CN115645090A - 一种无托槽隐形分步矫治方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及牙齿矫治的领域，尤其是涉及一种无托槽隐形分步矫治方法、装置及电子设备，该方法包括获取患者的原始牙齿数字模型和牙齿矫治数字模型；将所述原始牙齿数字模型划分为多个牙齿矫治区域，其中，所述多个牙齿矫治区域包括第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域；构建牙齿模拟矫治方案，所述牙齿模拟矫治方案通过模拟分步移动多个所述牙齿矫治区域，将所述牙齿矫治区域与所述牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作，其中，所述牙齿模拟矫治方案包括牙齿移动量方案、牙齿移动顺序方案以及牙齿附件方案中的一种或多种。本申请有助于提升牙齿矫治的准确性。

Description

一种无托槽隐形分步矫治方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及牙齿矫治的领域，尤其是涉及一种无托槽隐形分步矫治方法、装置及电子设备。

背景技术

隐形矫治技术，相对于传统牙颌畸形矫治器而言，不需要托槽和钢丝，采用的是一系列隐形矫治器，该隐形矫治器由安全的弹性透明高分子材料制成，使矫治过程几乎在旁人无察觉中完成，不影响日常生活和社交。同时，没有了粘结托槽、调整弓丝的繁琐，临床操作大大简化，整个矫治过程省时又省力。无托槽隐形矫治也叫隐形透明正畸，以崭新的3D立体电脑技术，量身定制一系列近乎无法察觉的透明牙托来完成整个矫治疗程的一项技术。

相关技术中，对于患者的牙齿矫治方案往往是直接将牙齿从初始位置移动到目标位置，用户往往会感到牙齿不适，甚至是牙齿疼痛；就矫治效果来说，也差强人意。

因此，亟需一种牙齿分步矫治方法。

发明内容

本申请提供一种无托槽隐形分步矫治方法、装置及电子设备，通过将牙齿从初始位置分步移动至目标位置，来提升患者牙齿的矫治效果。

采用如下技术方案，应用于包括无托槽隐形分步设计软件的用户设备中，所述方法包括：

获取患者的原始牙齿数字模型和牙齿矫治数字模型；

将所述原始牙齿数字模型划分为多个牙齿矫治区域，其中，所述多个牙齿矫治区域包括第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域；

构建牙齿模拟矫治方案，所述牙齿模拟矫治方案通过模拟分步移动多个所述牙齿矫治区域，将所述牙齿矫治区域与所述牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作，其中，所述牙齿模拟矫治方案包括牙齿移动量方案、牙齿移动顺序方案以及牙齿附件方案中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，根据患者的原始牙齿数字模型划分为多个牙齿矫治区域，将牙齿矫治区域与牙齿矫治数字模型进行一一对应，进而构建与患者匹配的牙齿矫治方案，通过牙齿矫治方案中的牙齿移动顺序方案、牙齿移动量方案以及牙齿附件方案，对牙齿矫治方案的误差进行实时调整，以便于对患者牙齿进行矫治方案调整。

可选的，所述牙齿移动量方案包括：

将所述原始牙齿数字模型切分为多个独立的牙齿数字模型，并获取所述牙齿数字模型的初始牙齿位置；

根据所述牙齿矫治数字模型，获取与所述牙齿数字模型对应的目标牙齿位置；

根据所述初始牙齿位置与所述目标牙齿位置，获取所述牙齿数字模型的牙齿移动总量。

通过采用上述技术方案，将原始牙齿数字模型切分为多个独立的牙齿数字模型，分别获取牙齿数字模型的初始牙齿位置和牙齿矫治数字模型的目标牙齿位置，通过计算初始牙齿位置与目标牙齿位置之间的距离，以获取牙齿移动总量，进而实现对患者的口腔实际情况进行定制化矫治方案设计，从而有效提升牙齿矫治方案的准确性。

可选的，所述方法包括：

根据所述牙齿移动总量，获取第一牙齿移动单步量，其中，所述第一牙齿移动单步量的数值对应牙齿移动步数；

若所述第一牙齿移动单步量大于所述预设单步预警量，则计算所述第一牙齿移动单步量与所述预设单步预警量的偏差值；

将所述偏差值分配至第二牙齿移动单步量上，其中，所述偏差值与所述第二牙齿移动单步量之和仍小于或等于所述预设单步预警量。

通过采用上述技术方案，使用单步预警量对牙齿移动单步量进行预警与调整，以保证每一牙齿移动单步量均低于预设单步预警量，通过设置单步预警量能够有效地提升牙齿矫治方案中每一牙齿移动步骤中的移动准确率，进而提升牙齿矫治方案的准确性。

