[发明专利]用于咬合配准的方法和系统

说明书

本发明涉及了用于使用多次咬合配准进行咬合配准的方法和系统。在该方法或系统中，当上颌的3D牙齿模型和下颌的3D牙齿模型两者与咬合表面成功对齐时，所述咬合表面以及所述上颌和所述下颌的所述3D牙齿模型显示以进一步进行评估；用户所选择的所述咬合表面组合生成最终咬合配准。使用多个咬合表面进行配准提高了准确性。

发明领域

本发明涉及了牙科三维(3D)成像技术领域，并且更具体地，涉及用于使用至少两个咬合表面进行咬合配合的方法和计算机化系统。

发明背景

在牙科领域中，在治疗过程中，其中一关键点在于获得对应于咬紧状态的准确3D牙齿模型。3D相机系统用于直接形成患者3D牙齿模型，这就无需浇铸印模材料并将印模材料送往实验室以进行修复。这减少了成本并简化了牙体修复工作流程。

对于构造全局3D牙齿模型过程，咬合配准的步骤是必要且重要的步骤之一。咬合配准是将上颌与下颌配准的过程，这可建立处于咬紧状态下的上颌与其对应下颌间的3D空间定位关系。

在现有3D相机系统中，咬合配准期间，构造全局3D牙齿模型仅需一个咬合表面。在这种方法中，单个咬合表面由扫描仪从咬紧牙齿的一个特定位置(诸如臼齿右侧)捕获，随后，所独立捕获的上颌和下颌的3D牙齿模型以半自动方式拼接(stitch)到咬合表面上，以便完成咬合配准。然而，当整副牙齿包含多个牙齿(诸如多于5个牙齿)时，仅从咬合表面的一个位置获得的咬合配准可能引起另一位置上的显著失配。例如，当仅仅使用对应于臼齿右侧的一个咬合表面时，在对应于远端(诸如切牙或臼齿右侧)的咬合配准中存在几百微米失配。因此，难以确保咬合配准的总体准确性，这会造成这个单个咬合配准所构造的最终虚拟全局3D牙齿模型与在唯一咬紧状态下的实际全局牙齿之间可能存在较大偏差。

罗斯·J·米勒(Ross J.Miller)等人的美国公开号US 2005/0196724A1公开一种咬合配准设备，这种设备使用利用印膜材料来填充的方块(200)记录咬合配置。显然，这种设备无法提供数字可视咬合表面，并且因此无法适于数字3D相机系统。

另外，鲁迪格·鲁伯特等人的美国专利号US 8121718 B2公开一种基于对牙齿的口内扫描的交互矫畸护理系统。在这种系统中，当将上颌和下颌两者拼接到咬合表面上时，操作以手动的方式完成。此外，仅将一个咬合表面用于获得牙齿的3D虚拟模型。

发明概述

鉴于上述问题，本发明的目标在于至少提高咬合配准的准确性。

为了实现上述目标或者其他目标，本发明提供了以下技术解决方案。

根据本发明的一个方面，提供一种咬合配合方法，这种方法包括以下步骤：

a.生成上颌和下颌的三维(3D)牙齿模型；

b.获取同时包含上颌和下颌的一部分的咬合表面；

c.尝试将所述上颌和所述下颌的所述3D牙齿模型与所述咬合表面对齐；

d.如果成功对齐，那么将所述咬合表面与同所述咬合表面对齐的所述上颌和所述下颌的所述3D牙齿模型一起显示；

e.重复步骤b至步骤d，以便获得对应于不同所显示的咬合表面的至少两次成功咬合配准；

f.通过评估至少两次成功咬合配准，选择一次或多次成功咬合配准；以及

g.使用所选择的一次或多次成功咬合配准计算最终咬合配准。

根据本发明的另一方面，提供一种咬合配准系统，所述咬合配准系统包括：

用以生成上颌和下颌的3D牙齿模型的装置；

用以获取同时包含上颌和下颌的一部分的咬合表面的装置；

用以尝试将所述上颌和所述下颌的所述3D牙齿模型与所述咬合表面对齐的装置；