CN102741880B - 数字牙颌建模 - Google Patents

Abstract

为数字牙颌建模提供了实施例。一个方法实施例包括：接收包括三维数字牙颌模型的第一颌和第二颌的三维数据集；以及接收与第一颌和第二颌的至少一部分对应的二维数据集。方法包括通过将二维数据的坐标系变换成三维数据集的坐标系来使二维数据集的二维数据映射至三维数字牙颌模型。方法包括基于映射至三维数据集的二维数据相对于第二颌定位第一颌。方法包括将映射至三维数据集的二维数据的至少一部分用作三维数字牙颌模型中的第一颌相对于第二颌的运动的目标。

Description

数字牙颌建模

技术领域

本发明大体上涉及牙颌治疗的领域。更具体地，本发明涉及用于咬合设定数字牙颌模型的方法、装置和系统。

背景技术

许多牙颌治疗包括为改善美观和牙颌功能而复位错位的牙齿和改变咬合的构造。例如能通过在一段时间期间向一颗或多颗牙齿施加控制力实现正畸复位。

可通过使用定位矫正器的牙颌过程完成能出现正畸复位的示例，用于重新校正牙齿。这样的矫正器可利用称为“整列器”的具有弹性特性的材料的薄壳，其通常与患者的牙齿相符，但与初始的牙齿构造稍微不成一直线。

这样的矫正器在牙齿上的安置能在特定位置提供控制力，以逐渐使牙齿移入新的构造。采用渐进构造的连接矫正器的该过程的重复能使牙齿通过一系列中间排列移动至期望的最终排列。

这样的系统通常利用轻量和/或透明的材料，以提供为能顺次使用的一组矫正器，使得当牙齿移动时，能实现新的矫正器，以使牙齿进一步移动。

采用计算机辅助牙齿治疗系统，可获得表示初始的牙齿排列的初始数字数据集(IDDS)。可以各种方式获得IDDS。例如，可利用X射线、三维X射线、计算机辅助层析图象或数据集、磁共振图像等扫描或成像患者的牙齿。

可利用激光扫描器或其他测距系统扫描患者的牙齿的模件(例如石膏模件和/或模子)，以产生IDDS。如在此所描述地，由测距系统产生的数据集可转变成与用于处理数据集内的图像的软件相适合的其他格式。

在扫描之后，可产生上颌和下颌上的牙齿的计算机模型。然而，这些模型可能没有相对于彼此对准。因此，可执行咬合设定操作，以对准包括上颌和下颌的数字牙颌模型。

附图说明

图1图示根据本发明的一个或多个实施例的适用于一组牙齿的牙颌位置调整矫正器。

图2-5是图示根据本发明的一个或多个实施例的用于数字牙颌建模的方法的流程图。

图6图示根据本发明的一个或多个实施例的患者的颌的一部分和与患者的颌对应的数字牙颌模型的照片。

图7A图示根据本发明的一个或多个实施例的来自数字牙颌模型的牙齿的近端图。

图7B图示根据本发明的一个或多个实施例的来自图7A所图示的数字牙颌模型的牙齿处于咬合设定位置的近端图。

图8A图示根据本发明的一个或多个实施例的在多个力作用于数字牙颌模型的情况下的初始位置的数字牙颌模型。

图8B图示根据本发明的一个或多个实施例的在咬合设定位置的图8A的数字牙颌模型。

图9图示根据本发明的一个或多个实施例的具有下颌的模拟解剖运动的数字牙颌模型。

图10图示根据本发明的一个或多个实施例用于数字牙颌建模的系统。

具体实施方式

为数字牙颌建模提供了实施例。一个实施例包括：接收包括三维数字牙颌模型的第一颌和第二颌的三维数据集；以及接收与第一颌和第二颌的至少一部分对应的二维数据集。方法包括通过将二维数据的坐标系变换成三维数据集的坐标系来使二维数据集的二维数据映射至三维数字牙颌模型。方法包括基于映射至三维数据集的二维数据相对于第二颌定位第一颌。方法包括将映射至三维数据集的二维数据的至少一部分用作三维数字牙颌模型中的第一颌相对于第二颌的运动的目标。

有些方法实施例可包括接收包括三维数字牙颌模型的上颌和下颌的三维数据集。这样的实施例可包括接收分别与上颌和下颌的至少一部分对应的多个二维数据集。有些实施例可包括通过将二维数据的坐标系变换成三维数据集的坐标系来使多个二维数据集的二维数据映射至三维数字牙颌模型。一个或多个实施例可包括基于映射至三维数字牙颌模型中的三维数据集的二维数据模拟下颌相对于上颌的解剖运动。