可选的，所述牙齿附件方案包括：

获取患者第一牙齿的牙冠高度，并判断所述牙冠高度是否大于预设牙冠高度阈值；

若所述牙冠高度大于预设牙冠高度阈值，则在所述第一牙齿的牙冠上贴附垂直牙齿附件；

若所述牙冠高度小于或等于预设牙冠高度阈值，则在第一牙齿的牙冠上贴附水平牙齿附件。

通过采用上述技术方案，对垂直牙齿附件和水平牙齿附件进行分布调整，尽量避免因垂直牙齿附件和水平牙齿附件与患者牙齿不匹配，尽量减少隐形矫治方案与附件不匹配的情况出现。

可选的，所述牙齿移动顺序方案包括：

将所述第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域移动至第一目标位置后，移动所述第二牙齿矫治区域至第二目标位置，以完成牙齿矫治，其中，所述第二牙齿矫治区域为患者的前牙，所述第一牙齿矫治区域和所述第三牙齿矫治区域为分布在所述第二牙齿矫治区域两侧的后牙。

通过采用上述技术方案，依次调节牙齿矫治区域，使得每次牙齿移动时保持移动牙齿数量较少，能够更好地实现牙齿的矫治方案，同时调整患者牙齿远中移动，进而使得第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域满足患者的牙齿矫治状态。

可选的，获取患者的第二牙齿间隙值，并判断第一所述牙齿间隙值是否小于预设间隙值；

若所述第二牙齿间隙值小于所述预设间隙值，则标记所述二牙齿间隙值对应的第二牙齿，以便于完成所述第二牙齿的拔牙操作。

通过采用上述技术方案，根据患者的牙齿间隙判断患者的牙齿分布情况，能够更加快速判断患者是否存在互相挤压的牙齿，便于为患者设计拔牙方案。

可选的，所述牙齿移动顺序方案包括：

将所述第二牙齿矫治区域移动至第三目标位置后，所述第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域移动至第四目标位置，以完成牙齿矫治，其中，所述第二牙齿矫治区域为患者的前牙，所述第一牙齿矫治区域和所述第三牙齿矫治区域为分布在所述第二牙齿矫治区域两侧的后牙。

通过采用上述技术方案，在患者需要进行拔牙的情况下，依次调节牙齿矫治区域，使得每次牙齿移动时保持移动牙齿数量较少，能够更好地实现牙齿的矫治方案，同时调整患者牙齿进行近中移动，进而使得第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域满足患者的牙齿矫治状态。

可选的，所述将所述牙齿矫治区域与所述牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作；具体包括：

根据所述原始牙齿数字模型的真实牙龈位置和所述牙齿矫治数字模型的虚拟牙龈位置进行重叠度计算；

当所述重叠度在预设重叠度阈值范围内时，确认所述牙齿矫治区域与所述牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作。

通过采用上述技术方案，根据原始牙齿数字模型的真实牙龈位置和牙齿矫治数字模型的虚拟牙龈位置进行重叠度计算，以避免制作的隐形无托矫治器抵住患者的牙龈造成患者的不适感。

本申请的第二方面提供了一种无托槽隐形分步矫治装置，所述分步矫治装置包括获取模块和处理模块，其中，

所述获取模块用于患者的原始牙齿数字模型和牙齿矫治数字模型；

所述处理模块用于将所述原始牙齿数字模型划分为多个牙齿矫治区域，并构建牙齿模拟矫治方案，所述牙齿模拟矫治方案通过模拟分步移动多个所述牙齿矫治区域，将所述牙齿矫治区域与所述牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作，其中，所述多个牙齿矫治区域包括第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域，所述牙齿模拟矫治方案包括牙齿移动量方案、牙齿移动顺序方案以及牙齿附件方案中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，将患者的原始牙齿数字模型划分为多个牙齿矫治区域，通过将牙齿矫治区域按照牙齿移动顺序方案依次与患者的牙齿矫治数字模型对应匹配重叠，进而提升构建牙齿矫治方案的准确性，同时通过牙齿矫治方案中含有的牙齿移动量方案和牙齿附件方案进一步提升牙齿矫治方案与患者实际矫正情况的匹配度。

