CN117460479A - 用于确定骨移植量的方法和装置、计算机可读记录介质和计算机程序 - Google Patents

用于确定骨移植量的方法和装置、计算机可读记录介质和计算机程序 Download PDF

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Abstract

实施方式可以提供用于测量骨移植部位和虚拟种植体周围的骨移植量的方法。为此，在实施方式中，可以基于虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度信息来确定骨缺损的类型，并且可以根据所确定的骨缺损的类型来确定骨移植部位和骨移植量。实施方式具有可以向用户提供准确的信息以在植入手术期间实现准确的手术的效果。

Description

用于确定骨移植量的方法和装置、计算机可读记录介质和计 算机程序
技术领域
实施方式涉及用于确定骨移植量的方法，并且更特别地，涉及用于确定要移植至骨缺损区域上的骨量的用于确定骨移植量的方法和装置。
背景技术
通常地，在使用软件设计用于植入手术的导板(guide)的过程中，建立针对包括种植体(fixture)的植入物结构的放置计划，并且根据所建立的放置计划执行植入手术。
建立针对植入物结构的放置计划的过程包括：从业者将虚拟种植体放置在试图放置植入物结构的位置处的任务，并且在一些情况下，根据放置虚拟种植体的位置处的牙槽骨的状态，有必要进行骨移植。
通常地，已经拔出牙齿的部位处的骨头在很长一段时间内被吸收，并且因此牙槽骨的整体厚度减小。因此，当试图在很久以前已经拔出牙齿的后部中放置种植体时，从放置部位至上颌窦膜的牙槽骨厚度在许多情况下是不够的。在这样的情况下，应该通过上颌窦提升术在上颌窦的一部分上进行骨移植。由于上颌窦提升术的技术实际上是标准化的，因此只使用从放置部位至上颌窦膜的牙槽骨厚度，可以毫无困难地确定通过上颌窦提升术移植至上颌窦上的骨量。
发明内容
技术问题
实施方式涉及提供用于确定骨移植量的方法和装置，该方法和装置用于使用虚拟种植体将被放置的位置周围的骨密度分布来有效地确定骨缺损的类型，以解决不能精确地确定下颌或前部处的骨移植部位和骨移植量的问题。
实施方式还涉及提供用于确定骨移植量的方法和装置，该方法和装置用于测量骨移植部位并且基于骨缺损的类型确定骨移植量。
技术方案
实施方式提供了用于确定骨移植量的方法，该方法包括：将虚拟种植体放置在牙齿图像中；基于虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度，检测牙槽骨的边界区域；根据多个方向上的截面图像中的至少一个截面图像测量虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度分布，并且基于牙槽骨的骨密度分布和牙槽骨的边界区域，确定牙槽骨的骨缺损类型；以及基于骨缺损的类型，确定要移植至骨缺损区域上的骨量。
确定骨缺损类型还可以包括生成与虚拟种植体的外边缘间隔预定距离的轮廓区域，并且虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度分布可以是轮廓区域的骨密度分布。
骨缺损的类型可以包括内部骨缺损、水平骨缺损和垂直骨缺损。
确定要移植的骨量可以包括：基于虚拟种植体指定骨移植确定范围，并且确定要移植在骨移植确定范围内的骨量。
骨移植确定范围可以与虚拟种植体的一侧间隔第一范围、与虚拟种植体的另一侧间隔第二范围、与虚拟种植体的底部间隔第三范围以及与虚拟种植体的顶部间隔第四范围。
在确定要移植的骨量时，在骨缺损的类型是内部骨缺损的情况下，可以通过连接牙槽骨的至少两个或更多个上端区域来测量骨缺损区域的体积，并且可以针对从骨缺损区域的体积中排除虚拟种植体的体积而得到的剩余区域来确定要移植的骨量。
在确定要移植的骨量时，在骨缺损的类型是水平骨缺损并且骨移植确定范围的上表面处于比牙槽骨的最上端低的位置的情况下，可以将骨移植确定范围的第四范围从虚拟种植体的顶部改变至牙槽骨的最上端的点，并且可以基于剩余区域的体积来确定要移植的骨量，该剩余区域的体积是从填充了根据所改变的第四范围而改变的骨移植确定范围的内部区域的体积中排除虚拟种植体的体积而得到的。
在确定要移植的骨量时，在骨缺损的类型是垂直骨缺损的情况下，可以将骨移植确定范围的第四范围改变至将牙槽骨的最上端的与虚拟种植体的一侧相邻的点和牙槽骨的最上端的与虚拟种植体的另一侧相邻的点彼此连接的线，并且可以基于剩余区域的体积来确定要移植的骨量，该剩余区域的体积是从填充了根据所改变的第四范围而改变的骨移植确定范围的内部区域的体积中排除虚拟种植体的体积而得到的。
方法还可以包括，在确定要移植的骨量之后，基于与所确定的要移植的骨量的预定比例相对应的要移植的骨量，确定要移植至骨缺损区域上的最终骨量。
实施方式提供了用于确定骨移植量的方法，该方法包括：收集显示牙齿缺失的当前牙齿状况的第一图像数据和显示牙齿缺失之前的状况的第二图像数据；通过对第一图像数据和第二图像数据进行配准获得虚拟牙槽骨的外形信息；以及基于虚拟牙槽骨的外形信息来确定骨移植量。
在将第一图像数据作为输入递送至牙齿图像恢复神经网络之后，可以从牙齿图像恢复神经网络输出第二图像数据，并且牙齿图像恢复神经网络可以是使用从多个患者获得的在牙齿缺失之前的多个学习牙齿图像数据和在牙齿缺失之后的多个学习缺失牙齿图像数据作为标签数据和输入数据来预先学习的神经网络。
