CN114681090A - 牙齿正畸特征测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及牙齿正畸技术领域，尤其涉及一种用于临床直接测量牙齿的牙齿正畸特征测量方法及装置，该方法用于牙齿的临床测量包括：建立牙合平面坐标系；确定牙合平面坐标系中的垂线坐标信息；获取目标牙齿在牙合平面坐标系中的特征坐标信息；根据垂线坐标信息和特征坐标信息，确定目标牙齿的正畸特征参数。本公开实施例提供的牙齿正畸特征测量方法及装置，使得牙合平面、垂线、以及特征坐标信息等均可直接获得，与传统的间接测量方法相比，测量的实时性、准确性、以及测量效率更高。

Description

牙齿正畸特征测量方法及装置

技术领域

本公开涉及牙齿正畸技术领域，尤其涉及一种用于临床直接测量牙齿的牙齿正畸特征测量方法及装置。

背景技术

目前，正畸转矩测量的方式主要有：手工测量、机械测量、CBCT测量、模型扫描测量、口扫测量等，多为间接测量方式，即需要提前制取印模或拍摄影像学资料，然后对模型或者CT资料进行测量，以及现有的测量方式存在以下缺点：

手工测量存在较大误差，且测量者的主观判断对于转矩测量结果也会产生比较大的影响；

机械测量、模型测量均需要提前制取患者上下牙列的模型，对模型采取间接测量，过程较为繁琐，且所需时间长；

CBCT测量(锥形束CT测量)虽然较为精确，但是需要患者拍摄CBCT，多频次的X线照射会对人体产生不良的影响，所以不适用于随时随地测量牙齿的转矩；

口扫测量一般需要患者提前进行全口、至少是单颌的口腔牙列扫描，然后对扫描生成的数字模型进行测量，很难对单个牙进行快速测量。

发明内容

为解决现有技术中存在的至少以上技术问题，本公开实施例提供了一种牙齿正畸特征测量方法及装置。

本公开实施例一方面提供一种牙齿正畸特征测量方法，用于牙齿的临床测量，所述方法包括：建立牙合平面坐标系；确定所述牙合平面坐标系中的垂线坐标信息；获取目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息；根据所述垂线坐标信息和所述特征坐标信息，确定所述目标牙齿的正畸特征参数。

在一些实施例中，所述建立牙合平面坐标系，包括：获取至少三个传感点的位置信息，通过多个所述传感点的位置信息建立所述牙合平面坐标系；其中，多个所述传感点位于多个不同位置的所述牙齿上。

在一些实施例中，所述获取目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息，包括：获取所述目标牙齿的牙面坐标信息，并根据所述牙面坐标信息确定所述目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息。

在一些实施例中，所述根据所述牙面坐标信息确定所述目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息，包括：根据所述牙面坐标信息确定所述目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的牙面突点处的切线坐标信息和/或牙长轴坐标信息；所述确定所述目标牙齿的正畸特征参数，包括：确定所述目标牙齿的转矩参数和/或轴倾度参数。

本公开实施例另一方面提供一种牙齿正畸特征测量装置，用于牙齿的临床测量，所述装置包括创建模块、确定模块、获取模块和参数分析模块；所述创建模块被配置为建立牙合平面坐标系；所述确定模块被配置为确定所述牙合平面坐标系中的垂线坐标信息；所述获取模块被配置为获取目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息；以及所述参数分析模块被配置为根据所述垂线坐标信息和所述特征坐标信息，确定所述目标牙齿的正畸特征参数。

在一些实施例中，所述创建模块还被配置为获取至少三个传感点的位置信息，通过多个所述传感点的位置信息建立所述牙合平面坐标系；其中，多个所述传感点位于多个不同位置的所述牙齿上。

在一些实施例中，包括多个固定装置；所述固定装置用于夹持在牙齿的设定位置，并且所述固定装置上设有传感点。

在一些实施例中，所述获取模块还被配置为获取所述目标牙齿的牙面坐标信息，并根据所述牙面坐标信息确定所述目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息。