在本申请的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令。

综上所述，本申请有以下有益技术效果：

1、根据患者的原始牙齿模型生成对应的牙齿矫治的牙齿移动顺序方案、牙齿移动量方案以及牙齿附件方案，同时便于对牙齿矫治方案的误差进行实时调整，以便于对患者牙齿进行矫治方案调整，进而提升牙齿矫正的准确性。

2、将原始牙齿数字模型切分为多个独立的牙齿数字模型，分别获取牙齿数字模型的初始牙齿位置和牙齿矫治数字模型的目标牙齿位置，通过计算初始牙齿位置与目标牙齿位置之间的距离，以获取牙齿移动总量，进而实现对患者的口腔实际情况进行定制化矫治方案设计，从而有效提升牙齿矫治方案的准确性；

3、通过牙齿分步移动方案能够有效帮助患者对独立牙齿进行方案设计，实现对患者的口腔实际情况进行定制化矫治方案设计，从而有效提升牙齿矫治方案的准确性。

4、将患者的原始牙齿数字模型划分为多个牙齿矫治区域，进而按照患者牙齿矫治需求对牙齿矫治区域进行依次移动，以提升对患者牙齿的矫治效果。

附图说明

图1是本申请实施例的一种无托槽隐形分步矫治方法的流程示意图；

图2是本申请实施例的牙齿移动量方案的流程示意图；

图3是本申请实施例的调整牙齿移动单步量的流程示意图；

图4是本申请实施例的牙齿重叠度计算的流程示意图

图5是本申请实施例的分步矫治装置的结构示意图；

图6是本申请实施例的电子设备的结构示意图。

附图标记说明：1、分步矫治装置；11、获取模块；12、处理模块；13、判断模块；2、电子设备；21、处理器；22、通信总线；23、用户接口；24、网络接口；25、存储器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中，“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示性的”、“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

在对本发明实施例进行介绍之前，首先对本发明实施例中涉及的一些名词进行定义和说明。

前牙：指分别位于上下颌骨的中间位置的牙齿，从中间到两边依次是中切牙、侧切牙、尖牙，每侧有三颗前牙，共有12颗牙。

后牙：指分别位于上下颌骨的两侧位置的牙齿，分别是第一前磨牙、第二前磨牙、第一恒磨牙、第二恒磨牙，每侧有四后颗，共有16颗牙。

近中移动：指牙齿由牙弓两侧向中间移动。

远中移动：指牙齿由牙弓中间向两侧移动。

牙齿和牙龈的移动是同一含义，牙齿的移动往往伴随着牙龈的移动，牙龈的移动往往带动牙齿的移动。

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种无托槽隐形分步矫治方法。

参考图1，一种无托槽隐形分步矫治方法包括步骤S101～S103。

步骤S101，获取患者的原始牙齿数字模型和牙齿矫治数字模型。

在本步骤中，根据通过口腔扫描仪、硅橡胶印模等方法获取患者真实口腔模型，并利用扫描仪等工具将患者口腔模型生成计算机内的原始牙齿数字模型，通过患者历史矫正信息获取与当前患者匹配的牙齿矫治数字模型。在获取原始牙齿数字模型通过分步矫治设备对原始数字模型进行牙齿移动顺序方案、牙齿移动量方案以及牙齿附件方案的自动匹配。

步骤S102，将原始牙齿数字模型划分为多个牙齿矫治区域，其中，多个牙齿矫治区域包括第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域。

在本步骤中，原始牙齿数字模型划分的第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域具体为：第一牙齿矫治区域包括患者颌骨一侧的第一前磨牙、第二前磨牙、第二前磨牙以及第二磨牙，第二牙齿矫治区域包括中切牙、侧切牙以及尖牙，第三牙齿矫治区域包括患者颌骨另一侧的第一前磨牙、第二前磨牙、第二前磨牙以及第二磨牙。

步骤S103，构建牙齿模拟矫治方案，牙齿模拟矫治方案通过模拟分步移动多个牙齿矫治区域，将牙齿矫治区域与牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作，其中，牙齿模拟矫治方案包括牙齿移动量方案、牙齿移动顺序方案以及牙齿附件方案中的一种或多种。

