一种颌位关系的数字测定方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种颌位关系的数字测定方法与系统，涉及口腔医学数字化技术领域，包括：获取患者的三维数据以及下颌三维运动轨迹；根据三维数据以及下颌三维运动轨迹构建参考坐标系；基于下颌三维运动轨迹构建模拟三维运动轨迹，基于三维数据以及参考坐标系构建模拟平面；计算模拟三维运动轨迹与模拟平面的交点；根据交点的密度分布确定最优点，根据最优点进行三维重建获得下颌位置。本发明专利技术应用三维数据获取、三维数据配准和融合技术，在不需要口内实体托、咬合记录材料或者旧义齿的辅助下，通过个体下颌三维运动轨迹特征分析，三维重建无牙颌患者的上下颌的位置关系，实现了无牙颌患者颌位关系的直接数字测定。患者颌位关系的直接数字测定。患者颌位关系的直接数字测定。

【技术实现步骤摘要】
一种颌位关系的数字测定方法与系统


[0001]本专利技术涉及口腔医学数字化
，更具体的说是涉及一种颌位关系的数字测定方法与系统。

技术介绍

[0002]目前，临床上常规应用托记录无牙颌患者的颌位关系，该步骤是全口义齿制作中非常关键的环节，关乎全口义齿制作的成败。颌位关系的确定和记录包含两个步骤，第一步确定垂直距离和水平关系，第二步应用咬合记录材料记录颌位关系。然而咬合记录材料凝固后记录的颌位关系不一定是医生确定的颌位关系，原因可能是上下蜡合堤的不均匀咬合接触导致下颌的咬合偏斜，或者患者长时间缺牙出现前伸咬合等。若颌位记录偏差较大，则需要重新确定和记录，操作过程较为繁琐，且依赖医生的经验。完成颌位记录并验证后，无牙颌患者口内的上下颌的位置关系可以转移到口外，在技工室进行全口义齿的设计和加工。常规全口义齿的颌位关系确定和记录依赖于临床医师的临床技能、对患者的引导把控以及咬合记录材料的尺寸稳定性。临床数字化技术和智能诊疗装备的研发旨在能够减少临床操作步骤，减轻对经验的依赖，以提供给患者高效、精确、自动化的口腔修复治疗。随着研究的深入，颌位关系的确定和记录有望突破常规方法，实现颌位关系的直接数字测定。
[0003]电子哥特式弓能够通过传感器确定正中关系位并将其显示在电脑屏幕中，但临床医师仍然需要借助于咬合记录材料，并根据电脑屏幕中显示的位置辅助记录颌位关系。ARCUSdigma下颌运动轨迹描记仪可通过记录前伸运动和左右侧方运动，系统自动计算分析正中关系位的位置并显示于屏幕上，辅助医生用于口内托的咬合记录的制取。Zebirs电子面弓的jaw relation功能模块中，通过分析患者的多次开闭口运动、前伸运动、左右侧方运动的轨迹，系统可自动确定患者下颌运动可重复性最高的位置，然后使用咬合记录材料记录该位置。佘文珺等用JT
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3D研究无牙颌患者的习惯性开闭口运动轨迹，确定息止颌位矢状位上方2mm处的轨迹点所在的位置，应用咬合记录材料参考该位置辅助托记录口内上下颌位置关系。
[0004]近些年，Lee等人将追踪靶标粘贴于上下前牙，记录重度磨耗患者的下颌开闭口运动轨迹，分析垂直距离的改变，导出了具有合适垂直距离的上下颌位置关系，但该研究没有对水平关系展开研究。Han等人通过使用光学扫描仪获取患者的旧义齿三维数据，将追踪靶标粘贴于旧义齿上记录下颌运动轨迹数据，并根据所获得的开闭口运动轨迹确定具有合适修复空间的颌位关系，根据重建的颌位关系设计和制造全口义齿，但该研究只能针对有旧义齿的患者，对于没有旧义齿的患者，相关方法还有待于进一步研究。
[0005]综上，现有常规方法较为费时费力且依赖医生经验，然而相关的数字化方法仍需要口内借助托、咬合记录材料或旧义齿记录颌位关系。目前尚未有应用下颌运动轨迹分析技术实现对重度磨耗患者或者无牙颌患者的颌位关系的直接的数字测定。
[0006]因此，提出一种直接数字测定重度磨耗患者或者无牙颌患者的颌位关系的方法，无需口内应用托、咬合记录材料或旧义齿，实现颌位关系的直接数字测定是本领域技术
人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种颌位关系的数字测定方法与系统，应用口内三维扫描或模型三维扫描、面部三维扫描和下颌运动轨迹记录装置，构建三维虚拟患者，根据个体下颌运动轨迹的生理特征，自动三维重建重度磨耗患者或无牙颌患者的颌位关系，简化临床操作流程，降低对医生经验的依赖。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种直接数字测定重度磨耗患者或者无牙颌患者的颌位关系的新方法，该技术无需口内应用托、咬合记录材料或旧义齿，通过应用三维数据获取、三维数据配准和融合技术构建三维虚拟患者，然后分析虚拟患者的个体下颌运动轨迹的生理特征，直接三维重建下颌运动重复性最高的位置，实现了颌位关系的直接数字测定。
