一种植牙基台建模方法及该植牙基台

技术领域

本发明涉及口腔种植牙技术领域，特别涉及一种植牙基台建模方法。

背景技术

植牙基台通常用来连接修复位置和种植牙，现有的植牙基台主要分为成品基台和个性化基台。成品基台的规格固定，且在用户口腔条件复杂(例如：角度太歪、牙龈间距不够、种植位置太近等)时，容易出现适配度低的问题；个性化基台是根据植牙用户的口腔信息定制的，适配度较高。

申请号为CN201510656305.2的发明专利公开了一种个性化愈合基台的设计方法及系统，其中，方法包括：通过采集若干患者各个牙位上的牙齿和牙龈的数据，建立口腔3D模型，并将口腔3D模型保存在数据库中；根据所述数据库中的口腔3D模型，获取各个牙位上牙根和牙颈的形状、大小以及牙颈和牙龈的结合面的形状、大小；根据各个牙位上牙根和牙颈的形状、大小以及牙颈与牙龈的结合面的形状、大小，确定与各个牙位对应的愈合基台的底部的形状、大小，使愈合基台底部的形状、大小与牙颈和牙龈的结合面的形状、大小相同。通过所述愈合基台，使得牙龈形成组织袖口与拔牙前相同，能与后期置入的修复体配合良好，使基台与修复体过度平滑，不会出现黑三角以及基台受力问题。

但是，上述现有技术并未在患者问诊时分析患者进行个性化愈合基台定制的必要性，成品基台适配度低但是花费小，个性化基台较于成品基台适配度较高但是价格也较高，而用户需要种植牙齿的位置处的种植条件不一，并不都一定每处都有必要设计个性化基台，盲目的全口进行个性化设计容易导致基台类型选择不适宜，同时，用户花费较大，植牙成本较高。

鉴于此，亟需一种解决办法。

发明内容

本发明目的之一在于提供了一种植牙基台建模方法，引入统一的个性化基台定制标准信息，根据个性化基台定制必要性分析的必要性分析结果，进行相应个性化基台建模，提高了个性化基建模的适宜性，另外，不是盲目对植牙用户进行全口个性化植牙，降低了植牙用户的植牙成本。

