一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取方法与系统

1.本发明涉及牙科种植领域，尤其涉及一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取方法与系统。

背景技术：

2.口腔种植导板是静态计算机辅助种植手术的重要组成部分，是将数字化虚拟设计的种植位置转移到患者口内的关键载体。种植体尖端与下牙槽神经管、上颌窦底、颊舌侧骨壁等关系密切，同时术者在临床操作中无法直视种植体尖端，精确的种植体位置是种植手术成功的必备条件，因此，导板种植手术的精准度就显得尤为重要。许多临床研究表明，采用静态计算机辅助种植手术要比传统的徒手种植更加精准。虽然现有的计算机辅助种植精度在大多数临床病例中属于可接受的范围内，但1mm以上的种植体偏差仍有造成手术失败的风险。
3.种植导板从设计到种植应用需经历多个复杂环节，每个环节均可影响导板种植精度，比如图像采集精度、取模精度、导板制造精度、导板定位方式、导板套筒高度、医师经验等。依据数字化种植流程，可以将种植误差的成因分为两大类，即设计制造过程带来的误差与人为因素引起的误差。其中数据采集误差、设计制造误差及导板的定位误差归结到一起，为表现在导板上的关联误差，而如由于操作者自身原因使导板佩戴不到位引起的定位误差，则属于人为因素引起的误差。通过种植导板植入种植体的方法中，种植体的颈部中心点与顶端中心点距离种植导板中导向孔的上端面(即导向孔远离牙槽骨的端面)有设定的固定距离，在钻头沿着导向孔备孔时，种植误差会因上述两类误差而产生放大效应。
4.现有的数字化种植精度分析多采用在种植手术完成后对患者再次进行cbct扫描，获取种植后的种植体在患者口内的实际位置，将扫描获取的颌骨及种植体实际位置数据配准到患者初始的种植方案中，对比分析设计的种植体位置与实际的种植体位置的偏差。该方法是在术后实现种植精度的分析，可获知种植手术实施的最终效果，然而对术前导板种植精度的控制与改善并无实际帮助。

技术实现要素：

5.为了在术前预测出术后的导板种植精度，本发明提出了一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取方法，包括：
6.s1：获取上下颌三维牙列模型；
7.s2：根据上下颌三维牙列模型设定各待种植牙对应的牙冠结构信息，所述牙冠结构信息包括牙冠尺寸、牙冠形态与牙冠在上下颌三维牙列模型中的位置；
8.s3：根据牙冠结构信息选择各待种植牙对应的目标种植体，并根据牙冠结构信息设计其对应目标种植体在上下颌三维牙列模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的设计位置；
9.s4：以上下颌三维牙列模型中的牙齿和/或黏膜和/或牙槽骨为定位曲面，根据各
目标种植体对应的设计位置生成种植导板模型；所述种植导板模型中包括有与各目标种植体对应的导向孔信息；所述导向孔信息包括：种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其颈部中心点的预设直线距离，以及导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其顶端中心点的预设直线距离；所述种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔的中轴线与对应目标种植体处于设计位置时的中轴线重合；
10.s5：制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型，获取种植导板实体模型佩戴在上下颌三维牙列实体模型上时的三维模型数据，所述三维模型数据中包括导向孔的位置数据；
11.s6：根据三维模型数据与佩戴后导向孔的中轴线与植入后的种植体的中轴线重合的原理，利用导向孔信息模拟出各目标种植体在上下颌三维牙列实体模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的模拟位置；
12.s7：获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。
13.进一步地，所述s4步骤还包括：获取种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时的三维数据为三维模型设计数据；所述三维模型设计数据中包括各目标种植体对应的设计位置；所述s6步骤还包括：在三维模型数据中植入各目标种植体对应的模拟位置以得到三维实体模型数据；
14.所述s7步骤具体为：基于三维模型设计数据与三维实体模型数据中的边缘特征，拟合三维模型设计数据与三维实体模型数据，以获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。
