[发明专利]一种口腔正畸治疗前后牙齿移动量计算方法和装置

权利要求书

1.一种口腔正畸治疗前后牙齿移动量计算方法，包括以下步骤：

基于治疗前口腔透视图像和治疗后的面部扫描图像通过配准得到同一坐标系下治疗前牙齿模型及治疗后面部软组织模型；

基于所述治疗后的面部扫描图像和治疗后的牙冠激光扫描图像通过配准对齐得到同一坐标系下治疗后牙冠模型及治疗后面部软组织模型；

以治疗后面部软组织模型为基准，得到同一坐标系下治疗前牙齿模型及治疗后牙冠模型；

基于所获得的同一坐标系下治疗前牙齿模型及治疗后牙冠模型，将治疗前的各牙齿独立地配准到治疗后的牙冠模型上，获得治疗后的各牙齿模型，继而计算获得正畸治疗前后各牙齿的移动量；

其中，所述基于治疗前口腔透视图像和治疗后的面部扫描图像通过面部软组织的配准得到同一坐标系下治疗前牙齿及治疗后面部软组织的模型包括：

从治疗前口腔透视图像中分割出牙齿、面部软组织的二维轮廓；

利用移动立方体法从分割出的牙齿、面部软组织的二维轮廓重构得到对应的三维模型；

其中，所述基于治疗前口腔透视图像和治疗后的面部扫描图像通过配准得到同一坐标系下治疗前牙齿模型及治疗后面部软组织模型，以面部软组织模型上的关键点为参考基准进行配准。

2.根据权利要求1所述的口腔正畸治疗前后牙齿移动量计算方法，其中，从治疗前口腔透视图像中分割出牙齿的二维轮廓包括：

从三维口腔透视图像切片中，选择一张牙冠部位的切片为初始切片，在所述初始切片中，含有待分割牙颌牙列所有牙齿的完整牙冠；

在所述初始切片中，在待分割牙颌的各牙齿的区域内部分别选择一个像素作为种子点，利用所述种子点从所述初始切片中识别出待分割牙颌的牙齿区域；

在所述识别出的牙齿区域中分离相邻牙齿，得到所述初始切片中待分割牙颌的各独立牙齿的二维轮廓；

除了所述初始切片之外的其他切片，循环逐个切片分割出各自切片中待分割牙颌的各独立牙齿的二维轮廓，在进行分割操作的当前切片中，以前一切片中分割出的各独立牙齿的二维轮廓作为当前切片中对应的各独立牙齿的初始轮廓，继续进行牙齿轮廓的分割得到当前切片的分割结果。

3.根据权利要求1所述的口腔正畸治疗前后牙齿移动量计算方法，其中根据以下步骤获得治疗后的牙冠模型：

在口腔激光扫描和面部三维扫描输出的三维网格模型上选择每个牙冠的种子点，并利用基于高斯曲率和阈值分割算法对咬合区域进行初始分割；

以基于三角网格面片的弯曲程度和三角面片的面积的高度函数为准则，利用快速分水岭算法分割得到牙冠模型。

4.根据权利要求1所述的口腔正畸治疗前后牙齿移动量计算方法，其中根据以下步骤计算获得正畸治疗前后各牙齿的移动量：

以各牙齿重心为原点，以牙齿牙轴为Z轴，唇侧方向为X轴，远中方向为Y轴定义局部坐标系，根据各牙齿治疗前模型配准到治疗后模型时的变换矩阵计算出治疗前后各牙齿的移动量。

5.根据权利要求1所述的口腔正畸治疗前后牙齿移动量计算方法，其中所述基于治疗前口腔透视图像和治疗后的面部扫描图像通过配准得到同一坐标系下治疗前牙齿模型及治疗后面部软组织模型，以面部软组织模型上的关键点为参考基准进行配准。

6.根据权利要求1所述的口腔正畸治疗前后牙齿移动量计算方法，其中，所述口腔透视图像是CT图像或核磁共振图像。