[发明专利]牙颌仿真模型生成方法、系统、牙齿矫治器

权利要求书

1.一种牙颌仿真模型生成方法，其特征在于，包括：

获取牙颌模型，所述牙颌模型至少包括牙齿本体、牙周膜及牙槽骨；

将所述牙颌模型进行网格化，获取网格模型，所述网格模型中各顶点的位置变化反映了牙颌模型的几何形状的变化；

对所述网格模型中的各个网格单元赋予相应的初始骨密度值；

分析载荷状态下所述网格模型的几何形状变化和骨密度变化，并基于所述网格模型的几何形状变化和骨密度变化对所述牙颌模型重新进行网格化，获得符合要求的网格模型。

2.如权利要求1所述的牙颌仿真模型生成方法，其特征在于，所述对所述网格模型中的各个网格单元赋予相应的初始骨密度值，具体包括：根据图像的灰度值对各个网格单元赋予相应的初始骨密度值ρ₀。

3.如权利要求2所述的牙颌仿真模型生成方法，其特征在于，分析载荷状态下所述网格模型的骨密度变化，具体包括：

计算所述网格模型在载荷状态下所产生的应变

计算应变与应变阈值之间的误差e；

根据所述误差e计算骨密度的变化率

根据所述变化率计算所述网格模型的骨密度：其中，ρ为载荷状态下网格模型的骨密度，Δt为载荷作用时长。

4.如权利要求3所述的牙颌仿真模型生成方法，其特征在于，所述根据所述误差e计算骨密度的变化率具体包括：

根据所述误差e计算骨的沉积率或吸收率

根据所述沉积率计算骨密度的变化率其中，S_v为骨表面积密度，ρ_t为骨组织的真实密度。

5.如权利要求4所述的牙颌仿真模型生成方法，其特征在于，所述分析载荷状态下所述网格模型的几何形状变化，具体包括：其中，r₀为几何形状初始位置。

6.一种牙齿矫治器，其特征在于，所述牙齿矫治器根据牙颌模型3D打印或热压工艺制得，所述牙颌模型为采用权利要求1-5任一项所述的牙颌仿真模型生成方法获得。

7.一种牙颌仿真模型生成系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取牙颌模型，所述牙颌模型至少包括牙齿本体、牙周膜及牙槽骨；

转化模块，用于将所述牙颌模型进行网格化，获取网格模型，所述网格模型中各顶点的位置变化反映了牙颌模型的几何形状的变化；

初始化模块，用于对所述网格模型中的各个网格单元赋予相应的初始骨密度值；

分析模块，用于分析载荷状态下所述网格模型的几何形状变化和骨密度变化，并基于所述网格模型的几何形状变化和骨密度变化对所述牙颌模型重新进行网格化，获取符合要求的网格模型。

8.如权利要求7所述的牙颌仿真模型生成系统，其特征在于，所述初始化模块根据图像的灰度值对各个网格单元赋予相应的初始骨密度值ρ₀。

9.如权利要求8所述的牙颌仿真模型生成系统，其特征在于，所述分析模块执行如下步骤分析载荷状态下所述网格模型的骨密度变化：

计算所述网格模型在载荷状态下所产生的应变

计算应变与应变阈值之间的误差e；

根据所述误差e计算骨密度的变化率

根据所述变化率计算所述网格模型的骨密度：其中，ρ为载荷状态下网格模型的骨密度，Δt为载荷作用时长。

10.如权利要求9所述的牙颌仿真模型生成系统，其特征在于，所述根据所述误差e计算骨密度的变化率具体包括：

根据所述误差e计算骨的沉积率或吸收率

根据所述沉积率计算骨密度的变化率其中，S_v为骨表面积密度，ρ_t为骨组织的真实密度。

11.如权利要求10所述的牙颌仿真模型生成系统，其特征在于，所述分析模块分析载荷状态下所述网格模型的几何形状变化，具体包括：其中，r₀为几何形状初始位置。