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一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法

阅读：155发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法，包括以下步骤：通过牙冠与下颌骨连接处矢状断面图像获取全景容积数据；根据对关系选取种植位点所在的切片图像并绘制中轴线；提取仅包括下颌骨组织区域的图像；计算下颌骨组织轮廓；在下颌骨轮廓图中，以中轴线与下颌骨轮廓图顶端的交点为定点，以预设长度的线段作中轴线的垂线段，使得所述垂线段任一端点与下颌骨轮廓中颊侧舌侧骨相交，此时所述垂线段所在直线记为磨骨截止线；定点到磨骨截止线的距离记为磨骨深度；确定下颌神经管的位置计算磨骨截止线至下颌神经管的距离；将下颌骨轮廓图、中轴线、磨骨深度值作为磨骨量信息输出。本发明提高了磨骨量测量效率和精度。，下面是一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取牙冠与下颌骨连接处矢状断面图像，利用所述矢状断面图像获取全景容积数据；
S2：在全景容积数据中根据对关系选取种植位点所在的切片图像，根据种植位点相邻牙齿形态，在选取的切面图像中绘制中轴线；
S3：在绘制中轴线的切片图像中提取仅包括下颌骨组织区域的图像；
S4：基于提取的下颌骨组织区域图像计算下颌骨组织轮廓；
S5：在下颌骨轮廓图中，以中轴线与下颌骨轮廓图顶端的交点为定点，以预设的长度线段作中轴线的垂线段，使得所述垂线段任一端点与下颌骨轮廓中颊侧舌侧骨相交，此时所述垂线段所在直线记为磨骨截止线；所述定点到所述磨骨截止线的距离记为磨骨深度值；
S6：在下颌骨轮廓图中利用主动轮廓模型确定下颌神经管的位置；计算所述磨骨截止线至下颌神经管的距离；
S7：将下颌骨轮廓图、中轴线、磨骨深度值作为磨骨量信息输出。
2.根据权利要求1所述的一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法，其特征在于，利用所述横断面图像获取全景容积数据的具体步骤为：
在所述横断面图像勾画牙弓曲线，对牙弓曲线进行等间隔采样，在每一个采样点位置计算牙弓曲线切线的垂线，以垂线为切割线对横断面图像所在的体数据进行切割，得到序列切片图像，序列切片图像依次生成全景容积数据。
3.根据权利要求1所述的一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法，其特征在于，步骤S3在绘制中轴线的切片图像中提取仅包括下颌骨组织区域的图像具体步骤为：
S301：对切片图像进行图像阈值化分割；
S302：去除分割结果中连续空间中像素小于预设值的区域；
S303：计算分割结果中连通区域的质心，将质心的空间位置大于切片图像高度一半的区域去除，保留下颌区域的骨组织图像。
4.根据权利要求3所述的一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法，其特征在于，步骤S301中以骨组织CT值作为图像分割阈值。
5.根据权利要求1所述的一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法，其特征在于，所述主动轮廓模型为Snake模型。
6.根据权利要求1所述的一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法，其特征在于，步骤S4基于提取的下颌骨组织区域图像计算下颌骨组织轮廓具体过程为：
S401：将步骤S3中下颌骨组织作为掩码，对骨组织图像进行膨胀和腐蚀操作，分别得到不同的骨组织掩码图像；
S402：对所述的下颌骨组织掩码图像进行与或非操作，得到下颌骨的掩码图像；
S403：对下颌骨的掩码图像进行轮廓提取，并对提取到的轮廓坐标进行滤波处理，得到滤波后的下颌骨边界轮廓。

说明书全文

一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法

技术领域

[0001] 本发明涉及磨骨量测量领域，更具体地，涉及一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法。

背景技术

[0002] 临床医学中研究表明颌骨中牙齿缺失一段时间后，由于牙齿窝愈合、机械应力破坏以及肌肉附着的影响，在牙齿缺失的位置，牙槽嵴顶部会逐渐形成比较尖锐的山峰状骨皮质，在进行种植手术过程中，由于该山峰状的骨结构比较薄，而骨皮质的骨性比较脆，直接进行种植体植入的过程中，容易造成下颌骨骨裂，进而导致种植手术失败。临床中口腔医生需要在术前手动进行牙槽骨磨骨量的测算，以避免种植过程中出现骨裂现象。

