预测口腔正畸治疗后牙齿模型生成方法技术

本发明专利技术提供了预测口腔正畸治疗后牙齿模型生成方法，通过口内扫描仪获取牙齿的三维数字模型，通过点筛选法对牙齿的三维数字模型进行修正，得到凹域修正模型，将凹域修正模型导入至正畸预测模型生成软件中，在正畸预测模型生成软件中生成口腔正畸治疗后牙齿预测模型。所述方法能够提高口腔正畸治疗后牙齿预测模型的预测准确度，无需人工调整牙齿个体在模型中的位置，合理地分割出每颗牙齿以便在模型中提高预测质量，利用牙齿预测模型能够在治疗阶段中将牙齿的实际变化与预测模型进行清晰对比，在口腔正畸治疗中直观展示出牙齿在正畸过程中的形态变化。程中的形态变化。程中的形态变化。

【技术实现步骤摘要】
预测口腔正畸治疗后牙齿模型生成方法


[0001]本专利技术涉及正畸治疗
，特别涉及预测口腔正畸治疗后牙齿模型生成方法。

技术介绍

[0002]口腔正畸治疗是用于矫正牙齿、解除错牙和畸形的一种治疗手段，口腔正畸治疗一般通过口腔外科技术纠正牙齿位置以使牙齿整体更美观、健康。在口腔正畸治疗中，对口腔内牙齿进行移动前要经过一定步骤的处理，如拔牙、缩牙以及在后期的治疗过程中佩戴保持器等。正畸治疗的治疗周期通常以年为单位，且需要定期复诊和维护，在进行口腔正畸治疗之前，医生需要对患者的颞下颌关节进行CT扫描，同时对CT影像作出详细的评估以确定具体的治疗方案。
[0003]口腔正畸治疗需要对牙齿在治疗后的阶段效果作出评估，评估过程通常以建立预测模型来完成，建立正畸治疗后牙齿的预测模型能够辅助医生把握整体的治疗计划以及对治疗方案作出具体评估；通过对牙齿数据的分析和模拟，在治疗阶段中将牙齿的实际变化与预测模型相对比，能够确定是否要调整治疗方案。然而，由于每个患者的颌骨构造和牙齿生长情况不同，同时口腔正畸治疗在整体过程中动态化因素占比高，正畸治疗后牙齿预测模型的准确度会随着患者在治疗过程中的表现变化而变化，因此，如何在口腔正畸治疗过程中自动生成一种精确的正畸治疗后牙齿预测模型成为提高治疗效率及质量的关键。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出预测口腔正畸治疗后牙齿模型生成方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0005]本专利技术提供了预测口腔正畸治疗后牙齿模型生成方法，通过口内扫描仪获取牙齿的三维数字模型，通过点筛选法对牙齿的三维数字模型进行修正，得到凹域修正模型，将凹域修正模型导入至正畸预测模型生成软件中，在正畸预测模型生成软件中生成口腔正畸治疗后牙齿预测模型。所述方法能够提高口腔正畸治疗后牙齿预测模型的预测准确度，无需人工调整牙齿个体在模型中的位置，合理地分割出每颗牙齿以便在模型中提高预测质量，利用牙齿预测模型能够在治疗阶段中将牙齿的实际变化与预测模型进行清晰对比，在口腔正畸治疗中直观展示出牙齿在正畸过程中的形态变化。
[0006]为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供预测口腔正畸治疗后牙齿模型生成方法，所述方法包括以下步骤：S100，通过口内扫描仪获取牙齿的三维数字模型；S200，通过点筛选法对牙齿的三维数字模型进行修正，得到凹域修正模型；S300，将凹域修正模型导入至正畸预测模型生成软件中；S400，在正畸预测模型生成软件中生成口腔正畸治疗后牙齿预测模型。
[0007]进一步地，步骤S200中，通过点筛选法对牙齿的三维数字模型进行修正，得到凹域
修正模型的方法具体为：S201，获取牙齿三维有限元模型，将牙齿三维有限元模型导入到有限元分析软件，通过有限元分析软件中的应力分析计算牙齿三维有限元模型中每个网格受到的应力大小，记第i个网格的应力大小为N
i
，i=1,2,
…
,M，M为牙齿三维有限元模型内的所有网格数量（经过网格划分后），将M个数N1,N2,
…
,N
M
组成应力序列，将应力序列中值最大的元素和值最小的元素分别记为首交叉元素N
c1
和次交叉元素N
c2
，转至S202；S202，初始化整数变量j=1，j∈[1,M]，设置两个零值变量分别为roll_a=0和roll_b=0，创建两个空白序列分别为list_a和list_b；S203，更新roll_a的值为N
c1
减去N
j
，更新roll_b的值为N
j
减去N
c2
，比较当前roll_a的值和roll_b的值；当roll_a>roll_b时，将当前变量j的值加入序列list_a中；当roll_a≤roll_b时，将当前变量j的值加入序列list_b中；S204，若当前变量j的值小于M，则将变量j的值增加1，转至S203；若当前变量j的值等于M，创建空白的数组Am，则转至S205；S205，记list_a(k1)为序列list_a中的第k1个元素，记list_b(k2)为序列list_b中的第k2个元素，k1=1,2,
…
,M1，k2=1,2,
…
,M2，M1为序列list_a中所有元素的数量，M2为序列list_b中所有元素的数量，记NA1=[N
list_a(1)
+N
