牙科正畸矫治方案中牙齿移动目标达成难度的评估方法及正畸目标位的确定方法与流程

本发明涉及正畸数字设计，特别涉及一种牙科正畸矫治方案中牙齿移动目标达成难度的评估方法。

背景技术：

1、壳状牙齿矫治器是一种牙齿正畸矫治装置，采用安全的弹性透明高分子材料制作，具有矫正过程全隐形、美观性好、操作简单、便于口腔清洁等优点，而且由于其透明美观等特点，使矫治过程几乎在旁人无察觉中完成，已逐渐作为牙齿正畸患者的首选。

2、随着计算机技术的飞速发展，基于壳状牙齿矫治器的矫治方案设计越来越多地借助计算机技术。在实际应用中，有时患者会出现矫治后牙齿的位置与设计目标位不一致，达成率低的问题，而目前的达成评估就是根据患者矫治后的的牙齿状态进行比对，如申请号：cn202111115189.5中的矫正评估方法，根据矫治方案和初始牙齿数字模型获取目标牙齿数字模型、经过矫治完成的实际牙齿数字模型之后，将实际牙齿数字模型与目标牙齿数字模型进行坐标系对齐，从而确定矫正达成的评估。然而这种方式无法提前量化评估，造成矫治方案只能在评估后调整，延长了患者的矫治周期。

3、所以如何对矫治方案提前评估，以便为医生制定更为合理的矫治方案提供科学依据，是本领域急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种牙科正畸矫治方案中牙齿移动目标达成难度的评估方法，能够对矫治方案进行数字化评估，提前评估患者的矫治方案目标位达成的难度，以便为医生制定更为合理的个性化矫治方案提供依据。

2、为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种牙科正畸矫治方案中牙齿移动目标达成难度的评估方法，包括：接收患者牙颌模型，及其对应的矫治方案，所述矫治方案至少包括患者牙颌模型的初始位和目标位；在所述矫治方案中确定待移动牙齿；在所述待移动牙齿的局部坐标系下，根据所述待移动牙齿的初始位和目标位，确定从所述初始位到所述目标位的目标平移量和目标旋转量；比较所述目标平移量和预设的目标平移量阈值之间的大小关系，确定第一难度评估系数；比较所述目标旋转量和预设的目标旋转量阈值之间的大小关系，确定第二难度评估系数；基于所述第一难度评估系数和所述第二难度评估系数，确定所述待移动牙齿的最终目标达成难度评估结果。

3、本发明实施方式相对于现有技术而言，在对矫治方案的最终目标达成难度评估的过程中，从各个待移动牙齿的移动量上进行评估，并具体分为平移和旋转两类移动，分别评估从初始位到目标位的目标平移量和目标旋转量的达成难度，丰富评估维度，再综合平移和旋转两类移动的评估结果。由于牙齿的移动并非可随意移动，收到生理因素、矫治技术等方面的影响，并非所有设计出的矫治方案都可以完美达成，所以从设计的移动总量与设定的移动阈值进行比较，从而评估出设计方案中的移动总量在常规中是否可以达成，以此作为待移动牙齿的整体难度评估结果，使得达成难度的评估计算有科学依据，结果可靠，为医生制定更为合理的个性化矫治方案提供依据。

4、可选的，所述目标平移量可分解为多个平移运动分量，所述目标平移量阈值对应每个平移运动分量设有各自的目标平移分量阈值；所述目标旋转量可分解为多个旋转运动分量，所述目标旋转量阈值对应每个旋转运动分量设有各自的目标旋转分量阈值；所述在所述待移动牙齿的局部坐标系下，根据所述待移动牙齿的初始位和目标位，确定从所述初始位到所述目标位的目标平移量和目标旋转量，包括：在至少一个平移运动分量上，根据所述待移动牙齿的初始位和目标位，确定从所述初始位到所述目标位的对应该平移运动分量上的目标平移分量；以及，在至少一个旋转运动分量上，根据所述待移动牙齿的初始位和目标位，确定从所述初始位到所述目标位的对应该旋转运动分量上的目标旋转分量；所述比较所述目标平移量和预设的目标平移量阈值之间的大小关系，确定第一难度评估系数，包括：基于确定出的目标平移分量和各自对应的目标平移分量阈值之间的大小关系，确定出所述第一难度评估系数；所述比较所述目标旋转量和预设的目标旋转量阈值之间的大小关系，确定第二难度评估系数，包括：基于确定出的旋转运动分量和各自对应的目标旋转分量阈值之间的大小关系，确定出所述第二难度评估系数。本实施例中将各个移动类型进一步三维分解，得到多个运动分量，能从更多维度分别比较移动难度，且可以实现更为灵活多变的难度评估计算方法。

