[發明專利]一種基于牙冠的種植牙個性化基臺自動生成方法

有效

• 申請號: 202010169046.1
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111524065B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 陳佳舟;陳坤琦;王宇航;李碩文;秦緒佳
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00;G06T7/12;G06T7/13;G06T17/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.基于牙冠的種植牙基臺自動生成方法，包括以下步驟：

步驟1、首先從輸入獲取基臺牙齦線L_1b：以基臺牙齦線L_1b偏移縮放生成基臺底面線L_2b，再通過參數生成L_1b和L_2b間的曲面骨架線條，然后將曲面骨架線條插值并放樣生成光滑的種植牙基臺底部曲面M_1b；

步驟2、從輸入獲取種植體朝向N_1i、牙冠模型M_tooth；將步驟1中獲得的基臺底面線L_2b以種植體朝向N_1i為投影方向，對牙冠模型M_tooth進行投影，獲得牙冠模型上的投影分割線L_3p；

步驟3、使用封閉曲線分割網格的算法，以步驟2中獲得的牙冠投影分割線L_3p將牙冠模型M_tooth分割為咬合面部分和外圍部分這兩部分，保留含有咬合面結構的咬合曲面M_2b；

步驟4、通過平滑的算法平滑步驟3中獲得的咬合曲面M_2b，然后使用拼接的算法，將步驟1中獲得的種植牙基臺底部曲面M_1b和咬合曲面M_2b連接成為完整的個性化種植牙基臺。

2.如權利要求1所述的基于牙冠的種植牙基臺自動生成方法，其特征在于：步驟1中輸入為基臺牙齦線，具體包括：首先根據參數對基臺牙齦線的拷貝線進行偏移和縮放，偏移和縮放完成后的線為即基臺底面線；然后，通過參數控制偏移和縮放程度，拷貝和平移出牙齦線和基臺底面線間的曲面骨架線條，接著將這些曲面骨架線條通過二次樣條曲線的插值算法，插值出中間更加細致光滑的放樣曲線，最后采用多線條放樣的算法將以上骨架線條生成種植基臺底部曲面。

3.如權利要求1所述的基于牙冠的種植牙基臺自動生成方法，其特征在于：步驟2中通過輸入獲得種植體方向和已經放置到正確位置的牙冠模型，具體包括：將步驟1中獲得的基臺底面線以種植體方向作為主方向，用輸入的角度參數為修正，對牙冠模型進行投影，獲得一條在牙冠模型上的投影線，其中角度參數在0度到30度，以便生成形態近似圓臺的種植牙基臺。

4.如權利要求1所述的基于牙冠的種植牙基臺自動生成方法，其特征在于：步驟3中使用封閉曲線分割網格模型的算法，以步驟2中獲得的投影分割線將牙冠模型分割為2個模型，具體包括：對于投影分割曲線上的每一個點Pi搜索出其相鄰的三角面片Ci記為關聯面片，通過這些關聯面片對牙冠模型進行分割；其中投影點落在網格模型上的情況有三種，分別是點在三角面片內部、點在三角面片的邊上和點在三角面片的頂點，最后通過刪除關聯面片獲得兩個獨立的網格面模型，保留帶有咬合結構的部分為咬合曲面。

5.如權利要求1所述的基于牙冠的種植牙基臺自動生成方法，其特征在于：步驟4具體包括：首先使用鄰點權重平均位移的算法對咬合曲面的邊緣進行順滑，保證邊緣的面片在連接時不會出現面片穿插的情況，其中對于邊界邊上的每一個頂點V₀，該頂點更新后的位置為其中V為更新后的位置，n為相鄰點的數量，V_i為相鄰點的位置，π為圓周率；接著，使用拉普拉斯平滑算法對咬合曲面M_2b進行平滑；最終連接基臺底部曲面M_1b和咬合曲面M_2b獲得帶有牙冠咬合結構的種植牙基臺模型。