基于扫描的自动异位牙齿检测的制作方法

背景技术：

1、人的齿列可以包括不属于人的牙弓内的异常牙齿。这种异常牙齿的示例包括位于横向或相对于牙弓的其它方向上的异位牙齿、以及在人的牙弓的扫描中未示出的缺失或未萌出或阻生的牙齿。异位牙齿可以包括不遵循其通常路线并停留在异常位置(牙弓内部或外部、上方或下方、沿着横向/轴向方向远离其期望位置等)的恒牙。异位牙齿萌出可导致牙齿位于相邻牙齿下方和/或影响相邻牙齿。牙齿可能由于多种原因而缺失，包括遗传、先前拔牙、或由于创伤或活动而造成的牙齿损失。未萌出的牙齿可以包括未萌出到患者牙弓中的牙齿(例如儿科患者的恒牙)。

2、利用牙齿扫描技术可能难以识别异常牙齿。更具体地说，许多牙齿扫描技术进行患者牙弓的光学扫描，并使用三维(3d)牙齿网格模型来表示牙弓中的牙齿。这种3d牙齿网格模型可以帮助从业者可视化牙齿布置和/或模拟治疗结果。许多数字扫描技术使用自动化牙齿分割系统(例如，在3d牙齿网格模型中识别个别牙齿和/或牙齿特征和/或对个别牙齿和/或牙齿特征编号的自动化系统)。不幸的是，异位、缺失和/或未萌出的牙齿可能够被自动化牙齿分割系统和/或常规数字扫描技术错误识别或完全错过。

技术实现思路

1、各种实施解决了在计算机模型中精确地识别异常牙齿(例如，异位和/或缺失的牙齿)以精确地产生用于正畸诊断和治疗的3d牙齿网格模型的一个或多个需要。

2、在一个方面中，患者牙弓的牙齿能够被自动编号以考虑相邻牙齿之间的间隙。处理器可被配置为接收患者牙弓的数字模型，并且如果相邻牙齿之间的间隙超过间隙阈值，则自动地检测至少一颗牙齿在牙弓中缺失或异位。牙弓中的牙齿能够被自动编号以考虑缺失或异位的至少一颗牙齿。在另一方面中，可以创建正畸治疗计划以使用对牙齿的编号来重新定位患者的至少一颗牙齿。

3、在一个方面中，对牙弓中的牙齿自动编号以考虑缺失或异位的至少一颗牙齿基于患者牙弓的个别牙齿的宽度、患者牙弓的个别牙齿的颊侧(buccal)位置/舌侧(lingual)位置、以及患者牙弓的个别牙齿的近中(mesial)位置/远中(distal)位置中的一个或多个。在一些方面中，间隙阈值包括至少1mm的距离或至少3mm的距离。

4、在一个方面中，如果检测到的间隙超过3mm的间隙阈值但小于3.3mm的距离，则可以确定正好一颗牙齿缺失或异位。可替代地，如果检测到的间隙超过3.3mm的间隙阈值，则可以确定至少两颗牙齿缺失或异位。

5、在一个方面中，能够从正畸治疗计划创建被配置为重新定位患者的至少一颗牙齿的牙科器械。

6、在一个方面中，自动编号包括自动重新编号。如果牙齿先前已经被编号，则它们可以被重新编号。

7、在一个方面中，可以执行对在超过异位阈值的检测到的间隙的上方或下方的患者牙弓的区域的异位分析，进一步地，其中，自动编号还包括对牙齿自动编号以考虑在异位分析期间识别到的异位牙齿。在一个方面中，执行异位分析包括对在超过异位阈值的检测到的间隙的上方或下方的患者牙弓的区域执行异位扫描。在一些方面中，异位阈值包括预期定位在间隙中的牙齿的平均牙齿宽度的至少四分之一或预期定位在间隙中的牙齿的平均牙齿宽度的至少二分之一的距离。

8、在另一方面中，对患者牙弓中的牙齿自动编号以考虑相邻牙齿之间的间隙可以包括：在处理器中接收患者牙弓的数字模型，接收或确定针对牙弓中的牙齿的初始编号，如果相邻牙齿之间的间隙超过间隙阈值则自动检测至少一颗牙齿在牙弓中缺失或异位，基于以下中的一个或多个对牙弓中的牙齿自动编号以考虑缺失或异位的至少一颗牙齿：患者牙弓的个别牙齿的宽度、患者牙弓的个别牙齿的颊侧/舌侧位置、以及患者牙弓的个别牙齿的近中/远中位置，以及创建正畸治疗计划以使用对牙齿的编号来重新定位患者的至少一颗牙齿。

