牙齒橫縱向傾斜角度的測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及口腔正畸技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種通過(guò)在三維虛擬模型上建立新型坐標(biāo)系并擬定參照點(diǎn)，測(cè)量牙齒橫縱向傾斜角度的測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]牙齒傾斜度測(cè)量是確保牙齒正畸的關(guān)鍵因素之一。目前測(cè)量牙齒傾斜度較多采用的方法之一，是使用金屬量角器或各式組合的金屬測(cè)量器械在牙頌石膏模型上對(duì)牙冠的唇頰面傾斜角度進(jìn)行測(cè)量。具體方法是通過(guò)對(duì)牙頌石膏模型的底座進(jìn)行磨切和固定放置，使底座的平面與參考平面保持平行，在需要測(cè)量的牙齒唇頰面標(biāo)記出參照點(diǎn)作為金屬量角器測(cè)量時(shí)所放的位置和方向，得出的角度值則為該牙位相對(duì)參考平面的傾斜角。但是由于石膏模型的準(zhǔn)確性受到取模、灌模、環(huán)境等因素的影響，以及金屬測(cè)量?jī)x器有可能對(duì)石膏模型造成磨損，從而影響測(cè)量的結(jié)果，導(dǎo)致所測(cè)量的結(jié)果不夠精確。
[0003]亦有學(xué)者以牙齒的頰舌尖連線與牙合平面的夾角衡量牙齒傾斜度，主要用于后牙。具體方法是將上下牙頌?zāi)Ｐ凸潭ㄓ跍y(cè)量臺(tái)，定位基準(zhǔn)平面，即牙合平面。通過(guò)測(cè)量每個(gè)牙齒的頰舌尖在垂直向和頰舌向的差值，使用反三角函數(shù)計(jì)算出牙齒的傾斜角度。但是，由于牙尖會(huì)隨著咀嚼的時(shí)間、強(qiáng)度等因素增加而發(fā)生磨耗，牙尖高度不斷變小甚至?xí)霈F(xiàn)磨耗不均，出現(xiàn)個(gè)別高陡牙尖，導(dǎo)致牙尖連線差異過(guò)大，測(cè)量結(jié)果差異較大。
[0004]部分國(guó)外學(xué)者采用間接測(cè)量法，通過(guò)在牙齒唇頰面的臨床冠中心粘貼金屬托槽，利用托槽底板與參考平面的夾角來(lái)代替牙齒傾斜度；或在粘貼托槽后使用不銹鋼弓絲彎制呈90度夾角的“L”形，弓絲的短臂插入槽溝固定，弓絲的長(zhǎng)臂與頰舌向中線的偏離度則當(dāng)做牙齒轉(zhuǎn)矩的表達(dá)。但是，由于采用粘貼托槽或在槽溝中放置彎制鋼絲，人為增加了操作過(guò)程中的不穩(wěn)定因素，如不同的操作者粘貼托槽的方向和位置不統(tǒng)一、彎制鋼絲的方向角度不相近。間接測(cè)量法步驟過(guò)于繁瑣，過(guò)程中的人為操作因素對(duì)結(jié)果影響較大，結(jié)果準(zhǔn)確度不能保障。
[0005]因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種牙齒橫縱向傾斜角度的測(cè)量方法以克服現(xiàn)有技術(shù)不足甚為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種牙齒橫縱向傾斜角度的測(cè)量方法，該牙齒橫縱向傾斜角度的測(cè)量方法具有觀察直接、檢測(cè)方便、結(jié)果精確的特點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn):
一種牙齒橫縱向傾斜角度的測(cè)量方法，包括如下步驟:
(1)三維仿真模型重建
采集目標(biāo)對(duì)象頭顱的錐體束計(jì)算機(jī)斷層成像數(shù)據(jù)，根據(jù)所獲得的錐體束計(jì)算機(jī)斷層成像數(shù)據(jù)建立目標(biāo)對(duì)象對(duì)應(yīng)的下頌骨及下牙列三維仿真模型；
(2)參照點(diǎn)選取針對(duì)仿真模型，在仿真模型中對(duì)應(yīng)的左右下頌中切牙、第一磨牙處分別繪制牙弓參照點(diǎn)FA點(diǎn)、基骨弓參照點(diǎn)AP點(diǎn)；
將左下中切牙對(duì)應(yīng)的牙弓參照點(diǎn)、基骨弓參照點(diǎn)分別命名為FA31'、AP31'、將第一磨牙對(duì)應(yīng)的牙弓參照點(diǎn)、基骨弓參照點(diǎn)命名為FA36'、AP36'，將右下中切牙對(duì)應(yīng)的牙弓參照點(diǎn)、基骨弓參照點(diǎn)分別命名為FA41'、AP41'，將第一磨牙對(duì)應(yīng)的牙弓參照點(diǎn)、基骨弓參照點(diǎn)分別命名FA46, ,AP46r ;
(3)建立坐標(biāo)系
定義FA3P , AP31r、FA41r , AP41r四點(diǎn)的中點(diǎn)為坐標(biāo)系的原點(diǎn)O，定義FA36 ^、AP36r、FA46r ,AP46r四點(diǎn)的中點(diǎn)命名為點(diǎn)Y，將直線OY定義為y軸，以連接下頌中切牙的近中接觸點(diǎn)及左右第一磨牙的近中頰尖頂三點(diǎn)構(gòu)成的平面定為xy平面，即牙合平面；
(4)橫縱向傾斜角度測(cè)量
