[發(fā)明專利]利用牙齒咬合狀態(tài)下的口腔CT圖像獲取全牙模型的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810439100.2 | 申請(qǐng)日： | 2018-05-09 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108629839A | 公開（公告）日： | 2018-10-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王晶;馬睿佳;盧秉恒;王亞芳 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 西安增材制造國家研究院有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G06T17/20 | 分類號(hào)： | G06T17/20;G06T7/13;G06T7/30 |
| 代理公司： | 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211 | 代理人： | 楊引雪 |
| 地址： | 710300 陜西省西安市*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 牙齒 牙齒咬合 全牙 口腔 上頜 牙根 牙冠 下頜牙列 牙齒輪廓 咬合狀態(tài) 非接觸掃描 點(diǎn)云模型 掃描數(shù)據(jù) 圖像分割 完整輪廓 咬合重建 正畸治療 分割面 咬合處 分割 配準(zhǔn) 頜牙 醫(yī)師 融合 重建 制定 | ||
本發(fā)明涉及一種利用牙齒咬合狀態(tài)下的口腔CT圖像獲取全牙模型的方法，包括以下幾個(gè)步驟：1)對(duì)所有包含上(下)頜牙齒的咬合狀態(tài)下的CT圖像進(jìn)行圖像分割；2)建立分割面，獲取CT圖像牙根點(diǎn)云模型；3)從分割后的上(下)頜牙齒中選擇具有完整輪廓的牙齒；4)將前述選擇的牙齒輪廓，與通過非接觸掃描得到的對(duì)應(yīng)牙齒的牙冠部分進(jìn)行配準(zhǔn)；5)將CT圖像數(shù)據(jù)的牙根與掃描數(shù)據(jù)牙冠進(jìn)行融合，重建得到完整上(下)頜牙列。該方法能夠?qū)⒖谇籆T圖像中咬合處的上頜及下頜牙列進(jìn)行分割，獲取咬合狀態(tài)下具有完整牙齒輪廓信息的上頜及下頜牙列，解決現(xiàn)有方法無法在牙齒咬合狀態(tài)下較好的獲取全牙模型的技術(shù)問題，從而為醫(yī)師制定正畸治療及咬合重建方案提供了可靠依據(jù)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用牙齒咬合狀態(tài)下的口腔CT圖像獲取全牙模型的方法。
背景技術(shù)
建立良好的咬合關(guān)系是正頜手術(shù)及正畸治療的必要步驟，而通過計(jì)算機(jī)輔助治療，制定完善合理的手術(shù)及治療方案，對(duì)于確保術(shù)后及正畸后具有良好的咬合關(guān)系具有重要意義。
目前，在計(jì)算機(jī)輔助正畸治療的過程中，從CT圖像中進(jìn)行牙齒分割及模型重建是一種常見方式，其中CT圖像中牙頜模型包含了全齒及牙槽骨輪廓信息、牙排列情況，但其精度較低，且處于咬合狀態(tài)時(shí)咬合部分牙齒表面信息缺失，無法獲取，使得對(duì)于處于咬合狀態(tài)的CT圖像牙齒無法實(shí)現(xiàn)較好的分割，獲取全牙模型。Xia等(Xia Z,Gan Y,Chang L,etal.Individual tooth segmentation from CT images scanned with contacts ofmaxillary and mandible teeth[J].Computer Methods&Programs in Biomedicine,2017,138:1.)采用水平集方法對(duì)CT切片圖像進(jìn)行分割后，采用閥值和快速分水嶺的方法進(jìn)行咬合牙齒的輪廓分割，然后采用補(bǔ)洞操作獲得完整的牙齒；該方法通過補(bǔ)洞操作來模擬咬合接觸部分的牙冠表面信息，使得牙冠的信息受到損失。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有方法無法在牙齒咬合狀態(tài)下較好的獲取全牙模型的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種利用牙齒咬合狀態(tài)下的口腔CT圖像獲取全牙模型的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
利用牙齒咬合狀態(tài)下的口腔CT圖像獲取全牙模型的方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：
1)對(duì)所有包含上頜牙齒的咬合狀態(tài)下的CT圖像進(jìn)行分割，基于輪廓提取方法，獲取上頜所有牙齒及與之咬合接觸的下頜部分牙齒輪廓信息，并根據(jù)提取的輪廓信息重構(gòu)出三維網(wǎng)格模型；
2)建立分割面，利用分割面從步驟1)所構(gòu)建的三維網(wǎng)格模型中分割出上頜牙齒的CT圖像牙根點(diǎn)云模型；
3)從步驟1)所獲得的牙齒輪廓信息中，選擇上頜牙中不與下頜牙發(fā)生咬合接觸的單個(gè)或多個(gè)具有完整的牙冠外輪廓信息的牙齒，并將其另存為點(diǎn)云格式，得到CT圖像的牙冠點(diǎn)云模型；
4)獲取上頜的外部掃描圖像，將掃描圖像進(jìn)行分割，得到獨(dú)立的牙冠表面，保存為掃描數(shù)據(jù)牙冠點(diǎn)云模型；
選擇與步驟3)中選擇的牙齒相對(duì)應(yīng)的掃描牙冠，將其保存為點(diǎn)云格式，得到掃描牙冠的點(diǎn)云模型Ⅱ；
將掃描牙冠的點(diǎn)云模型Ⅱ與步驟3)中得到的CT圖像的牙冠點(diǎn)云模型進(jìn)行配準(zhǔn)，得到兩組模型間的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)關(guān)系；
5)將CT圖像的牙根點(diǎn)云模型與步驟4)所得到掃描數(shù)據(jù)牙冠點(diǎn)云模型進(jìn)行融合，重建得到完整上頜牙列，融合方法是：
5.1)利用配準(zhǔn)過程中產(chǎn)生的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)關(guān)系，將CT圖像的牙根點(diǎn)云模型與步驟4)所得到掃描數(shù)據(jù)牙冠點(diǎn)云模型進(jìn)行合置；
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