[发明专利]一种基于体图像处理的植牙手术导板的制作方法

权利要求书

1.一种基于体图像处理的植牙手术导板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获得牙齿的石膏模型，扫描该石膏模型生成对应的石膏三维网格模型；

2)结合对应的口腔ct模型，向所述石膏三维网格模型中放入模拟种植体；

3)对所述石膏三维网格模型进行取样，生成对应的体图像；

4)针对得到的体图像，对各个牙齿的凹处以及牙缝进行填充处理；

5)从填充处理后的体图像中获取初始牙齿导板的内、外表面，继而得到初始牙齿导板的三维网格模型；

6)读取所述模拟种植体的位置和型号，在所述初始牙齿导板的三维网格模型中生成对应的导板基台，得到全范围牙齿导板模型；

7)从所述全范围牙齿导板模型中根据预定的范围提取牙齿导板模型；

8)根据所述牙齿导板模型加工得到实体植牙手术导板。

2.根据权利要求1所述的基于体图像处理的植牙手术导板的制作方法，其特征在于，步骤3)中，所述体图像的生成包括如下步骤：

3.1)预定义体图像的维度，阈值以及体素大小；

3.2)针对所述石膏三维网格模型，标记出与每一个网格相对应的相交体素，将该相交体素及其六邻域中的所有体素均作为当前网格的边界体素，将每个边界体素到对应网格表面的距离作为其体素值；

3.3)以一个在石膏三维网格模型内部的已知体素作为种子，对石膏三维网格模型的内部进行填充，将所述种子以及填充区域内的所有体素作为内部体素，并将所有内部体素的体素值设置为最大机器正数；

3.4)计算所有石膏三维网格模型外部的体素到网格表面的曼哈顿距离，作为其体素值；

所述的石膏三维网格模型外部的体素记为外部体素；

3.5)根据边界体素、内部体素和外部体素的体素值生成所述体图像。

3.根据权利要求2所述的基于体图像处理的植牙手术导板的制作方法，其特征在于，步骤3.2)中，所述的相交体素的标记包含以下步骤：

对石膏三维网格模型的每一个面片进行三维线性插值采样，计算得出采样点的坐标以及其周围体素到该采样点的距离，取离采样点最近的体素，即为相交体素；

步骤3.2)中，计算边界体素的体素值时，若某个体素可能被多个面片采样到，在判断它的最终体素值时，采取如下策略：

如果这个体素到某个面片的垂点在面片内部，则体素值取该体素到该面片的距离，如果有多个这样的面片，则取绝对值最小的距离值；

如果不存在这样的面片，则在计算完所有上一步可以确定的体素的值之后，把该体素的值设为它邻域所有边界体素的平均值。

4.根据权利要求2所述的基于体图像处理的植牙手术导板的制作方法，其特征在于，步骤3.2)中，所述的边界体素到对应网格表面的距离的计算包括如下步骤：

a)计算出面片的法向：垂直于该面片，指向石膏三维网格模型的外部；

b)连接体素和面片任一顶点，计算得到从体素点指向顶点的向量，以该向量在面片法向上投影的长度作为距离的绝对值；

c)计算该向量和法向夹角，如果是锐角或直角，设定该距离值符号为正；否则设定该距离值为负。

5.根据权利要求2所述的基于体图像处理的植牙手术导板的制作方法，其特征在于，步骤3.3)中，所述的种子为一个距离种植体基台底部的中心点最近的体素，并将其体素值设为最大机器正数；

所述的填充进行时，对种子六邻域内的体素进行判断，如果某方向上的待填充体素已经标记为边界体素，则停止在这一方向上的填充；否则进行填充，即将该待填充体素的体素值设为最大机器正数，然后把完成填充的体素作为衍生种子，对衍生种子六邻域内体素进行本步骤同样的填充。