本发明实施例提供的一种植牙基台建模方法，包括：

步骤1：获取植牙用户的口腔信息和预设的个性化基台定制标准信息；

步骤2：基于所述个性化基台定制标准信息，根据所述口腔信息，进行个性化基台定制必要性分析，获得分析结果；

步骤3：基于所述分析结果，确定是否需要进行个性化基台定制，若是，则进行相应个性化基台建模。

优选的，所述获取模块获取植牙用户的口腔信息，包括：

获取预设的拍摄装置拍摄植牙用户口腔的口腔图像，将所述口腔图像作为所述口腔信息；

和/或，

获取预设的扫描仪扫描所述植牙用户口腔的扫描数据，将所述扫描数据作为所述口腔信息。

优选的，所述步骤2：基于所述个性化基台定制标准信息，根据所述口腔信息，进行个性化基台定制必要性分析，获得分析结果，包括：

基于所述口腔信息，构建模拟口腔模型；

确定所述模拟口腔模型中对应于所述植牙用户需要植牙位置的模拟植牙位置；

获取预设的成品基台库；

构建所述成品基台库中每一成品基台对应的模拟基台模型；

确定准备模拟种植的所述模拟基台模型，并作为当前模拟基台模型；

将所述当前模拟基台模型依次模拟种植于所述模拟植牙位置处，每次模拟种植完成后，判断所述当前模拟基台模型是否达到所述种植标准；

若存在所述当前模拟基台模型未达到所述种植标准，则有必要进行个性化基台定制。

优选的，所述判断所述当前模拟基台模型是否达到种植标准，包括：

获取所述当前模拟基台模型的长轴的第一方向；

在所述模拟口腔模型中绘制所述第一方向所在的第一直线；

确定所述当前模拟基台模型中模拟植牙位置的咬合应力的第二方向；

在所述模拟口腔模型中绘制所述第二方向所在的第二直线；

计算所述第一直线和所述第二直线之间的直线夹角；

确定所述当前模拟基台模型的颈部平面；

在所述模拟牙齿模型中模拟牙齿咬合，确定所述当前模拟基台模型对应的对颌牙合面；

获取所述颈部平面到对应所述对颌牙合面的垂直距离；

若所述夹角小于等于预设的夹角阈值且垂直距离大于等于预设的垂直距离阈值，则对应所述当前模拟基台模型达到种植标准，否则，未达到。

优选的，所述步骤3：若是，则进行相应个性化基台建模，包括：

若所述分析结果为需要进行个性化基台定制，将对应所述植牙用户的所述口腔信息作为目标口腔信息；

基于所述目标口腔信息，确定对应所述植牙用户牙齿自然闭合时和个性化植牙位置相邻的参考牙齿；

获取所述参考牙齿的参考牙齿信息；

基于所述参考牙齿信息，确定种植牙齿的人工牙冠信息；

获取所述个性化植牙位置的牙龈信息；

基于所述人工牙冠信息和所述牙龈信息，确定个性化基台的第一连接部分的第一设计参数信息；

基于所述口腔信息，确定所述植牙用户个性化植牙位置的骨骼信息；

基于骨骼信息，确定所述种植牙齿的人工牙根信息；

基于所述人工牙根信息和所述牙龈信息，确定所述个性化基台的第二连接部分的第二设计参数信息；

基于所述第一设计参数信息和所述第二设计参数信息，则进行相应所述个性化基台建模。

优选的，所述基于所述参考牙齿信息，确定种植牙齿的人工牙冠信息，包括：

基于所述参考牙齿信息，构建预修复牙齿三维模型；

确定所述预修复牙齿三维模型中对应于所述个性化植牙位置的局部缺失空间；

基于预设的第一特征提取模板，提取所述局部缺失空间的第一空间特征值集；

将所述第一空间特征值集和预设的补牙方案库中的第二空间特征值集进行匹配，获得匹配指数，确定匹配指数最大的对应所述第二空间特征值集对应的补牙方案；

基于补牙方案进行模拟补牙，模拟补牙完成后，获得模拟补牙的补牙牙齿的模拟牙冠信息，将所述模拟牙冠信息作为所述人工牙冠信息。

优选的，所述基于所述第一设计参数信息和所述第二设计参数信息，则进行相应个性化基台建模，包括：

整合所述第一设计参数信息和所述第二设计参数信息，并作为三维参数信息；

基于预设的第二特征提取模板，提取所述三维参数信息中的三维参数特征值；

获取所述三维参数特征值的三维参数类型；

基于预设的三维模型构建模板，根据所述三维数据特征值和所述三维数据特征值对应的所述三维数据类型，进行相应所述个性化基台建模。

优选的，一种植牙基台建模方法，还包括：

获取建模完成的个性化基台模型；

根据所述个性化基台模型，控制预设的加工设备制作临时基台；

通过预设的人员节点通知医护人员为相应所述植牙用户栽种所述临时基台；

栽种完成后，获取预设时间段内对应所述植牙用户的反馈信息；

解析所述反馈信息，判断是否存在异常反馈；

若无异常反馈，则基于对应所述个性化基台模型制作交付基台。

优选的，所述获取预设时间段内栽种所述临时基台的对应所述植牙用户的反馈信息，包括：

获取栽种所述临时基台的所述植牙用户所述时间段内的临时基台周围预设范围的牙龈图片；

和/或，

获取栽种所述临时基台的所述植牙用户的舒适度评价信息。

本发明实施例提供的一种植牙基台，运用到上述的方法。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种植牙基台建模方法的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种植牙基台建模方法，如图1所示，包括：

