CN115886863A - 全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法及设备，该方法通过获取要对比的前后阶段CBCT(锥形束投照计算机重组断层影像)数据，并对CBCT数据格式进行转化，分别建立对比前后牙齿与颌骨的三维模型，确定坐标系，标记全颅底平面的标志点颅底点(Ba)、鼻根点(N)、双侧眶上切迹(UOrN)、双侧眶下缘中点(O)以确定颅底标准平面，以标准平面作为基准平面，将需要比对CBCT数据进行重叠，计算机自动识别后再次配准重叠，标点并测量牙齿、牙槽骨及面颌骨在三维方向上的变化。通过本发明，能够将患者牙列及颌骨的CBCT数据转化为3D模型并重叠，实现在三维方向上对牙齿与颌骨的变化进行评估和测量。
Description
技术领域
本发明涉及三维测量技术领域，尤其涉及一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法、装置、设备、存储介质。
背景技术
头影测量方法是口腔正畸临床工作需要采用的一项必要手段，其作用是通过测量治疗前、中及治疗后不同阶段患者牙齿、颌骨及软组织等指标数据，为临床诊断、合理制定治疗计划以及术后疗效分析提供可靠信息。然而，该方法容易受到重叠或定点不准确的干扰，导致不能精准测量部分临床关注指标。另外，头影测量法只反映颌骨和牙齿的矢状向与垂直向二维位置变化情况，不能同时实现矢状向、垂直向及水平向等三维方向上的测量分析，适用范围受到限制。
随着锥形束CT(CBCT)的临床应用，能够同时获得颅骨、颌骨及牙齿的全部三维数据信息。利用现有软件可以有效建立颅、颌骨及牙齿等硬组织的矢状向、垂直向及水平向等三维方向的测量方法。因此，我们提出了一种新的三维对比测量方法，仅通过CBCT资料即可实现不同阶段的颅、颌骨与牙齿三维模型的转换与重叠，清晰显示在三维方向上牙齿移动与颌骨形态改变的动态变化情况。
正畸的目标是为了更好协调牙、颌、面之间的关系。无论在正畸治疗前、中或治疗后都要了解牙齿与颌骨之间的相互位置关系，才能达到合理制定治疗计划，调整治疗方案以及探讨相关机制的目标。因此，建立合理有效的牙齿与颌骨三维测量方法有一定的临床应用价值，是帮助实现精准正畸治疗的一项技术手段。
传统的对比测量方法有：方法1、将需要对比的头颅侧位片进行重叠，通过描记各标志点的位置变化评估牙齿及颌骨的变化。该方法的缺点在于：头颅侧位片在每次拍摄时难以实现头位的精准重复，且头颅侧位片是二维的影像学资料，双侧颌面部组织的重叠影响结果的清晰度，容易造成定点的误差。另外，当投影平面发生旋转时头颅侧位片的描记点会变得不可靠。因此，该法受到头位变化和定点不准确的影响，只能反映颌骨和牙齿大致的二维位置变化，而不能精确测量其移动的距离。
方法2、将锥形束CT(CBCT)数据转化为模型并与口腔扫描仪获取的牙齿数据进行配准，从而测量治疗前后牙齿的移动距离。该方法的缺点是：口内扫描时间长，遇到复杂的结构需要重复多次扫描，导致工作量大；重复使用口扫探头容易造成交叉感染；构建三维模型时口扫与CBCT模型采取的是不同的坐标系，会导致准配误差；口扫只能获取牙齿牙冠部分的资料，即只能对牙冠部分进行比对，牙根的形态及颌骨的变化资料缺失，对比时无法与CBCT中牙根与颌骨数据资料进行匹配，导致数据的浪费。
综上所述，传统对比方法的缺点为：受到二维平面的限制，头颅侧位片的重叠结果不能反映牙列及颌骨的三维变化；受到双侧软硬组织重叠的影响，距离的测量结果不够精准；口扫需要在患者口内进行操作，增加了操作难度，且不利于防疫工作的开展；口扫只能获得牙冠的资料，而牙根及颌骨资料缺如。因此，我们提出了一种新的三维对比测量方法，仅通过CBCT资料即可实现牙齿与颌骨三维模型的转化与重叠，清晰的显示牙齿整体与颌骨的形态位置变化。本方法优化了已有的三维平面重叠测量方法，能够帮助临床工作者观测牙齿与颌骨三维移动的方向与位置，具有直观化、可视化的临床指导意义。
发明内容
本发明提供一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法、装置、设备、存储介质，旨在帮助临床工作者观测牙齿与颌骨三维移动的方向与位置，具有直观化、可视化的临床指导意义。