可以通过在作为第一图像数据的主体的患者失去牙齿之前进行成像获得第二图像数据。
在确定骨移植量时，可以基于从下述区域中排除放置了虚拟种植体的区域而得到的区域的体积来确定骨移植量：其中，从虚拟牙槽骨的外形信息中排除当前牙槽骨的外形信息而得到该区域。
此外，实施方式提供了用于确定骨移植量的装置，该装置包括：存储器，该存储器被配置成存储用于确定骨移植量的模拟控制程序；以及处理器，该处理器被配置成运行存储在存储器中的模拟控制程序，其中，处理器进行以下操作：将虚拟种植体放置在牙齿图像中；基于虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度，检测牙槽骨的边界区域；根据多个方向上的横截面图像中的至少一个横截面图像测量虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度分布，基于牙槽骨的骨密度分布和牙槽骨的边界区域确定牙槽骨的骨缺损类型；以及基于骨缺损的类型确定骨移植量。
处理器还可以生成与虚拟种植体的外边缘间隔预定距离的轮廓区域，并且虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度分布可以是轮廓区域的骨密度分布。
骨缺损的类型可以包括内部骨缺损、水平骨缺损和垂直骨缺损。
处理器可以基于虚拟种植体指定骨移植确定范围，并且可以确定骨移植确定范围内的骨移植量。
骨移植确定范围可以与虚拟种植体的一侧间隔第一范围、与虚拟种植体的另一侧间隔第二范围、与虚拟种植体的底部间隔第三范围以及与虚拟种植体的顶部间隔第四范围。
此外，实施方式提供了存储计算机程序的计算机可读记录介质，其中，该计算机程序包括指令，该指令在由处理器执行时使得处理器能够执行操作，这些操作包括：将虚拟种植体放置在牙齿图像中；基于虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度，检测牙槽骨的边界区域；根据多个方向上的截面图像中的至少一个截面图像测量虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度分布，并且基于牙槽骨的骨密度分布和牙槽骨的边界区域，确定牙槽骨的骨缺损类型；以及基于骨缺损的类型，确定要移植至骨缺损区域上的骨量。
此外，实施方式提供了存储在计算机可读记录介质中的计算机程序，该计算机程序包括指令，该指令在由处理器执行时使得处理器能够执行操作，这些操作包括：将虚拟种植体放置在牙齿图像中；基于虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度，检测牙槽骨的边界区域；根据多个方向上的截面图像中的至少一个截面图像测量虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度分布，并且基于牙槽骨的骨密度分布和牙槽骨的边界区域，确定牙槽骨的骨缺损类型；以及基于骨缺损的类型，确定要移植至骨缺损区域上的骨量。
有益效果
根据实施方式，通过确定虚拟种植体周围的骨缺损的类型，可以精确地测量骨移植的部位。
此外，根据实施方式，通过基于骨缺损的类型测量骨移植量，可以精确地确定需要移植至骨缺损区域上的骨量。
此外，根据实施方式，通过测量牙槽骨的边界区域和牙槽骨的骨密度分布，可以获得牙槽骨的外形信息。
此外，根据实施方式，通过使用牙齿缺失之前的计算机断层扫描CT数据信息和当前的CT数据信息，可以获得牙槽骨的外形信息。
附图说明
图1示出了根据实施方式的用于确定骨移植量的方法的流程图。
图2和图3是将虚拟牙冠放置在根据实施方式的方法中通过配准获得的图像中的画面的示例。
图4是示出将虚拟种植体放置在根据实施方式的方法中通过配准获得的截面图像中的画面的视图。
图5示出了使用根据实施方式的方法测量牙槽骨的边界区域的模拟画面。
图6是根据实施方式的使用色图(color map)示出虚拟种植体周围的骨密度值画面的示例。
图7(a)和图7(b)是示出根据实施方式的与亨斯菲尔德单位HU值的范围相关的骨密度等级的示例的视图。
图8是根据实施方式的检测牙槽骨的边界区域的画面的示例。
图9是示出使用根据实施方式的方法测量骨密度分布的范围的视图。
图10至图13是示出使用用于测量骨密度分布的范围来检测牙槽骨区域的状态的视图。
图14是示出使用根据实施方式的方法划分虚拟种植体的状态的视图。
图15是用于描述根据实施方式的方法的骨缺损的类型的视图。
图16是示出根据实施方式的方法的骨移植确定范围的视图。
图17和图18是用于描述当骨缺损的类型是拔牙窝内的内部骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的过程的视图。
图19和图20是用于描述当骨缺损的类型是拔牙窝内的内部骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的其他过程的视图。
图21和图22是用于描述当骨缺损的类型是水平骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的过程的模拟画面。
图23和图24是用于描述当骨缺损的类型是水平骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的另一过程的模拟画面。