在本步骤中，需要通过牙齿移动顺序方案对牙齿矫治区域的移动顺序进行调整，对于需要拔牙的患者采取先移动第二牙齿矫治区域再移动第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域的方式进行矫治，而对于不需要拔牙的患者采取先移动第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域再移动第二牙齿矫治区域的方式进行矫治。

根据患者的原始牙齿数字模型划分为多个牙齿矫治区域，将牙齿矫治区域与牙齿矫治数字模型进行一一对应，进而构建与患者匹配的牙齿矫治方案，通过牙齿矫治方案中的牙齿移动顺序方案、牙齿移动量方案以及牙齿附件方案，对牙齿矫治方案的误差进行实时调整，以便于对患者牙齿进行矫治方案调整。

在本实施例中，参考图2，牙齿移动量方法包括步骤S201～S203。

步骤S201，将原始牙齿数字模型切分为多个独立的牙齿数字模型，并获取牙齿数字模型的初始牙齿位置；

步骤S202，根据牙齿矫治数字模型，获取与牙齿数字模型对应的目标牙齿位置；

步骤S203，根据初始牙齿位置与目标牙齿位置，获取牙齿数字模型的牙齿移动总量。

将原始牙齿数字模型切分为多个独立的牙齿数字模型,分别获取牙齿数字模型的初始牙齿位置和牙齿矫治数字模型的目标牙齿位置，通过计算初始牙齿位置与目标牙齿位置之间的距离，以获取牙齿移动总量，进而实现对患者的口腔实际情况进行定制化矫治方案设计，从而有效提升牙齿矫治方案的准确性。

在一个示例中，需要针对患者的牙齿进行三维建模，生成完成的原始牙齿数字模型；针对原始牙齿数字模型建立咬合平面（具体而言，针对原始牙齿数字模型建立咬合平面的具体方法为：标记三个标记点形成一个类似颌平面的咬合平面，给原本没有固定视角的模型定下一个视角，以便于后期查看正面观、上下颌面观等视角的平面）；标记原始牙齿数字模型中的每个牙齿（标记原始牙齿数字模型上每颗牙齿的近远中边缘嵴上两个点，计算每颗牙齿的宽度和牙弓长度）；将原始牙齿数字模型中的每个牙齿切分出来（具体地，将原始牙齿数字模型中的每个牙齿切分出来的具体方法为：确定每颗牙齿的牙颈线，根据每颗牙齿的牙颈线将原始牙齿数字模型中的每个牙齿切分出来）。

可以理解的是，先通过手动交互，将原始牙齿数字模型中相邻牙齿的特征点提取出来，然后通过曲率构建距离场计算出牙颈线（确定每颗牙齿的牙颈线的具体方法为：获得牙齿的牙宽点对并根据牙宽点对进行网格分割），最后根据牙颈线位置分割出完整的单颗牙齿。

参考图3，调整牙齿移动单步量的方法包括步骤S301～S303。

步骤S301，根据牙齿移动总量，获取第一牙齿移动单步量，其中，第一牙齿移动单步量的数值对应牙齿移动步数；

步骤S302，若第一牙齿移动单步量大于预设单步预警量，则计算第一牙齿移动单步量与预设单步预警量的偏差值；

步骤S303，将偏差值分配至第二牙齿移动单步量上，其中，偏差值与第二牙齿移动单步量之和仍小于或等于预设单步预警量。

在一个示例中，存在任意一个牙齿移动单步量大于预设单步预警量，则将牙齿移动单步量与预设单步预警量的第一偏差值，添加至小于预设单步预警量的第二牙齿移动单步量上，若添加偏差值之后的牙齿移动单步量大于预设单步预警量，则将该牙齿移动单步量与预设单步预警量的第二偏差值，添加至其余小于预设单步预警量的牙齿移动单步量上，直至所有牙齿移动单步量均小于预设单步预警量。

在一个示例中，通过将牙齿移动总量划分而多个牙齿移动单步量，进而调整患者牙齿的每一阶段的实际位移距离，此处的牙齿移动单步量是根据包含有无托槽隐形分步设计软件的用户设备中存储的患者历史矫正数据获取或者通过实际模拟矫正中对患者牙齿的实时模拟调整，以尽量减少矫治方案对患者造成的不适感。

使用单步预警量对牙齿移动单步量进行预警与调整，以保证每一牙齿移动单步量均低于预设单步预警量，通过设置单步预警量能够有效地提升牙齿矫治方案中每一牙齿移动步骤中的移动准确率，进而提升牙齿矫治方案的准确性。