为此，本发明的第一个目的是提出一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法，包括：
获取待对比的前后阶段锥形束投照计算机重组断层影像(CBCT)数据、并对CBCT数据格式进行转化；
分别建立对比前后牙齿与颌骨的三维模型，确定坐标系，标记全颅底平面的标志点颅底点以确定颅底标准平面；
以标准平面作为基准平面，将需要比对CBCT数据进行重叠，识别并进行配准重叠、标点，测量牙齿、牙槽骨及面颌骨在三维方向上的变化。
其中，在分别建立对比前后牙齿与颌骨的三维模型的步骤中，包括：
通过CBCT扫描获取患者需对比的目标牙列及颌骨数据，将CBCT数据以DICOM格式文件导入建模软件中；
生成模型的三维坐标，调节模型的对比度，通过阈值分割将上下颌骨、上下牙列分离出来，进行三维重建；
用建模软件对模型进行切割，将颌骨与牙齿切割成单独的部分，并建立成组。
其中，在标记全颅底平面的标志点颅底点以确定颅底标准平面的步骤中，
标记全颅底平面的颅底点(Ba)、鼻根点(N)、双侧眶上切迹(UOrN)、双侧眶下缘中点(O)作为标志点；
通过所述标志点确定标准平面，以标准平面作为基准平面将需要比对的CBCT数据模型进行初步重叠，后通过计算机进行自动配准重叠。
其中，在以标准平面作为基准平面，将需要比对CBCT数据进行重叠，识别并进行配准重叠、标点，测量牙齿、牙槽骨及面颌骨在三维方向上的变化的步骤中，包括：
通过调整不同颜色、透明度，区分开需进行比对的两个CBCT数据模型；
三维方向标记牙齿或颌骨的上的测量点，测量同一个点在重叠后模型上的三维移动位置变化以获得牙齿与颌骨的移动距离；
单独分离出目标牙齿或颌骨部分的重叠后模型，以牙体长轴为标准测量旋转、轴倾角度，以ANS-PNS为标准测量上颌骨的旋转角度，以下颌平面为标准测量下颌骨的旋转角度。
其中，所述锥形束投照计算机重组断层影像(CBCT)数据至少包括上颌骨、下颌骨、牙槽骨、牙列、牙齿牙冠、牙根的位置与形态结构的三维数据。
其中，标记牙齿的测量点为选取目标牙齿治疗前后根尖点或牙尖点，分别测量正畸治疗前后根尖点和牙尖点沿X轴、Y轴、Z轴的移动距离以量化牙齿的三维移动。
其中，标记颌骨标志点为选取上牙槽座点、前鼻嵴点、鼻根点、眶下点等，分别测量正畸治疗前后同一标志点沿X轴、Y轴、Z轴的移动距离以量化颌骨的三维移动坐标系；
所述牙体旋转角度为根据三维模型重叠后观察到的牙齿围绕牙体长轴的旋转角度；
所述颌骨旋转角度为根据三维模型重叠后观察到的上颌骨围绕ANS-PNS的旋转角度或下颌骨围绕下颌平面的旋转角度。
本发明的第二个目的是提出一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量装置，包括：
数据获取模块，用于获取待对比的前后阶段锥形束投照计算机重组断层影像(CBCT)数据、并对CBCT数据格式进行转化；
模型构建模块，用于分别建立对比前后牙齿与颌骨的三维模型，确定坐标系，标记全颅底平面的标志点颅底点以确定颅底标准平面；
测量模块，用于以标准平面作为基准平面，将需要比对CBCT数据进行重叠，识别并进行配准重叠、标点，测量牙齿、牙槽骨及面颌骨在三维方向上的变化。
本发明的第三个目的在于提出一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述技术方案的方法中的各步骤。
本发明的第四个目的在于提出存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机执行根据前述技术方案的方法中的各步骤。
区别于现有技术，本发明提供的全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法，通过获取要对比的前后阶段CBCT(锥形束投照计算机重组断层影像)数据，并对CBCT数据格式进行转化，分别建立对比前后牙齿与颌骨的三维模型，确定坐标系，标记全颅底平面的标志点颅底点(Ba)、鼻根点(N)以确定颅底标准平面，以标准平面作为基准平面，将需要比对CBCT数据进行重叠，计算机自动识别后再次配准重叠，标点并测量牙齿、牙槽骨及面颌骨在三维方向上的变化。通过本发明，能够将患者牙列及颌骨的CBCT数据转化为3D模型并重叠，实现在三维方向上对牙齿与颌骨的变化进行评估和测量。