图25至图27是用于描述当骨缺损的类型是水平骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的又一过程的模拟画面。
图28至图30是示出当骨缺损的类型是垂直骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的状态的视图。
图31是示出根据另一实施方式的用于确定骨移植量的方法的流程图。
图32至图34是用于描述对牙槽骨的外形信息进行估计的方法的模拟画面。
图35是示出根据实施方式的用于确定骨移植量的装置的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述实施方式。
图1示出了根据实施方式的用于确定骨移植量的方法的流程图。
参照图1，根据实施方式的用于确定骨移植量的方法可以包括：放置虚拟牙冠(S100)；放置虚拟种植体(S200)；检测牙槽骨的边界区域(S300)；确定骨缺损的类型(S400)；确定骨移植量(S500)；以及将骨移植量提供给用户(S600)。
图2和图3是将虚拟牙冠放置在根据实施方式的方法中通过配准获得的图像中的画面的示例。
如图2所示，在步骤(S100)中，可以将虚拟牙冠(C)放置在通过配准获得的图像中。虚拟牙冠(C)可以被放置成与相对牙齿(20)相对应。此处，通过配准获得的图像可以是通过对扫描数据和计算机断层扫描CT数据进行配准获得的第一图像。可以在上颌或下颌扫描数据中执行步骤(S100)。
可以根据关于牙龈(10)与相对牙齿(20)之间的距离的信息来设置虚拟牙冠(C)在轴向轴线AA方向上的长度。可以根据相对牙齿(20)的颊侧和舌侧宽度来确定扫描数据的虚拟牙冠(C)的颊侧和舌侧宽度。可以基于在与虚拟牙冠(C)相邻的两侧处的相邻牙齿(30)来确定虚拟牙冠(C)的近中和远中宽度。
当如上所述确定了虚拟牙冠(C)的长度和宽度时，基于关于所确定的虚拟牙冠(C)的长度和宽度的信息，如图3所示，可以在从颊侧至舌侧的方向上生成放置了虚拟牙冠(C)的截面图像，这些截面图像是沿着与轴线垂直的线的截面图像(轴向(Axial))、沿着与从近中侧至远中侧的方向垂直的线的截面图像(交叉(Cross))和沿着与从颊侧至舌侧的方向垂直的线的截面图像(平行(Parallel))。
返回参照图1，在步骤(S200)中，可以将虚拟种植体放置在与虚拟牙冠相对应的区域中。可以由软件自动地确定或者由用户手动地确定虚拟种植体的位置，并且可以通过显示设备显示虚拟种植体放置在截面图像中的状态。
图4是示出将虚拟种植体放置在根据实施方式的方法中通过配准获得的截面图像中的画面的视图。
如图4所示，可以将虚拟种植体(F)放置在虚拟牙冠(C)的牙齿轴线(Ax)上。可以将虚拟种植体(F)放置在牙龈线以下第一长度(例如，3mm)处。当然，第一长度不限于此。可以在虚拟种植体(F)周围标记种植体冲突检测区域(40)。
返回参照图1，在步骤(S300)中，软件可以根据放置虚拟种植体的截面图像检测牙槽骨的边界区域。此处，软件可以使用亨斯菲尔德单位(Hounsfield Unit，HU，在下文中称为“HU”)值来检测牙槽骨的边界区域。软件可以存储在计算机可读记录介质中，该计算机可读记录介质包括用于执行根据实施方式的方法的指令，并且然后软件由处理器加载。
图5示出了使用根据实施方式的方法来测量牙槽骨的边界区域的模拟画面。
如图5所示，可以基于根据一个或更多个虚拟水平线(L1)测量的HU值通过软件来测量牙槽骨的边界区域。由于形成牙槽骨的边界的皮质骨的HU值高于除了牙槽骨的边界之外的其他区域的HU值，因此当沿着多个虚拟水平线测量HU值时，可以检测到牙槽骨的边界区域。
图6是根据实施方式的使用色图示出虚拟种植体周围的骨密度值的画面的示例。
如图6所示，可以用各种颜色示出牙槽骨的不同区域。可以根据骨密度等级确定颜色。
图7(a)和图7(b)是示出根据实施方式的与HU值的范围相关的骨密度等级的示例的视图。
如图7a所示，骨密度等级可以分为五个等级。D1可以在1250HU或更高的范围内，D2可以在850HU与1250HU的范围内，D3可以在350HU与850HU之间的范围内，D4可以在150HU至350HU之间的范围内，并且D5可以在150HU或更低的范围内。
与以上不同，如图7b所示，骨密度等级可以分为三个等级。“软骨”可以在从150HU至350HU的范围内，“正常骨”可以在从350HU至1250HU的范围内，并且“硬骨”可以在1250HU或更高的范围内。
在图像中，可以根据诸如D1至D5或“软骨”、“正常骨”和“硬骨”的骨密度等级示出不同的颜色。用户可以仅通过观看颜色来推断骨密度等级。
已经将上述骨密度等级分为三个等级或五个等级，但是用于对骨密度等级进行分类的标准不限于此。
图8是根据实施方式的检测牙槽骨的边界区域的画面的示例。
如图8所示，软件可以在截面图像中利用白线显示在步骤(S300)中检测到的牙槽骨的边界区域(60)。
返回参照图1，在步骤(S400)中，可以使用关于虚拟种植体周围的骨密度分布和牙槽骨的边界区域的信息来确定骨缺损的类型。可以使用多个截面图像测量骨密度分布。
例如，可以使用多个方向上的截面图像中的至少一个截面图像来测量虚拟种植体周围的骨密度分布。用于测量虚拟种植体周围的骨密度分布的截面图像可以是相交方向(交叉)和平行方向(平行)上的截面图像，但是不限于此。
