一种牙齿正畸方法与流程

1.本发明属于牙齿正畸领域，特别涉及一种牙齿正畸方法。


背景技术：

2.目前，随着计算机辅助设计、三维重建技术以及快速成型技术得发展，无托槽隐形牙齿矫正深受欢迎，无托槽隐形牙齿正畸通过计算机软件对患者的牙齿进行影像分析，通过数据建模建立正畸方法，通常正畸过程为1-2年，过程中需要更换50-80次隐形矫正器。无托槽隐形矫正方式
3.但在整个正畸的过程中，仍然存在缺陷：隐形矫正器的制备和正畸方法的进程，均通过现有的隐形矫正分析软件进行分析实现，现有的隐形矫正分析方法思路通常为通过获取大数据建立数学模型，然后将患者的牙齿形态影像代入到现有的数学模型中，形成正畸步骤，从而规划隐形矫正器。但在临床实践中，不同患者存在不同的情况，由于患者的年龄、牙齿的具体形态以及牙龈的具体情况均不相同，很难在正畸的步骤中统一化处理，牙齿正畸主要是依靠牙槽骨的可塑性进行矫正，但随着年龄的增长，或其他个体差异的影像，有些患者的牙槽骨可塑性不强，在正畸的过程中，容易出现牙齿较难移动的情况。
4.在正畸的过程中，隐形矫正分析软件对于个体差异的牙齿矫正差异也保留较大的误差，即如果患者的牙齿移动量在某一次的矫正过程中，没有达到预期姿态，且距离达到预期姿态差距较大，下一次的隐形矫正器还是会根据已经通过隐形矫正分析软件规划的矫正方式来进行制作，并不考虑由于个体差异存在的牙齿较难矫正的情况，也缺乏根据个体差异调整隐形矫正器的分析系统，虽然在矫正目标上具有积极意义，但术后存在诸多风险：主要表现在牙槽骨损伤，随着年龄的增加，牙齿较早出现松动的情况，因此亟待提出一种更加精细和科学的牙齿正畸方法。