步骤1：获取植牙用户的口腔信息和预设的个性化基台定制标准信息；

步骤2：基于所述个性化基台定制标准信息，根据所述口腔信息，进行个性化基台定制必要性分析，获得分析结果；

步骤3：基于所述分析结果，确定是否需要进行个性化基台定制，若是，则进行相应个性化基台建模。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

口腔信息为，例如：植牙用户的口腔内部图片，又例如：植牙用户的口腔的CT扫描图片，预设的个性化基台定制标准信息为，例如：植牙用户使用成品基台时，成品基台上部的预留空间需要足够安装牙冠。一般的，统一规格的植牙基台规格单一，但是，人体的口腔条件各不相同，当用户准备植牙时，需要根据口腔条件判断是否现成的固定规格的植牙基台能否适配用户的口腔条件，如果不适配，则需要定制个性化基台。因此，基于个性化基台定制标准信息，根据植牙用户的口腔信息，进行植牙用户的个性化基台定制必要性分析，获得分析结果(例如：需要进行个性化基台定制)。如果分析结果为有必要进行个性化基台定制，进行个性化基台建模，进行个性化基台建模时，根据植牙用户的口腔信息确定建模参数，基于建模参数构建个性化基台模型，加工设备再根据基台模型制作个性化基台，并应用于临床。

本申请引入统一的个性化基台定制标准信息，根据个性化基台定制必要性分析的必要性分析结果，进行相应个性化基台建模，提高了个性化基建模的适宜性，另外，不是盲目对植牙用户进行全口个性化植牙，降低了植牙用户的植牙成本。

在一个实施例中，所述获取模块获取植牙用户的口腔信息，包括：

获取预设的拍摄装置拍摄植牙用户口腔的口腔图像，将所述口腔图像作为所述口腔信息；

和/或，

获取预设的扫描仪扫描所述植牙用户口腔的扫描数据，将所述扫描数据作为所述口腔信息。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

获取植牙用户的口腔信息的方式有两种。第一种：通过预设的拍摄装置拍摄植牙用户口腔的口腔图像；预设的拍摄装置为，例如：口腔检测仪，通过上述拍摄装置拍摄植牙用户口腔的口腔图像时，一般是通过医护人员手持拍摄装置进行口腔检查时获得。第二种：获取预设的扫描仪(例如：CT扫描装置)扫描植牙用户口腔的扫描数据(例如：CT扫描图像)，扫描仪可以获得用户的骨骼信息。

本申请引入两种方式获取口腔信息，提高了口腔信息获取的全面性。

在一个实施例中，所述步骤2：基于所述个性化基台定制标准信息，根据所述口腔信息，进行个性化基台定制必要性分析，获得分析结果，包括：

基于所述口腔信息，构建模拟口腔模型；

确定所述模拟口腔模型中对应于所述植牙用户需要植牙位置的模拟植牙位置；

获取预设的成品基台库；

构建所述成品基台库中每一成品基台对应的模拟基台模型；

确定准备模拟种植的所述模拟基台模型，并作为当前模拟基台模型；

将所述当前模拟基台模型依次模拟种植于所述模拟植牙位置处，每次模拟种植完成后，判断所述当前模拟基台模型是否达到所述种植标准；

若存在所述当前模拟基台模型未达到所述种植标准，则有必要进行个性化基台定制。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

基于口腔信息，构建模拟口腔模型；模拟口腔模型为需要植牙位置处的局部模拟模型，基于三维模型构建技术实现，三维模型构建技术属于现有技术，不作赘述。确定模拟口腔模型中需要模拟植牙的模拟植牙位置。预设的成品基台库存储现有的成品基台的基台参数信息。根据基台参数信息，构建对应于每一成品基台的模拟基台模型，确定准备模拟种植的模拟基台模型为当前模拟基台模型，并将当前模拟基台模型依次模拟种植于模拟植牙位置处，模拟种植时，可以学习多个人工种植记录中人工植牙的植牙逻辑，再根据对应于模拟基于模型的基台参数信息和对应于模拟植牙位置的口腔信息，进行模拟植牙。每次模拟植牙完成后，判断当前模拟基台模型是否达到种植标准(例如：基台上部的预留空间是否足够后期安装牙冠)，如果存在当前模拟基台不满足种植标准，说明成品基台无法满足用户的种植需求，需要进行相应的个性化基台定制。