在一些实施例中，包括柔性传感材料，通过所述柔性传感材料获取所述目标牙齿的牙面坐标信息；或者包括口腔扫描仪，通过所述口腔扫描仪获取所述目标牙齿的牙面坐标信息。

在一些实施例中，所述获取模块还被配置为根据所述牙面坐标信息确定所述目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的牙面突点处的切线坐标信息和/或牙长轴坐标信息；所述参数分析模块还被配置为确定所述目标牙齿的转矩参数和/或轴倾度参数。

本公开实施例提供的牙齿正畸特征测量方法及装置，可在椅旁对患者直接进行测量操作，在测量操作时，医患调整至所需体位，然后，确定牙合平面，并通过牙合平面可确定垂线，获取目标牙齿的特征坐标信息，然后，通过特征坐标信息和垂线坐标信息，测量出每个目牙齿的正畸特征参数。基于该方法，并配合使用相应的检测设备，使得牙合平面、垂线、以及特征坐标信息等均可直接获得，与传统的间接测量方法相比，测量的实时性、准确性、以及测量效率更高。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1为本公开实施例一种牙齿正畸特征测量方法的流程框图一；

图2为本公开实施例一种牙齿正畸特征测量方法的流程框图二；

图3为本公开实施例一种牙齿正畸特征测量中固定装置的结构示意图；

图4为本公开实施例一种牙齿正畸特征测量中传感检测装置的结构示意图；

图5为本公开实施例一种牙齿正畸特征测量的结构框图一；

图6为本公开实施例一种牙齿正畸特征测量的结构框图二。

图中：

1：固定装置；2：传感检测装置；

11：框架；12：定位杆；

21：柔性传感材料；

100：牙齿正畸特征测量装置；200：显示组件；

110：创建模块；120：确定模块；130：获取模块；140：参数分析模块。

具体实施方式

为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

本公开发明人研究发现，目前，转矩等正畸参数的测量方法主要有手工测量、机械测量、3D扫描测量和CBCT测量；根据对象不同又可分为模型测量、影像测量和口内扫描。临床上没有可以进行椅旁测量的方法和装置，口内扫描是目前应用比较广泛的一种方法，但需要患者提前进行扫描，且时间较长，对于单个牙扫描而言因为没有整体的参考，所以无法获得牙合平面相关的数据。

另外，对于正畸过程中需要进行精细调整的患者，正畸医生在临床操作过程中由于缺乏对目前牙齿转矩的了解，往往难于将牙齿调整至理想状态或弓丝上第三序列弯曲加的过大，超过了正常生理安全范围内，造成牙根吸收、骨开窗、骨开裂等严重后果。

本公开实施例提供一种牙齿正畸特征测量方法及装置，用于对牙合平面、垂线、以及特征坐标信息等进行直接测量。具体如下：

如图1和图2所示，本公开实施例提供一种牙齿正畸特征测量方法，用于牙齿的临床测量，方法包括：

步骤S11：建立牙合平面坐标系；

本公开实施例为一种可在椅旁直接进行的牙齿正畸特征测量方法，在进行测量前，需要调节医患的体位，也即将两者调整至相对舒适的体位，一般情况下，患者的体位在测量时需保持相对固定。待医患体位调整正好后，例如，患者半躺或平躺，则可进行第一步测量，以建立牙合平面坐标系。

例如，获取至少三个传感点的位置信息，通过多个传感点的位置信息建立牙合平面坐标系；其中，多个传感点位于多个不同位置的牙齿上。

例如，如图3所示，测量设备包括固定装置1，固定装置1包括框架11，例如，框架11为长方体形、正方体性或其他不规则形状，在固定装置1的底部设置凹槽，使用时，将该凹槽卡接在牙齿上，在框架11上设置传感点，固定装置1连接在牙齿上，则传感点即连接在牙齿上；或者，也可以将传感点直接连接在牙齿的牙面上。

