[發明專利]模擬數字化牙齒模型位姿變化的方法

有效

• 申請號: 202010239922.3
• 申請日: 2020-03-31
• 公開（公告）號: CN111658187B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 吳剛;王星星;王夢含;姚峻峰
• 申請（專利權）人: 正雅齒科科技（上海）有限公司
• 主分類號: A61C7/00
• 分類號: A61C7/00;G06T17/20;G06T7/12;G06F30/23;G06F119/14;G06F113/10
• 代理公司: 上海恒銳佳知識產權代理事務所(普通合伙) 31286
• 代理人: 黃海霞

本發明公開了一種模擬數字化牙齒模型位姿變化的方法，該方法包括：獲取一數字化牙頜模型，所述數字化牙頜模型包括數字化牙冠模型及數字化牙根模型；將數字化牙頜模型分割成包括數字化牙冠模型和數字化牙根模型的單顆數字化牙齒模型；基于單顆數字化牙齒模型的初始位置和目標矯治位置，結合單顆數字化牙齒模型的旋轉中心進行單顆數字化牙齒模型的位姿變化設計，從而控制數字化牙根模型的位姿變化位置。上述方法解決了在牙齒矯治過程中無法預先模擬牙齒位姿變化導致的設計合理性和安全性問題。

技術領域

本發明屬于牙齒矯治技術領域，尤其涉及一種模擬數字化牙齒模型位姿變化的方法。

背景技術

牙頜畸形是口腔三大疾病之一，有很高的患病率，牙頜畸形對口腔局部甚至全身帶來極大的危害，例如影響頜面的發育、影響口腔健康、影響口腔功能、影響容貌外觀等，目前對牙頜畸形進行矯治的正畸治療技術包括傳統的基于弓絲、托槽的固定矯治技術和近年來發展起來的隱形矯治技術。

正畸治療中，牙齒移動的類型從力學角度看包括兩種基本方式：平移和轉動，這兩種移動方式取決于阻抗中心和旋轉中心的位置關系。其中，阻抗中心是指當力作用于一物體時，該物體周圍約束其運動的阻力中心，阻抗中心的位置與牙根長度、形態、牙周組織有關，與施加在牙齒上的矯治力無關；旋轉中心是指在外力作用下物體轉動所圍繞的一個中心，旋轉中心隨施加在牙齒上的矯治力的大小、作用的方向和作用點的位置的變化而變化。

正畸治療中，矯治器通過對牙齒施加矯治力來實現牙齒的移動。矯治力的轉矩的表達與旋轉中心位置有關，牙齒移動過程中，旋轉中心控制不當將大大增加牙根突破骨壁的風險。在固定矯治技術中，轉矩控制通過不同的弓絲以及托槽來施加轉矩力，上述方式的實現是依據臨床醫生的臨床經驗決定的，很難精確控制轉矩角度以及轉矩力，因此很難控制旋轉中心的位置，尤其對于前牙區的牙齒的唇側牙槽骨較薄，在進行旋轉時，容易存在牙根突破骨壁的風險。對于無托槽的隱形矯治技術來說，需要對矯治方案進行預先虛擬設計，這種設計不僅對臨床醫生及設計醫生的經驗要求非常高，還對設計及軟件的設計準確性要求也非常高，因此在設計階段對數字化牙齒模型進行位姿變化的調整，決定了后續制備出的殼狀牙齒矯治器對患者牙齒的矯治效果。而數字化牙齒模型位姿變化中重要的調整手段是對需要轉矩移動的牙齒進行轉矩控制，將牙根控制在牙槽骨內的安全移動位置，降低醫療事故的發生概率。

因此，研究如何通過數字化手段獲得牙齒模型位姿變化，對于預先獲得牙根的位姿變化位置以實現牙齒的安全移動具有重要意義。

發明內容

本發明的主要目的是克服現有技術缺陷，提供模擬數字化牙齒模型位姿變化的方法，通過單顆數字化牙齒模型的初始位置和目標位置，結合單顆數字化牙齒模型的旋轉中心進行的位姿變化設計，解決了在牙齒矯治過程中無法預先模擬牙齒位姿變化導致的設計合理性和安全性問題。

本發明提供的技術方案如下：

一種模擬數字化牙齒模型位姿變化的方法，包括：

獲取數字化牙頜模型：獲取一數字化牙頜模型，所述數字化牙頜模型包括數字化牙冠模型及數字化牙根模型；

分割數字化牙頜模型：將數字化牙頜模型分割成包括數字化牙冠模型和數字化牙根模型的單顆數字化牙齒模型；

設計單顆數字化牙齒模型的位姿變化：基于單顆數字化牙齒模型的初始位置和目標矯治位置，結合單顆數字化牙齒模型的旋轉中心進行單顆數字化牙齒模型的位姿變化設計，從而控制數字化牙根模型的位姿變化位置。