15.进一步地，所述位置偏差信息包括颈部偏差值、顶端偏差值与角度偏差值，所述s7步骤中位置偏差信息的获取方法具体为：
16.获取处于设计位置的目标种植体其颈部端面中心点与处于模拟位置的目标种植体其颈部端面中心点之间的直线距离为颈部偏差值；
17.获取处于设计位置的目标种植体其顶端中心点与处于模拟位置的目标种植体其顶端中心点之间的直线距离为顶端偏差值；
18.将处于设计位置与模拟位置的目标种植体中轴线均投影至人体冠状面，以在同一平面下获取两根中轴线之间的夹角为角度偏差值。
19.进一步地，所述s1步骤具体包括：
20.s11：通过口内扫描仪与cbct分别获取患者的上下颌三维牙列数据，并以stl格式保存后导入种植设计软件；
21.s12：在种植设计软件中，对口内扫描仪的上下颌三维牙列数据与cbct获取的上下颌三维牙列数据进行配准，以得到上下颌三维牙列模型。
22.进一步地，所述s5步骤中，上下颌三维牙列实体模型与种植导板实体模型的制造方法具体为：将上下颌三维牙列模型与种植导板模型导入光固化成型打印机，以通过光固化成型打印机加工制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型。
23.本发明还提出了一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取系统，包括：
24.牙列模型获取模块，用于获取上下颌三维牙列模型；
25.牙冠结构信息获取模块，用于根据上下颌三维牙列模型设定各待种植牙对应的牙冠结构信息，所述牙冠结构信息包括牙冠尺寸、牙冠形态与牙冠在上下颌三维牙列模型中的位置；
26.设计位置获取模块，用于根据牙冠结构信息选择各待种植牙对应的目标种植体，并根据牙冠结构信息设计其对应目标种植体在上下颌三维牙列模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的设计位置；
27.导板模型获取模块，用于以上下颌三维牙列模型中的牙齿和/或黏膜和/或牙槽骨为定位曲面，根据各目标种植体对应的设计位置生成种植导板模型；所述种植导板模型中包括有与各目标种植体对应的导向孔信息；所述导向孔信息包括：种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其颈部中心点的预设直线距离，以及导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其顶端中心点的预设直线距离；所述种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔的中轴线与对应目标种植体处于设计位置时的中轴线重合；
28.制造模块，用于制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型，获取种植导板实体模型佩戴在上下颌三维牙列实体模型上时的三维模型数据，所述三维模型数据中包括导向孔的位置数据；
29.模拟位置获取模块，用于根据三维模型数据与佩戴后导向孔的中轴线与植入后的种植体的中轴线重合的原理，利用导向孔信息模拟出各目标种植体在上下颌三维牙列实体模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的模拟位置；
30.位置偏差获取模块，用于获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。
31.进一步地，所述导板模型获取模块还用于：获取种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时的三维数据为三维模型设计数据；所述三维模型设计数据中包括各目标种植体对应的设计位置；所述模拟位置获取模块还用于：在三维模型数据中植入各目标种植体对应的模拟位置以得到三维实体模型数据；所述位置偏差获取模块具体用于：基于三维模型设计数据与三维实体模型数据中的边缘特征，拟合三维模型设计数据与三维实体模型数据，以获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。
32.进一步地，所述位置偏差信息包括颈部偏差值、顶端偏差值与角度偏差值，所述位置偏差获取模块中位置偏差信息的获取方法具体为：获取处于设计位置的目标种植体其颈部端面中心点与处于模拟位置的目标种植体其颈部端面中心点之间的直线距离为颈部偏差值；获取处于设计位置的目标种植体其顶端中心点与处于模拟位置的目标种植体其顶端中心点之间的直线距离为顶端偏差值；将处于设计位置与模拟位置的目标种植体中轴线均投影至人体冠状面，以在同一平面下获取两根中轴线之间的夹角为角度偏差值。
33.进一步地，所述牙列模型获取模块具体包括：
34.三维数据获取单元，用于通过口内扫描仪与cbct分别获取患者的上下颌三维牙列数据，并以stl格式保存后导入种植设计软件；