技术实现要素：

5.为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种牙齿正畸方法。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种牙齿正畸方法，步骤包括：
7.(1)获取牙齿初始影像，根据牙齿初始影像得到牙齿初始姿态，设牙齿为i(i＝1，2，
…
，n)，患者待矫正牙齿个数为n，总矫正阶段为w，当前矫正阶段为m，牙齿的初始姿态为p
i0
；
8.(2)根据牙弓线数学模型，计算得到所有牙齿各阶段的预期姿态数据值，牙齿i在第m阶段的预期移动中心为ci(m)＝(c
xi
(m),c
yi
(m),c
zi
(m)),预期姿态角度为δi(m)＝(αi(m),βi(m),γi(m))，牙齿i在第m阶段的预期姿态为p
im
，p
im
＝(ci(m),δi(m))；
9.(3)获取m阶段的牙齿i的影像，根据m阶段的牙齿i的影像得到牙齿i在m阶段的实际姿态数据值，牙齿的m阶段的实际姿态为q
im
，牙齿在第m阶段的实际移动中心为bi(m)＝(b
xi
(m),b
yi
(m),b
zi
(m)),实际姿态角度为λi(m)＝(εi(m),ηi(m)，θi(m)),q
im
＝(ci(m),λi(m))；
10.(4)对步骤(2)和步骤(3)中每颗牙齿的预期姿态数据值p
im
和实际姿态数据值q
im
取差值，得到第1至第n牙齿的姿态数据差值，判断第1至第n牙齿的姿态数据差值是否大于阈值m，若姿态数据差值大于阈值m，判断该牙齿为特定调整牙齿d；
11.(5)对步骤(4)的特定调整牙齿d的m+1阶段的预期姿态数据进行调整，得到p
dm+1
＝(cd(m+1),δd(m+1))，其中预期移动中心cd(m+1)
12.＝(c
xd
(m+1)-a,c
yd
(m+1)-a,c
zd
(m+1)-a)；其中预期姿态角度δd(m+1)
13.＝(αd(m+1)-b,βd(m+1)-b,γd(m+1)-b)；
14.(6)在第m+1矫正阶段，根据步骤(5)调整后的预期姿态数据制备隐形矫正器。
15.优选的，
16.在牙齿正畸的每一个阶段，均进行步骤(2)-步骤(6)的调整。
17.优选的，
18.在步骤(5)后，对m+1阶段的预期姿态数据进行碰撞校验，所述碰撞校验目的为避免经过特定调整的牙齿d与相邻牙齿发生碰撞。
19.优选的，
20.所述碰撞校验步骤包括：
21.(a)将步骤(5)的m+1矫正阶段的预期姿态数据代入包围盒算法模型进行校验，若结果为发生碰撞，则对p
dm+1
＝(cd(m+1),δd(m+1))的值进行调整，其中预期移动中心调整为cd(m+1)＝(c
xd
(m+1)-a+c,c
yd
(m+1)-a+c,c
zd
(m+1)-a+c)；其中预期姿态角度调整为δd(m+1)＝(αd(m+1)-b+d,βd(m+1)-b+d,γd(m+1)-b+d)；
22.(b)若步骤(a)的校验结果为不发生碰撞，将步骤(5)的m+1矫正阶段的预期姿态数据代入牙弓线数学模型得到m+2矫正阶段的预期姿态数据，将m+2矫正阶段的预期姿态数据代入包围盒算法模型进行校验，若结果为发生碰撞，则对p
dm+1
＝(cd(m+1),δd(m+1))的值进行调整，其中
23.预期移动中心调整为cd(m+1)＝(c
xd
(m+1)-a+c,c
yd
(m+1)-a+c,c
zd
(m+1)
[0024]-a+c)；其中预期姿态角度调整为δd(m+1)＝(αd(m+1)-b+d,βd(m+1)-b+
[0025]
d,γd(m+1)-b+d)；
[0026]
(c)若步骤(b)m+2矫正阶段的预期姿态数据校验结果为不发生碰撞，且m+2为w，则通过校验
[0027]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对不同的个体差异，能够在每一个矫正阶段，根据当前个体的牙齿状态进行分析，给出不同的隐形矫正器，避免刻板的矫正器对牙齿造成损伤，避免了牙槽骨损伤，消除了随着年龄的增加，牙齿较早出现松动的情况，是一种更加精细和科学的牙齿正畸方法。
具体实施方式
[0028]
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]
一种牙齿正畸方法，步骤包括：
[0030]
(1)获取牙齿初始影像，根据牙齿初始影像得到牙齿初始姿态，设牙齿为i(i＝1，2，
…