在本实施例中，牙齿附件方案具体为：

获取患者第一牙齿的牙冠高度，并判断牙冠高度是否大于预设牙冠高度阈值；

若牙冠高度大于预设牙冠高度阈值，则在第一牙齿的牙冠上贴附垂直牙齿附件；

若牙冠高度小于或等于预设牙冠高度阈值，则在第一牙齿的牙冠上贴附水平牙齿附件。

在一个示例中，上述第一牙齿可指代患者的任意一颗牙齿。

对垂直牙齿附件和水平牙齿附件进行分步调整，尽量避免因垂直牙齿附件和水平牙齿附件与患者牙齿不匹配，尽量减少隐形矫治方案与附件不匹配的情况出现。放置水平附件是因为需要调整的牙冠高度不足，水平附件高度小，能获得更好的固位。

在一个示例中，拔除前磨牙附件放置规则，为患者拔处位于4个不同象限中的4个前磨牙，在第一前磨牙移动量不超过2mm时采用垂直牙齿附件，所有后牙贴附4mm的固位附件，对于后牙临床冠高度低于6mm的牙齿时，对这些高度不足的牙齿，贴附水平矩形附件以避免贴附垂直牙齿附件对上述牙齿造成伤害，同时能够关闭牙齿之间的间隙，随着牙齿移动位置的不同，模拟矫治器将尖牙向后牙靠近；当后牙需要进行伸长或者前牙需要压低时则采用水平牙齿附件，例如后牙伸长超过0.5mm，需要对伸长的后牙贴附3mm的水平牙齿附件，或者前牙压低超过1mm时，需要对同颌的第一磨牙和第二磨牙贴附3mm的水平牙齿附件；对于固定附件位置，需要对同颌的第一磨牙和第二磨牙近远中向为附件质心与近中颊尖为同一直线，龈颌向为越靠近颊尖越好但距颊尖要大于2mm，朝向近中的斜面与牙体长轴为45度角。

根据不同患者的实际口腔情况进行拔牙方案或推磨牙方案的生成，其中，拔牙方案是通过拔出患者的第一前磨牙，进而使患者前牙向内收敛从而关闭因拔出第一前磨牙造成的间隙，推磨牙方案是通过具体是指将口内的磨牙依次往牙弓的尽头移动，目的是为了给前面的牙齿排列空出更多的空间。

在本实施例中，牙齿移动顺序方案包括：

将第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域移动至第一目标位置后，移动第二牙齿矫治区域至第二目标位置，以完成牙齿矫治，其中，第二牙齿矫治区域为患者的前牙，第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域为分布在第二牙齿矫治区域两侧的后牙。

依次调节牙齿矫治区域，使得每次牙齿移动时保持移动牙齿数量较少，能够更好地实现牙齿的矫治方案，同时调整患者牙齿远中移动，进而使得第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域满足患者的牙齿矫治状态。

在一个示例中，上下颌牙弓整体远中移动，也就是磨牙远中移动、前牙内收或排齐，将第二磨牙移动至第一目标位置时开始移动第一磨牙，待第一磨牙移动至第一目标位置时开始移动第二前磨牙，待第二前磨牙移动至第一目标位置时开始移动第一前磨牙，待第一前磨牙移动至第一目标位置时开始移动尖牙，待尖牙移动至第一目标位置时开始移动侧切牙，待侧切牙移动至第一目标位置时开始移动中切牙，当中切牙移动至矫治位置时，完成牙齿矫治。

在本实施例中，获取患者的第二牙齿间隙值，并判断第一牙齿间隙值是否小于预设间隙值；

若第二牙齿间隙值小于预设间隙值，则标记二牙齿间隙值对应的第二牙齿，以便于完成第二牙齿的拔牙操作。

根据患者的牙齿间隙判断患者的牙齿分布情况，能够更加快速判断患者是否存在互相挤压的牙齿，便于为患者设计拔牙方案。

在一个示例中，上述第二牙齿同样也可指代患者的任意一颗牙齿。

在本实施例中，将第二牙齿矫治区域移动至第三目标位置后，第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域移动至第四目标位置，以完成牙齿矫治，其中，第二牙齿矫治区域为患者的前牙，第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域为分布在第二牙齿矫治区域两侧的后牙。