根據(jù)步驟(3)建立的坐標(biāo)系擬定參照點(diǎn)，從左下第二磨牙到右下第二磨牙上繪制各牙位的牙弓參照點(diǎn)FA點(diǎn)和基骨弓參照點(diǎn)AP點(diǎn)，依次命名為FA47 — FA37、AP47 — AP37，并得到每個(gè)參照點(diǎn)的坐標(biāo)；
每個(gè)牙位的FA點(diǎn)與AP點(diǎn)的連線代表牙齒的傾斜方向，
將每個(gè)牙位的FA、AP點(diǎn)投射至xy平面分別得到相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)2FA、2AP,過(guò)每個(gè)牙位對(duì)應(yīng)的FA點(diǎn)、AP點(diǎn)的直線定義為直線FA — AP，過(guò)2FA點(diǎn)、2A P點(diǎn)的直線定義為直線2FA — 2AP ;
逐一根據(jù)每個(gè)牙位的FA、AP、2FA及2AP點(diǎn)的坐標(biāo)值，測(cè)量直線FA—AP、直線2FA — 2AP投射到Xz平面得到的夾角，則為該牙齒在橫向的傾斜角度；同理，測(cè)量直線FA—AP、2FA-2AP投射到y(tǒng)z平面所得到的夾角，則為該牙齒在縱向的傾斜角度。
[0008]上述步驟(3)中，坐標(biāo)系的原點(diǎn)O具體通過(guò)如下方式獲得:
根據(jù)點(diǎn)FA31'、點(diǎn)FA41'的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)FA31'和點(diǎn)FA41'的中點(diǎn)01，根據(jù)點(diǎn)AP31'、點(diǎn)AP41丨的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)AP31'、點(diǎn)AP41丨的中點(diǎn)02，根據(jù)點(diǎn)01、點(diǎn)02的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)01、點(diǎn)02的中點(diǎn)作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)O ;
點(diǎn)Y具體通過(guò)如下方式獲得:
根據(jù)點(diǎn)FA36'、點(diǎn)FA46'的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)FA36'和點(diǎn)FA46'的中點(diǎn)Y1，根據(jù)點(diǎn)AP36'、點(diǎn)AP46'的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)AP36'和點(diǎn)AP46'的中點(diǎn)Y2，根據(jù)點(diǎn)Y1、點(diǎn)Y2的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)Y1、點(diǎn)Y2的中點(diǎn)作為點(diǎn)Y。
[0009]上述步驟(I)具體通過(guò)軟件Mimics 15.0建立目標(biāo)對(duì)象對(duì)應(yīng)的下頌骨及下牙列三維仿真模型。
[0010]上述的牙齒橫縱向傾斜角度的測(cè)量方法，牙弓參照點(diǎn)FA點(diǎn)，亦稱面軸點(diǎn)，為臨床中放置正畸托槽的位置，右下第一前磨牙至左下第一前磨牙的FA點(diǎn)定為臨床冠中心點(diǎn)，第一、二磨牙的FA點(diǎn)定為近中頰溝處的臨床冠最凸點(diǎn)；
基骨弓參照點(diǎn)AP點(diǎn)，定義為同一牙位的FA點(diǎn)正下方唇或頰側(cè)牙槽突的最凸點(diǎn)。
[0011]上述步驟(4)具體是將每個(gè)牙位的FA、AP、2FA及2AP點(diǎn)的坐標(biāo)值導(dǎo)入軟件Matlab的兩直線夾角公式得到牙齒在橫向的傾斜角度和牙齒在縱向的傾斜角度。
[0012]本發(fā)明的一種牙齒橫縱向傾斜角度的測(cè)量方法，采用的參照點(diǎn)FA、AP點(diǎn)均直接觀察，能夠精確獲得牙齒在三維空間的位置，具有直觀方便、結(jié)果準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。
[0014]圖1是本發(fā)明在仿真模型中繪制牙弓參照點(diǎn)FA點(diǎn)、基骨弓參照點(diǎn)AP點(diǎn)的示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明坐標(biāo)系的原點(diǎn)O的獲取示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明Y軸的建立示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明XY平面的示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明建立的空間坐標(biāo)系示意圖。