附图说明
本发明的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明提供的一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法的流程示意图。
图2是本发明提供的一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法中标志点颅底点(Ba)、鼻根点(N)、双侧眶上切迹(UOrN)、双侧眶下缘中点(O)的示意图。
图3是本发明提供的一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法中同一标记点治疗后在XYZ轴上的三维移动距离的示意图。
图4是本发明提供的一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法中前牙列的开合随年龄增长的变化示意图。
图5是本发明提供的一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法中上牙槽座点(A点)等作为标志点进行测量时标志点的示意图。
图6是本发明提供的一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法中上牙槽座点(A点)作为标志点进行测量时标志点后移的侧面示意图。
图7是本发明提供的一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量装置的结构示意图。
图8是本发明提供的一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，为本发明实施例所提供的一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法，具体包括：
S110：获取待对比的前后阶段锥形束投照计算机重组断层影像(CBCT)数据、并对CBCT数据格式进行转化。
通过CBCT扫描获取患者需对比的目标牙列及颌骨数据，将CBCT数据以DICOM格式文件导入建模软件中；
生成模型的三维坐标，调节模型的对比度，通过阈值分割将上下颌骨、上下牙列分离出来，进行三维重建；其中，三维坐标为建模软件根据导入的CBCT三维数据自动生成的三维坐标；阈值分割为通过调节对比度使得骨与牙有形成鲜明对比，分别通过合适的阈值单位将上下颌骨、上下牙列分离出来，另存为“STL”格式文件，并进行三维重建。
用建模软件对模型进行切割，将颌骨与牙齿切割成单独的部分，并建立成组。模型切割为在建模软件中分别沿着目标牙列、颌骨的边缘进行切割以及修整，将目标牙列与颌骨切割成边缘清楚的单独部分。建立成组为固定治疗前颌骨数据保持坐标不动，将治疗后颌骨和治疗后牙列建立成组，使得治疗后牙列能跟随治疗后颌骨整体移动。
S120：分别建立对比前后牙齿与颌骨的三维模型，确定坐标系，标记全颅底平面的标志点颅底点以确定颅底标准平面。
标记全颅底平面的颅底点(Ba)、鼻根点(N)、双侧眶上切迹(UOrN)、双侧眶下缘中点(O)作为标志点；
通过所述标志点确定标准平面，以标准平面作为基准平面将需要比对的CBCT数据模型进行初步重叠，后通过计算机进行自动配准重叠。
计算机配准重叠为初步重叠模型形成后，通过计算机自动识别模型上相同位置的点进行再次重叠，重复多次以提高准配精准度，重复配准至计算机显示误差值不再减小即结束，将重叠后的数据另存为STL格式。
S130：以标准平面作为基准平面，将需要比对CBCT数据进行重叠，识别并进行配准重叠、标点，测量牙齿、牙槽骨及面颌骨在三维方向上的变化。
通过调整不同颜色、透明度等方法区分开需进行比对的两个CBCT数据模型。
三维方向标记牙齿或颌骨的上的测量点，测量同一个点在重叠后模型上的三维移动位置变化以获得牙齿与颌骨的移动距离。
单独分离出目标牙齿或颌骨部分的重叠后模型，以牙体长轴为标准测量旋转、轴倾角度，以ANS-PNS为标准测量上颌骨的旋转角度，以下颌平面为标准测量下颌骨的旋转角度。
