[發(fā)明專利]一種基于上下牙頜的牙弓線繪制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810186928.1
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108470365B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 柯永振;馬勇;楊帥;薛永江
• 申請（專利權）人: 天津工業(yè)大學
• 主分類號: G06T11/20
• 分類號: G06T11/20;G06T7/00;G06T5/50;G06T5/30;G06T5/00
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 郭韞

本發(fā)明提供了一種基于上下牙頜的牙弓線繪制方法，屬于口腔正畸學領域。所述基于上下牙頜的牙弓線繪制方法根據(jù)上、下牙的咬合關系獲取上、下牙的理想牙弓線，所述方法包括：(1)牙齒牙齦分割；(2)生成二維圖像和二值圖像；(3)繪制初始牙弓線；(4)合并上、下牙的初始牙弓線；(5)繪制中間牙弓線；(6)生成理想牙弓線。利用本發(fā)明方法不僅可以對排列不整齊的牙頜繪制出理想的牙弓線，而且可以對有牙齒缺失的牙頜繪制出理想的牙弓線，提高了牙弓線繪制的精確性，為后續(xù)的牙齒移動奠定了基礎。

技術領域

本發(fā)明屬于口腔正畸學領域，具體涉及一種基于上下牙頜的牙弓線繪制方法。

背景技術

隨著社會的快速發(fā)展，人們的生活水平得到了很大的提高，與此同時，很多人開始重視自身的外表，而牙齒作為外表的一個重要組成部分，它直接影響著個人的儀容和生活質量。由于一般的金屬牙套存在形狀突出、難清洗等缺點，所以近年來興起的隱形牙套受到了人們的廣泛歡迎。制作隱形牙套主要有牙齒數(shù)據(jù)獲取以及三維重建、牙齒分割、繪制牙弓線、虛擬排牙以及隱形牙套生成等過程，而繪制牙弓線是非常重要的一個過程。

繪制牙弓曲線一直是學者們關注的課題，最早是根據(jù)Bonwill-Hawley氏原理繪制的個別弓形圖，接著各種數(shù)學模型被用來模擬牙弓曲線，主要有拋物線函數(shù)、橢圓線函數(shù)、垂鏈線函數(shù)、三焦橢圓線、多次方程、三次樣條函數(shù)、圓錐曲線方程、冪函數(shù)方程和貝塔函數(shù)等。后來隨著計算機技術在醫(yī)學上的發(fā)展和應用，許多計算機輔助方法被用在了繪制理想牙弓線上。

早期Begole(請參考文獻“Begole E A.Application of the cubic spl inefunction in the description of dental arch form.[J].Journal of DentalResearch,1980,59(9):1549-56”)在拍攝的患者牙齒石膏模型的數(shù)字照片上手動拾取了5個參照點，采用三次樣條曲線擬合得到牙弓線。后來隨著三維測量技術的飛速發(fā)展，為患者牙齒模型的三維數(shù)字化提供了可能，于是出現(xiàn)了三維數(shù)字模型上繪制牙弓線的方法。

后來人們利用數(shù)學函數(shù)繪制理想的牙弓曲線，一種方法如下：首先在牙齒網(wǎng)格模型上用法矢夾角篩選提取參照點，然后利用四次多項式把參照點擬合成初始的牙弓線，最后在初始牙弓線的基礎上，分為若干等長的線段，在等分點插入法平面，擬合形成最終的牙弓線。該方法的不足是在提取參照點時，不僅包含了定義牙弓線所必需的參照點，而且包含不需要的點。同時在初始牙弓線的基礎上繪制最終牙弓線時，計算比較繁瑣，存在一定的誤差。另一種方法是：依次選取切牙遠中切緣、尖牙牙尖、前磨牙頰尖、磨牙近中頰尖為參考點，測量相應牙弓寬度及深度，然后采用貝塔函數(shù)計算牙弓形態(tài)。該方法的不足是測量牙弓寬度及深度時，會有一定的誤差，并且牙齒模型如果缺失第一磨牙，則導致該方法無法計算牙弓形態(tài)，如果缺失其他牙的話，則對該方法的計算結果會產生一定的偏差。第三種方法是采用了四點還原法繪制牙弓線，這四點分別是下頜左右第二前磨牙托槽槽溝中心點和下頜左右第一磨牙托槽或頰管槽溝中心點。在采用四點還原法時，需要使用數(shù)顯游標測量下頜第二前磨牙牙冠頰側中心點之間的距離以及磨牙之間的間距，這樣就會存在誤差，并且采用四點還原法得到的牙弓線位于牙齒的外側，矯治時牙齒的移動距離會非常的大，不利于矯治。