在患者需要进行拔牙的情况下，依次调节牙齿矫治区域，使得每次牙齿移动时保持移动牙齿数量较少，能够更好地实现牙齿的矫治方案，同时调整患者牙齿进行近中移动，进而使得第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域满足患者的牙齿矫治状态。

在一个示例中，拔牙方案是基于拔出患者颌骨两侧的第一前磨牙。

在一个示例中，根据牙齿移动单步量调整第二牙齿矫治区域，在完成第二牙齿矫治区域调整后，在对第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域进行调整，通过将第一牙齿矫治区域的牙齿数字模型和选取的移动单步量使得第一前磨牙被拔掉后，使得在拔牙后进一步通过调节尖牙与第二前磨牙之间的间隙，以帮助前牙向内收敛，在前牙收敛的同时缩小因拔出第一前磨牙产生的间隙。

在一个示例中，上下颌前牙处于无拥挤或轻度拥挤状况，拔牙产生的间隙主要用于前牙内收，完成前牙内收后收紧间隙，在进行牙齿矫治的第一阶段先将患者的尖牙向内收敛，当尖牙移动至第一中间位置时停止移动尖牙，此时开始移动患者的中切牙和侧切牙使得中切牙和侧切牙移动至第一中间位置后停止，继续移动尖牙直到尖牙到达矫治位置，尖牙到达第一中间位置后继续移动中切牙和侧切牙，直到中切牙和侧切牙到达矫治位置，完成前牙的移动后，将除第一前磨牙外的所有后牙近中移动，首先移动第二前磨牙，待第二前磨牙移动至第一中间位置后停止移动并同时开始移动第一磨牙，第一磨牙移动至第一中间位置后停止移动并同时开始移动第二磨牙，待第二前磨牙移动至矫治位置后继续移动第一磨牙，当第一磨牙移动至矫治位置后继续移动第二磨牙直至第二磨牙移动至矫治位置，完成矫治方案。其中，第一中间位置为患者牙齿数字模型移动单步移动总量一半的位置。通过逐次移动牙齿的方式，保证每次移动少量牙齿，能够较好的实现矫治方案。

在一个示例中，上下颌前牙处于中重度拥挤状况，拔牙产生的间隙主要用于解除牙列拥挤，同样地，先拔出患者的第一前磨牙，将患者的尖牙向牙弓内侧移动至第二中间位置后开始移动患者的中切牙和侧切牙，当尖牙移动至矫治位置时开始移动第二前磨牙，待第二前磨牙移动至矫治位置后继续移动第一磨牙，当第一磨牙移动至矫治位置后继续移动第二磨牙直至第二磨牙移动至矫治位置，完成矫治方案。其中，第二中间位置为患者牙齿数字模型移动单步移动总量三分之一的位置。

上述的上下颌前牙处于无拥挤或轻度拥挤或中重度拥挤状况是通过患者的牙齿间隙值与预设间隙值进行判断。例如，前牙之间的牙齿间隙值小于预设间隙值则处于无拥挤状态；前牙之间的牙齿间隙值大于预设间隙值，且牙齿间隙值为预设间隙值的1.1倍可认为轻度拥挤状态；前牙之间的牙齿间隙值大于预设间隙值，且牙齿间隙值为预设间隙值的到1.5倍可认为中重度拥挤状态。

在一个示例中，任意一个牙齿矫治区域包括多个牙齿矫治子区域，其中，多个牙齿矫治子区域包括第一牙齿矫治子区域、第二牙齿矫治子区域以及第三牙齿矫治子区域；将第一牙齿矫治子区域和第三牙齿矫治子区域移动至第一中间位置后，移动第二牙齿矫治子区域至第一中间位置。

在本实施例中，如图4所示，将牙齿矫治区域与牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作；具体包括步骤S401-S403。

步骤S401，根据原始牙齿数字模型的真实牙龈位置和牙齿矫治数字模型的虚拟牙龈位置进行重叠度计算；

步骤S402，当重叠度在预设重叠度阈值范围内时，确认牙齿矫治区域与牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作。