[0019]圖6是本發(fā)明建立的空間坐標(biāo)系另一角度示意圖。
[0020]圖7是本發(fā)明牙位的FA點(diǎn)與AP點(diǎn)投射至xy平面得到相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)2FA、2AP的示意圖。
[0021]圖8是本發(fā)明牙齒橫縱向傾斜角度的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0023]實(shí)施例1。
[0024]一種牙齒橫縱向傾斜角度的測(cè)量方法，通過(guò)如下步驟進(jìn)行的:
(I)三維仿真模型重建
采集目標(biāo)對(duì)象頭顱的錐體束計(jì)算機(jī)斷層成像數(shù)據(jù)，根據(jù)所獲得的錐體束計(jì)算機(jī)斷層成像數(shù)據(jù)建立目標(biāo)對(duì)象對(duì)應(yīng)的下頌骨及下牙列三維仿真模型。
[0025](2)參照點(diǎn)選取
參照點(diǎn)包括牙弓參照點(diǎn)和基骨弓參照點(diǎn)。牙弓參照點(diǎn)FA點(diǎn)，亦稱面軸點(diǎn)，為臨床中放置正畸托槽的位置，右下第一前磨牙至左下第一前磨牙的FA點(diǎn)定為臨床冠中心點(diǎn)，第一、二磨牙的FA點(diǎn)定為近中頰溝處的臨床冠最凸點(diǎn)?；枪瓍⒄拯c(diǎn)AP點(diǎn)，定義為同一牙位的FA點(diǎn)正下方唇或頰側(cè)牙槽突的最凸點(diǎn)。
[0026]針對(duì)仿真模型，在仿真模型中對(duì)應(yīng)的左右下頌中切牙、第一磨牙處分別繪制牙弓參照點(diǎn)FA點(diǎn)、基骨弓參照點(diǎn)AP點(diǎn)，如圖1所示。
[0027]將左下中切牙對(duì)應(yīng)的牙弓參照點(diǎn)、基骨弓參照點(diǎn)分別命名為FA31'、AP31'、將第一磨牙對(duì)應(yīng)的牙弓參照點(diǎn)、基骨弓參照點(diǎn)命名為FA36'、AP36'，將右下中切牙對(duì)應(yīng)的牙弓參照點(diǎn)、基骨弓參照點(diǎn)分別命名為FA41'、AP41'，將第一磨牙對(duì)應(yīng)的牙弓參照點(diǎn)、基骨弓參照點(diǎn)分別命名FA46'、AP46'，如圖2所示。
[0028](3)建立坐標(biāo)系
定義FA31'、AP31'、FA41'、AP41'四點(diǎn)的中點(diǎn)為坐標(biāo)系的原點(diǎn)0，如圖2所示，坐標(biāo)系的原點(diǎn)O具體通過(guò)如下方式獲得:根據(jù)點(diǎn)FA31'、點(diǎn)FA41'的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)FA31'和點(diǎn)FA41'的中點(diǎn)01，根據(jù)點(diǎn)AP3P、點(diǎn)AP41'的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)AP3P、點(diǎn)AP41'的中點(diǎn)02，根據(jù)點(diǎn)01、點(diǎn)02的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)01、點(diǎn)02的中點(diǎn)作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)O。
[0029]中點(diǎn)的計(jì)算按照空間坐標(biāo)任意兩點(diǎn)的中點(diǎn)計(jì)算，即:空間任意兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為點(diǎn)(xl，yl，zl)、點(diǎn)(x2，y2, z2)，貝丨J此兩點(diǎn)的中點(diǎn)為點(diǎn)(x，y，z)，其中x=(xl+x2)/2 ；y= (yl+y2)/2 ;z= (zl+z2)/2。
[0030]定義FA36'、AP36'、FA46'、AP46'四點(diǎn)的中點(diǎn)命名為點(diǎn)Y，點(diǎn)Y具體通過(guò)如下方式獲得:根據(jù)點(diǎn)FA36'、點(diǎn)FA46'的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)FA36'和點(diǎn)FA46'的中點(diǎn)Υ1，根據(jù)點(diǎn)ΑΡ36'、點(diǎn)ΑΡ46'的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)ΑΡ36'和點(diǎn)ΑΡ46'的中點(diǎn)Υ2，根據(jù)點(diǎn)Υ1、點(diǎn)Υ2的坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)Υ1、點(diǎn)Υ2的中點(diǎn)作為點(diǎn)Y。
[0031]將直線OY定義為y軸，以連接下頌中切牙的近中接觸點(diǎn)及左右第一磨牙的近中頰尖頂三點(diǎn)構(gòu)成的平面定為xy平面，即牙合平面，如圖3、