[发明专利]一种分段取模由计算机配准组合采集完整牙列模型的方法

说明书

技术领域

本发明属于医学数字化领域，具体涉及一种分段取模由计算机配准组合采集完整牙列模型的方法。

背景技术

张口受限是临床上较为常见的症状，可由局部炎症、外伤及肿瘤等引发。

根据张口度的大小，临床上将张口受限分为四度（轻度：两横指约2～2.5cm；中度：一横指约1～2.0cm；重度：不足一横指约1cm以内；完全张口受限又称牙关紧闭）。

在临床治疗中，若需采集张口受限患者的口内牙列情况是存在困难的。目前常用的观察患者咬合的方法如，印模法、影像学检查（如CT摄影三维重建）、口腔扫描仪法。这些方法都可以将患者的牙列情况完整地从口腔内转移到口腔外部，便于更好地观察及模拟手术方案。但对于张口受限的患者，传统的印模由于常规的托盘无法放入患者的口内，所以无法满足此要求。现有的头部CT/CBCT摄影三维重建，是一个很好的选择，但若患者口内存在金属物从而产生的伪影干扰成像效果。口内牙科三维扫描仪作为一个新兴产品，可以省时省力地完整复制患者口内情况，对于重度张口受限患者，扫描仪的探头无法进入口腔，也无法实现目的。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种分段取模由计算机配准组合采集完整牙列模型的方法，可以采集除完全张口受限（牙关紧闭）和部分重度张口受限外，其他张口受限患者的牙列，可为后续治疗，如手术提供可靠数据。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种分段取模由计算机配准组合采集完整牙列模型的方法，包括以下步骤：

1）牙位的选取：根据患者张口受限情况，上颌可使用完整托盘取模，下颌因有舌的阻挡，需分两段牙位或三段牙位取模，分段取模时，相邻两段模型间至少需重合一个完整牙位，用于后期计算机匹配；

2）牙模的制作：采用二次取模的方法，使用临时蜡质分段托盘，藻酸盐印模材料取模后，将分段部分连为一个整体，采用石膏整体灌模，石膏初模制作完成，在石膏初模上制作光塑料基片分段托盘，采用硅橡胶印模材料二次印模，采用石膏分段灌模，分段牙列石膏模型制作完成；

3）通过模型三维扫描仪对每段分段牙列石膏模型进行扫描，获得原始数据，得到配准模型，分别存为STL文件；

4）采用逆向工程软件-Geomagic Qualify，进行计算机匹配分段牙列，设定单位为毫米；

5）软件初始参数设定，选取步骤3）的STL文件，在软件中形成三维建模视图，然后将分段牙列石膏模型三维视图依次匹配分段牙列石膏模型的段数，若匹配为两段牙列石膏模型三维视图，采用“手动注册”的方法，选择“n点注册”，选定两段牙列石膏模型中一段模型为“固定”，两段牙列石膏模型中另一段模型选为“浮动”，在“固定”模型上取至少3个分散的点，包括含颊、舌面与切缘、牙尖、颌面，在“浮动”模型相同位置上标注同样的点，通过“注册器”使两段牙列石膏模型在空间位置上实现大体重合，以保证两段牙列石膏模型在三维方向上的重合，再执行“全局注册”进行精细匹配，查看平均距离及标准偏差后，最终将两段牙列石膏模型重叠为一个完整下颌牙列模型，若为三段的分段牙列石膏模型三维视图，采用相同的方法匹配两段相邻的分段牙列石膏模型，再与第三段分段牙列石膏模型进行匹配，裁剪去除三段牙列石膏模型之间重叠的部分，得到一个完整下颌牙列模型；

6）验证准确性，以标准下颌牙列石膏模型为对比组，再将由分段牙列石膏模型配准的完整下颌牙列模型与标准下颌牙列石膏模型进行步骤5）的“手动注册”后，进行与分段牙列石膏模型配准的完整下颌牙列模型3D比较，并制图，在图中分析其重合率，从而判断分段牙列石膏模型配准的完整下颌牙列模型与口内牙列两者之间的匹配度。

所述的两段牙位为37～42或41、47～32或31，三段牙位37～33或44、34或35～44或45、43或44～47。

所述的剪裁过程，在三段的分段牙列石膏模型重叠部分，选择非解剖标志处作为切割线，删除三段的分段牙列石膏模型间重合的部分，非解剖标志处选两牙邻接处。

所述的三段牙列石膏模型配准后重叠的部分需删除，使用“透视”观察三段牙列石膏模型重叠的部分，避开含颊、舌面与切缘、牙尖、颌面，使用“直线选择工具”，放大模型，保证直线所占画片最窄，删除该直线后，三段牙列石膏模型的一段与三段两个模型分别被分为了两段，删除其共有的部分，完成了形成单一“图层”的目的，同法操作三段牙列石膏模型的二段与三段两个模型，最终形成一个没有重叠部分的模型。

本发明的有益效果是：