图9是示出使用根据实施方式的方法测量骨密度分布的范围的视图。
如图9所示，指示用于测量骨密度分布的范围的轮廓区域(PF)可以形成为与虚拟种植体(F)的表面间隔预定距离的四边形框的形状。
具体地，轮廓区域(PF)可以与虚拟种植体(F)的一侧外边缘间隔第一距离(d1)并与虚拟种植体(F)的另一侧外边缘间隔第二距离(d2)。轮廓区域(PF)可以处于虚拟种植体(F)的下端下方的第三距离(d3)。轮廓区域(PF)可以处于虚拟种植体(F)的上端上方的第四距离(d4)。
第一距离(d1)、第二距离(d2)、第三距离(d3)和第四距离(d4)可以各自为几毫米。例如，第一距离(d1)和第二距离(d2)可以各自为5mm。第三距离(d3)可以为2mm。第四距离(d4)可以为1mm。第一距离(d1)、第二距离(d2)、第三距离(d3)和第四距离(d4)的值不限于此。
图10至图13是示出使用用于测量骨密度分布的范围来检测牙槽骨区域的状态的视图。
如图10所示，可以基于轮廓区域(PF)的范围内的虚拟水平线来测量虚拟种植体(F)周围的牙槽骨(50)的骨密度分布，并且可以测量牙槽骨(50)的坐标。如图11所示，可以使用所测量的牙槽骨(50)的坐标和虚拟种植体(F)的位置坐标来检查牙槽骨(50)与虚拟种植体(F)之间的位置关系。此处，可以看出，在作为牙槽骨的边界区域的皮质骨区域中测得的骨密度值高，而当虚拟种植体(F)和牙槽骨不接触时测得的骨密度值低。因此，可以根据测量的骨密度值检查虚拟种植体(F)和牙槽骨(50)是否接触。
如图12和图13所示，可以看出，虚拟种植体(F)和牙槽骨(50)在点a之后不接触，并且因此HU值在点a之后急剧减小。
作为另一示例，可以如下所述测量骨密度分布。
图14是示出使用根据实施方式的方法划分虚拟种植体的状态的视图。
如图14所示，可以在虚拟种植体(F)的纵向方向上将截面图像划分成多个区域。例如，可以将截面图像划分成第一区域(A10)、第二区域(A20)和第三区域(A30)。
然后，可以测量第一区域(A10)、第二区域(A20)和第三区域(A30)的骨密度分布。可以使用第一区域(A10)、第二区域(A20)和第三区域(A30)的测量的骨密度分布来测量整体骨密度分布。
返回参照图1，在步骤(S400)中，可以使用先前测量的骨密度分布和关于牙槽骨的边界区域的信息来检测牙槽骨的整个区域，并且可以根据虚拟种植体与检测到的牙槽骨区域的形状之间的位置关系来确定骨缺损的类型。
图15是用于描述根据实施方式的方法的骨缺损的类型的视图。
如图15所示，骨缺损可以是虚拟种植体(F)周围的牙槽骨(50)部分地缺失的结构。
如图15a所示，骨缺损的类型可以是内部骨缺损，例如拔牙后形成的拔牙窝中的骨缺损。如图15b所示，骨缺损的类型可以是水平区域的骨缺失的水平骨缺损。如图15c所示，骨缺损的类型可以是垂直骨缺损。
返回参照图1，在步骤(S500)中，可以针对骨缺损区域确定骨移植量。确定骨移植量的方法可以根据骨缺损的类型而变化。步骤(S500)可以包括指定骨移植确定范围并且确定要移植在骨移植确定范围内的骨量。
图16是示出根据实施方式的方法的骨移植确定范围的视图。
如图16所示，骨移植确定范围(70)可以示意性地形成为虚拟种植体(F)周围的四边形框的形状。骨移植确定范围(70)可以与虚拟种植体(F)的一侧间隔第一范围(例如，2mm)、与虚拟种植体(F)的另一侧间隔第二范围(例如，2mm)、与虚拟种植体(F)的底部间隔第三范围(例如，2mm)以及与虚拟种植体(F)的顶部间隔第四范围(例如，1mm)。第一范围至第四范围不限于此。
当骨缺损的类型是内部骨缺损(例如，拔牙窝中的骨缺损)时，可以如下所述确定骨移植量。
图17和图18是用于描述当骨缺损的类型是拔牙窝内的内部骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的过程的视图。
如图17所示，当与虚拟种植体(F)的最外边缘的坐标的间隔距离小于2mm时，HU值可以在减小之后再次增加，当剩余骨距虚拟种植体(F)的最外边缘的坐标的骨宽度(d6)为2mm或更大时，可以连接牙槽骨(50)的上端区域(P1和P2)以测量内部骨缺损区域的体积，并且可以基于从所测量的内部骨缺损区域的体积中排除虚拟种植体(F)的体积而得到的剩余区域来确定骨移植量(80)。
如图18所示，当与虚拟种植体(F)的最外边缘的坐标的间隔距离(d5)为2mm或更大时，HU值在减小之后再次增加，并且骨宽度(d6)为2mm或更大时，如在上述方法中，可以连接牙槽骨(50)的上端区域以测量内部骨缺损区域的体积，并且可以基于从所测量的内部骨缺损区域的体积中排除虚拟种植体(F)的体积而得到的剩余区域来确定骨移植量(80)。
图19和图20是用于描述当骨缺损的类型是拔牙窝内的内部骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的其他过程的视图。
如图19和图20所示，当与虚拟种植体(F)的最外边缘的坐标的间隔距离(d5)为2mm或大于或小于2mm时，HU值在减小之后再次增加时，并且骨宽度(d6)小于2mm时，如在上述方法中，可以连接牙槽骨(50)的上端区域以测量内部骨缺损区域的体积，并且可以基于从所测量的内部骨缺损区域的体积中排除虚拟种植体(F)的体积而得到的剩余区域来确定骨移植量(80)。
