基于锥形束CT的下颌骨运动模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种基于锥形束CT的下颌骨运动模拟方法，包括步骤：1)通过锥形束CT扫描患者头部，重建患者头骨三维图形；2)将锥形束CT扫描获得的头骨文件导出，并在三维建模软件中打开；3)在三维建模软件中找出下颌骨图形上两侧髁突的内极、以及上颌骨形中与内极配合的双侧关节窝；4)在三维建模软件中构建下颌骨转动的铰链轴，铰链轴的轴心线与连接下颌骨三维图形上两侧髁突内极的直线重合；5)在三维建模软件中，模拟下颌骨张口时围绕铰链轴的转动运动；6)在三维建模软件中，模拟下颌骨咀嚼运动时的前伸和侧方运动。本发明专利技术避免了机械实体牙合架操作复杂，模拟精度低，需要钢材、石膏等耗材的问题，并且能准确模拟下颌骨的运动。

【技术实现步骤摘要】
基于锥形束CT的下颌骨运动模拟方法
本专利技术涉及一种牙合架
，特别涉及一种虚拟模拟下颌骨运动的方法。技术背景在下颌骨运动过程中，小张口时，下颌做围绕下颌骨双侧髁突内极连线作为中心线的转动运动，在大开口和咀嚼运动时，下颌髁突不仅有转动，同时还有滑动，转动运动时的转动中心线仍然是下颌骨双侧髁突内极连线，滑动时下颌髁突沿着关节窝的形态做前伸和侧方运动。牙合架是模仿人体上下颌骨和颞下颌关节，藉以固定上下颌模型，在一定程度上模拟下颌转动和滑动的一种仪器。通过借助面弓获取患者上颌对颞下颌关节的固有位置关系，转移至牙合架上而保持稳定不变，并通过咬合蜡块将下颌固定，从而将颌位关系转移到牙合架上，以便在口外进行口腔修复、正畸及外科的诊断和治疗。现有牙合架主要有两种：机械性实体牙合架和数字化虚拟牙合架。但是两者在操作和使用精度上存在较大的缺陷。机械性实体牙合架的问题和缺点：1、操作复杂，中间程序较多，容易降低模拟精度。首先需要通过面弓获得上颌相对于颞下颌关节的位置，然后转移到牙合架上固定上合模型(在咬合重建、调合等需要较精确模拟的患者中，需要专门的下颌轨迹描记仪测量其铰链轴点和髁导斜度)；然后需要在口内通过蜡片取得上下颌的颌位关系，然后通过咬合蜡片将下颌匹配到固定的上合牙模上，固定下颌模型，整个操作过程连续不断，大概需要半天时间(如果要上铰链轴牙合架大概需要连续不断一天时间操作)，而且需要在专门的技工室完成，因此操作较复杂，场地固定；而且在操作过程中要转移的步骤较多，同时固定上下颌模型需要通过石膏固定，石膏具有一定的膨胀率，基于以上几个原因，会降低牙合架的模拟精度。2、需要钢材、石膏等耗材。制作牙合架需要使用优质钢材，会造成资源的浪费；固定上下颌模型时需要用石膏，会造成环境的污染。数字化虚拟牙合架的问题和缺点：现有的虚拟牙合架只是通过软件将机械性实体牙合架变成了数字化，最大的缺陷是无法准确的将面弓取得的上颌相对于颞下颌关节的位置转移到虚拟牙合架上，上下颌模型在牙合架上可以随意摆放，这样和最简单的简易牙合架无太大区别。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于锥形束CT的下颌骨运动模拟方法，以解决现有机械实体牙合架和数字化虚拟牙合架所存在的问题。本专利技术基于锥形束CT的下颌骨运动模拟方法，包括以下步骤：1)通过锥形束CT扫描患者头部，并在计算机中重建患者颅骨、上颌骨三维图形和下颌骨三维图形；2)将锥形束CT扫描获得的头骨三维dicom文件导出，并将dicom文件在三维建模软件中打开；3)在三维建模软件中找出下颌骨三维图形上两侧髁突的内极，以及找出上颌骨中三维图形中与内极配合的双侧关节窝；4)在三维建模软件中构建下颌骨转动的铰链轴，所述铰链轴的轴心线与连接下颌骨三维图形上两侧髁突内极的直线重合；5)在三维建模软件中，构建下颌骨绕铰链轴转动的动画，模拟下颌骨张口时的转动运动；6)在三维建模软件中，构建铰链轴在双侧关节窝范围内滑动、以及下颌骨同时绕铰链轴转动的动画，模拟下颌骨咀嚼运动时的前伸和侧方运动。