以三个传感点为例，在前牙与磨牙区，将3个固定装置1分别夹持在前牙邻接点与双侧第一磨牙颊沟与咬合面的交界点，通过三个传感点可确定牙合平面坐标系。例如，在每个传感点设置位置传感器。通过获取三个传感点的位置坐标，可确定牙合平面坐标系。以下的垂直坐标信息和特征坐标信息等均在牙合平面坐标系中的坐标信息。

例如，将固定装置1的框架11端面(框架11上远离凹槽槽口的一端面)设定为牙合平面，也即固定装置1连接到牙齿上后，则默认的该固定装置1的框架11端面即为牙合平面。

通过固定装置1的框架11端面可以实时确定患者的牙合平面，患者不必一直保持相对静止状态，但是比较依赖于操作者的临床经验；通过传感点确定牙合平面更为精确，减小了操作误差，但是一旦确定了牙合平面，患者体位发生变化之后，牙齿上的传感点可能发生位移，对于牙合平面的确定产生一定影响，影响了测量结果的准确性。医护人员可根据实际应用环境选择牙合平面的确定方式。

步骤S12：确定牙合平面坐标系中的垂线坐标信息；

在牙合平面坐标系中，垂直于牙合平面的线为垂线，每一颗牙齿均对应有相应的垂线坐标信息。例如，牙合平面坐标系为三维坐标系，而牙合平面为X轴向和Z轴向所在平面，因此，与Y轴相互平行的直线即为牙合平面坐标系中的垂线，可根据牙齿在牙合平面的具体位置，确定具体的垂线坐标信息。

例如，如图3所示，在固定装置1包括定位杆12，定位杆12与框架11端面(框架11上远离凹槽槽口的一端面)连接，例如，定位杆12与框架11通过多向轴或万向轴连接，定位杆12可相对框架11自由转动。将固定装置1套设在目标牙齿上，此时，可确认固定装置1的框架11端面为牙合平面，然后，将定位杆12与框架11端面设置为相对垂直状态即可获取垂直坐标信息。

例如，在定位杆12上设置多个传感点，例如，传感点为位置传感器，通过位置传感器的坐标信息，确定牙合平面坐标系中的垂线坐标信息。

步骤S13：获取目标牙齿在牙合平面坐标系中的特征坐标信息；

例如，获取目标牙齿在牙合平面坐标系中的特征坐标信息，包括：获取目标牙齿的牙面坐标信息，并根据牙面坐标信息确定目标牙齿在牙合平面坐标系中的特征坐标信息。

例如，如图4所示，设置传感检测装置2，传感检测装置2为一气囊结构，其包括凹槽，凹槽的内部及底部均为柔性传感材料21制成。使用时，将凹槽套设在目标牙齿上，然后，对气囊结构进行充气操作，在气囊内部气体挤压下，柔性传感材料21均贴合在牙齿表面，从而利用柔性传感材料21测量获取特征坐标信息。

例如，还可采用柔性传感材料21形变的方式进行测量，将传感检测装置2的凹槽的尺寸设置的相对较小，当连接到牙齿上时，在牙齿表面挤压的作用下，使传感检测装置2装置产生形变，从而利用柔性传感材料21测量获取特征坐标信息。

以测量转矩为例，传感检测装置2为气囊结构时，因为转矩仅涉及牙齿唇颊面形态特征，因此，柔性传感材料21可仅提取牙齿唇颊面的特征坐标信息，所以柔性传感材料21可仅设置在传感检测装置2唇颊面内表面，在传感检测装置2外壁存在一个单向通气阀，传感检测装置2固定于所测量牙齿上后，通过单向通气阀向传感检测装置2充气，将柔性传感材料21通过气压贴合于所测量牙齿唇颊面上，便于精确提取牙齿数据，测量结束后减压放气，去除传感检测装置2，再进行其余牙齿的测量。