[0009]一种颌位关系的数字测定方法，包括：
[0010]获取患者的三维数据以及下颌三维运动轨迹；
[0011]根据三维数据以及下颌三维运动轨迹构建参考坐标系；
[0012]基于下颌三维运动轨迹构建模拟三维运动轨迹，基于三维数据以及参考坐标系构建模拟平面；
[0013]计算模拟三维运动轨迹与模拟平面的交点；
[0014]根据交点的密度分布确定最优点，根据最优点进行三维重建获得下颌位置。
[0015]可选的，所述获取患者的三维数据的具体步骤为：
[0016]通过口内三维扫描仪或模型三维扫描仪获取患者的上下牙列三维数据或无牙颌患者的上下颌牙槽嵴三维数据；应用面部三维扫描仪获取患者处于息止颌位的三维面像以及暴露下颌前部牙列或牙槽嵴的三维面像。
[0017]可选的，所述获取下颌三维运动轨迹的具体步骤为：
[0018]将追踪靶标粘贴于上下牙列或上下牙槽嵴的黏膜上，记录患者运动前追踪靶标和上下颌牙列或黏膜的位置关系，再记录患者小范围开闭口运动和左右侧方运动的下颌三维运动轨迹。
[0019]可选的，所述构建参考坐标系的具体步骤为：
[0020](1)将患者的三维数据、下颌三维运动轨迹配准至同一个坐标系，构建虚拟患者；
[0021](2)根据虚拟患者三维数据中的软组织鼻根点、鼻尖点、鼻下点、上唇凸点、左口角点、右口角点、左鼻翼点、右鼻翼点、左耳屏点、右耳屏点、左外眦点和右外眦点确定正中矢状面；
[0022](3)根据正中矢状面与虚拟患者三维数据中下前牙切缘或下颌牙槽嵴顶线的交点构建下颌前部参考点；
[0023](4)规定水平线为双侧瞳孔连线或者双侧外眦点连线，下颌参考平面为通过下颌前部参考点且平行于鼻翼耳屏线和水平线的平面；
[0024](5)建立坐标系，以正中矢状面与上前牙切缘或上颌牙槽嵴顶线的交点为坐标原点，Z轴平行于水平线，XOZ平面平行于下颌参考平面，根据坐标原点、Z轴和XOZ平面确定坐标系，向前、向右和向上为正方向。
[0025]可选的，所述构建模拟三维运动轨迹的具体步骤为：
[0026]根据下颌三维运动轨迹，计算下颌前部参考点的三维运动轨迹作为模拟三维运动轨迹。
[0027]可选的，所述构建模拟平面的具体步骤为：
[0028]构建平行于XOZ平面，且位于下颌前部参考点上方2mm或3mm的平面，所述平面为模拟平面，该平面所在的Y轴位置即为垂直距离所在的位置，所述模拟平面为垂直距离所在平面。
[0029]可选的，所述根据交点的密度分布确定最优点，根据最优点进行三维重建获得下颌位置的具体步骤为：
[0030]构建模拟三维运动轨迹与模拟平面的交点，计算所有交点的密度分布；
[0031]所有交点中，密度最大的位置代表了下颌重复性运动最高的位置，该位置代表了水平方向的位置关系，根据该点对应的下颌追踪靶标的坐标，三维重建下颌所在的位置，得到颌位关系。
[0032]可选的，一种颌位关系的数字测定系统，包括：
[0033]获取模块：获取患者的三维数据以及下颌三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种颌位关系的数字测定方法，其特征在于，包括：获取患者的三维数据以及下颌三维运动轨迹；根据三维数据以及下颌三维运动轨迹构建参考坐标系；基于下颌三维运动轨迹构建模拟三维运动轨迹，基于三维数据以及参考坐标系构建模拟平面；计算模拟三维运动轨迹与模拟平面的交点；根据交点的密度分布确定最优点，根据最优点进行三维重建获得下颌位置。2.根据权利要求1所述的一种颌位关系的数字测定方法，其特征在于，所述获取患者的三维数据的具体步骤为：通过口内三维扫描仪或模型三维扫描仪获取患者的上下牙列三维数据或无牙颌患者的上下颌牙槽嵴三维数据；应用面部三维扫描仪获取患者处于息止颌位的三维面像以及暴露下颌前部牙列或牙槽嵴的三维面像。3.根据权利要求1所述的一种颌位关系的数字测定方法，其特征在于，所述获取下颌三维运动轨迹的具体步骤为：将追踪靶标粘贴于上下牙列或上下牙槽嵴的黏膜上，记录患者运动前追踪靶标和上下颌牙列或黏膜的位置关系，再记录患者小范围开闭口运动和左右侧方运动的下颌三维运动轨迹。4.根据权利要求1所述的一种颌位关系的数字测定方法，其特征在于，所述构建参考坐标系的具体步骤为：(1)将患者的三维数据、下颌三维运动轨迹配准至同一个坐标系，构建虚拟患者；(2)根据虚拟患者三维数据中的软组织鼻根点、鼻尖点、鼻下点、上唇凸点、左口角点、右口角点、左鼻翼点、右鼻翼点、左耳屏点、右耳屏点、左外眦点和右外眦点确定正中矢状面；(3)根据正中矢状面与虚拟患者三维数据中下前牙切缘或下颌牙槽嵴顶线的交点构建下颌前部参考点；(4)规定水平线为双侧瞳孔连线或者双侧外眦点连线，下颌参考平面为通过下颌前部参考点且平行于鼻翼耳屏线和水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉春，周永胜，李伟伟，陈虎，田素坤，翟文茹，
申请(专利权)人：北京大学口腔医学院，
类型：发明
国别省市：