[0003] 当前磨骨量的测算过程全部由医生手动来完成，且过程非常耗时，切精度容易受医生个体差异的影响。其一是在CBCT容积数据中采用任意多平面重建方式找到在种植位点处垂直下颌骨的切面图像，在三维空间去手动找该切片是非常困难的；第二个步骤是在选定中轴线后，垂直于该中轴线，且在颌骨中的距离需要医生手动来测量，垂直该中轴线的线条有很多，医生需要不断的尝试才能找到合适宽度的横切线。第三条是最后的磨骨量需要在上述条件确定后才能手动来测量。以上步骤需要耗费医生较多的工作时间；并且由于医生个体经验差异和疲劳程度，不可避免的存在空间误差，导致其测量结果不够精确。目前还没有相关的技术对下颌牙槽骨磨骨量的测量方法进行相关研究。

发明内容

[0004] 本发明为克服上述现有技术传统中磨骨量测量效率低、精度差的缺陷，提供一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法。

[0005] 本发明的首要目的是为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

[0006] 一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法，包括以下步骤：

[0007] S1：获取牙冠与下颌骨连接处横矢状断面图像，利用所述矢状断面图像获取全景容积数据；

[0008] S2：在全景容积数据中根据对牙合关系选取种植位点所在的切片图像，根据种植位点相邻牙齿形态，在选取的切面图像中绘制中轴线；

[0009] S3：在绘制中轴线的切片图像中提取仅包括下颌骨组织区域的图像；

[0010] S4：基于提取的下颌骨组织区域图像计算下颌骨组织轮廓；

[0011] S5：在下颌骨轮廓图中，以中轴线与下颌骨轮廓图顶端的交点为定点，以预设的长度线段作中轴线的垂线段，使得所述垂线段任一端点与下颌骨轮廓中颊侧舌侧骨相交，此时所述垂线段所在直线记为磨骨截止线；所述定点到所述磨骨截止线的距离记为磨骨深度；

[0012] S6：在下颌骨轮廓图中利用主动轮廓模型确定下颌神经管的位置；计算所述磨骨截止线至下颌神经管的距离；

[0013] S7：将下颌骨轮廓图、中轴线、磨骨深度值作为磨骨量信息输出。

[0014] 进一步地，利用所述横断面图像获取全景容积数据的具体步骤为：

[0015] 在所述横断面图像勾画牙弓曲线，对牙弓曲线进行等间隔采样，在每一个采样点位置计算牙弓曲线切线的垂线，以垂线为切割线对横断面图像所在的体数据进行切割，得到序列切片图像，序列切片图像依次生成全景容积数据。

[0016] 进一步地，步骤S3在绘制中轴线的切片图像中提取仅包括下颌骨组织区域的图像具体步骤为：

[0017] S301：对切片图像进行图像阈值化分割；

[0018] S302：去除分割结果中连续空间中像素小于预设值的区域；

[0019] S303：计算分割结果中连通区域的质心，将质心的空间位置大于切片图像高度一半的区域去除，保留下颌区域的骨组织图像。

[0020] 进一步地，步骤S301中以骨组织CT值作为图像分割阈值。

[0021] 进一步地，所述主动轮廓模型为Snake模型。

[0022] 进一步地，步骤S4基于提取的下颌骨组织区域图像计算下颌骨组织轮廓具体过程为：

[0023] S401：将步骤S3中下颌骨组织作为掩码，对骨组织图像进行膨胀和腐蚀操作，分别得到不同的骨组织掩码图像；

[0024] S402：对所述的下颌骨组织掩码图像进行与或非操作，得到下颌骨的掩码图像；

[0025] S403：对下颌骨的掩码图像进行轮廓提取，并对提取到的轮廓坐标进行滤波处理，得到滤波后的下颌骨边界轮廓。

[0026] 与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

[0027] 本发明通过全景容积数据获取种植位点的切片图像，通过绘制中轴线结合形态学方法提取下颌轮廓，通过预设长度的线段做中轴线的垂线段，进而获取磨骨量信息，提高了磨骨量测量效率和精度。附图说明

[0028] 图1为本发明方法流程图。

[0029] 图2为种植位点的切片图像。

[0030] 图3为切片图像上勾画的中轴线示意图。

[0031] 图4为下颌骨分割组织区域分割结果图。

[0032] 图5为下颌骨组织掩码图

[0033] 图6为下颌骨组织掩码图像腐蚀结果图。

[0034] 图7为膨胀后的颌骨轮廓图。

[0035] 图8为检测到的下颌神经孔示意图。

[0036] 图9为磨骨量信息示意图。

具体实施方式

[0037] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0038] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