根据原始牙齿数字模型的真实牙龈位置和牙齿矫治数字模型的虚拟牙龈位置进行重叠度计算，以避免制作的隐形无托矫治器抵住患者的牙龈造成患者的不适感。

当重叠度不在阈值范围内时，调整牙齿移动量、牙齿移动顺序以及牙齿附件的设计方案，直到重叠处于在预设重叠度阈值范围内，以完成牙齿矫治方案的设计。

基于上述方法，本申请实施例公开一种无托槽隐形分步矫治装置，参考图5，分步矫治装置1包括获取模块11、处理模块12以及判断模块13，其中，

获取模块11用于患者的原始牙齿数字模型和牙齿矫治数字模型；

处理模块12用于将原始牙齿数字模型划分为多个牙齿矫治区域，并构建牙齿模拟矫治方案，牙齿模拟矫治方案通过模拟分步移动多个牙齿矫治区域，将牙齿矫治区域与牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作，其中，多个牙齿矫治区域包括第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域，牙齿模拟矫治方案包括牙齿移动量方案、牙齿移动顺序方案以及牙齿附件方案中的一种或多种。

在一个示例中，处理模块12用于将原始牙齿数字模型切分为多个独立的牙齿数字模型，并获取牙齿数字模型的初始牙齿位置；获取模块11用于根据牙齿矫治数字模型获取与牙齿数字模型对应的目标牙齿位置；处理模块12用于根据初始牙齿位置与目标牙齿位置，获取牙齿数字模型的牙齿移动总量。

在一个示例中，处理模块12用于根据牙齿移动总量，获取第一牙齿移动单步量，其中，第一牙齿移动单步量的数值对应牙齿移动步数；判断模块13用于在第一牙齿移动单步量大于预设单步预警量时，则计算第一牙齿移动单步量与预设单步预警量的偏差值；处理模块12用于将偏差值分配至第二牙齿移动单步量上，其中，偏差值与第二牙齿移动单步量之和仍小于或等于预设单步预警量。

在一个示例中，获取模块11用于获取患者第一牙齿的牙冠高度，判断模块13用于判断牙冠高度是否大于预设牙冠高度阈值；若牙冠高度大于预设牙冠高度阈值，则在第一牙齿的牙冠上贴附垂直牙齿附件；若牙冠高度小于或等于预设牙冠高度阈值，则在第一牙齿的牙冠上贴附水平牙齿附件。

在一个示例中，处理模块12用于将第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域移动至第一目标位置后，移动第二牙齿矫治区域至第二目标位置，以完成牙齿矫治，其中，第二牙齿矫治区域为患者的前牙，第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域为分布在第二牙齿矫治区域两侧的后牙。

在一个示例中，获取模块11用于获取患者的第二牙齿间隙值，判断模块13用于判断第一牙齿间隙值是否小于预设间隙值；判断模块13用于第二牙齿间隙值小于预设间隙值，则标记二牙齿间隙值对应的第二牙齿，以便于完成第二牙齿的拔牙操作。

在一个示例中，处理模块12用于将第二牙齿矫治区域移动至第三目标位置后，第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域移动至第四目标位置，以完成牙齿矫治，其中，第二牙齿矫治区域为患者的前牙，第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域为分布在第二牙齿矫治区域两侧的后牙。

在一个示例中，处理模块12用于根据原始牙齿数字模型的真实牙龈位置和牙齿矫治数字模型的虚拟牙龈位置进行重叠度计算；判断模块13用于当重叠度在预设重叠度阈值范围内时，确认牙齿矫治区域与牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作。

请参见图6，为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图6所示，电子设备2可以包括：至少一个处理器21，至少一个网络接口24，用户接口23，存储器25，至少一个通信总线22。

其中，通信总线22用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口23可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口23还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口24可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。

其中，处理器21可以包括一个或者多个处理核心。处理器21利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器25内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器25内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器21可以采用数字信号处理（DigitalSignalProcessing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-ProgrammableGateArray，FPGA）、可编程逻辑阵列（ProgrammableLogicArray，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器21可集成中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）、图像处理器（GraphicsProcessingUnit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器21中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器25可以包括随机存储器（RandomAccessMemory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-OnlyMemory）。可选的，该存储器25包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitorycomputer-readablestoragemedium）。存储器25可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器25可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器25可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器21的存储装置。如图6所示，作为一种计算机存储介质的存储器25中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种无托槽隐形分步矫治方法的应用程序。

在图6所示的电子设备2中，用户接口23主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器21可以用于调用存储器25中存储一种无托槽隐形分步矫治方法的应用程序，当由一个或多个处理器执行时，使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个方法。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元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器中。基于这样的理解，本申请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器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是：上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无托槽隐形分步矫治方法，其特征在于，应用于包括无托槽隐形分步设计软件的用户设备中，所述方法包括：