对牙齿进行测量时可通过单独分离出牙齿的模型，避免测量结果受到目标牙齿邻牙及周围牙槽骨的影响，也可在牙列中观察目标牙齿相对与牙列的整体位置变化。
对颌骨进行测量时可通过单独分离出颌骨的模型，避免测量结果受到牙列或其他面骨的影响。
标记牙齿的测量点为选取目标牙齿治疗前后根尖点或牙尖点，分别测量正畸治疗前后根尖点和牙尖点沿X轴、Y轴、Z轴的移动距离以量化牙齿的三维移动。坐标系的物理意义如下表1所述：
表1坐标系的物理意义
标记颌骨标志点为选取上牙槽座点、前鼻嵴点、鼻根点、眶下点等，分别测量正畸治疗前后同一标志点沿X轴、Y轴、Z轴的移动距离以量化颌骨的三维移动坐标系。
牙体旋转角度为根据三维模型重叠后观察到的牙齿围绕牙体长轴的旋转角度。
颌骨旋转角度为根据三维模型重叠后观察到的上颌骨围绕ANS-PNS的旋转角度或下颌骨围绕下颌平面的旋转角度；其他测量指标可根据医生的需要自行添加应用。
本案例的具体实施步骤：
实施例1：本实施例中患者右侧上颌后牙埋伏阻生，对埋伏牙实施牵引后，其曲面断层片及头颅侧位片只能显示埋伏牙的二维方向上的移动。由于移动幅度很小，具体移动量不明。扫描获得患者治疗前后全头颅的CBCT数据，并以“DICOM”格式导入建模软件中，自动生成图像的三维坐标，确定图像的三维坐标，点击“渲染”调节对比度，分别通过合适的阈值单位将上颌骨、上颌牙列分离出来进行三维重建。将治疗前后的三维模型进行切割，把颌骨与牙齿切割成单独的部分。固定治疗前颌骨、牙列的原有坐标，将治疗后颌骨和治疗后牙列建立成组，使得治疗后牙列能跟随治疗后颌骨整体移动。选取治疗前后全颅底平面的标志点【颅底点(Ba)、鼻根点(N)、双侧眶上切迹(UOrN)、双侧眶下缘中点(O)】以确定标准平面(图2)、以标准平面作为基准平面将需要比对的CBCT数据模型进行初步重叠后，计算机自动重叠治疗前后颌骨，重合点数2万点，重复计算3次以提高准配精准度，使治疗后颌骨、牙列完全重叠到治疗前的颌骨位置上。分离出右侧上颌后牙埋伏牙16、17重叠后的模型，分别标记治疗前后16、17的颊根根尖点、腭根根尖点，并测量同一标记点治疗前后在XYZ轴上的三维移动距离(图3)。所有数值测量三次取平均值，测得患牙16、17在垂直向、水平向、失状向的三维移动距离。
实施例2:本实施例患者为前牙开合的青少年患者，其处于生长发育高峰期，为了观察其牙列的开合情况受生长发育的影响，采集患者观察治疗3年期间的CBCT数据。建立颌骨与牙列的三维模型后进行重叠，分离出牙冠及牙根部分，观察牙列的变化。最后结果显示前牙列的开合随年龄的增长明显增大(图4)。
实施例3：本实施例为安氏II类2分类的患者，上颌前突。治疗结束后患者的前牙内收，面型改善。采集患者治疗前后的CBCT数据，建立颌骨与牙列的三维模型后进行重叠，分离出颌骨及部分。最后的重叠结果显示该患者的上颌前牙压低内收明显，上颌骨亦发生改建。其中，以上牙槽座点(A点)作为标志点进行测量发现该标志点后移约3mm(图5、图6)。
本专利能够为每位需要口腔正畸治疗患者提供一种颅、颌骨及牙齿不同阶段的三维测量方法。该法有效克服传统二维头影测量方法的不足，也是已有三维方向重叠测量方法的进一步完善与优化。本测量方法可以为临床正畸实践提供一种直观可视的诊断与过程监控手段，也为术后机制的研判提供可行的三维分析方法。同时能产生较好的经济效益与社会效应，有良好的产业化前景。
相对于现有技术，有以下的有益效果：
1、在口内或二维平面中很难直接测量牙齿的扭转、倾斜角度、三维移动距离。本技术所述的三维重叠测量法可通过在建立目标牙列与颌骨的三维模型，在相同坐标系下将颌骨与牙列完全重叠实现在口腔外对这些数据进行测量。
2、对于有埋伏牙的情况，牙齿的牵引过程十分缓慢。当牙齿的移动幅度较小时，全景片及头颅侧位片上观测到牙齿的移动误差较大。使用本发明所述的三维重叠测量技术进行测量可以更精确测得患牙在三维方向上的移动距离，帮助正畸更好的掌握治疗进程。
3、颌骨的生长旋转对牙齿的转矩和牙弓的宽度均有影响。通过本发明三维重叠测量颌骨的变化可帮助预测颌骨生长发育的趋势，制定更合适的治疗方案。
