牙齒橫縱向傾斜角度的測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及口腔正畸技術領域，特別是涉及一種通過在三維虛擬模型上建立新型坐標系并擬定參照點，測量牙齒橫縱向傾斜角度的測量方法。
【背景技術】
[0002]牙齒傾斜度測量是確保牙齒正畸的關鍵因素之一。目前測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量器械在牙頌石膏模型上對牙冠的唇頰面傾斜角度進行測量。具體方法是通過對牙頌石膏模型的底座進行磨切和固定放置，使底座的平面與參考平面保持平行，在需要測量的牙齒唇頰面標記出參照點作為金屬量角器測量時所放的位置和方向，得出的角度值則為該牙位相對參考平面的傾斜角。但是由于石膏模型的準確性受到取模、灌模、環境等因素的影響，以及金屬測量儀器有可能對石膏模型造成磨損，從而影響測量的結果，導致所測量的結果不夠精確。
[0003]亦有學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模型固定于測量臺，定位基準平面，即牙合平面。通過測量每個牙齒的頰舌尖在垂直向和頰舌向的差值，使用反三角函數計算出牙齒的傾斜角度。但是，由于牙尖會隨著咀嚼的時間、強度等因素增加而發生磨耗，牙尖高度不斷變小甚至會出現磨耗不均，出現個別高陡牙尖，導致牙尖連線差異過大，測量結果差異較大。
[0004]部分國外學者采用間接測量法，通過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，弓絲的長臂與頰舌向中線的偏離度則當做牙齒轉矩的表達。但是，由于采用粘貼托槽或在槽溝中放置彎制鋼絲，人為增加了操作過程中的不穩定因素，如不同的操作者粘貼托槽的方向和位置不統一、彎制鋼絲的方向角度不相近。間接測量法步驟過于繁瑣，過程中的人為操作因素對結果影響較大，結果準確度不能保障。
[0005]因此，針對現有技術不足，提供一種牙齒橫縱向傾斜角度的測量方法以克服現有技術不足甚為必要。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種牙齒橫縱向傾斜角度的測量方法，該牙齒橫縱向傾斜角度的測量方法具有觀察直接、檢測方便、結果精確的特點。
[0007]本發明的上述目的通過以下技術措施實現:
一種牙齒橫縱向傾斜角度的測量方法，包括如下步驟:
(1)三維仿真模型重建
采集目標對象頭顱的錐體束計算機斷層成像數據，根據所獲得的錐體束計算機斷層成像數據建立目標對象對應的下頌骨及下牙列三維仿真模型；
(2)參照點選取針對仿真模型，在仿真模型中對應的左右下頌中切牙、第一磨牙處分別繪制牙弓參照點FA點、基骨弓參照點AP點；
將左下中切牙對應的牙弓參照點、基骨弓參照點分別命名為FA31'、AP31'、將第一磨牙對應的牙弓參照點、基骨弓參照點命名為FA36'、AP36'，將右下中切牙對應的牙弓參照點、基骨弓參照點分別命名為FA41'、AP41'，將第一磨牙對應的牙弓參照點、基骨弓參照點分別命名FA46, ,AP46r ;
(3)建立坐標系
定義FA3P , AP31r、FA41r , AP41r四點的中點為坐標系的原點O，定義FA36 ^、AP36r、FA46r ,AP46r四點的中點命名為點Y，將直線OY定義為y軸，以連接下頌中切牙的近中接觸點及左右第一磨牙的近中頰尖頂三點構成的平面定為xy平面，即牙合平面；
(4)橫縱向傾斜角度測量
根據步驟(3)建立的坐標系擬定參照點，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FA點和基骨弓參照點AP點，依次命名為FA47 — FA37、AP47 — AP37，并得到每個參照點的坐標；
每個牙位的FA點與AP點的連線代表牙齒的傾斜方向，
將每個牙位的FA、AP點投射至xy平面分別得到相對應的點2FA、2AP,過每個牙位對應的FA點、AP點的直線定義為直線FA — AP，過2FA點、2A P點的直線定義為直線2FA — 2AP ;
逐一根據每個牙位的FA、AP、2FA及2AP點的坐標值，測量直線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，測量直線FA—AP、2FA-2AP投射到yz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，坐標系的原點O具體通過如下方式獲得:
根據點FA31'、點FA41'的坐標計算點FA31'和點FA41'的中點01，根據點AP31'、點AP41丨的坐標計算點AP31'、點AP41丨的中點02，根據點01、點02的坐標計算點01、點02的中點作為坐標系的原點O ;