传感检测装置2为形变方式时，柔性传感材料21选用伸缩性好形变佳的材料，其宽度可调，传感检测装置2的唇颊面内表面与柔性传感材料21之间有一定间隙，传感检测装置2唇舌面有一定夹持力，在将传感检测装置2固定于所测量牙齿时，唇舌面的夹持力使传感检测装置2宽度变小，牙齿唇颊面紧密压于柔性传感材料21上，将其压出与牙齿唇颊面相同的形态，便于柔性传感材料21精确提取牙齿唇舌面的数据。

上述两种方式均可实现目标牙齿在牙合平面坐标系中的特征坐标信息，其中，因为牙齿牙冠形态体积差距较大，所以采用两种不同规格的传感检测装置2，可降低测量的难度，例如，两种测量方式可分别用于前牙测量和后牙测量。

例如，柔性传感材料21可以为半导体硅材料、光导纤维材料和/或高分子聚合物材料中的一种或多种。

在一些实施例中，固定装置1和传感检测装置2可以为一体结构，也可以为分体结构。例如，将固定装置1的凹槽的侧壁和底部设置为柔性传感材料21，两者可对同一颗目标牙齿进行操作；例如，固定装置1和传感检测装置2为两个独立的结构，分别进行定位及检测操作。

例如，还可通过口腔扫描仪获取目标牙齿的牙面坐标信息。将牙面坐标信息匹配至牙合平面坐标系中，以提取特征坐标信息。

步骤S14：根据垂线坐标信息和特征坐标信息，确定目标牙齿的正畸特征参数。

例如，特征坐标信息包括牙面突点处的切线坐标信息和/或牙长轴坐标信息；确定目标牙齿的正畸特征参数包括：确定目标牙齿的转矩参数和/或轴倾度参数。

在转矩测量时，需要获取目标牙齿突点处的切线坐标信息，该切线与垂线的交角即为牙齿冠面的转矩，其中，当存在多个突点时，选择最高突点的切线坐标信息。根据测得的转矩信息可进一步制定牙齿正畸方案。

在轴倾度测量时，需要获取目标牙齿的牙长轴坐标信息，该牙长轴与垂线所组成的角度即为目标牙齿的轴倾度。根据测得的轴倾度信息可进一步制定牙齿正畸方案。

如图5所示，本公开实施例提供一种牙齿正畸特征测量装置100，用于牙齿的临床测量，装置包括创建模块110、确定模块120、获取模块130和参数分析模块140；创建模块110被配置为建立牙合平面坐标系；确定模块120被配置为确定牙合平面坐标系中的垂线坐标信息；获取模块130被配置为获取目标牙齿在牙合平面坐标系中的特征坐标信息；以及参数分析模块140被配置为根据垂线坐标信息和特征坐标信息，确定目标牙齿的正畸特征参数。

在一些实施例中，创建模块110还被配置为获取至少三个传感点的位置信息，通过多个传感点的位置信息建立牙合平面坐标系；其中，多个传感点位于多个不同位置的牙齿上。

在一些实施例中，包括多个固定装置1；固定装置1用于夹持在牙齿的设定位置，并且固定装置1上设有传感点。

在一些实施例中，获取模块130还被配置为获取目标牙齿的牙面坐标信息，并根据牙面坐标信息确定目标牙齿在牙合平面坐标系中的特征坐标信息。

在一些实施例中，包括柔性传感材料21，通过柔性传感材料21获取目标牙齿的牙面坐标信息；或者包括口腔扫描仪，通过口腔扫描仪获取目标牙齿的牙面坐标信息。

在一些实施例中，获取模块130还被配置为根据牙面坐标信息确定目标牙齿在牙合平面坐标系中的牙面突点处的切线坐标信息和/或牙长轴坐标信息；参数分析模块140还被配置为确定目标牙齿的转矩参数和/或轴倾度参数。