9、在一个方面中，提供了一种非暂时性计算设备可读介质，其具有存储在其上的指令，该指令可由处理器执行以使计算设备执行一种方法，该方法包括：在处理器中接收患者牙弓的数字模型，如果相邻牙齿之间的间隙超过间隙阈值则自动检测至少一颗牙齿在牙弓中缺失或异位，对牙弓中的牙齿自动编号以考虑缺失或异位的至少一颗牙齿，以及使用对牙齿的编号来创建正畸治疗计划以重新定位患者的至少一颗牙齿。

10、在一个方面中，对牙弓中的牙齿自动编号以考虑缺失或异位的至少一颗牙齿基于患者牙弓的个别牙齿的宽度、患者牙弓的个别牙齿的颊侧/舌侧位置、和患者牙弓的个别牙齿的近中/远中位置中的一个或多个。

11、在一些方面中，间隙阈值包括至少1mm的距离或至少3mm的距离。

12、另一方面可以包括：如果检测到的间隙超过3mm的间隙阈值但小于3.3mm的距离，则确定正好一颗牙齿缺失或异位，或者如果检测到的间隙超过3.3mm的间隙阈值，则确定至少两颗牙齿缺失或异位。

13、在一个方面中，可以从正畸治疗计划创建被配置为重新定位患者的至少一颗牙齿的牙科器械。

14、在一个方面中，自动编号包括自动重新编号。如果牙齿先前已经被编号，则它们能够被重新编号。

15、在一个方面中，可以执行对在超过异位阈值的检测到的间隙的上方或下方的患者牙弓的区域的异位分析，进一步地，其中，自动编号还包括对牙齿自动编号以考虑在异位分析期间识别的异位牙齿。在一个方面中，执行异位分析包括对在超过异位阈值的检测到的间隙的上方或下方的患者牙弓的区域执行异位扫描。在一些方面中，异位阈值包括预期定位在间隙中的牙齿的平均牙齿宽度的至少四分之一或预期定位在间隙中的牙齿的平均牙齿宽度的至少二分之一的距离。

16、在一个方面中，患者牙弓的牙齿可以适当地重新编号以考虑相邻牙齿之间的间隙或大距离。如果相邻牙齿之间的间隙或大距离超过间隙阈值，则可以对在间隙或阈值之后的牙齿适当地重新编号。

17、在另一方面中，患者牙弓中的相邻牙齿之间的间隙或大距离可以指示异位牙齿的存在。因此，超过异位阈值的间隙或大距离可以触发对患者牙弓的重新扫描以寻找异位牙齿，对于上牙弓该重新扫描在间隙上方或者对于下牙弓在间隙下方。如果发现异位牙齿，则患者牙弓中的牙齿可以相应地重新编号。

18、在另一方面中，可以评估牙齿或相邻牙齿的宽度或尺寸以确定在存在缺失或异位牙齿的情况下不适当的牙齿编号。可以评估牙齿的近中-远中(mesial-distal)宽度和/或颊-舌(buccal-lingual)宽度以确定牙齿是磨牙还是双尖牙，并且可以相应地对牙齿重新编号。

19、在一个方面中，提供了通过自动地对患者的牙齿重新编号以考虑相邻牙齿之间的间隙来形成正畸治疗计划的方法的示例，其包括：在处理器中接收对患者牙弓的扫描，自动地检测牙弓中的相邻牙齿之间的任何间隙，如果检测到的间隙超过间隙阈值则在处理器中确定至少一颗牙齿在牙弓中缺失或异位，对牙弓中的牙齿自动编号以考虑缺失或异位的至少一颗牙齿，以及使用对牙齿的编号来创建正畸治疗计划以重新定位患者的至少一颗牙齿。

20、在各种方面中，间隙阈值包括至少1mm、2mm、3mm、4mm或5mm或至少3mm的距离。

21、在一个方面中，确定还包括：如果检测到的间隙超过3mm的间隙阈值但小于3.3mm的距离，则确定正好一颗牙齿缺失或异位，或者如果检测到的间隙超过3.3mm的间隙阈值，则确定至少两颗牙齿缺失或异位。