获取患者的原始牙齿数字模型和牙齿矫治数字模型；

将所述原始牙齿数字模型划分为多个牙齿矫治区域，其中，所述多个牙齿矫治区域包括第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域；

构建牙齿模拟矫治方案，所述牙齿模拟矫治方案通过模拟分步移动多个所述牙齿矫治区域，将所述牙齿矫治区域与所述牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作，其中，所述牙齿模拟矫治方案包括牙齿移动量方案、牙齿移动顺序方案以及牙齿附件方案中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牙齿移动量方案包括：

将所述原始牙齿数字模型切分为多个独立的牙齿数字模型，并获取所述牙齿数字模型的初始牙齿位置；

根据所述牙齿矫治数字模型，获取与所述牙齿数字模型对应的目标牙齿位置；

根据所述初始牙齿位置与所述目标牙齿位置，获取所述牙齿数字模型的牙齿移动总量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据所述牙齿移动总量，获取第一牙齿移动单步量，其中，所述第一牙齿移动单步量的数值对应牙齿移动步数；

若所述第一牙齿移动单步量大于所述预设单步预警量，则计算所述第一牙齿移动单步量与所述预设单步预警量的偏差值；

将所述偏差值分配至第二牙齿移动单步量上，其中，所述偏差值与所述第二牙齿移动单步量之和仍小于或等于所述预设单步预警量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牙齿附件方案包括：

获取患者第一牙齿的牙冠高度，并判断所述牙冠高度是否大于预设牙冠高度阈值；

若所述牙冠高度大于预设牙冠高度阈值，则在所述第一牙齿的牙冠上贴附垂直牙齿附件；

若所述牙冠高度小于或等于预设牙冠高度阈值，则在第一牙齿的牙冠上贴附水平牙齿附件。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牙齿移动顺序方案包括：

将所述第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域移动至第一目标位置后，移动所述第二牙齿矫治区域至第二目标位置，以完成牙齿矫治，其中，所述第二牙齿矫治区域为患者的前牙，所述第一牙齿矫治区域和所述第三牙齿矫治区域为分布在所述第二牙齿矫治区域两侧的后牙。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取患者的第二牙齿间隙值，并判断第一所述牙齿间隙值是否小于预设间隙值；

若所述第二牙齿间隙值小于所述预设间隙值，则标记所述二牙齿间隙值对应的第二牙齿，以便于完成所述第二牙齿的拔牙操作。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述牙齿移动顺序方案包括：

将所述第二牙齿矫治区域移动至第三目标位置后，所述第一牙齿矫治区域和第三牙齿矫治区域移动至第四目标位置，以完成牙齿矫治，其中，所述第二牙齿矫治区域为患者的前牙，所述第一牙齿矫治区域和所述第三牙齿矫治区域为分布在所述第二牙齿矫治区域两侧的后牙。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述牙齿矫治区域与所述牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作；具体包括：

根据所述原始牙齿数字模型的真实牙龈位置和所述牙齿矫治数字模型的虚拟牙龈位置进行重叠度计算；

当所述重叠度在预设重叠度阈值范围内时，确认所述牙齿矫治区域与所述牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作。

9.一种无托槽隐形分步矫治装置，其特征在于，所述分步矫治装置(1)包括获取模块(11)和处理模块(12)，其中，

所述获取模块(11)用于患者的原始牙齿数字模型和牙齿矫治数字模型；

所述处理模块(12)用于将所述原始牙齿数字模型划分为多个牙齿矫治区域，并构建牙齿模拟矫治方案，所述牙齿模拟矫治方案通过模拟分步移动多个所述牙齿矫治区域，将所述牙齿矫治区域与所述牙齿矫治数字模型对应重叠，以完成牙齿矫治操作，其中，所述多个牙齿矫治区域包括第一牙齿矫治区域、第二牙齿矫治区域以及第三牙齿矫治区域，所述牙齿模拟矫治方案包括牙齿移动量方案、牙齿移动顺序方案以及牙齿附件方案中的一种或多种。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器(21)、存储器、用户接口(23)及网络接口(24)；所述存储器用于存储指令；所述用户接口(23)和网络接口(24)用于与其他设备通信；所述处理器(21)用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备(2)执行如权利要求1-8任意一项所述的方法。

Images