行所述牙齿移动分步列表的更新。

9.根据权利要求8所述的牙齿矫治的分步方法，其特征在于，所述碰撞检测包括：

在牙颌坐标系中沿颌平面法向发射射线，获取射线与每颗牙齿的交点位置信息；

获取同一个射线在相邻两颗牙齿上交点位置信息，根据相邻两颗牙齿上交点位置信息计算两颗牙齿间的差值信息，根据两颗牙齿间的差值信息判断是否发生碰撞。

10.根据权利要求9所述的牙齿矫治的分步方法，其特征在于，所述碰撞解除包括：

将发生碰撞的相邻两颗牙齿沿碰撞接触面的法向的反方向分别进行预设距离的移动，当移动完成后再次进行检测，当判断碰撞解除后调整单颌牙齿的分步信息，进一步获取碰撞解除后相邻两颗牙齿的位置信息，并对所述牙齿移动分步列表进行更新。

11.一种可执行权利要求1-10任一所述的牙齿矫治的分步方法的分步系统，其特征在于，包括：

牙齿信息获取模块，在牙颌坐标系中获取患者的初始牙齿状态信息以及矫治至目标位置的目标位置信息；其中，所述初始牙齿状态信息包括缺失牙位的位置信息、牙颌位置信息以及牙齿初始位置信息；

牙颌区位获取模块，根据牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息获取最远端磨牙所在的牙颌区位；

远移参数获取模块，在所述牙颌区位上获取最远端磨牙从初始位置信息移动至目标位置信息的远移距离参数；其中，远移距离参数根据最远端磨牙向远中端移动的骨量获取，或与最远端磨牙邻接的1号磨牙向远中端移动的骨量获取；

分步方案制定模块，根据远移距离参数信息制定患者牙齿矫治的分步移动方案；在牙齿矫治的分步移动方案中进一步根据牙齿初始位置信息和/或缺失牙位的位置信息确定待矫治的牙齿所在的牙颌以及区位；其中，所述牙颌包括单颌和/或双颌；所述区位包括单侧和/或双侧；

分步列表构建模块，根据牙齿初始位置信息和矫治目标位置信息获取单颗牙齿在不同矫治方式下的总移动量，并利用牙齿矫治的分步移动方案结合磨牙远移逻辑分步算法构建牙齿移动分步列表。

12.根据权利要求11所述牙齿矫治的分步系统，其特征在于，包括：

碰撞检测模块，在构建的牙齿移动分步列表中获取每一颌上的单颗牙齿进行分步移动后的位置信息，并根据相邻两颗牙齿之间的位置信息计算碰撞深度，根据所述碰撞深度进行碰撞检测。

13.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器执行所述存储器存储的计算机指令，使得所述电子设备执行权利要1-10任一所述的牙齿矫治的分步方法。

14.一种计算机存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行权利要求1-10任一所述的牙齿矫治的分步方法。

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