35.牙列模型获取单元，用于在种植设计软件中，对口内扫描仪的上下颌三维牙列数
据与cbct获取的上下颌三维牙列数据进行配准，以得到上下颌三维牙列模型。
36.进一步地，所述制造模块中，所述上下颌三维牙列实体模型与种植导板实体模型的制造方法具体为：将上下颌三维牙列模型与种植导板模型导入光固化成型打印机，以通过光固化成型打印机加工制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型。
37.与现有技术相比，本发明至少含有以下有益效果：
38.(1)本发明通过获取上下颌三维牙列模型，并以上下颌三维牙列模型中的牙齿和/或黏膜和/或牙槽骨为定位曲面，根据各目标种植体对应的设计位置生成种植导板模型(基于定位曲面利用各目标种植体对应的设计位置生成种植导板模型)；制造上下颌三维牙列实体模型与种植导板实体模型，并获取种植导板实体模型佩戴在上下颌三维牙列实体模型上时的三维模型数据；根据三维模型数据与佩戴后导向孔的中轴线与植入后的种植体的中轴线重合的原理(以及通过种植导板植入种植体的设计方法中，种植体的颈部中心点与顶端中心点距离种植导板中导向孔的上端面有基于植入位置预设的固定距离的原理)，利用导向孔信息模拟(反推)出各目标种植体在上下颌三维牙列实体模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的模拟位置，获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息，其实现了在术前获取(或模拟出或预测出)：制造上下颌三维牙列模型与种植导板模型对应的实体模型时累积的制造误差，与设计或生成上下颌三维牙列模型与种植导板模型的设计误差所导致在术后出现的种植体位置偏差；根据位置偏差的大小重新调整种植导板模型，其极大的减小了手术的风险；
39.(2)本发明基于三维模型设计数据与三维实体模型数据中的边缘特征，拟合三维模型设计数据与三维实体模型数据，以获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的颈部偏差值、顶端偏差值与角度偏差值，实现了在术前评估生成的种植导板模型在设计制造过程中累积的误差对术后种植位置精度的影响，术前测量的位置偏差信息有助于更好的理解计算机辅助种植其误差的来源以及影响因素，与术后的种植精度分析方法相比，临床医生能在术前模拟分析出所设计的种植导板模型在实际种植后存在的位置偏差，有助于医生完善种植方案(种植导板模型)，以降低或者规避手术风险。
附图说明
40.图1为一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取方法流程图；
41.图2为一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取系统模块图；
42.图3为种植体植入后的结构示意图。
43.图中：1、导向孔；2、种植导板；3、定位曲面；4、牙槽骨；5、种植体；6、颈部端面；7、顶端端面。
具体实施方式
44.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
45.实施例一
46.为了在术前模拟分析出所设计的种植导板模型在实际种植后存在的位置偏差，如
图1所示，本发明提出了一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取方法，包括：
47.s1：获取上下颌三维牙列模型；
48.其特征在于，所述s1步骤具体包括：
49.s11：通过口内扫描仪与cbct分别获取患者的上下颌三维牙列数据，并以stl格式保存后导入种植设计软件；
50.s12：在种植设计软件中，对口内扫描仪的上下颌三维牙列数据与cbct获取的上下颌三维牙列数据进行配准，以得到上下颌三维牙列模型。
51.s2：根据上下颌三维牙列模型设定各待种植牙对应的牙冠结构信息，所述牙冠结构信息包括牙冠尺寸、牙冠形态与牙冠在上下颌三维牙列模型中的位置；
52.s3：根据牙冠结构信息选择各待种植牙对应的目标种植体，在避开重要解剖结构的前提下根据牙冠结构信息设计其对应目标种植体在上下颌三维牙列模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的设计位置；
53.s4：以上下颌三维牙列模型中的牙齿和/或黏膜和/或牙槽骨为定位曲面，根据各目标种植体对应的设计位置生成种植导板模型；所述种植导板模型中包括有与各目标种植体对应的导向孔信息；所述导向孔信息包括：种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其颈部中心点(颈部端面的中心点)的预设直线距离，以及导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其顶端中心点(顶端端面中心点或者说种植体的尖端位置)的预设直线距离；所述种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔的中轴线与对应目标种植体处于设计位置时的中轴线重合；