點Y具體通過如下方式獲得:
根據點FA36'、點FA46'的坐標計算點FA36'和點FA46'的中點Y1，根據點AP36'、點AP46'的坐標計算點AP36'和點AP46'的中點Y2，根據點Y1、點Y2的坐標計算點Y1、點Y2的中點作為點Y。
[0009]上述步驟(I)具體通過軟件Mimics 15.0建立目標對象對應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量方法，牙弓參照點FA點，亦稱面軸點，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點定為臨床冠中心點，第一、二磨牙的FA點定為近中頰溝處的臨床冠最凸點；
基骨弓參照點AP點，定義為同一牙位的FA點正下方唇或頰側牙槽突的最凸點。
[0011]上述步驟(4)具體是將每個牙位的FA、AP、2FA及2AP點的坐標值導入軟件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]本發明的一種牙齒橫縱向傾斜角度的測量方法，采用的參照點FA、AP點均直接觀察，能夠精確獲得牙齒在三維空間的位置，具有直觀方便、結果準確度高的特點。
【附圖說明】
[0013]結合附圖對本發明作進一步的描述，但附圖中的內容不構成對本發明的任何限制。
[0014]圖1是本發明在仿真模型中繪制牙弓參照點FA點、基骨弓參照點AP點的示意圖。
[0015]圖2是本發明坐標系的原點O的獲取示意圖。
[0016]圖3是本發明Y軸的建立示意圖。
[0017]圖4是本發明XY平面的示意圖。
[0018]圖5是本發明建立的空間坐標系示意圖。
[0019]圖6是本發明建立的空間坐標系另一角度示意圖。
[0020]圖7是本發明牙位的FA點與AP點投射至xy平面得到相對應的點2FA、2AP的示意圖。
[0021]圖8是本發明牙齒橫縱向傾斜角度的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]結合以下實施例對本發明作進一步描述。
[0023]實施例1。
[0024]一種牙齒橫縱向傾斜角度的測量方法，通過如下步驟進行的:
(I)三維仿真模型重建
采集目標對象頭顱的錐體束計算機斷層成像數據，根據所獲得的錐體束計算機斷層成像數據建立目標對象對應的下頌骨及下牙列三維仿真模型。
[0025](2)參照點選取
參照點包括牙弓參照點和基骨弓參照點。牙弓參照點FA點，亦稱面軸點，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點定為臨床冠中心點，第一、二磨牙的FA點定為近中頰溝處的臨床冠最凸點。基骨弓參照點AP點，定義為同一牙位的FA點正下方唇或頰側牙槽突的最凸點。
[0026]針對仿真模型，在仿真模型中對應的左右下頌中切牙、第一磨牙處分別繪制牙弓參照點FA點、基骨弓參照點AP點，如圖1所示。
[0027]將左下中切牙對應的牙弓參照點、基骨弓參照點分別命名為FA31'、AP31'、將第一磨牙對應的牙弓參照點、基骨弓參照點命名為FA36'、AP36'，將右下中切牙對應的牙弓參照點、基骨弓參照點分別命名為FA41'、AP41'，將第一磨牙對應的牙弓參照點、基骨弓參照點分別命名FA46'、AP46'，如圖2所示。
[0028](3)建立坐標系
定義FA31'、AP31'、FA41'、AP41'四點的中點為坐標系的原點0，如圖2所示，坐標系的原點O具體通過如下方式獲得:根據點FA31'、點FA41'的坐標計算點FA31'和點FA41'的中點01，根據點AP3P、點AP41'的坐標計算點AP3P、點AP41'的中點02，根據點01、點02的坐標計算點01、點02的中點作為坐標系的原點O。
[0029]中點的計算按照空間坐標任意兩點的中點計算，即:空間任意兩點的坐標分別為點(xl，yl，zl)、點(x2，y2, z2)，貝丨J此兩點的中點為點(x，y，z)，其中x=(xl+x2)/2 ；y= (yl+y2)/2 ;z= (zl+z2)/2。
[0030]定義FA36'、AP36'、FA46'、AP46'四點的中點命名為點Y，點Y具體通過如下方式獲得:根據點FA36'、點FA46'的坐標計算點FA36'和點FA46'的中點Υ1，根據點ΑΡ36'、點ΑΡ46'的坐標計算點ΑΡ36'和點ΑΡ46'的中點Υ2，根據點Υ1、點Υ2的坐標計算點Υ1、點Υ2的中點作為點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及左右第一磨牙的近中頰尖頂三點構成的平面定為xy平面，即牙合平面，如圖3、