5、可选的，所述平移运动分量为所述目标平移量根据所述局部坐标系三轴的方向确定，所述旋转运动分量为所述目标旋转量根据所述局部坐标系三轴的旋转方向确定。

6、可选的，所述基于确定出的目标平移分量和各自对应的目标平移分量阈值之间的大小关系，确定出所述第一难度评估系数，包括：若确定出一平移运动分量对应的难度评估系数超出第一预设系数条件，则不再确定其他平移运动分量上的难度评估系数，以该难度评估系数为所述第一难度评估系数；所述基于确定出的旋转运动分量和各自对应的目标旋转分量阈值之间的大小关系，确定出所述第二难度评估系数，包括：若确定出一旋转运动分量对应的难度评估系数超出第二预设系数条件，则不再确定其他旋转运动分量上的难度评估系数，以该难度评估系数为确定出的所述第二难度评估系数。由于当牙齿的任一个运动分量上的难度评估系数过大时，无论其他运动分量上的难度评估系数为何，该牙齿的整体矫治难度必然很大，此时可以不再评估同一移动类型中其他运动分量的矫治难度，加快评估方法的整体速度。

7、可选的，所述在所述待移动牙齿的局部坐标系下，根据所述待移动牙齿的初始位和目标位，确定从所述初始位到所述目标位的目标平移量和目标旋转量之前，包括：从多个平移运动分量和多个旋转运动分量中确定出待评估的平移运动分量和旋转运动分量；所述在至少一个平移运动分量上，根据所述待移动牙齿的初始位和目标位，确定从所述初始位到所述目标位的对应该平移运动分量上的目标平移分量，包括：在所述待评估的平移运动分量上，根据所述待移动牙齿的初始位和目标位，确定从所述初始位到所述目标位的目标平移分量；所述在至少一个旋转运动分量上，根据所述待移动牙齿的初始位和目标位，确定从所述初始位到所述目标位的对应该旋转运动分量上的目标旋转分量，包括：在所述待评估的旋转运动分量上，根据所述待移动牙齿的初始位和目标位，确定从所述初始位到所述目标位的目标旋转分量。由于正畸中牙齿移动有主要移动方向，所以在评估时，可以指定对主要移动方向进行评估，以减少评估数据量，加快整体评估速度。

8、可选的，所述基于各个所述第一难度评估系数和各个所述第二难度评估系数，确定所述待移动牙齿的目标达成难度评估结果，包括：从所有平移运动分量中确定超出对应目标平移分量阈值比例最多的运动分量，标记该平移分量上的第一难度评估系数；从所有旋转运动分量中确定超出对应目标旋转分量阈值比对最多的运动分量，标记该旋转分量上的第二难度评估系数；比较所标记的第一难度评估系数和第二难度评估系数，以更高的难度评估系数为所述待移动牙齿的目标达成难度评估结果。

9、可选的，所述基于所述第一难度评估系数和所述第二难度评估系数，确定所述待移动牙齿的目标达成难度评估结果，包括：在第一难度评估系数和第二难度评估系数中选择最高难度评估系数，作为所述待移动牙齿的目标达成难度评估结果；或者，合计第一难度评估系数和第二难度评估系数，将合计结果作为所述待移动牙齿的目标达成难度评估结果。

10、可选的，所述合计第一难度评估系数和第二难度评估系数，包括：第一难度评估系数和第二难度评估系数对应有权重值，为所述第一难度评估系数和所述第二难度评估系数赋予对应权重值后再合计。

11、可选的，所述第一难度评估系数为难度等级，不同难度等级分别对应不同大小的目标平移量阈值；和/或，所述第二难度评估系数为难度等级，不同难度等级分别对应不同大小的目标旋转量阈值。

12、可选的，所述第一难度评估系数为第一达成率，所述第一达成率根据所述目标平移量阈值对所述目标平移量的比例计算得到；和/或，所述第二难度评估系数为第二达成率，所述第二达成率根据所述目标旋转量阈值对所述目标旋转量的比例计算得到。

13、可选的，所述矫治方案还包括在所述初始位和所述目标位之间的多个阶段位；所述评估方法还包括：阶段位评估步骤，其中包括：在所述待移动牙齿的局部坐标系下，根据所述待移动牙齿的任意两个阶段位，确定从在先阶段位到在后阶段位的阶段平移量和阶段旋转量；比较所述阶段平移量和预设的阶段平移量阈值之间的大小关系，确定第三难度评估系数；比较所述阶段旋转量和预设的阶段旋转量阈值之间的大小关系，确定第四难度评估系数；基于所述第三难度评估系数和所述第四难度评估系数，确定所述待移动牙齿在所述在先阶段位到在后阶段位之间的阶段目标达成难度评估结果。进一步限定本实施方式中的目标达成难度评估中还可以包括对矫治方案中各个阶段的阶段目标位进行评估，由于矫治过程总时长较长，如果可以进一步细化判断中间过程，可以更有利于判断矫治方案的整个过程，为医生或专业设计人员提供更丰富的评估数据。