，n)，患者待矫正牙齿个数为n，总矫正阶段为w，当前矫正阶段为m，牙齿的初始姿态为p
i0
；
[0031]
(2)根据牙弓线数学模型，计算得到所有牙齿各阶段的预期姿态数据值，牙齿i在第m阶段的预期移动中心为ci(m)＝(c
xi
(m),c
yi
(m),c
zi
(m)),预期姿态角度为δi(m)＝(αi(m),βi(m),γi(m))，牙齿i在第m阶段的预期姿态为p
im
，p
im
＝(ci(m),δi(m))；
[0032]
(3)获取m阶段的牙齿i的影像，根据m阶段的牙齿i的影像得到牙齿i在m阶段的实际姿态数据值，牙齿的m阶段的实际姿态为q
im
，牙齿在第m阶段的实际移动中心为bi(m)＝(b
xi
(m),b
yi
(m),b
zi
(m)),实际姿态角度为λi(m)＝(εi(m),ηi(m)，θi(m)),q
im
＝(ci(m),λi(m))；
[0033]
(4)对步骤(2)和步骤(3)中每颗牙齿的预期姿态数据值p
im
和实际姿态数据值q
im
取差值，得到第1至第n牙齿的姿态数据差值，判断第1至第n牙齿的姿态数据差值是否大于阈值m，若姿态数据差值大于阈值m，判断该牙齿为特定调整牙齿d；在实践中，阈值m可根据实践经验进行设定。由于个体差异，在进行正畸的过程中，很可能发生牙齿较难矫正的情况，尤其是年龄较大的人群，在某一矫正阶段中某个或某些牙齿可能达不到预期姿态数据值，如果强行在下一次的调整中还依然采用最初设置好的隐形矫正器，达不到预期姿态数据值的牙齿会承受更大的矫正力度，甚至对牙齿牙龈等造成损伤。
[0034]
(5)对步骤(4)的特定调整牙齿d的m+1阶段的预期姿态数据进行调整，得到p
dm+1
＝(cd(m+1),δd(m+1))，其中预期移动中心cd(m+1)＝(c
xd
(m+1)-a,c
yd
(m+1)-a,c
zd
(m+1)-a)；其中预期姿态角度δd(m+1)＝(αd(m+1)-b,βd(m+1)-b,γd(m+1)-b)；在该步骤中，对特定调整牙齿d最初设定的预期姿态数据进行调整，减小特定调整牙齿d的移动距离和移动角度，从而使得该牙齿承受较小的矫正力度，以保证该牙齿不受损伤。
[0035]
(6)在第m+1矫正阶段，根据步骤(5)调整后的预期姿态数据制备隐形矫正器。将特定调整牙齿d调整后的预期姿态数据反映到隐形矫正器上，对牙齿进行调整。
[0036]
在牙齿正畸的每一个阶段，均进行步骤(2)-步骤(6)的调整。
[0037]
在步骤(5)后，对m+1阶段的预期姿态数据进行碰撞校验，所述碰撞校验目的为避免经过特定调整的牙齿d与相邻牙齿发生碰撞。
[0038]
在最初设定的各个阶段各个牙齿的预期姿态数据，能够避免牙齿之间的碰撞，但是由于对特定调整牙齿d进行了预期姿态数据调整，这就会导致特定调整牙齿d有可能与相邻的牙齿发生碰撞，因此需要进行碰撞校验，对特定调整牙齿d的预期姿态数据进行进一步的调整，以避免在后期的矫正过程中发生碰撞。
[0039]
碰撞校验步骤包括：
[0040]
(a)将步骤(5)的m+1矫正阶段的预期姿态数据代入包围盒算法模型进行校验，若结果为发生碰撞，则对p
dm+1
＝(cd(m+1),δd(m+1))的值进行调整，其中预期移动中心调整为cd(m+1)＝(c
xd
(m+1)-a+c,c
yd
(m+1)-a+c,c
zd
(m+1)-a+c)；其中预期姿态角度调整为δd(m+1)＝(αd(m+1)-b+d,βd(m+1)-b+d,γd(m+1)-b+d)；目前较常用的碰撞校验模型是包围盒算法模型，将调整后的预期姿态数据代入后，能够得到相应的碰撞结果。如果结果为发生碰撞，那么需要对特定调整牙齿d的预期姿态数据进行进一步的调整，适当再增大调整的预期移
动中心和预期姿态角度。
[0041]
(b)若步骤(a)的校验结果为不发生碰撞，将步骤(5)的m+1矫正阶段的预期姿态数据代入牙弓线数学模型得到m+2矫正阶段的预期姿态数据，将m+2矫正阶段的预期姿态数据代入包围盒算法模型进行校验，若结果为发生碰撞，则对p
dm+1
＝(cd(m+1),δd(m+1))的值进行调整，其中预期移动中心调整为cd(m+1)＝(c
xd
(m+1)-a+c,c
yd
(m+1)-a+c,c
zd
(m+1)-a+c)；其中预期姿态角度调整为δd(m+1)＝(αd(m+1)-b+d,βd(m+1)-b+d,γd(m+1)-b+d)；
[0042]
(c)若步骤(b)m+2矫正阶段的预期姿态数据校验结果为不发生碰撞，且m+2为w，则通过校验。