54.所述s4步骤还包括：获取种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时的三维数据为三维模型设计数据；所述三维模型设计数据中包括各目标种植体对应的设计位置；
55.为了方便分析，本实施例的图3采用圆柱体作为种植体展示了种植体植入后在上下颌三维牙列模型中的位置与结构。图3中颈部端面即种植体靠近定位曲面的端面，顶端端面即种植体远离定位曲面且与颈部端面相对的端面。
56.s5：制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型(在制造后还包括去除打印过程中残留的支撑性树脂材料)，在上下颌三维牙列实体模型与种植导板实体模型上喷涂显影剂，获取种植导板实体模型佩戴在上下颌三维牙列实体模型上时的三维模型数据，所述三维模型数据中包括导向孔的位置数据；
57.所述s5步骤中，上下颌三维牙列实体模型与种植导板实体模型的制造方法具体为：将上下颌三维牙列模型与种植导板模型导入光固化成型打印机，以通过光固化成型打印机加工制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型。
58.s6：根据三维模型数据(包含导向孔的位置数据)与佩戴后导向孔的中轴线与植入后的种植体的中轴线重合的原理，利用导向孔信息模拟出各目标种植体在上下颌三维牙列实体模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的模拟位置；
59.所述s6步骤还包括：在三维模型数据中植入各目标种植体对应的模拟位置以得到
三维实体模型数据；
60.s7：获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。
61.所述s7步骤具体为：基于三维模型设计数据与三维实体模型数据中的边缘特征，拟合三维模型设计数据与三维实体模型数据，以获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。
62.所述位置偏差信息包括颈部偏差值、顶端偏差值与角度偏差值，所述s7步骤中位置偏差信息的获取方法具体为：
63.获取处于设计位置的目标种植体其颈部端面中心点与处于模拟位置的目标种植体其颈部端面中心点之间的直线距离为颈部偏差值；
64.获取处于设计位置的目标种植体其顶端中心点与处于模拟位置的目标种植体其顶端中心点之间的直线距离为顶端偏差值；
65.将处于设计位置与模拟位置的目标种植体中轴线均投影至人体冠状面，以在同一平面下获取两根中轴线之间的夹角为角度偏差值。
66.本发明在获取到位置偏差信息后，还包括：
67.分别判断颈部偏差值、顶端偏差值与角度偏差值是否超过了对应的预设限值，若存在任意一个偏差值超过了对应的预设限值，则调整种植导板模型的设计方案，以提升种植精度。
68.本发明通过获取上下颌三维牙列模型，并以上下颌三维牙列模型中的牙齿和/或黏膜和/或牙槽骨为定位曲面，根据各目标种植体对应的设计位置生成种植导板模型；制造上下颌三维牙列实体模型与种植导板实体模型，并获取种植导板实体模型佩戴在上下颌三维牙列实体模型上时的三维模型数据；根据三维模型数据与佩戴后导向孔的中轴线与植入后的种植体的中轴线重合的原理(以及通过种植导板植入种植体的设计方法中，种植体的颈部中心点与顶端中心点距离种植导板中导向孔的上端面有基于植入位置预设的固定距离的原理)，利用导向孔信息模拟(反推)出各目标种植体在上下颌三维牙列实体模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的模拟位置，获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息，其实现了在术前获取设计的或生成的种植导板模型由于导板设计制造的误差引起的在术后出现的位置偏差，根据位置偏差的大小重新调整种植导板模型，其极大的减小了手术的风险。
69.实施例二
70.如图2所示，本发明还提出了一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取系统，包括：
71.牙列模型获取模块，用于获取上下颌三维牙列模型；
72.所述牙列模型获取模块具体包括：
73.三维数据获取单元，用于通过口内扫描仪与cbct分别获取患者的上下颌三维牙列数据，并以stl格式保存后导入种植设计软件；