此外，对于骨宽度(d6)小于2mm的区域，骨移植量(80)可以被确定为使得牙槽骨(50)的骨宽度(d6)在牙槽骨(50)的外边缘处变为2mm。
当骨缺损的类型是水平骨缺损时，可以如下所述确定骨移植量。
图21和图22是用于描述当骨缺损的类型是水平骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的过程的模拟画面。
如图21所示，当虚拟种植体(F)的上端埋在牙槽骨(50)中但未接触骨移植确定范围(70)的基准线时，可以如图22所示确定填充在骨移植确定范围(70)内的骨移植量。此处，由于与虚拟种植体(F)的上表面相对应的上端部分(90)是稍后将通过钻孔任务移除的区域，因此可以排除虚拟种植体(F)的上端部分(90)的骨移植量，并且可以基于排除了虚拟种植体(F)的体积的剩余区域来确定骨移植量(80)。
图23和图24是用于描述当骨缺损的类型是水平骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的另一过程的模拟画面。
如图23所示，当牙槽骨(50)在虚拟种植体(F)的一侧处缺失，并且虚拟种植体(F)的该侧未接触骨移植确定范围的基准线时，可以如图24所示确定填充在骨移植确定范围(70)内的骨移植量(80)。此处，由于与虚拟种植体(F)的上表面相对应的上端部分(90)是稍后将通过钻孔任务移除的区域，因此可以排除虚拟种植体(F)的上端部分(90)的骨移植量，并且可以基于排除了虚拟种植体(F)的体积的剩余区域来确定骨移植量(80)。
图25至图27是用于描述当骨缺损的类型是水平骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的又一过程的模拟画面。
如图25所示，当牙槽骨(50)在虚拟种植体(F)的一侧处缺失，并且骨移植确定范围(70)的上表面处于比牙槽骨(50)的最上端低的位置时，如图26所示，可以针对虚拟种植体(F)的一侧和虚拟种植体(F)的上端部分确定填充在骨移植确定范围(70)内的骨移植量，如图27所示，可以将骨移植确定范围(70)从虚拟种植体(F)的上端部分改变至牙槽骨(50)的最上端的点，以确定填充在改变的骨移植确定范围(70)内的骨移植量，并且可以针对排除了虚拟种植体(F)的体积的剩余区域来确定骨移植量(80)。
当骨缺损的类型是垂直骨缺损时，可以如下所述确定骨移植量。
图28至图30是示出当骨缺损的类型是垂直骨缺损时使用根据实施方式的方法确定骨移植量的状态的视图。
如图28所示，当牙槽骨(50)在与虚拟种植体(F)的上端部分相对应的位置处缺失时，可以如图29所示确定填充在骨移植确定范围(70)内的骨移植量。此处，如图30所示，可以生成将牙槽骨的最上端的与虚拟种植体(F)的一侧相邻的点(b1)和牙槽骨的最上端的与虚拟种植体(F)的另一侧相邻的点(b2)彼此连接的线，并且可以沿着所生成的线调整骨移植确定范围(70)。可以确定填充在最终改变的骨移植确定范围内的骨移植量，并且可以基于排除了虚拟种植体(F)的体积的剩余区域来确定骨移植量(80)。
返回参照图1，在步骤(S600)中，可以针对所确定的骨移植量例如计算约120％的骨移植量并将其最终提供给用户。例如，由于在骨移植后的愈合过程中，一些骨被再吸收，因此最终的骨移植量大于所确定的骨移植量是有效的。
同时，可以通过预收集数据获得牙槽骨的外形信息。例如，当存在牙齿缺失之前的多个CT数据时，可以通过与患者的当前牙齿状况的图像配准来获得虚拟牙槽骨的外形信息。此处，牙槽骨的外形信息可以是包括牙槽骨的边界区域和牙槽骨的骨密度信息的信息。
使用该信息，可以通过线向用户提供虚拟牙槽骨的外形信息。
此外，当在轴向方向、相交方向和水平方向上的图像或3D图像交叠时，可以识别关于患者的当前牙齿状况的信息。在不仅排除虚拟种植体的体积而且排除关于患者的当前牙齿状况的信息之后，可以确定骨移植量。
与以上不同，当不存在预收集数据时，可以如下所述根据2D图像来测量牙槽骨的外形信息，并且可以使用所测量的牙槽骨的外形信息来确定骨移植量。
图31是示出根据另一实施方式的用于确定骨移植量的方法的流程图，并且图32至图34是用于描述对牙槽骨的外形信息进行估计的方法的模拟画面。
如图31所示，用于确定骨移植量的方法可以包括：收集第一图像数据和第二图像数据(S1000)；使用收集的第一图像数据和第二图像数据获得虚拟牙槽骨的外形信息(S2000)；以及基于牙槽骨的外形信息确定骨移植量(S3000)。
在步骤(S1000)中，第一图像数据可以是显示牙齿缺失的当前牙齿状况的患者牙齿图像。第二图像数据可以是牙齿缺失之前的患者牙齿图像。第二图像数据可以是在牙齿缺失之前通过成像获得的牙齿图像。
与以上不同，在步骤(S1000)中，第二图像数据可以是从牙齿图像恢复神经网络获得的数据。牙齿图像恢复神经网络可以接收第一图像数据作为输入并且可以输出第二图像数据。
牙齿图像恢复神经网络可以是使用从多个患者获得的牙齿缺失之前的多个学习牙齿图像数据和牙齿缺失之后的多个学习缺失牙齿图像数据作为标签数据和输入数据来预先学习的神经网络。
在步骤(S2000)中，可以使用由于第一图像数据和第二图像数据的配准而得到的图像来获得虚拟牙槽骨的外形信息。
