一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法及装置与流程

本申请涉及口腔医疗领域，特别是涉及一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法及装置。

背景技术：

1、电子面弓是一种常用于记录牙科治疗过程中上下颌的运动轨迹的设备。它能够帮助专业医生准确地引导患者得到治疗位，并记录下颌在左侧运动、右侧运动、微张口以及大张口时的运动轨迹。电子面弓会通过传感器记录下每个运动的数据，并将其转化为数字化的图像或曲线。通过分析这些数据，专业医生可以评估患者的颌骨运动功能，了解上下颌骨之间的关系以及牙齿的咬合情况。

2、颌垫是放置在上下牙齿之间的一种可以自由摘取的装置，采用的颌垫是高分子树脂材料，厚度约为2-5mm。在牙齿矫正过程中，被用来调整正常的咬合关系。

3、在口腔医学领域中，颞颌关节紊乱和颌面肌肉症状是常见的问题，这些问题都是牙合不良、颞颌关节功能紊乱或肌肉功能紊乱所导致的，传统上针对这些问题的治疗方法包括使用颌垫或可调节器来改善牙合关系、缓解颞颌关节紊乱和减轻症状。然而，传统的颌垫设计过程存在一些不足之处，例如仅基于临床观察和患者的主观反馈来确定患者的咬合位置从而设置的颌垫形状和高度，并假想患者的髁突运动存在中心轴，但现实中由于患者病情的不同髁突位置可能存在偏移，所以现有制作颌垫的方法缺乏客观性和精确性。

4、综上所述，亟需一种可以获取患者的真实咬合位置和上下颌运动情况从而生成颌垫以对患者进行牙齿矫正的方法。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法及装置，可以通过患者的真实下颌运动轨迹来获取下颌在头颅中的治疗位从而生成更加合理的颌垫。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法，所述方法包括：

3、扫描获取患者的数字化模型，其中数字化模型包括数字下颌以及与所述数字下颌配合的数字头颅；

4、利用电子面弓记录患者的程序化运动获取下颌运动轨迹，并扫描电子面弓上的颌叉获取三维颌叉模型，在所述三维颌叉模型的两个咬合面之间取第一平面，所述第一平面与两个咬合面的距离相等，在所述第一平面上取三个不在同一直线上的点作为颌叉特征点，将所述颌叉特征点与运动轨迹的第一帧进行配准后计算下颌变换矩阵，基于下颌变换矩阵将下颌运动轨迹转移到数字下颌，并在数字下颌运动过程中实时可视化显示踝突到踝突窝的距离；

5、在数字化模型中将所述数字下颌微调至治疗位，治疗位下的数字下颌在运动过程中踝突到踝突窝的距离始终满足设定条件，基于治疗位下的数字下颌生成颌垫。

6、第二方面，本申请实施例提供了一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计装置，包括：

7、获取模块：扫描获取患者的数字化模型，其中数字化模型包括数字下颌以及与所述数字下颌配合的数字头颅；

8、配准模块：利用电子面弓记录患者的程序化运动获取下颌运动轨迹，并扫描电子面弓上的颌叉获取三维颌叉模型，在所述三维颌叉模型的两个咬合面之间取第一平面，所述第一平面与两个咬合面的距离相等，在所述第一平面上取三个不在同一直线上的点作为颌叉特征点，将所述颌叉特征点与运动轨迹的第一帧进行配准后计算下颌变换矩阵，基于下颌变换矩阵将下颌运动轨迹转移到数字下颌，并在数字下颌运动过程中实时可视化显示踝突到踝突窝的距离；

9、微调模块：在数字化模型中将所述数字下颌微调至治疗位，治疗位下的数字下颌在运动过程中踝突到踝突窝的距离始终满足设定条件，基于治疗位下的数字下颌生成颌垫。

10、第三方面，本申请实施例提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法。

11、第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，所述过程包括一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法。

12、本发明的主要贡献和创新点如下：

13、本申请实施例通过电子面弓获取下颌运动轨迹，再通过ct扫描以及口腔扫描技术来获取患者的头部数字化模型，通过下颌运动轨迹与数字化模型的结合从而获取患者的真实下颌运动情况，本方案通过对患者的真实下颌运动情况进行微调来精准的获取治疗位的数字下颌从而提高治疗效果；本方案通过对髁突与髁突窝之间的距离进行距离可视化，能更精准的分析髁突相对于髁突窝的位置，以进行更加合理的颌垫设计。

14、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

技术特征：

1.一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法，其特征在于，在“扫描获取患者的数字化模型”步骤中，获取患者的头部ct，利用ct建模对患者的头部ct进行建模得到头部ct模型，获取患者的口腔扫描模型，将患者的头部ct模型和口腔扫描模型融合得到数字化模型。

3.根据权利要求1所述的一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法，其特征在于，在“在所述三维颌叉模型的两个咬合面之间取第一平面”步骤中，分别在三维颌叉模型的两个咬合面上取三个标定点，依据每个咬合面上的三个标定点确定两个咬合面的相对坐标，依据两个咬合面的相对坐标得到所述第一平面。

4.根据权利要求1所述的一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法，其特征在于，在“将所述颌叉特征点与运动轨迹的第一帧进行配准后计算下颌变换矩阵”步骤中，将其中一颌叉特征点的坐标校准为原点从而得到每一颌叉特征点的相对坐标，根据颌叉运动轨迹获取每一颌叉特征点的运动情况，根据每一颌叉特征点的运动情况计算下颌变换矩阵。

5.根据权利要求1所述的一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法，其特征在于，在“在数字下颌运动过程中实时可视化显示踝突到踝突窝的距离”步骤中，通过所述下颌运动轨迹计算踝突到踝突窝的距离并进行可视化显示。

6.根据权利要求1所述的一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法，其特征在于，在“在数字化模型中将所述数字下颌微调至治疗位”步骤中，获取数字化模型的横断面、矢状面以及冠状面，使用横断面法向量、矢状面法向量以及冠状面法向量组成三维坐标系，基于所述三维坐标系将数字下颌微调至治疗位。

7.根据权利要求6所述的一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法，其特征在于，所述数字下颌以三维坐标系的坐标轴为轴心进行旋转，获取三维坐标系每一坐标轴的单位方向向量，所述数字下颌沿任一单位方向向量进行平移，所述可动头颅模型的下颌通过平移和旋转微调至治疗位。

8.一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计装置，其特征在于，包括：

9.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1-7任一所述的一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，所述过程包括根据权利要求1-7任一所述的一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法。

技术总结
本申请提出了一种基于电子面弓轨迹数据的颌垫设计方法及装置，包括以下步骤：获取患者的数字化模型，利用电子面弓记录患者的程序化运动获取下颌运动轨迹；获取三维颌叉模型，在所述三维颌叉模型的两个咬合面之间取第一平面，所述第一平面与两个咬合面的距离相等，在所述第一平面上取颌叉特征点，将所述颌叉特征点与颌叉运动轨迹进行配准后计算下颌变换矩阵，基于下颌变换矩阵将下颌运动轨迹转移到数字下颌；在数字化模型中将所述数字下颌微调至治疗位，于治疗位下的数字下颌生成颌垫。本方案根据患者真实的下颌运动情况来生成更为合理的颌垫。

技术研发人员：蔡林凯,张立钢
受保护的技术使用者：杭州雅智医疗技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5