本申请引入成品基台库，在构建的模拟口腔模型中模拟种植成品基台，根据模拟种植的种植结果判断现有的成品基台是否达到种植标准，如果未到达种植标准再对用户进行个性化基台定制，不是对用户盲目进行全口的个性化基台定制，降低了用户花费，也提升了个性化定制确定过程的合理性。

在一个实施例中，所述判断所述当前模拟基台模型是否达到种植标准，包括：

获取所述当前模拟基台模型的长轴的第一方向；

在所述模拟口腔模型中绘制所述第一方向所在的第一直线；

确定所述当前模拟基台模型中模拟植牙位置的咬合应力的第二方向；

在所述模拟口腔模型中绘制所述第二方向所在的第二直线；

计算所述第一直线和所述第二直线之间的直线夹角；

确定所述当前模拟基台模型的颈部平面；

在所述模拟牙齿模型中模拟牙齿咬合，确定所述当前模拟基台模型对应的对颌牙合面；

获取所述颈部平面到对应所述对颌牙合面的垂直距离；

若所述夹角小于等于预设的夹角阈值且垂直距离大于等于预设的垂直距离阈值，则对应所述当前模拟基台模型达到种植标准，否则，未达到。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

模拟基台模型的长轴的第一方向为：模拟基台模型中与牙冠安装方向平行的轴体的方向。第一直线为：模拟口腔模型中第一方向所在直线。确定当前模拟基台模型中模拟植牙位置的咬合应力的第二方向，咬合应力为：模拟口腔模型闭合时，模拟植牙位置受到其他模拟口腔模型中的模拟牙齿模拟产生的咬合力的反作用力。根据咬合应力，在模拟口腔模型中绘制咬合应力所在的第二方向的第二直线。计算第一直线和第二直线之间的直线夹角，直线夹角越大，产生非咬合力方向上的分力就越大，种植牙的咬合能力就越差，同时，也更容易造成种植牙的磨损。当前模拟基台模型的颈部平面为：模拟口腔模型中，当前模拟基台模型顶部面的所在平面。对颌牙合面为：模拟口腔闭合时，模拟植牙位置同侧垂直对应的模拟牙齿的咬合面在模拟口腔模型中的所在平面。计算颈部平面到对应对颌牙合面的垂直距离(垂直距离越大，后续可供牙冠安装的空间越大)，如果夹角小于等于预设的夹角阈值(例如：15°)同时垂直距离大于等于预设的垂直距离阈值(例如：5mm)，那么当前模拟基台模型对应的成品基台到达种植标准，可以种植。

本申请引入模拟基台模型的长轴的第一方向和咬合应力的第二方向的夹角和当前模拟基台模型的颈部平面与对颌牙合面的垂直距离判断当前模拟基台模型能否达到种植标准，提高了种植标准判定的全面性和合理性。

在一个实施例中，所述步骤3：若是，则进行相应个性化基台建模，包括：

若所述分析结果为需要进行个性化基台定制，将对应所述植牙用户的所述口腔信息作为目标口腔信息；

基于所述目标口腔信息，确定对应所述植牙用户牙齿自然闭合时和个性化植牙位置相邻的参考牙齿；

获取所述参考牙齿的参考牙齿信息；

基于所述参考牙齿信息，确定种植牙齿的人工牙冠信息；

获取所述个性化植牙位置的牙龈信息；

基于所述人工牙冠信息和所述牙龈信息，确定个性化基台的第一连接部分的第一设计参数信息；

基于所述口腔信息，确定所述植牙用户个性化植牙位置的骨骼信息；

基于骨骼信息，确定所述种植牙齿的人工牙根信息；

基于所述人工牙根信息和所述牙龈信息，确定所述个性化基台的第二连接部分的第二设计参数信息；

基于所述第一设计参数信息和所述第二设计参数信息，则进行相应所述个性化基台建模。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