74.牙列模型获取单元，用于在种植设计软件中，对口内扫描仪的上下颌三维牙列数据与cbct获取的上下颌三维牙列数据进行配准，以得到上下颌三维牙列模型。
75.牙冠结构信息获取模块，用于根据上下颌三维牙列模型设定各待种植牙对应的牙
冠结构信息，所述牙冠结构信息包括牙冠尺寸、牙冠形态与牙冠在上下颌三维牙列模型中的位置；
76.设计位置获取模块，用于根据牙冠结构信息选择各待种植牙对应的目标种植体，并根据牙冠结构信息设计其对应目标种植体在上下颌三维牙列模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的设计位置；
77.导板模型获取模块，用于以上下颌三维牙列模型中的牙齿和/或黏膜和/或牙槽骨为定位曲面，根据各目标种植体对应的设计位置生成种植导板模型；所述种植导板模型中包括有与各目标种植体对应的导向孔信息；所述导向孔信息包括：种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其颈部中心点的预设直线距离，以及导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其顶端中心点的预设直线距离；所述种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔的中轴线与对应目标种植体处于设计位置时的中轴线重合；
78.所述导板模型获取模块还用于：获取种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时的三维数据为三维模型设计数据；所述三维模型设计数据中包括各目标种植体对应的设计位置；
79.制造模块，用于制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型，获取种植导板实体模型佩戴在上下颌三维牙列实体模型上时的三维模型数据，所述三维模型数据中包括导向孔的位置数据；
80.所述制造模块中，所述上下颌三维牙列实体模型与种植导板实体模型的制造方法具体为：将上下颌三维牙列模型与种植导板模型导入光固化成型打印机，以通过光固化成型打印机加工制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型。
81.模拟位置获取模块，用于根据三维模型数据与佩戴后导向孔的中轴线与植入后的种植体的中轴线重合的原理，利用导向孔信息模拟出各目标种植体在上下颌三维牙列实体模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的模拟位置；
82.所述模拟位置获取模块还用于：在三维模型数据中植入各目标种植体对应的模拟位置以得到三维实体模型数据；
83.位置偏差获取模块，用于获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。
84.所述位置偏差获取模块具体用于：基于三维模型设计数据与三维实体模型数据中的边缘特征，拟合三维模型设计数据与三维实体模型数据，以获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。
85.所述位置偏差信息包括颈部偏差值、顶端偏差值与角度偏差值，所述位置偏差获取模块中位置偏差信息的获取方法具体为：获取处于设计位置的目标种植体其颈部端面中心点与处于模拟位置的目标种植体其颈部端面中心点之间的直线距离为颈部偏差值；获取处于设计位置的目标种植体其顶端中心点与处于模拟位置的目标种植体其顶端中心点之间的直线距离为顶端偏差值；将处于设计位置与模拟位置的目标种植体中轴线均投影至人体冠状面，以在同一平面下获取两根中轴线之间的夹角为角度偏差值。
86.本发明基于三维模型设计数据与三维实体模型数据中的边缘特征，拟合三维模型
设计数据与三维实体模型数据，以获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的颈部偏差值、顶端偏差值与角度偏差值，实现了在术前评估生成的种植导板模型在设计制造过程中累积的误差对术后种植位置精度的影响，术前测量的位置偏差信息有助于更好的理解计算机辅助种植其误差的来源以及影响因素，与术后的种植精度分析方法相比，临床医生能在术前模拟分析出所设计的种植导板模型在实际种植后存在的位置偏差，有助于医生完善种植方案(种植导板模型)，以降低或者规避手术风险。
87.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
88.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
89.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