22、在一个方面中，该方法还可以包括从正畸治疗计划创建牙科器械，该牙科器械被配置用来重新定位患者的至少一颗牙齿。

23、在一个方面中，提供了一种非暂时性计算设备可读介质，其具有存储在其上的指令，该指令可由处理器执行以使计算设备接收沿着患者牙弓的牙齿曲线的牙齿扫描，检测牙弓中的相邻牙齿之间的任何间隙，如果检测到的间隙超过间隙阈值则确定至少一颗牙齿缺失或异位，对牙弓中的牙齿进行编号以考虑缺失或异位的至少一颗牙齿。

24、在一个方面中，间隙阈值包括至少1mm、2mm、3mm、4mm或5mm或至少3mm的距离。

25、在一些方面中，指令被配置为：通过如果检测到的间隙超过3mm的间隙阈值但小于3.3mm的距离则确定正好一颗牙齿缺失或异位，来在检测到的间隙超过间隙阈值的情况下确定至少一颗牙齿缺失或异位，并且被配置为：通过如果检测到的间隙超过3.3mm的间隙阈值则确定至少两颗牙齿缺失或异位，来在检测到的间隙超过间隙阈值的情况下确定至少一颗牙齿缺失或异位。

26、在一个方面中，提供了用于识别异位牙齿的方法的示例，其包括：在处理器中接收对患者牙弓的牙齿扫描，自动地检测牙弓中的相邻牙齿之间的任何间隙，如果检测到的间隙超过异位阈值则在处理器中确定至少一颗牙齿缺失或异位，对在超过异位阈值的检测到的间隙的上方或下方的患者牙弓的区域进行异位分析，对牙弓中的牙齿编号以考虑在异位分析期间发现的异位牙齿，以及使用对牙齿的编号来创建正畸治疗计划以重新定位患者的至少一颗牙齿。

27、在一些方面中，该方法还包括创建牙科器械，该牙科器械被配置为重新定位患者的至少一颗牙齿。

28、在一个方面中，该方法还包括执行患者牙弓的牙齿扫描。

29、在一些方面中，执行异位分析包括对在超过异位阈值的检测到的间隙的上方或下方的患者牙弓的区域执行异位扫描。异位阈值可以是预期定位在间隙中的牙齿的平均牙齿宽度的至少四分之一、二分之一或四分之三的距离。在其它方面中，异位阈值可以是预期定位在间隙中的牙齿的平均牙齿宽度的至少二分之一。

30、在一个方面中，提供了一种非暂时性计算设备可读介质，其具有存储在其上的指令，该指令可由处理器执行以：使计算设备接收沿着患者牙弓的牙齿曲线的牙齿扫描，检测牙弓中的相邻牙齿之间的任何间隙，如果检测到的间隙超过异位阈值则确定至少一颗牙齿缺失或异位，对超过异位阈值的检测到的间隙的上方或下方的区域执行异位分析，对牙弓中的牙齿编号以考虑在异位分析期间发现的异位牙齿。

31、在一些方面中，异位阈值可以是预期定位在间隙中的牙齿的平均牙齿宽度的至少四分之一、二分之一或四分之三的距离。在其它方面中，异位阈值可以是预期定位在间隙中的牙齿的平均牙齿宽度的至少二分之一。

32、在一个方面中，提供了用于对患者牙齿自动编号以考虑异位牙齿的方法的示例，其包括：在处理器中接收沿着患者牙弓的牙齿曲线的牙齿扫描，将患者牙齿中的每一个自动编号为第一编号值，其中，第一编号与预期的牙齿类型相对应，检测患者牙齿中的每一个的尺寸，在处理器中评估目标牙齿的宽度或相邻目标牙齿的宽度以确定一种或多种牙齿类型，以及当目标牙齿或相邻目标牙齿的第一编号值与所确定的一种或多种牙齿类型不匹配时，对牙弓中的牙齿重新编号。

33、在一个方面中，该方法还可以包括创建牙科器械，该牙科器械被配置为重新定位患者的至少一颗牙齿。

34、在一些方面中，尺寸包括患者牙弓的每颗牙齿的近中-远中宽度和/或颊-舌宽度。

35、在一个方面中，该评估步骤还包括计算目标牙齿的近中-远中宽度与目标牙齿的颊-舌宽度之间的比率，如果该比率超过上双尖牙阈值，则确定目标牙齿不是上双尖牙。在一个方面中，上双尖牙阈值是0.83。

