[发明专利]决策正畸正颌联合治疗手术时机的计算机辅助设计方法

权利要求书

1.一种决策正畸正颌联合治疗手术时机的计算机辅助设计方法，其特征在于，首先获取三维全息头颅数据，然后在带有牙冠、牙根信息的牙槽骨上进行虚拟术前正畸，基于虚拟术前正畸后的排牙，对上、下颌骨进行虚拟截骨，锁定上下颌骨及牙列的正确位置关系；在建立了上下颌骨正确位置关系的虚拟上下颌复合体上，预演原始牙列的上下牙齿咬合关系从紊乱状态逐渐过渡到稳定状态的变化过程，根据计算机自动检测得到的一系列稳定咬合状态进行筛选，获得达到手术时机的最早的上下牙列稳定中间咬合状态。

2.根据权利要求1所述的决策正畸正颌联合治疗手术时机的计算机辅助设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)获取三维数据，包括三维面部软组织数据、颅骨CBCT数据和牙列的石膏模型/口内扫描数据；并进行数据处理，获得包含颌骨及每一颗牙齿的全息头颅数据；

2)在带有牙冠、牙根信息的牙槽骨上进行虚拟术前正畸，分别对上、下牙列进行正畸排牙，解除由于上下颌骨位置异常造成的继发性牙轴倾斜；

3)在虚拟术前正畸的基础上，以“牙齿正常的咬合关系”为引导，对上、下颌骨进行虚拟截骨，锁定上下颌骨及牙列的正确位置关系，得到虚拟上下颌复合体；

4)将虚拟上下颌复合体中虚拟正畸后牙列替换为原始牙列，然后在虚拟上下颌复合体上预演原始牙列的上下牙列咬合关系从紊乱状态逐渐过渡到稳定状态的变化过程，并由计算机自动将变化过程分为若干步骤；

5)根据计算机自动检测得到的一系列稳定咬合状态，由正颌外科医生、正畸医生通过可视化平台进行筛选，获得最早的上下牙列稳定中间咬合状态；

6)将双方共同认定的最早的上下牙列稳定咬合状态确定为手术时机。

3.根据权利要求2所述的决策正畸正颌联合治疗手术时机的计算机辅助设计方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述数据处理是指：通过牙列的石膏模型/口内扫描数据获得牙冠数据，通过颅骨CBCT数据获得牙根及颌骨数据，将牙冠数据与牙根、颌骨数据进行坐标系匹配和矩阵变换，对每个牙冠与相应牙根进行数据融合，生成stl数据，并减去冗余数据，得到包含面部骨骼、牙齿、牙根的全息三维虚拟头颅。

4.根据权利要求2所述的决策正畸正颌联合治疗手术时机的计算机辅助设计方法，其特征在于，所述步骤2)中，进行正畸排牙的步骤包括：在牙槽骨内移动牙齿，设定旋转中心，进行平动、转动，最终达到牙齿排列整齐，牙列平整，位于牙槽骨中间位置。

5.根据权利要求2所述的决策正畸正颌联合治疗手术时机的计算机辅助设计方法，其特征在于，所述步骤3)中，锁定的上下颌骨及牙列的正确位置关系是：上、下牙列覆覆盖正常，上尖牙咬合于下尖牙和下第一前磨牙之间，上齿槽座点A、下齿槽座点B与鼻根点N之间的夹角为2～4度，骨骼结构双侧对称。

6.根据权利要求2所述的决策正畸正颌联合治疗手术时机的计算机辅助设计方法，其特征在于，所述步骤4)中，原始牙列替换以虚拟正畸排牙前设定好的布尔几何基准点为依据，保证牙列坐标系与颌骨坐标系之间的矩阵关系保持不变。

7.根据权利要求2所述的决策正畸正颌联合治疗手术时机的计算机辅助设计方法，其特征在于，所述步骤4)中，在预演原始牙列上下牙列咬合关系从紊乱状态逐渐过渡到稳定状态的变化过程中，计算机自动将变化过程分为数十个步骤，将虚拟术前正畸过程按照每步牙齿的移动量进行分步，确保牙根全程位于牙槽骨内。

8.根据权利要求2所述的决策正畸正颌联合治疗手术时机的计算机辅助设计方法，其特征在于，所述步骤5)中，计算机自动检测得到的上下牙列达到的稳定中间咬合状态是指：全口牙列矢量和与坐标系的前后方向坐标轴重合；全口牙列碰撞接触点不少于3个，且尽量双侧对称分布。

9.根据权利要求2所述的决策正畸正颌联合治疗手术时机的计算机辅助设计方法，其特征在于，所述步骤5)中，如果医生发现计算机检测到的最早咬合稳定状态，还可以通过少量牙齿移动，更早达到稳定，则回到步骤4)对分步进行调整，尽早获得稳定咬合状态，从而获得尽早的手术时机。

10.根据权利要求2至9之一所述的决策正畸正颌联合治疗手术时机的计算机辅助设计方法，其特征在于，包括根据步骤5)确定的手术时机设计和制作手术中引导就位的咬合导板，以及根据步骤4)的预演分部过程，生产全程牙齿移动所需要的隐形矫治器或打印牙列模型，用于指导固定矫治术前精准正畸。