90.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取方法，其特征在于，包括：s1：获取上下颌三维牙列模型；s2：根据上下颌三维牙列模型设定各待种植牙对应的牙冠结构信息，所述牙冠结构信息包括牙冠尺寸、牙冠形态与牙冠在上下颌三维牙列模型中的位置；s3：根据牙冠结构信息选择各待种植牙对应的目标种植体，并根据牙冠结构信息设计其对应目标种植体在上下颌三维牙列模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的设计位置；s4：以上下颌三维牙列模型中的牙齿和/或黏膜和/或牙槽骨为定位曲面，根据各目标种植体对应的设计位置生成种植导板模型；所述种植导板模型中包括有与各目标种植体对应的导向孔信息；所述导向孔信息包括：种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其颈部中心点的预设直线距离，以及导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其顶端中心点的预设直线距离；所述种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔的中轴线与对应目标种植体处于设计位置时的中轴线重合；s5：制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型，获取种植导板实体模型佩戴在上下颌三维牙列实体模型上时的三维模型数据，所述三维模型数据中包括导向孔的位置数据；s6：根据三维模型数据与佩戴后导向孔的中轴线与植入后的种植体的中轴线重合的原理，利用导向孔信息模拟出各目标种植体在上下颌三维牙列实体模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的模拟位置；s7：获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。2.根据权利要求1所述的一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取方法，其特征在于，所述s4步骤还包括：获取种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时的三维数据为三维模型设计数据；所述三维模型设计数据中包括各目标种植体对应的设计位置；所述s6步骤还包括：在三维模型数据中植入各目标种植体对应的模拟位置以得到三维实体模型数据；所述s7步骤具体为：基于三维模型设计数据与三维实体模型数据中的边缘特征，拟合三维模型设计数据与三维实体模型数据，以获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。3.根据权利要求2所述的一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取方法，其特征在于，所述位置偏差信息包括颈部偏差值、顶端偏差值与角度偏差值，所述s7步骤中位置偏差信息的获取方法具体为：获取处于设计位置的目标种植体其颈部端面中心点与处于模拟位置的目标种植体其颈部端面中心点之间的直线距离为颈部偏差值；获取处于设计位置的目标种植体其顶端中心点与处于模拟位置的目标种植体其顶端中心点之间的直线距离为顶端偏差值；将处于设计位置与模拟位置的目标种植体中轴线均投影至人体冠状面，以在同一平面下获取两根中轴线之间的夹角为角度偏差值。
4.根据权利要求1所述的一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取方法，其特征在于，所述s1步骤具体包括：s11：通过口内扫描仪与cbct分别获取患者的上下颌三维牙列数据，并以stl格式保存后导入种植设计软件；s12：在种植设计软件中，对口内扫描仪的上下颌三维牙列数据与cbct获取的上下颌三维牙列数据进行配准，以得到上下颌三维牙列模型。5.根据权利要求1所述的一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取方法，其特征在于，所述s5步骤中，上下颌三维牙列实体模型与种植导板实体模型的制造方法具体为：将上下颌三维牙列模型与种植导板模型导入光固化成型打印机，以通过光固化成型打印机加工制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型。6.