目标口腔信息为：需要进行个性化基台定制的植牙用户的口腔信息。植牙基台在义齿中用于连接人工牙冠和人工牙根，起到连接、固定的作用，故，植牙基台的参数受到人工牙冠和人工牙根的形态的影响，因此，基于目标口腔信息，确定植牙用户牙齿自然闭合时和个性化植牙位置相邻的参考牙齿，获取参考牙齿的参考牙齿信息，例如：参考牙齿的形状信息。基于参考牙齿信息，确定种植牙齿的人工牙冠信息，例如：人工牙冠的形状信息。牙龈信息为，例如：牙龈的形状图像。基于人工牙冠信息和牙龈信息，确定个性化基台的第一连接部分的第一设计参数信息，第一连接部分为：个性化基台和人工牙冠的连接部分，第一设计参数信息为，例如：第一连接部分的形状参数。骨骼信息为，例如：牙根骨骼的CT扫描图像。基于骨骼信息，确定种植牙齿的人工牙根信息，例如：人工牙根的形状信息。第二连接部分为：人工牙根和个性化基台的连接部分，确定第二连接部分的参数信息。基于第一设计参数信息和第二设计参数信息，确定个性化基台的三维信息并进行三维建模。

本申请引入个性化基台的第一连接部分和第二连接部分，基于人工牙冠信息和人工牙根信息，分别确定第一连接部分和第二连接部分的参数信息并进行建模，提高了个性化基台设计的精准性。

在一个实施例中，所述基于所述参考牙齿信息，确定种植牙齿的人工牙冠信息，包括：

基于所述参考牙齿信息，构建预修复牙齿三维模型；

确定所述预修复牙齿三维模型中对应于所述个性化植牙位置的局部缺失空间；

基于预设的第一特征提取模板，提取所述局部缺失空间的第一空间特征值集；

将所述第一空间特征值集和预设的补牙方案库中的第二空间特征值集进行匹配，获得匹配指数，确定匹配指数最大的对应所述第二空间特征值集对应的补牙方案；

基于补牙方案进行模拟补牙，模拟补牙完成后，获得模拟补牙的补牙牙齿的模拟牙冠信息，将所述模拟牙冠信息作为所述人工牙冠信息。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

预修复牙齿三维模型为：个性化植牙位置和与个性化植牙位置相邻的参考牙齿的三维模型。确定预修复牙齿三维模型中对应于个性化植牙位置的上方的局部缺失空间，局部缺失空间为，例如：以预修复牙齿三维模型中对应于个性化植牙位置的位置为球心，半径为2cm的球形区域内。预设的第一特征提取模板为：预先设置的用于提取空间特征值的模板，空间特征值为：用于表征空间信息的特征值，包括但不限于空间形状、空间体积等，第一空间特征值集为，例如：局部缺失空间内的形状信息和体积信息等。匹配第一空间特征值集和预设的补牙方案库中的第二空间值集，获得匹配指数(匹配指数越大，对应补牙方案越可用)。基于补牙方案进行模拟补牙(例如：在预修复牙齿三维模型构建对应于补牙方案的补牙牙齿模型)。确定补牙牙齿对应的牙冠信息为人工牙冠信息。

本申请引入第一特征提取模板，提取局部缺失空间的第一空间特征值集，提升了第一空间特征值获取的精准性；引入补牙方案库，确定和第一空间特征值集匹配指数最大的第二空间特征值集对应的补牙方案，提高了补牙方案确定的适宜性。

在一个实施例中，所述基于所述第一设计参数信息和所述第二设计参数信息，则进行相应个性化基台建模，包括：

整合所述第一设计参数信息和所述第二设计参数信息，并作为三维参数信息；

基于预设的第二特征提取模板，提取所述三维参数信息中的三维参数特征值；

获取所述三维参数特征值的三维参数类型；

基于预设的三维模型构建模板，根据所述三维数据特征值和所述三维数据特征值对应的所述三维数据类型，进行相应所述个性化基台建模。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