4、对于上颌宽度不足、上颌前突牙弓狭窄的病例，往往需要采取扩弓治疗。三维重叠测量对比患者扩弓前后的牙弓宽度变化可以帮助医生评估扩弓的效果。另外，快速扩弓打开腭中缝后，由于腭部软组织的张力会使扩开的腭中缝有一定的复发，对比测量也可以很好的进行牙弓宽度的监测和保持。
5、正畸治疗的目的之一是消除病理性的咬合干扰因素，重新建立咬合并通过合关系的改变使关节发生适应性改建，三维重叠测量对比分析髁突、关节窝的能形态变化能够很好的显示髁突的改建情况。
6、对现有三维模型重叠技术进行改良和优化，省略了获取口扫模型这一步骤，使得操作更加简便、减少感染性疾病传播的风险。
如图7所示，本发明提供了一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量装置300，包括：
数据获取模块310，用于获取待对比的前后阶段锥形束投照计算机重组断层影像(CBCT)数据、并对CBCT数据格式进行转化；
模型构建模块320，用于分别建立对比前后牙齿与颌骨的三维模型，确定坐标系，标记全颅底平面的标志点颅底点以确定颅底标准平面；
测量模块330，用于以标准平面作为基准平面，将需要比对CBCT数据进行重叠，识别并进行配准重叠、标点，测量牙齿、牙槽骨及面颌骨在三维方向上的变化。
为了实现实施例，本发明还提出一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述技术方案的牙齿与面骨三维重叠测量方法中的各步骤。
如图8所示，非临时性计算机可读存储介质800包括指令的存储器810，接口830，指令可由根据牙齿与面骨三维重叠测量处理器820执行以完成方法。可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
为了实现实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例的牙齿与面骨三维重叠测量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在所述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现所述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。所述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
所述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，所述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对所述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法，其特征在于，包括：
获取待对比的前后阶段锥形束投照计算机重组断层影像(CBCT)数据，并对CBCT数据格式进行转化；
分别建立对比前后牙齿与颌骨的三维模型，确定坐标系，标记全颅底平面的标志点颅底点以确定颅底标准平面；
以标准平面作为基准平面，将需要比对CBCT数据进行重叠，识别并进行配准重叠、标点，测量牙齿、牙槽骨及面颌骨在三维方向上的变化。
2.根据权利要求1所述的全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法，其特征在于，在分别建立对比前后牙齿与颌骨的三维模型的步骤中，包括：
通过CBCT扫描获取患者需对比的目标牙列及颌骨数据，将CBCT数据以DICOM格式文件导入建模软件中；
生成模型的三维坐标，调节模型的对比度，通过阈值分割将上下颌骨、上下牙列分离出来，进行三维重建；
用建模软件对模型进行切割，将颌骨与牙齿切割成单独的部分，并建立成组。
3.根据权利要求2所述的全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法，其特征在于，在标记全颅底平面的标志点颅底点以确定颅底标准平面的步骤中，
标记全颅底平面的颅底点(Ba)、鼻根点(N)、双侧眶上切迹(UOrN)、双侧眶下缘中点(O)作为标志点；