如图32所示，当在水平方向上的2D截面图像中的两侧处存在相邻牙齿时，可以通过直线连接相邻牙齿的牙槽骨的最上端点(b1和b2)。
如图33所示，当在最后侧处没有牙齿时，可以基于相邻牙齿的牙槽骨的最上端的点生成与咬合平面(L2)平行的线(L3)，以估计虚拟牙槽骨的外形信息。
此外，如图34所示，在轴向方向上的2D截面图像中，颊线(L4)和舌线(L5)可以形成为与牙弓线(L6)平行，以估计虚拟牙槽骨的外形信息。
返回参照图31，在步骤(S3000)中，可以基于从虚拟牙槽骨的外形信息中排除当前牙槽骨的外形信息的区域以及其中排除放置虚拟种植体的区域之外的区域来确定骨移植量。
图35是示出根据实施方式的用于确定骨移植量的装置的视图。
参照图35，根据实施方式的骨移植量确定装置(1000)可以包括输入设备(1100)、输出设备(1200)、存储器(1300)、通信设备(1400)和处理器(1500)。
输入设备(1100)可以包括用于接收用户所选择的信息的一个或更多个输入接口。例如，当输入接口是鼠标时，输入设备(1100)可以在用户用鼠标点击或通过拖动鼠标指定某些区域时识别用户所选择的信息。
此外，输入设备(1100)可以包括用于有线或无线地接收多个骨密度显示信息和患者状况信息的通信器，或者用于接收患者状况信息、搜索词或句子的键盘或麦克风。
此外，输入设备(1100)可以接收用于进入自动骨移植量确定模式或手动骨移植量确定模式的操作信号。
输出设备(1200)可以显示包括由处理器(1500)生成的多个信息的程序画面。
输出设备(1200)可以基于从输入设备(1100)输入的信息输出由处理器(1500)生成的画面。输出设备(1200)可以输出显示了根据骨缺损的骨移植部位和骨移植量的图像。
输出设备(1200)可以包括触摸板，该触摸板被配置成显示用于进入自动骨移植量确定模式或手动骨移植量确定模式的用户界面，并且在这种情况下，触摸板可以同时用作输入设备(1100)和输出设备(1200)。
输出设备(1200)可以根据用户做出的视图模式选择以轴向视图、冠状面视图和矢状面视图中的任何一种形式显示骨移植部位和骨移植量。此外，当用户选择多模式时，输出设备(1200)可以通过多个连续的截面图像显示骨移植部位和骨移植量。
存储器(1300)可以存储用于所有操作的各种数据，例如多个骨密度显示控制程序。具体地，存储器(1300)可以存储在骨移植量确定装置(1000)中运行的多个应用程序以及用于骨移植量确定装置(1000)的操作的数据和指令。
存储器(1300)可以存储患者的牙齿图像数据。牙齿图像数据可以包括X射线数据、CT数据或口腔模型数据，但是不限于此。
通过使用存储在存储器(1300)中的患者的牙齿图像数据，来通过对牙齿缺失之前的数据和患者当前牙齿状况的图像进行配准，骨密度显示控制程序可以获得虚拟牙槽骨的外形信息，并且可以通过利用虚拟牙槽骨的外形信息来确定植骨量。
存储器(1300)可以包括磁存储介质或闪存存储介质，但是不限于此。
通信设备(1400)可以是包括与另一网络设备有线或无线连接所需的硬件和软件的设备。
通信设备(1400)可以发送和接收与显示关于骨移植部位和骨移植量的信息的画面相关的数据信号或控制信号，以及关于患者的多个信息。
通信设备(1400)不仅可以使用第三代(3G)、长期演进(LTE)和第五代(5G)来执行通信，而且可以使用诸如窄带物联网(NB-IoT)、远距离(LoRa)、SigFox和LTE类别1(LTE-CAT1)的低功率无线网络(LPWN)和低功率广域网(LPWAN)来执行通信。
通信设备(1400)可以使用利用诸如WiFi 802.11a/b/g/n的无线局域网(LAN)以及有线LAN的通信方法来执行通信。此外，通信设备(1400)可以使用诸如近场通信(NFC)和蓝牙的通信方法来执行与电灶或外部设备的通信。
此处，通信设备(1400)不是骨移植量确定装置(1000)的必要部件并且可以安装在骨移植量确定装置(1000)上，或者根据需要以与骨移植量确定装置分离的独立设备的形式提供通信设备(1400)，而不是将其安装在骨移植量确定装置上。
处理器(1500)是中央处理单元(CPU)并且可以控制骨移植量确定装置的所有操作。
处理器(1500)可以包括能够处理数据的任何类型的设备。此处，例如，“处理器”可以是嵌入在硬件中的数据处理设备，该数据处理设备具有在物理上被结构化以执行表示为包括在程序中的代码或命令的功能的电路。例如，嵌入在硬件中的数据处理设备可以是诸如微处理器、CPU、处理器核心、多处理器、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)的处理设备，但是不限于此。
下面将描述处理器(1500)的操作。
处理器(1500)可以运行用于确定骨移植量的控制程序。处理器(1500)可以执行控制以执行根据实施方式的方法。
换句话说，处理器(1500)可以将虚拟牙冠放置在牙齿图像中。处理器(1500)可以执行控制以将虚拟种植体放置在与虚拟牙冠相对应的位置处并且显示虚拟种植体的放置位置。
处理器(1500)可以执行控制以基于虚拟种植体周围的区域的骨密度检测牙槽骨的边界区域。
处理器(1500)可以执行控制以根据多个方向上的截面图像测量骨密度分布。处理器(1500)可以执行控制以形成用于测量骨密度分布的范围的轮廓区域，并且基于在轮廓区域中测量的骨密度分布来确定骨缺损的类型。