list_a(2)
+
…
+N
list_a(M1)
]/M1，记NA2=[N
list_b(1)
+N
list_b(2)
+
…
+N
list_b(M2)
]/M2；其中，k1、k2为序号；S206，当NA1的值不等于N
c1
的值时，或者，当NA2的值不等于N
c2
的值时，转至S207；当NA1的值等于N
c1
的值时，或者，当NA2的值等于N
c2
的值时，转至S208；S207，记A1=[list_a(1)+list_a(2)+
…
+list_a(M1)]/M1，记A2=[list_b(1)+list_b(2)+
…
+list_b(M2)]/M2，将首交叉元素N
c1
的值更新为当前NA1的值，将首交叉元素N
c2
的值更新为当前NA2的值，将A1的值和A2的值加入到数组Am中；将变量j的值重置为1，将变量roll_a的值重置为0，将变量roll_b的值重置为0，清空序列list_a内的所有元素，清空序列list_b内的所有元素，转至S203；S208，记Am(k)为数组Am内的第k个元素，k是序号，依次将数组内每个Am(k)的值更新为INT(Am(k))，INT()表示对括号内的数进行向上取整，初始化变量k3=1，k3∈[1,L]，L为数组Am内所有元素的数量；S209，从k3=1开始，于k3的取值范围遍历k3，在牙齿三维有限元模型的所有网格中，筛选出属于第Am(k3)个网格的辖缩网格，记曲率边缘线为：将每个属于第Am(k3)个网格的辖缩网格的中心依次与第Am(k3)个网格的中心以直线连接所得到的线段；S210，将所有曲率边缘线添加至牙齿的三维数字模型中，将添加了曲率边缘线的牙齿的三维数字模型作为凹域修正模型；其中，筛选出属于第Am(k3)个网格的辖缩网格的方法具体为：记牙齿三维有限元模型中任意一个网格为A，连接A的中心和第Am(k3)个网格的中心得到线段LINE，记线段LINE的长度为D；以线段LINE的中点为圆心、以D/2为半径构造一个圆O1，当牙齿三维有限元模型中没有任何网格的中心内含于圆O1时，记当前的网格A为属于第Am(k3)个网格的辖缩网格。
[0008]本步骤的有益效果为：在口腔正畸治疗后牙齿预测模型的生成过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.预测口腔正畸治疗后牙齿模型生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S100，通过口内扫描仪获取牙齿的三维数字模型；S200，通过点筛选法对牙齿的三维数字模型进行修正，得到凹域修正模型；S300，将凹域修正模型导入至正畸预测模型生成软件中；S400，在正畸预测模型生成软件中生成口腔正畸治疗后牙齿预测模型。2.根据权利要求1所述的预测口腔正畸治疗后牙齿模型生成方法，其特征在于，步骤S200中，通过点筛选法对牙齿的三维数字模型进行修正，得到凹域修正模型的方法具体为：S201，获取牙齿三维有限元模型，将牙齿三维有限元模型导入到有限元分析软件，通过有限元分析软件中的应力分析计算牙齿三维有限元模型中每个网格受到的应力大小，记第i个网格的应力大小为N
i
，i=1,2,
…
,M，M为牙齿三维有限元模型内的所有网格数量，将M个数N1,N2,
…
,N
M
组成应力序列，将应力序列中值最大的元素和值最小的元素分别记为首交叉元素N
c1
和次交叉元素N
c2
，转至S202；S202，初始化整数变量j=1，j∈[1,M]，设置两个零值变量分别为roll_a=0和roll_b=0，创建两个空白序列分别为list_a和list_b；S203，更新roll_a的值为N
c1
减去N
j
，更新roll_b的值为N
j
减去N
c2
，比较当前roll_a的值和roll_b的值；当roll_a>roll_b时，将当前变量j的值加入序列list_a中；当roll_a≤roll_b时，将当前变量j的值加入序列list_b中；S204，若当前变量j的值小于M，则将变量j的值增加1，转至S203；若当前变量j的值等于M，创建空白的数组Am，则转至S205；S205，记list_a(k1)为序列list_a中的第k1个元素，记list_b(k2)为序列list_b中的第k2个元素，k1=1,2,
…
,M1，k2=1,2,
…
,M2，M1为序列list_a中所有元素的数量，M2为序列list_b中所有元素的数量，记NA1=[N
list_a(1)
+N
list_a(2)
+
…
+N
list_a(M1)
]/M1，记NA2=[N
list_b(1)
+N
list_b(2)
+
…
+N
list_b(M2)
]/M2；其中，k1、k2为序号；S206，当NA1的值不等于N
c1
的值时，或者，当NA2的值不等于N
c2
的值...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾毅龙，黄峰，邹晨，邵青，吴斯媛，李晓东，蒋自然，吴妍，周椰，何楚莹，
申请(专利权)人：佛山市口腔医院佛山市牙病防治指导中心，
类型：发明
国别省市：