一个或多个系统实施例可包括三维数字牙颌模型，该三维数字牙颌模型包括第一颌和第二颌。这样的系统可包括与三维数字牙颌模型的牙齿对应的患者的牙齿的二维图像。系统可包括构造成使二维图像与三维数字牙颌模型关联的关联模块。

图1图示根据本发明的一个或多个实施例适用于一组牙齿的牙颌位置调整矫正器。根据本发明的矫正器在有些实施例中可包括多个增量牙颌位置调整矫正器。在图1中所图示的诸如矫正器102的矫正器除其他合适的使用以外还影响颌中单独的牙齿的增量复位。

矫正器可包括任何定位器、保持器和/或用于结合牙颌治疗完成并维持牙齿定位的其他可摘矫正器。这些矫正器在实现治疗计划中可被治疗专业人员利用。例如，治疗计划可包括根据在此描述的模型产生的一组矫正器的使用。

矫正器(例如图1中的矫正器102)例如可由聚合物壳制成，和/或由其他材料形成，具有成形成承受和施加力的空腔，以使一颗或多颗牙齿从一种牙齿排列重新定位至下一种牙齿排列。壳可设计成套在存在于上颌和/或下颌的许多牙齿104或者在许多情况下所有的牙齿104上。

图2-5是图示根据本发明的一个或多个实施例用于数字牙颌建模的方法的流程图。在图2中的201处，患者的颌的物理牙颌模子的三维(3D)扫描可分割成多颗牙齿。也就是说，可单独地对每颗牙齿建模。例如，每颗牙齿可建模为具有特定密度的3D网格空间体积。在有些实施例中，所有的牙齿可建模成具有相同的密度。

在203处，操作者(例如牙科专业人员)可在处于咬合构造的患者的颌的照片上和在患者的颌的数字3D模型上标记点。标记在患者的颌的数字模型上的点可对应于标记在照片上的点(例如点的设定可具有1∶1的对应，使得标记在照片上的每个点具有标记在数字牙颌模型上的对应点)。如在此所描述地，利用近距离拍摄可有助于在标记于数字牙颌模型上的点与标记于照片上的点之间的对应精度。

在205处，软件可设定患者的颌的数字模型的初始位置。当将物理牙颌模子的扫描分割成多颗牙齿时，能确定在数字牙颌模型的上颌与下颌中的牙齿之间的关系对应。例如，在右上门牙与右下门牙之间大体关系(例如位置)对应可帮助为患者的颌的牙颌(例如数字)模型设定初始位置。在有些实施例中，可根据与患者相关的咬合类别(例如正常、覆咬合或者反颌)设定初始位置。

在207处，软件可计算包括照片吸引力(photoattractionforces)、反作用力和轴向力(例如重力)的多个力。照片吸引力可包括在与标记于咬合构造中的患者的颌的2D图像上的多个点对应的标记于3D数字牙颌模型上的多个点施加的力。可沿平行于与标记在数字牙颌模型上的多个点相符合的平面、并且朝从标记在二维图像上的多个点映射至该平面的多个点的方向，模拟照片吸引力。这样的力可帮助咬合设定操作找到正确的和/或精确的解决方案。

反作用力可包括由数字牙颌模型的固定颌与数字牙颌模型的不固定颌之间、或者数字牙颌模型的两个不固定颌之间的模拟碰撞而产生的力。在运动的模拟期间，如果两个颌没有从它们的初始位置接触，则没有作用于数字牙颌模型的反作用力。如在此所使用地，数字牙颌模型的固定颌是在模型内被约束了一个或多个自由度的颌(例如，对该固定颌约束所有的六个自由度)。

可沿数字牙颌模型的两个颌之间的轴向方向模拟轴向力。例如，可沿上颌的质心与下颌的质心之间的轴线施加轴向力。在有些实施例中，轴向力可模拟成重力。

在209处，软件可使第一颌(例如上颌)移动一步。第一颌能响应于在207处计算的向第一颌施加的多个力而移动。在有些实施例中，运动的模拟可分成多个步骤(例如，离散时间步长，discretetimestep)。这样的实施例可考虑运动元件之间的力的重算(例如，时间步长)。

在211处，如果上颌在最后的N步(step)期间已显著移动，则方法可回到207，在207处，可重算多个力。在这种情况下，可响应于重算的力模拟第一颌的运动。在211处，如果上颌在最后的N步期间没有显著移动，则可在213处完成咬合设定。在这点的上颌和下颌的位置可报告为咬合设定。