牙齿正畸特征测量装置100的操作流程如下：

首先，调整移位，使医患双方调整到一个相对舒适的体位，患者体位相对固定；然后，通过传感点或固定装置1确定牙合平面，再通过传感检测装置2获取目标牙齿在牙合平面坐标系中的特征坐标信息，例如，本公开实施例中的特征坐标信息为牙合平面坐标系中的牙面突点处的切线坐标信息和/或牙长轴坐标信息。根据垂线坐标信息和特征坐标信息，也即将牙面突点处的切线坐标信息和/或牙长轴坐标信息对比垂线坐标信息，确定目标牙齿的转矩参数和/或轴倾度参数。重复上述操作，可对不同的目标牙齿完成测量操作。

例如，如图6所示，还包括显示组件。例如，显示组件包括用于显示虚拟的口腔牙齿模型，以及显示坐标数值等，可辅助医护人员进行测量操作。

本公开实施例提供的牙齿正畸特征测量方法及装置，可在椅旁对患者直接进行测量操作，在测量操作时，医患调整至所需体位，然后，确定牙合平面，并通过牙合平面可确定垂线，获取目标牙齿的特征坐标信息，然后，通过特征坐标信息和垂线坐标信息，测量出每个目牙齿的正畸特征参数。基于该方法，并配合使用相应的检测设备，可实现正畸特征的直接测量，与传统的间接测量方法相比，测量的实时性、准确性、以及测量效率更高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种牙齿正畸特征测量方法，用于牙齿的临床测量，其中，所述方法包括：

建立牙合平面坐标系；

确定所述牙合平面坐标系中的垂线坐标信息；

获取目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息；

根据所述垂线坐标信息和所述特征坐标信息，确定所述目标牙齿的正畸特征参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述建立牙合平面坐标系，包括：

获取至少三个传感点的位置信息，通过多个所述传感点的位置信息建立所述牙合平面坐标系；

其中，多个所述传感点位于多个不同位置的所述牙齿上。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息，包括：

获取所述目标牙齿的牙面坐标信息，并根据所述牙面坐标信息确定所述目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述牙面坐标信息确定所述目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息，包括：

根据所述牙面坐标信息确定所述目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的牙面突点处的切线坐标信息和/或牙长轴坐标信息；

所述确定所述目标牙齿的正畸特征参数，包括：

确定所述目标牙齿的转矩参数和/或轴倾度参数。

5.一种牙齿正畸特征测量装置，用于牙齿的临床测量，其中，所述装置包括创建模块、确定模块、获取模块和参数分析模块；

所述创建模块被配置为建立牙合平面坐标系；

所述确定模块被配置为确定所述牙合平面坐标系中的垂线坐标信息；

所述获取模块被配置为获取目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息；以及

所述参数分析模块被配置为根据所述垂线坐标信息和所述特征坐标信息，确定所述目标牙齿的正畸特征参数。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述创建模块还被配置为获取至少三个传感点的位置信息，通过多个所述传感点的位置信息建立所述牙合平面坐标系；

其中，多个所述传感点位于多个不同位置的所述牙齿上。

7.根据权利要求5所述的装置，其中，包括多个固定装置；

所述固定装置用于夹持在牙齿的设定位置，并且所述固定装置上设有传感点。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述获取模块还被配置为获取所述目标牙齿的牙面坐标信息，并根据所述牙面坐标信息确定所述目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的特征坐标信息。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，包括柔性传感材料，通过所述柔性传感材料获取所述目标牙齿的牙面坐标信息；或者

包括口腔扫描仪，通过所述口腔扫描仪获取所述目标牙齿的牙面坐标信息。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述获取模块还被配置为根据所述牙面坐标信息确定所述目标牙齿在所述牙合平面坐标系中的牙面突点处的切线坐标信息和/或牙长轴坐标信息；

所述参数分析模块还被配置为确定所述目标牙齿的转矩参数和/或轴倾度参数。

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