14、可选的，在所述最终目标达成难度评估结果满足预设要求时，执行所述阶段位评估步骤。进一步限定可以设置阶段评估步骤的执行条件，以便在需要时才进行阶段位的评估，如在最终目标位已经超出预设要求时，阶段位评估的必要性降低，此时不再进行阶段位评估，以便节省评估过程的总时长。

15、可选的，所述在后阶段位为在先阶段位的下一个阶段位。

16、可选的，所述确定所述待移动牙齿的最终目标达成难度评估结果之后，包括：在所述患者牙颌模型中添加表征所述最终目标达成难度评估结果的可视化标记。

17、可选的，所述在所述患者牙颌模型中添加表征所述最终目标达成难度评估结果的可视化标记，包括：在所述待移动牙齿的最终目标达成难度评估结果超出预设条件时，在所述待移动牙齿上添加表征所述最终目标达成难度评估结果的可视化标记。

18、可选的，所述可视化标记为以下之一或其任意组合：颜色、图形、文字和符号。

19、可选的，所述可视化标记包括颜色时，颜色越深对应的达成情况更大；和/或，不同颜色对应不同的达成情况。

20、可选的，所述可视化标记包括颜色时，添加可视化标记包括：设置所述待移动牙齿的颜色作为所述可视化标记。

21、可选的，所述在所述待移动牙齿上添加表征所述最终目标达成难度评估结果的可视化标记，包括：在所述待移动牙齿的唇颊侧和/或位于牙龈线的上确认出添加位置；根据确定出的位置添加表征所述达成情况的可视化标记。

22、可选的，所述患者牙颌模型为网格模型；在所述待移动牙齿的唇颊侧和位于牙龈线的上确认出添加位置，包括：确认出该待移动牙齿的近远中轴；根据所述近远中轴计算出牙齿唇颊舌向面；以该待移动牙齿的牙龈线为索引，在牙齿网格模型中找出属于牙龈线的点；筛选出位于该牙齿唇颊侧方向的点，从中确认出所述添加位置。进一步限定患者牙颌模型为网格模型时，通过牙齿的方位和牙龈线确定添加位置，以便使得确定出的添加位置更易被用户识别。

23、可选的，所述根据确定出的位置添加表征所述达成情况的可视化标记，包括：在需添加所述可视化标记的待移动牙齿上，根据与确定出的添加位置选出预定数量的网格，渲染所选出的网格，形成所述可视化标记；或者，在确定出的添加位置上添加预设形状的三维网格块，作为所述可视化标记。

24、为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种正畸目标位的确定方法，包括：获取患者牙颌模型，以及对应的矫治方案，所述矫治方案至少包括患者牙颌模型的初始位和目标位；根据上述的牙齿移动目标达成难度的评估方法确认所述患者牙颌模型中各待移动牙齿的最终目标达成难度评估结果；在任一待移动牙齿的达成情况不满足预设条件时，返回修改矫治方案的指令，所述指令中至少包括指示不满足预设条件的待移动牙齿的信息；基于所述指令修改所述矫治方案中所述患者牙颌模型的目标位，其中至少修改所述患者牙颌模型中被指示的待移动牙齿的所述目标位；基于修改后的矫治方案，重复根据上述的牙齿移动目标达成难度的评估方法确认所述患者牙颌模型中各待移动牙齿到达所述目标位的最终目标达成难度评估结果，直至各待移动牙齿的最终目标达成难度评估结果均满足所述预设条件；根据修改后的所述目标位生成对应患者正畸目标位的患者目标牙颌模型。

25、可选的，当根据上述的牙齿移动目标达成难度为难度等级的评估方法确认所述患者牙颌模型中各待移动牙齿的最终目标达成难度评估结果时，所述预设条件为所述第一难度评估系数低于预设第一难度等级阈值，以及，所述第二难度评估系数低于预设第二难度等级阈值；

26、当根据上述的牙齿移动目标达成难度为达成率的评估方法确认所述患者牙颌模型中各待移动牙齿的最终目标达成难度评估结果时，所述预设条件为所述第一难度评估系数高于预设第一达成率阈值，以及，所述第二难度评估系数高于预设第二达成率阈值。

27、为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的牙科正畸矫治方案中牙齿移动目标达成难度的评估方法，或者，实现上述的正畸目标位的确定方法。