尽管在数字牙颌模型的下颌可被描述成固定颌的同时，数字牙颌模型的上颌通常可被描述成不固定的颌，但实施例不如此地受限制。例如，在有些实施例中，在下颌是不固定的同时，上颌可以是固定的。在各种实施例中，颌都可以是不固定的。

图3是图示根据本发明的一个或多个实施例用于数字牙颌建模的方法的流程图。在301处，方法可包括接收三维数据集，该三维数据集包括三维数字牙颌模型的第一颌与第二颌。在303处，方法可包括接收与第一颌和第二颌的至少一部分对应的二维数据集。

在305处，方法可包括通过将二维数据的坐标系变换成三维数据集的坐标系来使二维数据集的二维数据映射至三维数字牙颌模型。如在此所使用地，二维数据集指的是各个二维数据点的集合。

在307处，方法可包括基于映射至三维数据集的二维数据相对于第二颌定位第一颌。例如，这样的定位可设定三维数字牙颌模型的第一颌与第二颌的初始相对位置。

在309处，方法可包括将映射至三维数据集的二维数据的至少一部分用作三维数字牙颌模型中的第一颌相对于第二颌的运动的目标。利用映射至三维数据集的二维数据可帮助提供比根据有些在先的方法所提供的更精确的咬合设定。

图4是图示根据本发明的一个或多个实施例用于数字牙颌建模的方法的流程图。在401处，方法可包括接收三维数据集，该三维数据集包括三维数字牙颌模型的上颌与下颌。在一个或多个实施例中，可分别获得与三维数据集的上颌和下颌对应的数据。

在403处，方法可包括接收分别与上颌和下颌的至少一部分对应的多个二维数据集。例如，多个二维数据集中的每个数据集可与相应的照片相关。在有些实施例中，每个相应的照片可以是患者的颌在打开与闭合之间的多个位置包含该打开与闭合位置中的一个位置的照片。

在405处，方法可包括通过将二维数据的坐标系变换成三维数据集的坐标系来使多个二维数据集的二维数据映射至三维数字牙颌模型。例如，可将与患者的颌相关的数据映射在患者的颌的数字牙颌模型上。

在407处，方法可包括基于映射至三维数字牙颌模型中的三维数据集的二维数据模拟下颌相对于上颌的解剖运动。例如，这样模拟的解剖运动可表示患者的颌的打开和/或闭合。

图5是图示根据本发明的一个或多个实施例用于数字牙颌建模的方法的流程图。在501处，方法可包括响应于多个力模拟三维数字牙颌模型的第一颌的运动，所述多个力包括：朝三维数字牙颌模型的第二颌向第一颌施加的轴向力，向第一颌施加的多个照片吸引力，以及来自第一颌与第二颌的相互作用的多个反作用力。

在503处，方法可包括报告咬合设定，其中轴向力、多个照片吸引力以及多个反作用力达到平衡，使得第一颌停止移动。当作用于三维数字牙颌模型的力达到平衡时，模拟可从动态的过渡至静态的。也就是说，不固定颌可在模拟中停止移动，并且能达到稳定的咬合设定。

图6-9的讨论包括对多个点的参考。为了清晰，各个点的简要描述按顺序。标志“x”(小写)的点表示标记在患者的牙齿的二维(2D)图像(例如照片)上的点。标志“x”的点可具有2D坐标系(例如由于x点与2D图像相关)。

如在此所描述地，标志“X”(大写)的点表示标记在与患者的牙齿相关的3D数字牙颌模型上的与x(小写)点对应的点。例如，标记在3D数字牙颌模型上的特定的X点可对应于标记在患者的牙齿的2D图像上的特定的x点(例如特定的X点与特定的x点可标志在患者的牙齿上基本上相同的位置)。X(大写)点可具有3D坐标系(例如由于X点与3D模型相关)。

如在此所描述地，标志“Y”的点表示适合于公共平面p(例如投影到平面p上)的X点。也就是说，由于标记在3D数字牙颌模型上的X点标记在3D坐标系中，所以它们可能不固有地适合公共平面。然而，根据本发明的一个或多个实施例，X点可投影至公共平面“p”，之后被标志成Y点(例如当特定的X点投影至平面p时，可出现特定的X点的3D坐标的变化)。

标志“G^-1(x)”的点表示映射至3D数字牙颌模型的2Dx点。也就是说，与x点相关的2D坐标系可变换成与3D数字牙颌模型相关的3D坐标系。同样地，x点可“放在”数字牙颌模型上，并被标志成“G^-1(x)点”。与这些各种点相关的细节被包括在以下的图6-9的讨论里。