[0043]
如果m+1矫正阶段的预期姿态数据能够通过校验，即可对m+2，m+3
…
至w所有的矫正阶段进行校验。如果所有的矫正阶段都可以通过校验，则说明当前的预期姿态数据合适，不再需要调整。
[0044]
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种牙齿正畸方法，其特征在于：步骤包括：(1)获取牙齿初始影像，根据牙齿初始影像得到牙齿初始姿态，设牙齿为i(i＝1，2，
…
，n)，患者待矫正牙齿个数为n，总矫正阶段为w，当前矫正阶段为m，牙齿的初始姿态为p
i0
；(2)根据牙弓线数学模型，计算得到所有牙齿各阶段的预期姿态数据值，牙齿i在第m阶段的预期移动中心为c
i
(m)＝(c
xi
(m),c
yi
(m),c
zi
(m)),预期姿态角度为δ
i
(m)＝(α
i
(m),β
i
(m),γ
i
(m))，牙齿i在第m阶段的预期姿态为p
im
，p
im
＝(c
i
(m),δ
i
(m))；(3)获取m阶段的牙齿i的影像，根据m阶段的牙齿i的影像得到牙齿i在m阶段的实际姿态数据值，牙齿的m阶段的实际姿态为q
im
，牙齿在第m阶段的实际移动中心为b
i
(m)＝(b
xi
(m),b
yi
(m),b
zi
(m)),实际姿态角度为λ
i
(m)＝(ε
i
(m),η
i
(m)，θ
i
(m)),q
im
＝(c
i
(m),λ
i
(m))；(4)对步骤(2)和步骤(3)中每颗牙齿的预期姿态数据值p
im
和实际姿态数据值q
im
取差值，得到第1至第n牙齿的姿态数据差值，判断第1至第n牙齿的姿态数据差值是否大于阈值m，若姿态数据差值大于阈值m，判断该牙齿为特定调整牙齿d；(5)对步骤(4)的特定调整牙齿d的m+1阶段的预期姿态数据进行调整，得到p
dm+1
＝(c
d
(m+1),δ
d
(m+1))，其中预期移动中心c
d
(m+1)＝(c
xd
(m+1)-a,c
yd
(m+1)-a,c
zd
(m+1)-a)；其中预期姿态角度δ
d
(m+1)＝(α
d
(m+1)-b,β
d
(m+1)-b,γ
d
(m+1)-b)；(6)在第m+1矫正阶段，根据步骤(5)调整后的预期姿态数据制备隐形矫正器。2.根据权利要求1所述的一种牙齿正畸方法，其特征在于：在牙齿正畸的每一个阶段，均进行步骤(2)-步骤(6)的调整。3.根据权利要求2所述的一种牙齿正畸方法，其特征在于：在步骤(5)后，对m+1阶段的预期姿态数据进行碰撞校验，所述碰撞校验目的为避免经过特定调整的牙齿d与相邻牙齿发生碰撞。4.根据权利要求3所述的一种牙齿正畸方法，其特征在于：所述碰撞校验步骤包括：(a)将步骤(5)的m+1矫正阶段的预期姿态数据代入包围盒算法模型进行校验，若结果为发生碰撞，则对p
dm+1
＝(c
d
(m+1),δ
d
(m+1))的值进行调整，其中预期移动中心调整为c
d
(m+1)＝(c
xd
(m+1)-a+c,c
yd
(m+1)-a+c,c
zd
(m+1)-a+c)；其中预期姿态角度调整为δ
d
(m+1)＝(α
d
(m+1)-b+d,β
d
(m+1)-b+d,γ
d
(m+1)-b+d)；(b)若步骤(a)的校验结果为不发生碰撞，将步骤(5)的m+1矫正阶段的预期姿态数据代入牙弓线数学模型得到m+2矫正阶段的预期姿态数据，将m+2矫正阶段的预期姿态数据代入包围盒算法模型进行校验，若结果为发生碰撞，则对p
dm+1
＝(c
d
(m+1),δ
d
(m+1))的值进行调整，其中预期移动中心调整为c
d
(m+1)＝(c
xd
(m+1)-a+c,c
yd
(m+1)-a+c,c
zd
(m+1)-a+c)；其中预期姿态角度调整为δ
d
(m+1)＝(α
d
(m+1)-b+d,β
d
(m+1)-b+d,γ
d
(m+1)-b+d)；(c)若步骤(b)m+2矫正阶段的预期姿态数据校验结果为不发生碰撞，且m+2为w，则通过校验。

技术总结
本发明属于牙齿正畸领域，特别涉及一种牙齿正畸方法，步骤包括：(1)获取牙齿初始影像，根据牙齿初始影像得到牙齿初始姿态，设牙齿为i(i＝1，2，


技术研发人员：迟成喜 张文涛 刘山山 孙刚 魏瑞锋 初跃峰 张月 戚桂斌
受保护的技术使用者：滨州益洁口腔有限公司 滨州正瑞健康科技有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/10/7