处理器(1500)可以执行控制以基于骨缺损的类型确定要移植至骨缺损区域上的骨量。
最后，处理器(1500)可以控制输出设备(1200)和通信设备(1400)以通过图像向用户提供确定的骨移植量。
可以由包括存储在机器(例如，计算机)可读存储介质(例如，存储器(内部存储器或外部存储器))中的指令的软件(例如，程序)来实现本文档的各种实施方式。机器是可以检索存储在存储介质中的指令并且根据所检索的指令进行操作的装置，并且可以包括根据所公开的实施方式的电子设备。当指令由控制器执行时，控制器可以直接地或使用在控制器的控制下的其他部件执行与指令相对应的功能。指令可以包括由编译器或解释器生成或执行的代码。可以以非暂态存储介质的形式提供机器可读存储介质。此处，非暂态存储介质仅指示不包括用于发送信号的介质，并且不指定数据是半永久地存储在存储介质中还是临时地存储在存储介质中。
根据实施方式，根据本文档中所公开的各种实施方式的方法可以由记录在机器可读存储介质中的计算机程序来执行。
根据一个实施方式，存储计算机程序的机器可读存储介质(例如，计算机可读存储介质)可以存储包括指令的计算机程序，所述指令使得处理器能够执行根据一个实施方式的用于确定骨移植量的方法。此处，用于确定骨移植量的方法可以包括：将虚拟种植体放置在牙齿图像中；基于虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度，检测牙槽骨的边界区域；根据多个方向上的截面图像中的至少一个截面图像测量虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度分布，并且基于牙槽骨的骨密度分布和牙槽骨的边界区域，确定牙槽骨的骨缺损的类型；以及基于骨缺损的类型，确定要移植至骨缺损区域上的骨量。
根据一个实施方式，存储在计算机可读记录介质中的计算机程序可以包括指令，该指令使得处理器能够执行根据一个实施方式的用于确定骨移植量的方法的指令。此处，用于确定骨移植量的方法可以包括：将虚拟种植体放置在牙齿图像中；基于虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度，检测牙槽骨的边界区域；根据多个方向上的截面图像中的至少一个截面图像测量虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度分布，并且基于牙槽骨的骨密度分布和牙槽骨的边界区域，确定牙槽骨的骨缺损的类型；以及基于骨缺损的类型，确定要移植至骨缺损区域上的骨量。
以上已经参照附图描述了本公开内容的实施方式，但是本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求中描述的实施方式的技术精神的范围内，可以以各种方式修改和改变实施方式。

Claims (20)

1.一种用于确定骨移植量的方法，所述方法包括：
将虚拟种植体放置在牙齿图像中；
基于所述虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度，检测所述牙槽骨的边界区域；
根据多个方向上的截面图像中的至少一个截面图像测量所述虚拟种植体周围的所述牙槽骨的骨密度分布，并且基于所述牙槽骨的骨密度分布和所述牙槽骨的边界区域，确定所述牙槽骨的骨缺损的类型；以及
基于所述骨缺损的类型，确定要移植至骨缺损区域上的骨量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述骨缺损的类型还包括生成与所述虚拟种植体的外边缘间隔预定距离的轮廓区域，并且所述虚拟种植体周围的所述牙槽骨的骨密度分布是所述轮廓区域的骨密度分布。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述骨缺损的类型包括内部骨缺损、水平骨缺损和垂直骨缺损。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定要移植的骨量包括：基于所述虚拟种植体指定骨移植确定范围，以及确定要移植在所述骨移植确定范围内的骨量。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述骨移植确定范围与所述虚拟种植体的一侧间隔第一范围、与所述虚拟种植体的另一侧间隔第二范围、与所述虚拟种植体的底部间隔第三范围以及与所述虚拟种植体的顶部间隔第四范围。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在确定所述要移植的骨量时，在所述骨缺损的类型是所述内部骨缺损的情况下，通过连接所述牙槽骨的至少两个或更多个上端区域来测量骨缺损区域的体积，并且针对从所述骨缺损区域的体积中排除所述虚拟种植体的体积而得到的剩余区域来确定所述要移植的骨量。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，在确定所述要移植的骨量时，在所述骨缺损的类型是所述水平骨缺损并且所述骨移植确定范围的上表面处于比所述牙槽骨的最上端低的位置的情况下，将所述骨移植确定范围的第四范围从所述虚拟种植体的顶部改变至所述牙槽骨的最上端的点，并且基于剩余区域的体积来确定所述要移植的骨量，所述剩余区域的体积是从填充了根据所改变的第四范围而改变的所述骨移植确定范围的内部区域的体积中排除所述虚拟种植体的体积而得到的。