图6图示根据本发明的一个或多个实施例的患者的颌的一部分和与患者的颌对应的数字牙颌模型的照片。2D图像(例如照片)650描绘了处于咬合构造的来自患者的上颌(例如上牙弓)和下颌(例如下牙弓)的多颗牙齿。也就是说，在患者咬合的同时，可为患者的牙齿照相。这样的实施例可为患者的颌的数字牙颌模型651的精确咬合校正提供参考。

2D数据集可包括从2D成像装置(例如照相机)接收的数据的一部分。2D数据集可包括从显示2D图像的GUI接收的数据的一部分，其中从GUI接收的数据的该部分包括标记在2D图像上的至少三个点。

3D数据集(例如IDDS)可包括从患者的牙齿的扫描或者患者的牙齿的物理模型(例如模子)的扫描所接收的数据的一部分。3D数据集可包括从显示3D数字牙颌模型的GUI接收的数据的一部分，其中从GUI接收的数据的该部分包括标记在3D数字牙颌模型的颌上的至少三个点。

如在此所描述地，可彼此独立地和/或在没有关于处于咬合构造的上颌653和下颌655的相对位置的信息的情况下获得包括上颌653和下颌655的数据。(例如来自患者的颌的照片的)关于处于咬合构造的患者的颌的映射信息可帮助3D数字牙颌模型651的咬合设定。也就是说，这样的信息可帮助处于咬合构造的上颌653与下颌655的精确定位。

一个或多个实施例可包括获得2D图像和数据，包括在患者治疗的相同阶段的3D数字牙颌模型。有些实施例可包括在患者治疗的比获得包括3D数字牙颌模型的数据期间的阶段晚的阶段获得2D图像。也就是说，可在治疗的稍后的阶段给患者的牙齿照相，以用于更新数字牙颌模型，而不需要重新获得3D数据的时间和花费。

在有些实施例中，照片650可以是近距离照片。近距离照片可具有清晰再现空间的浅的深度(例如景深)。也就是说，近距离照片可仅焦点对准从照相机的透镜起的窄的距离范围(例如几毫米)。因此，近距离照片图像上焦点对准的多个点可近似为在相同的平面内(例如到在对应于与特定的图像相关的景深的误差范围内)。

根据本发明的一个或多个实施例，在不将物理目标应用于患者的情况下可用2D成像装置(例如照相机)使患者的上颌与下颌二维成像(例如照相)。对于需要使用固定至照片的对象的目标以便稍后使2D与3D数据关联的有些在先的方法，这样的实施例可提供多个优点。

根据本发明的一个或多个实施例，操作者(例如牙科专业人员)可在照片650上标记多个第一点(例如x点)。在有些实施例中，可将x点标记在清晰奇点(例如图像上焦点对准的点)上。在一个或多个实施例中，可将x点标记在牙颌基准点(例如牙尖端)上。照片650示出标记有多个x点(例如点652)。标记在照片上的多个点可由集Q表示，其中x表示集Q的成员(例如点652)(例如x∈Q)。

在各种实施例中，操作者可在3D数字牙颌模型651上标记与标记在照片上的x点对应的多个第二点(例如X点)。标记在数字牙颌模型上的多个点可由集P表示，其中X表示集P的成员(例如点658)(例如X∈P)。

操作者可除了参考具有标记的x点的其他类型的照片图像之外还参考打印的照片、显示器上打印的照片的扫描图像或显示器上的数字图像将对应的X点标记在数字牙颌模型上。例如，操作者可将点652标记在照片650上，然后将点658标记在数字牙颌模型651上。也就是说，操作者可将在患者的牙齿上的特定位置的x点标记在照片上，然后将在患者的牙齿上相同的特定位置的X点标记在数字牙颌模型上。

操作者可用书写用具将x点标记在打印的照片上和/或利用对计算装置的输入(例如通过与计算装置相关的图形用户接口(GUI))将x点标记在照片的数字图像上。同样地，操作者可利用对具有数字牙颌模型的图像的显示的计算装置的输入(例如鼠标、指示必、触摸屏等)将X点标记在数字牙颌模型上。在一个或多个实施例中，可以使标记在照片上的x点的数量等于标记在数字牙颌模型上的X点的数量(例如照片和数字牙颌模型两者可具有标记在上面的等于k的多个点)。