36、在另一方面中，该评估步骤还包括：确定目标牙齿的近中-远中宽度是否大于第一下双尖牙阈值并且确定目标牙齿的颊-舌宽度是否大于第二下双尖牙阈值，并且计算目标牙齿的近中-远中宽度与目标牙齿的颊-舌宽度之间的比率，如果该比率超过第三下双尖牙阈值，则确定目标牙齿不是下双尖牙。

37、在一些方面中，第一下双尖牙阈值是7.3mm，第二下双尖牙阈值是8.0mm，和/或第三下双尖牙阈值为0.93。

38、在一个方面中，该评估步骤还包括计算相邻牙齿的近中-远中宽度之间的比率，如果该比率超过磨牙双尖牙阈值，则确定相邻牙齿为磨牙/双尖牙对。在一个方面中，磨牙双尖牙阈值为至少1.3。

39、在另一方面中，该评估步骤还包括计算相邻牙齿的近中-远中宽度之间的比率，如果该比率约为1，则确定相邻牙齿是磨牙/磨牙对或者双尖牙/双尖牙对。

40、在一个方面中，提供了一种计算机实施的方法，其包括：收集对患者牙弓的数字扫描，收集所扫描的牙弓的虚拟表示，收集模型牙弓的模型分割，该模型分割提供了分配与模型牙弓中的每颗牙齿相对应的解剖学标识符的基础，并且确定所扫描的牙弓是否包含至少一个异常牙齿结构，该至少一个异常牙齿结构与模型牙弓中的至少两颗相邻牙齿不一致，通过利用与异常牙齿结构相对应的解剖学标识符修改模型牙弓的模型分割来创建所扫描的牙弓的分割。

41、在一个方面中，该方法包括识别与异常牙齿结构相对应的异常牙齿，以及使用异常牙齿的标识符来收集解剖学标识符。

42、在一些方面中，异常牙齿结构包括至少两个相邻牙齿之间的超过指定的间隙阈值的空间间隙。

43、在另一方面中，异常牙齿结构包括：模型牙弓中的第一牙齿的第一牙齿几何形状和模型牙弓中的第二牙齿的第二牙齿几何形状，第二牙齿是模型牙弓中的第一牙齿的非相邻牙齿。

44、在一个方面中，异常牙齿结构与不在所扫描的牙弓中的异位牙齿和缺失牙齿中的一个或多个相对应。

45、在另一方面中，该方法还包括数字化地扫描患者的牙弓。在一个方面中，数字扫描从光学扫描、口内扫描和患者的物理印模(physical impression)的图像捕获中的一个或多个来收集。

46、在另一方面中，该方法包括确定所扫描的牙弓是否包含至少一个异常牙齿结构，其包括确定在至少两个相邻牙齿之间是否存在空间间隙，该空间间隙超过指定的间隙阈值。

47、在一些方面中，确定所扫描的牙弓是否包含至少一个异常牙齿结构包括确定所扫描的牙弓中的两个相邻牙齿是否具有与模型牙弓中的两个相邻牙齿不一致的几何形状。

48、在另一方面中，该方法还包括评估异常牙齿结构周围的感兴趣区域以获得异位牙齿。在一个方面中，评估异常牙齿结构周围的感兴趣区域以获得异位牙齿包括沿横向方向进行扫描以获得异位牙齿。

49、在另一方面中，该方法包括提供指令以在电子显示器上显示至少一个异常牙齿结构。

50、在一个方面中，该方法可以包括识别在至少一个异常牙齿结构的第一端处的第一牙齿，识别在至少一个异常牙齿结构的第二端处的第二牙齿，收集第一牙齿的第一解剖学标识符，以及收集第二牙齿的第二解剖学标识符。

51、在一个方面中，提供了一种系统，该系统包括一个或多个处理器、耦接到一个或多个处理器的存储器，该存储器被配置为存储计算机程序指令，在由处理器执行时，该计算机程序指令使处理器执行计算机实施的方法，该计算机实施的方法包括收集患者牙弓的数字扫描，收集所扫描的牙弓的虚拟表示，收集模型牙弓的模型分割，该模型分割提供了分配与模型牙弓中的每颗牙齿相对应的解剖学标识符的基础，并且确定所扫描的牙弓是否包含至少一个异常牙齿结构，至少一个异常牙齿结构与模型牙弓中的至少两颗相邻牙齿不一致，通过利用与异常牙齿结构相对应的解剖学标识符修改模型牙弓的模型分割来创建所扫描的牙弓的分割。