[發明專利]一種口腔正畸治療前后牙齒移動量計算方法和裝置

有效

• 申請號: 202010146405.1
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111388125B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 甘陽洲;夏澤洋;熊璟
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61C19/04
• 分類號: A61C19/04;A61B6/03;A61B6/14;A61B5/00;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/62
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 耿慧敏

本發明公開了一種口腔正畸治療前后牙齒移動量計算方法和裝置。該方法包括：基于治療前口腔透視圖像和治療后的面部掃描圖像通過配準得到同一坐標系下治療前牙齒模型及治療后面部軟組織模型；基于治療后的面部掃描圖像和治療后的牙冠激光掃描圖像通過配準對齊得到同一坐標系下治療后牙冠模型及治療后面部軟組織模型；基于同一坐標系下治療前牙齒模型及治療后牙冠模型，將治療前的各牙齒獨立地配準到治療后的牙冠模型上，獲得治療后的各牙齒模型，繼而計算獲得正畸治療前后各牙齒的移動量。本發明基于多源口腔三維圖像，僅需在治療前對患者進行一次口腔透視圖像掃描即可實現治療前后牙齒整體移動量的精確計算。

技術領域

本發明涉及口腔正畸技術領域，更具體地，涉及一種口腔正畸治療前后牙齒移動量計算方法和裝置。

背景技術

錯頜畸形具有較高的發病率，嚴重危害口腔健康。錯頜畸形除了影響美觀給患者帶來心理傷害外，還影響頜面發育和口腔功能，給患者造成身體傷害。口腔正畸學是專門研究錯頜畸形的病因、診斷、治療和預防的學科。臨床口腔正畸治療是通過在錯頜畸形患者口內安裝佩戴矯治器械，從而使牙齒在力的作用下發生移動，恢復牙齒正常的排列和咬合關系。口腔正畸治療前后牙齒移動量是客觀評價正畸治療效果的重要依據，建立口腔正畸治療前后牙齒移動的精確量化方法對口腔正畸學研究及臨床口腔正畸治療具有重要意義。

現有技術主要使用單種口腔三維圖像來實現口腔正畸治療前后牙齒移動量的計算，通常可分為兩類：基于牙模或口內激光掃描圖像的方法和基于口腔CT圖像的方法。

對于基于牙模或口內激光掃描圖像的方法，其利用正畸治療前患者的口腔激光掃描圖像與正畸治療后患者的口腔激光掃描圖像間的配準來實現治療前后牙齒移動量的計算(激光掃描圖像的輸出為口腔表面的三維模型)。該方法假設口腔鄂皺區域在正畸治療過程中解剖形態是相對穩定的，以口腔鄂皺區域作為治療前后口腔激光掃描圖像配準的參考依據，對治療前后的口腔激光掃描圖像進行整體配準。然后再對各牙齒進行單獨配準來實現各牙齒移動量的計算(如圖1(a)所示)。除了以口腔鄂皺區域為治療前后口腔激光掃描圖像配準的參考依據外，也有部分技術以植入口腔的微種植體作為圖像配準的參考依據。在這種方式中，激光掃描圖像是非透視圖像，僅包含牙冠信息，因此實質計算的是牙冠的移動量。

對于基于口腔CT圖像的方法，其利用正畸治療前患者的口腔CT圖像與正畸治療后患者的口腔CT掃描圖像間的配準來實現治療前后牙齒移動量的計算。該方法首先利用治療前后的口腔CT圖像重構出患者治療前后牙頜(含頜骨及牙齒)的三維模型。在口腔正畸治療過程中，患者的頜骨形態結構在遠離牙齒區域變化較小。因此，該方法以遠離牙齒的頜骨區域為參考基準進行正畸治療前后牙頜三維模型的整體配準。然后再對各牙齒進行單獨配準來實現各牙齒移動量的計算(如圖1(b)所示)。

然而，基于激光掃描圖像的方法實質是以牙冠局部移動量替代牙齒整體移動量，計算結果不準確，在無微種植體等侵入性器械輔助下難以實現下頜牙齒移動計算(鄂皺區域僅存在于口腔上頜)；基于口腔CT圖像的方法需要多次重復地對患者進行口腔CT掃描，將給患者造成額外的輻射傷害。

因此，需要對現有技術進行改進，提供一種新的可避免對錯頜畸形患者進行多次CT掃描的正畸治療前后牙齒移動精確計算方法。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的缺陷，提供一種用于解決口腔正畸治療前后各牙齒移動量的精確計算的新技術方案。

根據本發明的第一方面，提供了一種口腔正畸治療前后牙齒移動量計算方法。該方法包括以下步驟：

基于治療前口腔透視圖像和治療后的面部掃描圖像通過配準得到同一坐標系下治療前牙齒模型及治療后面部軟組織模型；

基于治療后的面部掃描圖像和治療后的牙冠激光掃描圖像通過配準對齊得到同一坐標系下治療后牙冠模型及治療后面部軟組織模型；

以治療后面部軟組織模型為基準，得到同一坐標系下治療前牙齒模型及治療后牙冠模型；