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一种口腔种植体植入智能模拟方法、系统及设备

摘要本发明公开了一种口腔种植体植入智能模拟方法、系统及设备,包括:构建种植体植入模拟方案数据库;根据数据库,基于三维图像分割网络构建种植体植入智能模拟模型,以使种植体植入智能模拟模型根据输入的CBCT影像资料,输出初始种植体植入模拟方案;对初始种植体植入模拟方案进行拟合处理,得到含有规则种植体的目标种植体植入模拟方案;将目标种植体植入模拟方案与对应患者的CBCT影像资料进行信息融合,得到具有目标种植体植入模拟方案的AI种植模拟CBCT。本发明能够自动化、智能化、可视化地输出患者的口腔种植体植入模拟方案;AI种植模拟CBCT可直接传递口腔种植体植入模拟方案信息,智能辅助种植导板和导航方案的快速设计。

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专利类型 发明专利
申请/专利号 CN202410823896.7
申请日期 2024-06-25
公开/公告号 CN118830943A
公开/公告日 2024-10-25
主分类号 A61C8/00(2006.01) A A61 A61C A61C8
分类号 A61C8/00(2006.01) A61B34/10(2016.01) G16H50/50(2018.01) G06T7/11(2017.01) G06N3/04(2023.01) G06N3/09(2023.01) G16H30/20(2018.01) A61C8/00 A61B34/10 G16H50/50 G06T7/11 G06N3/04 G06N3/09 G16H30/20
申请/专利权人 中山大学附属口腔医院
主申请人地址 510055 广东省广州市越秀区陵园西路56号
专利代理机构 广州三环专利商标代理有限公司
代理人 魏香琴
国别省市代码 广东;44
主权项:
1.一种口腔种植体植入智能模拟方法,其特征在于,包括: 构建种植体植入模拟方案数据库;所述数据库包括多个患者的种植术前CBCT影像资料和种植体植入模拟方案文件; 根据所述数据库,基于三维图像分割网络构建种植体植入智能模拟模型,以使所述种植体植入智能模拟模型根据输入的CBCT影像资料,输出初始种植体植入模拟方案; 对所述初始种植体植入模拟方案进行拟合处理,得到含有规则种植体的目标种植体植入模拟方案; 将所述目标种植体植入模拟方案与对应患者的所述CBCT影像资料进行信息融合,得到具有所述目标种植体植入模拟方案的AI种植模拟CBCT。 2.根据权利要求1所述的智能模拟方法,其特征在于,所述构建种植体植入模拟方案数据库,包括: 采集不同患者的种植术前CBCT影像资料; 根据所述CBCT影像资料进行种植体植入模拟,并将种植体植入模拟结果以三维文件格式输出得到种植体植入模拟方案文件; 将同一患者的所述CBCT影像资料和所述种植体植入模拟方案文件进行匹配,并保存至同一文件目录下以构建种植体植入模拟方案数据库。 3.根据权利要求1所述的智能模拟方法,其特征在于,所述根据所述数据库,基于三维图像分割网络构建种植体植入智能模拟模型,包括: 对所述数据库进行预处理,并将预处理后的数据库划分为训练集、验证集和测试集; 根据所述训练集和所述验证集对三维图像分割网络进行监督训练,得到最优三维图像分割网络; 根据所述测试集对所述最优三维图像分割网络进行测试,得到种植体植入智能模拟模型;所述测试包括分割精度测试和临床指标测试。 4.根据权利要求1所述的智能模拟方法,其特征在于,所述对所述初始种植体植入模拟方案进行拟合处理,得到含有规则种植体的目标种植体植入模拟方案,包括: 读取所述初始种植体植入模拟方案,得到初始种植体的体素数据; 根据所述体素数据,采用线性回归计算所述初始种植体的中轴线,以获取种植体重心和种植体轴向方向; 计算所述初始种植体侧面上每个点到所述中轴线的距离,并将所述距离的平均值表征为种植体半径; 将所述初始种植体的所有点垂直投影到所述中轴线上,取所述中轴线上最外侧的两个点作为两个底面圆的圆心,并将两个所述圆心之间的距离表征为种植体长度; 根据所述种植体重心、种植体轴向方向、种植体半径和种植体长度,重建出形状为标准圆柱体的规则种植体,以得到含有所述规则种植体的目标种植体植入模拟方案。 5.根据权利要求1所述的智能模拟方法,其特征在于,在所述对所述初始种植体植入模拟方案进行拟合处理,得到含有规则种植体的目标种植体植入模拟方案之后,还包括: 对所述目标种植体植入模拟方案进行可视化,得到目标种植体植入模拟方案可视化文件。 6.根据权利要求5所述的智能模拟方法,其特征在于,所述对所述目标种植体植入模拟方案进行可视化,得到目标种植体植入模拟方案可视化文件,包括: 将所述目标种植体植入模拟方案转化为三维文件格式,得到种植体植入模拟方案可视化文件; 对对应患者的颌骨组织进行分割,并将分割后的颌骨组织保存为三维文件格式,得到颌骨组织可视化文件; 将所述种植体植入模拟方案可视化文件和所述颌骨组织可视化文件匹配至同一空间坐标系,得到目标种植体植入模拟方案可视化文件。 7.根据权利要求1所述的智能模拟方法,其特征在于,所述将所述目标种植体植入模拟方案与对应患者的所述CBCT影像资料进行信息融合,得到具有所述目标种植体植入模拟方案的AI种植模拟CBCT,包括: 根据所述目标种植体植入模拟方案,在同一空间坐标系中检索对应患者的所述CBCT影像资料所对应的区域; 将所述区域的CT值更新为预设HU值,得到AI种植模拟CBCT;其中,所述目标种植体植入模拟方案在所述AI种植模拟CBCT中以白色影像呈现。 8.一种口腔种植体植入智能模拟系统,其特征在于,包括: 数据库构建模块,用于构建种植体植入模拟方案数据库;所述数据库包括多个患者的种植术前CBCT影像资料和种植体植入模拟方案设计文件; 智能模拟模型构建模块,用于根据所述数据库,基于三维图像分割网络构建种植体植入智能模拟模型,以使所述种植体植入智能模拟模型根据输入的CBCT影像资料,输出初始种植体植入模拟方案; 拟合处理模块,用于对所述初始种植体植入模拟方案进行拟合处理,得到含有规则种植体的目标种植体植入模拟方案; 信息融合模块,用于将所述目标种植体植入模拟方案与对应患者的所述CBCT影像资料进行信息融合,得到具有所述目标种植体植入模拟方案的AI种植模拟CBCT。 9.一种终端设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的智能模拟方法。
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