[发明专利]一种基于云平台的数字化口腔咬合分析系统及分析方法

权利要求书

1.一种基于云平台的数字化口腔咬合分析系统的分析方法，其特征在于：

所述数字化口腔咬合分析系统，包括：

医疗管理云平台(1)，用于接收、存储和传输口腔数据，且提供数据操作权限；

移动医疗终端模块(2)，用于对用户基本信息和口腔咬合数据实时上传至所述医疗管理云平台，且能够进行数据存储、处理和显示；

数据采集模块(3)，用于记录口腔咬合数据，且能够将口腔咬合数据实时传输至所述移动医疗终端模块；

锥形束CT端(4)，用于获取用户的二维断层扫描图像和口腔三维模型，且能够实时上传至所述医疗管理云平台；

智能辅助诊断系统(5)，用于获取所述医疗管理云平台样本进行自主学习，且根据获取的新样本给出诊断分析结果；

所述数据采集模块包括柔性力敏传感器(31)、设置于所述柔性力敏传感器的支持架(32)，以及设置于所述支持架的手柄(33)，所述柔性力敏传感器外表面设置有食用色素涂层(311)，且柔性力敏传感器采用高密度柔性材料；所述柔性力敏传感器( 31) 包括两片相贴的聚脂薄膜，其中一片聚脂薄膜内表面铺设彼此平行的第一带状导体，另一聚脂薄膜内表面铺设与第一带状导体垂直相交的彼此平行的第二带状导体，两片聚脂薄膜合为一体从而构成了点阵阵列，该第一带状导体和第二带状导体均涂有压敏材料涂层，当外力作用到所述的点阵阵列上时，两片聚脂薄膜间的电阻就会产生与压力大小呈函数关系的变化；

所述分析方法包括如下步骤：

根据口腔数据库中的口腔咬合数据进行分类和截取处理，获取图像数据及数值数据，具体为：首先在医院口腔科数据库中采集大量的牙尖交错位的口腔咬合数据，根据已有的诊断结果将其分为安氏Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类，通过逐帧比较显示压力位点的多少，截取出咬合接触面积最大的帧为输入帧，该帧的压力分布图像为图像数据，各位点的压力大小为数值数据；

以上颌中切牙中缝点为坐标原点建立坐标系，对图像数据进行特征处理，同时提取数值数据中的量化指标，得到图像数据集和数值特征集，具体为：对图像数据特征进行处理，以支持架32的定位点，即上颌中切牙中缝点为坐标原点建立坐标系，在(30，55)，(-30，55)，(30，-5)，(-30，-5)四个点处裁剪出60mm×60mm的正方形，得到图像数据集和数值特征集；

提取数值数据中的量化指标，包括左右两侧咬合力比值以及咬合数据采集终端提供的咬合分离时间、咬合时间等值，其中左右两侧咬合力比值，咬合时间和咬合分离时间需要在咬合的全过程进行计算，具体为：扫描咬合的全过程，计算每帧咬合力的总和，将总咬合力最大的一帧作为最大咬合力帧，再计算其余帧的总咬合力占最大咬合力帧的总咬合力的百分比，当百分比大于1％时，即为咬合接触开始，记为时刻A，当百分比达到95％且维持一定时间，即为咬合接触完成，记为时刻B，当百分比从95％开始下降时，即为咬合分离开始，记为时刻C，当百分比下降到1％时，即为咬合分离结束，记为时刻D，时刻A、B的时间差即为咬合时间，时刻C、D的时间差即为咬合分离时间；

将图像数据集和数值特征集分为训练集和测试集，其比例为7:3；

将图像数据集放入到预训练模型VGG16中，训练后的模型作为基础学习器A；

将数值特征集放入到K-NN分类器中，训练后的模型作为基础学习器B；

将基础学习器A和基础学习器B的预测结果作为元数据，得到综合数值数据和图像数据的咬合分类模型。

2.根据权利要求1所述一种基于云平台的数字化口腔咬合分析系统分析方法，其特征在于，所述量化指标包括左右两侧咬合力比值、数据采集模块提供的咬合分离时间和咬合时间。

3.根据权利要求1所述一种基于云平台的数字化口腔咬合分析系统分析方法，其特征在于，所述图像数据集放入到预训练模型VGG16的具体步骤为：

冻结VGG16模型前4块的模型参数，对卷积层，以及最后三个完全连接层和输出层的权重进行微调。

4.根据权利要求1所述一种基于云平台的数字化口腔咬合分析系统分析方法，其特征在于，所述得到综合数值数据和图像数据的咬合分类模型的具体步骤为：

将预测结果作为元数据，放入到一个包含1024个节点的单层神经网络中，丢弃率为0.3，采用交叉验证算法进行训练。