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，在确定所述要移植的骨量时，在所述骨缺损的类型是所述垂直骨缺损的情况下，将所述骨移植确定范围的第四范围改变至将所述牙槽骨的最上端的与所述虚拟种植体的一侧相邻的点和所述牙槽骨的最上端的与所述虚拟种植体的另一侧相邻的点彼此连接的线，并且基于剩余区域的体积来确定所述要移植的骨量，所述剩余区域的体积是从填充了根据所改变的第四范围而改变的所述骨移植确定范围的内部区域的体积中排除所述虚拟种植体的体积而得到的。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：在确定所述要移植的骨量之后，基于与所确定的要移植的骨量的预定比例相对应的要移植的骨量，确定要移植至所述骨缺损区域上的最终骨量。
10.一种用于确定骨移植量的方法，所述方法包括：
收集显示牙齿缺失的当前牙齿状况的第一图像数据和显示所述牙齿缺失之前的状况的第二图像数据；
通过对所述第一图像数据和所述第二图像数据进行配准获得虚拟牙槽骨的外形信息；以及
基于所述虚拟牙槽骨的外形信息来确定所述骨移植量。
11.根据权利要求10所述的方法，其中：
在将所述第一图像数据作为输入递送至牙齿图像恢复神经网络之后，从所述牙齿图像恢复神经网络输出所述第二图像数据；并且
所述牙齿图像恢复神经网络是使用从多个患者获得的在牙齿缺失之前的多个学习牙齿图像数据和在所述牙齿缺失之后的多个学习缺失牙齿图像数据作为标签数据和输入数据来预先学习的神经网络。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，通过在作为所述第一图像数据的主体的患者失去牙齿之前进行成像来获得所述第二图像数据。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，在确定所述骨移植量时，基于从下述区域中排除放置了虚拟种植体的区域而得到的区域的体积来确定所述骨移植量：其中，从所述虚拟牙槽骨的外形信息中排除当前牙槽骨的外形信息而得到所述区域。
14.一种用于确定骨移植量的装置，所述装置包括：
存储器，所述存储器被配置成存储用于确定所述骨移植量的模拟控制程序；以及
处理器，所述处理器被配置成运行存储在所述存储器中的模拟控制程序；
其中，所述处理器进行以下操作：将虚拟种植体放置在牙齿图像中；基于所述虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度，检测所述牙槽骨的边界区域；根据多个方向上的截面图像中的至少一个截面图像测量所述虚拟种植体周围的所述牙槽骨的骨密度分布，基于所述牙槽骨的骨密度分布和所述牙槽骨的边界区域，确定所述牙槽骨的骨缺损的类型；以及基于所述骨缺损的类型确定所述骨移植量。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述处理器还生成与所述虚拟种植体的外边缘间隔预定距离的轮廓区域，并且所述虚拟种植体周围的所述牙槽骨的骨密度分布是所述轮廓区域的骨密度分布。
16.根据权利要求14所述的装置，其中，所述骨缺损的类型包括内部骨缺损、水平骨缺损和垂直骨缺损。
17.根据权利要求14所述的装置，其中，所述处理器基于所述虚拟种植体指定骨移植确定范围，并且确定所述骨移植确定范围内的所述骨移植量。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述骨移植确定范围与所述虚拟种植体的一侧间隔第一范围、与所述虚拟种植体的另一侧间隔第二范围、与所述虚拟种植体的底部间隔第三范围以及与所述虚拟种植体的顶部间隔第四范围。
19.一种存储计算机程序的计算机可读记录介质，其中，所述计算机程序包括指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器能够执行操作，所述操作包括：
将虚拟种植体放置在牙齿图像中；
基于所述虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度，检测所述牙槽骨的边界区域；
根据多个方向上的截面图像中的至少一个截面图像测量所述虚拟种植体周围的所述牙槽骨的骨密度分布，并且基于所述牙槽骨的骨密度分布和所述牙槽骨的边界区域，确定所述牙槽骨的骨缺损的类型；以及
基于所述骨缺损的类型，确定要移植至骨缺损区域上的骨量。
20.一种存储在计算机可读记录介质中的计算机程序，所述计算机程序包括指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器能够执行操作，所述操作包括：
将虚拟种植体放置在牙齿图像中；
基于所述虚拟种植体周围的牙槽骨的骨密度，检测所述牙槽骨的边界区域；
根据多个方向上的截面图像中的至少一个截面图像测量所述虚拟种植体周围的所述牙槽骨的骨密度分布，并且基于所述牙槽骨的骨密度分布和所述牙槽骨的边界区域，确定所述牙槽骨的骨缺损的类型；以及
基于所述骨缺损的类型，确定要移植至骨缺损区域上的骨量。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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