[发明专利]一种计算机辅助牙齿无托槽隐形矫治器设计方法

权利要求书

1.一种计算机辅助牙齿无托槽隐形矫治器设计方法，其特征在于该方法包含下列步骤：

步骤一、构建包含有牙龈的牙齿模型：

先依次进行牙颌三维网格模型获取、牙齿分割和牙齿修复，然后进行虚拟牙龈网格构建和虚拟牙齿咬合构建；

步骤二、进行虚拟矫治对牙齿模型进行运动处理，获得牙齿模型运动信息：

包含依次进行的牙齿运动构建和牙齿路径规划的步骤，并根据牙齿模型的运动信息对牙齿模型中的虚拟牙龈网格进行形变计算；

步骤三、将处理后的牙齿模型进行优化处理和生产，优化处理和生产包含生物力学分析、矫治辅助附件安装、3D打印预处理、牙龈线提取和矫治器实物生产的步骤。

2.根据权利要求1所述的一种计算机辅助牙齿无托槽隐形矫治器设计方法，其特征在于：

所述步骤一中的牙颌三维网格模型获取具体是指：三维扫描已获得的全颌牙齿的实物石膏模型，得到包含有上下颌的牙颌三维网格模型。

3.根据权利要求1所述的一种计算机辅助牙齿无托槽隐形矫治器设计方法，其特征在于：所述步骤一中的牙齿分割是利用区域增长法将单颗牙齿从整个牙颌三维网格模型中分离出来。

4.根据权利要求1所述的一种计算机辅助牙齿无托槽隐形矫治器设计方法，其特征在于：所述步骤一中的虚拟牙龈构建具体是利用牙齿修复后的牙颌三维网格模型构建获得虚拟牙龈三角网格；所述步骤一中的虚拟咬合构建具体是对牙齿修复后的牙颌三维网格模型进行处理获得最佳的咬合关系，在不发生碰撞的前提下使上下牙之间的接触面积最大。

5.根据权利要求1所述的一种计算机辅助牙齿无托槽隐形矫治器设计方法，其特征在于：所述步骤二中的牙齿运动构建具体是包括建立单颗牙齿的运动方式。

6.根据权利要求1所述的一种计算机辅助牙齿无托槽隐形矫治器设计方法，其特征在于：所述步骤二中的牙齿路径规划是指根据牙齿运动构建的结果，输入每颗牙齿的初始位置和最终位置，计算出每颗牙齿模型移动的中间路径，进行运动干涉检测并消除碰撞，以修改牙齿移动的中间路径，得到最适合的牙齿模型运动信息。

7.根据权利要求6所述的一种计算机辅助牙齿无托槽隐形矫治器设计方法，其特征在于：所述的运动干涉检测是指每处中间路径中相邻颗牙齿模型进行碰撞检测，对没有发生碰撞的两颗牙齿模型计算其中间间隔，对发生碰撞的两颗牙齿模型计算其贯穿深度，通过贯穿深度改变牙齿最终位置消除碰撞。

8.根据权利要求1所述的一种计算机辅助牙齿无托槽隐形矫治器设计方法，其特征在于：所述步骤三中的3D打印预处理是包括网格模型融合，网格模型融合是指将分离的牙齿和牙龈模型进行融合形成STL模型用于3D打印。

9.根据权利要求1所述的一种计算机辅助牙齿无托槽隐形矫治器设计方法，其特征在于：所述步骤三中的牙龈线提取是指从牙齿模型的虚拟牙龈三角网格中提取牙龈线，并在牙龈乳头处进行平滑连接。