通过所述标志点确定标准平面，以标准平面作为基准平面将需要比对的CBCT数据模型进行初步重叠，后通过计算机进行自动配准重叠。
4.根据权利要求3所述的全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法，其特征在于，在以标准平面作为基准平面，将需要比对CBCT数据进行重叠，识别并进行配准重叠、标点，测量牙齿、牙槽骨及面颌骨在三维方向上的变化的步骤中，包括：
通过调整不同颜色、透明度，区分开需进行比对的两个CBCT数据模型；
三维方向标记牙齿或颌骨的上的测量点，测量同一个点在重叠后模型上的三维移动位置变化以获得牙齿与颌骨的移动距离；
单独分离出目标牙齿或颌骨部分的重叠后模型，以牙体长轴为标准测量旋转、轴倾角度，以ANS-PNS为标准测量上颌骨的旋转角度，以下颌平面为标准测量下颌骨的旋转角度。
5.根据权利要求1所述的全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法，其特征在于，所述锥形束投照计算机重组断层影像(CBCT)数据至少包括上颌骨、下颌骨、牙槽骨、牙列、牙齿牙冠、牙根的位置与形态结构的三维数据。
6.根据权利要求1所述的全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法，其特征在于，所述标记牙齿的测量点为选取目标牙齿治疗前后根尖点或牙尖点，分别测量正畸治疗前后根尖点和牙尖点沿X轴、Y轴、Z轴的移动距离以量化牙齿的三维移动。
7.根据权利要求1所述的全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量方法，其特征在于，所述标记颌骨标志点为选取上牙槽座点、前鼻嵴点、鼻根点、眶下点等，分别测量正畸治疗前后同一标志点沿X轴、Y轴、Z轴的移动距离以量化颌骨的三维移动坐标系；
所述牙体旋转角度为根据三维模型重叠后观察到的牙齿围绕牙体长轴的旋转角度；
所述颌骨旋转角度为根据三维模型重叠后观察到的上颌骨围绕ANS-PNS的旋转角度或下颌骨围绕下颌平面的旋转角度。
8.一种全颅底为基准平面的牙齿与面骨三维重叠测量装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取待对比的前后阶段锥形束投照计算机重组断层影像(CBCT)数据、并对CBCT数据格式进行转化；
模型构建模块，用于分别建立对比前后牙齿与颌骨的三维模型，确定坐标系，标记全颅底平面的标志点颅底点以确定颅底标准平面；
测量模块，用于以标准平面作为基准平面，将需要比对CBCT数据进行重叠，识别并进行配准重叠、标点，测量牙齿、牙槽骨及面颌骨在三维方向上的变化。
9.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法中的各步骤。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法中的各步骤。
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|---|---|---|---|---|
| CN117058309A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-11-14 | 广州医科大学附属肿瘤医院 | 一种基于口腔成像的图像生成方法及系统 |
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2022
- 2022-12-12 CN CN202211595854.XA patent/CN115886863A/zh active Pending
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| CN117058309B (zh) * | 2023-07-12 | 2024-04-16 | 广州医科大学附属肿瘤医院 | 一种基于口腔成像的图像生成方法及系统 |
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