[0039] 实施例1

[0040] 以Kava口腔CBCT重建后的一组512-512-410体数据为例，对本发明作进一步的详细说明。需要说明的是，本发明适用的范围不限于Kava口腔设备，其它设备也同样适用，此处所描述的具体实施例子仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

[0041] 如图1所示，一种下颌骨种植计划术前牙槽骨磨骨量的测量方法，包括以下步骤：

[0042] S1：获取牙冠与下颌骨连接处矢状断面图像，在所述矢状断面图像勾画牙弓曲线，对牙弓曲线进行等间隔采样，在每一个采样点位置计算牙弓曲线切线的垂线，以垂线为切割线对横断面图像所在的体数据进行切割，得到序列切片图像，序列切片图像依次生成全景容积数据；

[0043] 更具体地，从512-512-410体数据中选择下颌骨顶部和牙冠底部相交的横断面图像，此图像上勾画牙弓曲线，勾画后的牙弓取用cubic样条进行重构，得到光滑的牙弓曲线，在此牙弓曲线上等间隔的进行采样，间隔为单个像素，获取所有采样点，在采样点的坐标位置计算垂直牙弓曲线切线的垂直线，沿垂直线对体数据进行切割，得到序列切片图像，序列切片图像一次排列生成全景容积数据；

[0044] S2：在全景容积数据中根据对牙合关系选取种植位点所在的切片图像，根据种植位点相邻牙齿形态，在选取的切面图像中绘制中轴线；如图2所示为种植位点的切片图像。

[0045] 如图3所示为切片图像上勾画的中轴线。如图4所示下颌骨分割组织区域分割结果。

[0046] S3：在绘制中轴线的切片图像中提取仅包括下颌骨组织区域的图像；

[0047] 具体包括：S301：以骨组织CT值作为图像分割阈值对切片图像进行图像阈值化分割；

[0048] S302：去除分割结果中连续空间中像素小于预设值的区域；

[0049] S303：计算分割结果中连通区域的质心，将质心的空间位置大于切片图像高度一半的区域去除，保留下颌区域的骨组织图像。

[0050] 更具体地，首先对切片图像进行阈值化分割，阈值采用骨组织的CT值，得到初始化骨骼分割结果，然后取出分割结果中连续空间中像素小于600的区域，以较少噪音和非颌骨组织的影响。然后计算分割结果中所有连通区域的质心，将质心的空间位置大于图像高度一半的区域，只保留下颌区域的骨组织图像。

[0051] S4：基于提取的下颌骨组织区域图像计算下颌骨组织轮廓；

[0052] 具体包括：S401：将步骤S3中下颌骨组织作为掩码(如图5所示为下颌骨组织掩码图)，对骨组织图像进行膨胀和腐蚀操作，分别得到不同的骨组织掩码图像；

[0053] 如图6所示为下颌骨组织掩码图像腐蚀结果。如图7所示为膨胀后的颌骨轮廓图。

[0054] S402：对所述的下颌骨组织掩码图像进行与或非操作，得到下颌骨的掩码图像；

[0055] S403：对下颌骨的掩码图像进行轮廓提取，并对提取到的轮廓坐标进行滤波处理，得到滤波后的下颌骨边界轮廓。

[0056] S5：在下颌骨轮廓图中，以中轴线与下颌骨轮廓图顶端的交点为定点，以预设的长度线段作中轴线的垂线段，使得所述垂线段任一端点与下颌骨轮廓中颊侧舌侧骨相交，此时所述垂线段所在直线记为磨骨截止线；所述定点到所述磨骨截止线的距离记为磨骨深度；

[0057] 如图8所示为检测到的下颌神经孔示意图。

[0058] S6：在下颌骨轮廓图中利用主动轮廓模型，如Snake模型，确定下颌神经管的位置；计算所述磨骨截止线至下颌神经管的距离；

[0059] S7：将下颌骨轮廓图、中轴线、磨骨深度值作为磨骨量信息输出。

[0060] 如图9所示为磨骨量信息示意图。其中，直线AB为中轴线，线段xy即预设长度的线段，点x，点y是线段xy(即垂线段)与下颌骨轮廓中颊侧舌侧骨的交点，直线CD为线段xy所在直线即磨骨截止线，P点为垂足即中轴线与磨骨截止线的交点，定点O到磨骨截止线的距离即OP的长即磨骨深度,有效高度PB即磨骨截止线至下颌神经管的距离。

[0061] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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