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一种口腔正畸策略模拟优化方法、系统、终端及介质

摘要本发明公开了一种口腔正畸策略模拟优化方法、系统、终端及介质,涉及口腔正畸技术领域,其技术方案要点是:建立包含牙齿模型、颌骨模型和牙周组织模型的口腔模型;根据牙齿模型中牙齿的咬合情况将所有牙齿划分为满足咬合条件的一类牙体和不满足咬合条件的二类牙体;依据一类牙体中的上牙序列拟合构建上牙颌弓线,并依据一类牙体中的下牙序列拟合构建下牙颌弓线;构建以牙齿的咬合契合度最高为优化目标的目标函数,并将二类牙体输入至目标函数后求解出牙齿模型的正畸策略。本发明所构建的下牙颌弓线和上牙颌弓线的配合误差较小,减少正畸后的牙齿呈交替错位排列的情况,可有效降低口腔正畸的复杂性和治疗成本,缩短患者对口腔正畸的治疗周期。

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专利类型 发明专利
申请/专利号 CN202410416126.0
申请日期 2024-04-08
公开/公告号 CN118058853A
公开/公告日 2024-05-24
主分类号 A61C7/00(2006.01) A A61 A61C A61C7
分类号 A61C7/00(2006.01) A61C9/00(2006.01) A61C11/00(2006.01) G06F30/20(2020.01) A61C7/00 A61C9/00 A61C11/00 G06F30/20
主申请人地址 710038 陕西省西安市长乐西路169号
专利代理机构 成都东恒知盛知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人 何健雄
国别省市代码 陕西;61
主权项:
1.一种口腔正畸策略模拟优化方法,其特征是,包括以下步骤: 采集三维扫描数据和CBCT影像数据建立包含牙齿模型、颌骨模型和牙周组织模型的口腔模型; 根据牙齿模型中牙齿的咬合情况将所有牙齿划分为满足咬合条件的一类牙体和不满足咬合条件的二类牙体; 依据一类牙体中的上牙序列拟合构建上牙颌弓线,并依据一类牙体中的下牙序列拟合构建下牙颌弓线; 构建以牙齿的咬合契合度最高为优化目标的目标函数,并将二类牙体输入至目标函数后求解出牙齿模型的正畸策略。 2.根据权利要求1所述的一种口腔正畸策略模拟优化方法,其特征是,所述一类牙体和二类牙体的划分过程具体为: 分别确定单个牙齿的左侧契合度、右侧契合度和正对契合度; 若单个牙齿的左侧契合度不小于第一契合度、右侧契合度不小于第一契合度以及正对契合度不小于第二契合度,则将相应牙齿划分为一类牙体; 若单个牙齿存在左侧契合度小于第一契合度、右侧契合度小于第一契合度以及正对契合度小于第二契合度中的至少一种,则将相应牙齿划分为二类牙体。 3.根据权利要求2所述的一种口腔正畸策略模拟优化方法,其特征是,所述左侧契合度和右侧契合度的计算公式具体为: 其中,Di,L表示第i个牙齿的左侧契合度;k表示错位对锲合度影响的占比下限值; C(i,L)表示第i个牙齿与对应左侧牙齿之间的实际错位距离;Cm表示相邻牙齿间的最大错位距离,错位距离为相邻牙齿的中心点沿垂直于牙颌弓线的参考方向上的位置差,参考方向经过相邻牙齿之间的连接点;h(i,L)表示第i个牙齿与对应左侧牙齿之间的间隙长度;Hi表示第i个牙齿的外露长度;Di,R表示第i个牙齿的右侧契合度;C(i,R)表示第i个牙齿与对应右侧牙齿之间的实际错位距离;h(i,R)表示第i个牙齿与对应右侧牙齿之间的间隙长度。 4.根据权利要求2所述的一种口腔正畸策略模拟优化方法,其特征是,所述正对契合度的计算公式具体为: 其中,Di,e表示第i个牙齿的正对契合度;δ(i,e)表示第i个牙齿与相应正对牙齿处于咬合状态时的实际应力面积;Ei表示第i个牙齿的标准应力面积,标准应力面积的大小由牙齿在牙颌弓线上的位置决定。 5.根据权利要求1所述的一种口腔正畸策略模拟优化方法,其特征是,所述目标函数的表达式具体为: 其中,Dj表示第j个牙齿的咬合契合度;N表示二类牙体中的牙齿数量;Nu表示二类牙体中的上牙数量;Nd表示二类牙体中的下牙数量;Dj,c表示第j个牙齿的侧面锲合度;Dj,e表示第j个牙齿的正对契合度;d(j,yg)表示第j个牙齿与所分配安装牙颌弓线之间的垂直距离,垂直距离需满足:使牙齿处于牙周组织模型在相应处的覆盖范围,以及使牙齿的支撑点处于颌骨模型上;dm表示牙齿距离牙颌弓线的最大垂直距离;Hj表示第j个牙齿的外露长度;h(j,L)表示第j个牙齿与对应左侧牙齿之间的间隙长度;h(j,R)表示第j个牙齿与对应右侧牙齿之间的间隙长度;δ(j,e)表示第j个牙齿与相应正对牙齿处于咬合状态时的实际应力面积;Ej表示第j个牙齿的标准应力面积。 6.根据权利要求1所述的一种口腔正畸策略模拟优化方法,其特征是,所述上牙颌弓线和/或下牙颌弓线采用椭圆线绘制法、抛物线绘制法和圆锥曲线绘制法中的至少一种进行构建。 7.根据权利要求1所述的一种口腔正畸策略模拟优化方法,其特征是,该方法还包括: 从一类牙体中筛选出牙齿的中心点与对应的上牙颌弓线、下牙颌弓线之间的垂直距离大于阈值距离的牙齿,并将筛选出的牙齿加入二类牙体,以得到更新后的二类牙体; 和/或,从一类牙体中筛选出牙齿的中心点与对应的上牙颌弓线、下牙颌弓线之间的垂直距离排序前列的多个牙齿,并将筛选出的牙齿加入二类牙体,以得到更新后的二类牙体。 8.一种口腔正畸策略模拟优化系统,其特征是,该系统用于实现如权利要求1-7任意一项所述的一种口腔正畸策略模拟优化方法,包括: 模型构建模块,用于采集三维扫描数据和CBCT影像数据建立包含牙齿模型、颌骨模型和牙周组织模型的口腔模型; 牙齿分类模块,用于根据牙齿模型中牙齿的咬合情况将所有牙齿划分为满足咬合条件的一类牙体和不满足咬合条件的二类牙体; 弓线构建模块,用于依据一类牙体中的上牙序列拟合构建上牙颌弓线,并依据一类牙体中的下牙序列拟合构建下牙颌弓线; 正畸优化模块,用于构建以牙齿的咬合契合度最高为优化目标的目标函数,并将二类牙体输入至目标函数后求解出牙齿模型的正畸策略。 9.一种计算机终端,包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序,其特征是,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述的一种口腔正畸策略模拟优化方法。 10.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,其特征是,所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-7中任意一项所述的一种口腔正畸策略模拟优化方法。
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