预设第二特征提取模板为，预先设置的用于提取三维参数特征值的模板，三维参数特征值为，例如：个性化基台的建模坐标。三维参数类型为：三维参数特征值的类型(例如：X轴、Y轴和Z轴)。预设三维模型构建模板为：预先设置的根据三维参数信息构建三维模型的模板。根据三维参数信息，通过上述三维模型构建模板进行个性化基台建模。

本申请引入第二特征提取模板提取三维参数信息的三维参数特征值，提高了三维参数特征值获取的精准性；引入三维模型构建模板进行个性化基台建模，更加适宜。

在一个实施例中，所述植牙基台建模方法，还包括：

获取建模完成的个性化基台模型；

根据所述个性化基台模型，控制预设的加工设备制作临时基台；

通知预设的人员节点对应的医护人员为相应所述植牙用户栽种所述临时基台；

栽种完成后，获取预设时间段内对应所述植牙用户的反馈信息；

解析所述反馈信息，判断是否存在异常反馈；

若无异常反馈，则基于对应所述个性化基台模型制作交付基台。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

个性化基台模型为：个性化基台的三维模型。控制预设的加工设备制作临时基台，预设的加工设备为，例如：车床，临时基台主要是起到维持牙龈形态、方便后期镶嵌牙冠的作用，同时，临时基台也可以起到一个封闭作用，因为种植体中间是中空的，如果不进行封闭，可能细菌、食物残渣等会进去，导致局部感染。预设的人员节点为：医护人员的通信节点，当临时基台制作完成后，向人员节点发送制作完成消息，通知医护人员为相应的植牙用户栽种临时基台。预设时间段为，例如：4个月，在预设时间段内持续获取栽种了临时基台的植牙用户的反馈信息(例如：牙齿不适)。如果没有异常反馈，说明对应个性化基台模型适宜，制作最终交付给用户的交付基台(例如：永久基台)。制作交付基台时，可以通过基于交付基台的三维模型进行3D打印，进行3D打印时需要对个性化基台的三维模型进行切片处理，获得多个三维切片，对三维模型进行切片处理属于现有技术，其原理不作赘述。确定三维切片对应的二维图像区域，确定二维图像区域的第一打印路径，3D打印设备基于第一打印路径进行3D打印，直至打印完成；其中，确定二维图像区域的第一打印路径，包括：

对二维图像区域进行可螺旋区域划分，获得至少一个可螺旋区域；

确定可螺旋区域内轮廓等距的路径对应的路径函数θ＝kw，其中，w为绘制路径偏移量，k为绘制轮廓的轮廓层数；

确定路径函数对应的第二打印路径，并作为二维图像区域的第一打印路径。

本申请引入临时基台，获取栽种临时基台的植牙用户的反馈信息判定是否制作交付基台，极大降低了交付基台不适宜的概率；引入路径函数，确定螺线形状的打印路径，提高了3D打印的连续性，减少了打印路径上小于90°的硬拐角，提升了打印质量和打印效率。

在一个实施例中，所述获取预设时间段内栽种所述临时基台的对应所述植牙用户的反馈信息，包括：

获取栽种所述临时基台的所述植牙用户所述时间段内的临时基台周围预设范围的牙龈图片；

和/或，

获取栽种所述临时基台的所述植牙用户的舒适度评价信息。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

获取反馈信息的方式有两种。第一种，获取上述时间段内临时基台预设范围(例如：临时基台为球心，1.5cm为半径的球体)的牙龈图片；第二种，获取栽种临时基台的植牙用户的舒适度评价信息(例如：xx处佩戴不舒服)。

本申请引入两种方式获取栽种临时基台的植牙用户的反馈信息，提高了反馈信息获取的多样性，进一步提升了异常反馈判定的全面性。

本发明实施例提供一种植牙基台，运用到上述实施例所述的方法。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。