一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取系统，其特征在于，包括：牙列模型获取模块，用于获取上下颌三维牙列模型；牙冠结构信息获取模块，用于根据上下颌三维牙列模型设定各待种植牙对应的牙冠结构信息，所述牙冠结构信息包括牙冠尺寸、牙冠形态与牙冠在上下颌三维牙列模型中的位置；设计位置获取模块，用于根据牙冠结构信息选择各待种植牙对应的目标种植体，并根据牙冠结构信息设计其对应目标种植体在上下颌三维牙列模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的设计位置；导板模型获取模块，用于以上下颌三维牙列模型中的牙齿和/或黏膜和/或牙槽骨为定位曲面，根据各目标种植体对应的设计位置生成种植导板模型；所述种植导板模型中包括有与各目标种植体对应的导向孔信息；所述导向孔信息包括：种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其颈部中心点的预设直线距离，以及导向孔远离牙槽骨的端面中心点至植入后的目标种植体其顶端中心点的预设直线距离；所述种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时，所述导向孔的中轴线与对应目标种植体处于设计位置时的中轴线重合；制造模块，用于制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型，获取种植导板实体模型佩戴在上下颌三维牙列实体模型上时的三维模型数据，所述三维模型数据中包括导向孔的位置数据；模拟位置获取模块，用于根据三维模型数据与佩戴后导向孔的中轴线与植入后的种植体的中轴线重合的原理，利用导向孔信息模拟出各目标种植体在上下颌三维牙列实体模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的模拟位置；位置偏差获取模块，用于获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。7.根据权利要求6所述的一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取系统，其特征在于，所述导板模型获取模块还用于：获取种植导板模型佩戴在所述上下颌三维牙列模型上时的三维数据为三维模型设计数据；所述三维模型设计数据中包括各目标种植体对应的设计位置；所述模拟位置获取模块还用于：在三维模型数据中植入各目标种植体对应的模拟位置以得到三维实体模型数据；所述位置偏差获取模块具体用于：基于三维模型设计数据
与三维实体模型数据中的边缘特征，拟合三维模型设计数据与三维实体模型数据，以获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息。8.根据权利要求7所述的一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取系统，其特征在于，所述位置偏差信息包括颈部偏差值、顶端偏差值与角度偏差值，所述位置偏差获取模块中位置偏差信息的获取方法具体为：获取处于设计位置的目标种植体其颈部端面中心点与处于模拟位置的目标种植体其颈部端面中心点之间的直线距离为颈部偏差值；获取处于设计位置的目标种植体其顶端中心点与处于模拟位置的目标种植体其顶端中心点之间的直线距离为顶端偏差值；将处于设计位置与模拟位置的目标种植体中轴线均投影至人体冠状面，以在同一平面下获取两根中轴线之间的夹角为角度偏差值。9.根据权利要求6所述的一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取系统，其特征在于，所述牙列模型获取模块具体包括：三维数据获取单元，用于通过口内扫描仪与cbct分别获取患者的上下颌三维牙列数据，并以stl格式保存后导入种植设计软件；牙列模型获取单元，用于在种植设计软件中，对口内扫描仪的上下颌三维牙列数据与cbct获取的上下颌三维牙列数据进行配准，以得到上下颌三维牙列模型。10.根据权利要求6所述的一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取系统，其特征在于，所述制造模块中，所述上下颌三维牙列实体模型与种植导板实体模型的制造方法具体为：将上下颌三维牙列模型与种植导板模型导入光固化成型打印机，以通过光固化成型打印机加工制造上下颌三维牙列模型对应的上下颌三维牙列实体模型，与种植导板模型对应的种植导板实体模型。

技术总结

本发明公开了一种用于牙科种植手术的术前种植偏差获取方法，涉及牙科种植领域，其基于定位曲面根据各目标种植体对应的设计位置生成种植导板模型；制造上下颌三维牙列实体模型与种植导板实体模型，并获取种植导板实体模型佩戴在上下颌三维牙列实体模型上时的三维模型数据；根据三维模型数据与佩戴后导向孔的中轴线与植入后的种植体的中轴线重合的原理，利用导向孔信息反推出各目标种植体在上下颌三维牙列实体模型中牙槽骨内的植入位置，以得到各目标种植体对应的模拟位置，获取处于设计位置的目标种植体与处于模拟位置的目标种植体之间的位置偏差信息，其实现了在术前预测出术后出现的种植体位置偏差。术后出现的种植体位置偏差。术后出现的种植体位置偏差。