进一步，所述三维建模软件为matlab、Pro/Engineer或SolidWorks。本专利技术的有益效果：1、本专利技术基于锥形束CT的下颌骨运动模拟方法，其能准确方便的模拟下颌骨在张口和咀嚼时的运动，避免了机械实体牙合架操作复杂，模拟精度低，需要钢材、石膏等耗材的问题。2、本专利技术基于锥形束CT的下颌骨运动模拟方法，其通过锥形束CT扫描重建患者颅骨、上颌骨三维图形和下颌骨三维图形，并且通过构建连接下颌骨两侧髁突内极的轴和与双侧关节窝匹配的轨迹范围，能准确模拟下颌骨的运动。附图说明图1为通过锥形束CT构建的下颌骨三维图，图中直线为连接两侧髁突内极的轴的中心线；图2为通过锥形束CT构建的下颌骨三维图的另一视角图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。如图所示，本实施例基于锥形束CT的下颌骨运动模拟方法，包括以下步骤：1)通过锥形束CT扫描患者头部，并在计算机中重建患者颅骨、上颌骨三维图形和下颌骨三维图形；2)将锥形束CT扫描获得的头骨三维dicom文件导出，并将dicom文件在三维建模软件中打开；3)在三维建模软件中找出下颌骨三维图形上两侧髁突的内极，以及找出上颌骨三维图形中与内极配合的双侧关节窝，髁突的内极是允许髁突沿固定轴旋转的唯一支点；4)在三维建模软件中构建下颌骨转动的铰链轴，所述铰链轴的轴心线与连接下颌骨三维图形上两侧髁突内极的直线重合；5)在三维建模软件中，构建下颌骨绕铰链轴转动的动画，模拟下颌骨张口时的转动运动；6)在三维建模软件中，构建铰链轴在双侧关节窝范围内滑动、以及下颌骨同时绕铰链轴转动的动画，模拟下颌骨咀嚼运动时的前伸和侧方运动。本实施例中，所述三维建模软件为matlab、Pro/Engineer或SolidWorks。本实施例基于锥形束CT的下颌骨运动模拟方法，其能准确方便的模拟下颌骨在张口和咀嚼时的运动，避免了机械实体牙合架操作复杂，模拟精度低，需要钢材、石膏等耗材的问题。并且本实施例通过锥形束CT扫描重建患者颅骨、上颌骨三维图形和下颌骨三维图形，并且通过构建连接下颌骨两侧髁突内极的轴和与双侧关节窝匹配的轨迹范围，能准确模拟下颌骨的运动。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于锥形束CT的下颌骨运动模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：1)通过锥形束CT扫描患者头部，并在计算机中重建患者颅骨、上颌骨三维图形和下颌骨三维图形；2)将锥形束CT扫描获得的头骨三维dicom文件导出，并将dicom文件在三维建模软件中打开；3)在三维建模软件中找出下颌骨三维图形上两侧髁突的内极，以及找出上颌骨三维图形中与内极配合的双侧关节窝；4)在三维建模软件中构建下颌骨转动的铰链轴，所述铰链轴的轴心线与连接下颌骨三维图形上两侧髁突内极的直线重合；5)在三维建模软件中，构建下颌骨绕铰链轴转动的动画，模拟下颌骨张口时的转动运动；6)在三维建模软件中，构建铰链轴在双侧关节窝范围内滑动、以及下颌骨同时绕铰链轴转动的动画，模拟下颌骨咀嚼运动时的前伸和侧方运动。

【技术特征摘要】
1.一种基于锥形束CT的下颌骨运动模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：1)通过锥形束CT扫描患者头部，并在计算机中重建患者颅骨、上颌骨三维图形和下颌骨三维图形；2)将锥形束CT扫描获得的头骨三维dicom文件导出，并将dicom文件在三维建模软件中打开；3)在三维建模软件中找出下颌骨三维图形上两侧髁突的内极，以及找出上颌骨三维图形中与内极配合的双侧关节窝；4)在三维建模软件中构建下颌骨转动的铰链轴，所述铰链轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建萍，
申请(专利权)人：重庆医科大学附属口腔医院，
类型：发明
国别省市：重庆,50