可根据标记在照片上的点的数量由计算装置确定用于照片的坐标系(例如在数字照片上或者在物理照片的扫描图像上)。同样地，操作者可将多个点标记在物理照片上，并独立于计算装置确定坐标系(例如利用尺或者其他测量装置)。在这样的实施例中，操作者可将与标记在照片上的点对应的坐标信息输入计算装置。

在各种实施例中，可提供数字牙颌模型的咬合的粗略近似(例如数字牙颌模型651的上颌653和下颌655相对于彼此的初始位置)。由于可从包括下颌655的数据(例如从患者的上咬合模子的扫描和患者的下咬合模子的扫描)单独获得包括上颌653的数据，所以有些初始定位可帮助使否则无关的数据关联。采用初始定位，标记在数字牙颌模型651的上颌653和下颌655上的点集P可具有公共的3D坐标系。

为了便于x点到3D数字牙颌模型651的映射，x点如在此所描述地可投影至平面。平面p可适合于点集P。例如，平面p可通过最小二乘拟合法适合于集P。

平面p可具有正交投影π。数字牙颌模型上的X点集P可投影在平面p上，并且可被标志成第三点(例如Y点)。Y点在平面p上可具有限定的坐标系：

Y_i≡(Y_i1，Y_i2)，i＝1，…，k(1)

集P与平面p的偏离与集Q中的点X到照相机的距离相比可能是可以忽略的。例如，云P(例如3D点集P)的非平面性对于在近似300mm的摄影距离给近似10mm牙齿照的500×300分辨率(例如每像素近似0.15mm)的照片可大约为3mm。也就是说，对于10mm牙齿的近似误差可大约为0.1mm，以产生近似0.3mm的遍及照片约束方向的误差。实施例不局限于该特定的可大体上说明本发明的一个或多个实施例的精度的示例。

因此，照相机可近似投影π与投影的2D-2D的变换G的合成。在集P中具有至少四个点，齐次坐标中G的作用是：

$G\left(Y_i\right)=\left(\begin{array}{ccc}{g}_{11}& g_{12}& g_{13}\\ g_{21}& g_{22}& g_{23}\\ g_{31}& g_{32}& g_{33}\end{array}\right)\·{(Y_{i1}:Y_{i2}:1)}^T---\left(2\right)$

也就是说：其在仿射坐标中为：

$G\left(Y_i\right)=(\frac{g_{11}{Y}_{i1}+g_{12}{Y}_{i2}+g_{13}}{g_{31}{Y}_{i1}+g_{32}{Y}_{i2}+g_{33}},\frac{g_{21}{Y}_{i1}+g_{22}{Y}_{i2}+g_{23}}{g_{31}{Y}_{i1}+g_{32}{Y}_{i2}+g_{33}})---\left(3\right)$

点在照片650上的点的坐标可被标志成(x_i1、x_i2)。对于1≤i≤k的条件{G(Y_i)＝x_i}可导致G的超定系统：

$\left(\begin{array}{ccccccccc}{Y}_{11}& Y_{12}& 1& 0& 0& 0& -x_{11}{Y}_{11}& -x_{11}{Y}_{12}& -x_{11}\\ 0& 0& 0& Y_{11}& Y_{12}& 1& -x_{12}{Y}_{11}& -x_{12}{Y}_{12}& -x_{12}\\ Y_{21}& Y_{22}& 1& 0& 0& 0& -x_{21}{Y}_{21}& -x_{21}{Y}_{22}& -x_{21}\\ 0& 0& 0& Y_{21}& Y_{22}& 1& -x_{22}{Y}_{21}& -x_{22}{Y}_{22}& -x_{22}\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .& .& .& .& .\\ Y_{k1}& Y_{k2}& 1& 0& 0& 0& -x_{k1}{Y}_{k1}& -x_{k1}{Y}_{k2}& -x_{k1}\\ 0& 0& 0& Y_{k1}& Y_{k2}& 1& -x_{k2}{Y}_{k1}& -x_{k2}{Y}_{k2}& -x_{k2}\end{array}\right)\·\left(\begin{array}{c}{g}_{11}\\ g_{12}\\ g_{13}\\ g_{21}\\ g_{22}\\ g_{23}\\ g_{31}\\ g_{32}\\ g_{33}\end{array}\right)=0---\left(4\right)$

变换G可由G的超定系统的非零解限定。变换G可表示平面p到照片图像的2D空间的照相机投影。G^-1可表示逆映射。

变换G^-1可将标记的照片点x映射至平面p。X点在图6中以黑色示出，而变换的点G^-1(Q)以白色示出(例如作为空点)。例如，“G^-1(x)点”660可表示从照片650变换到3D数字牙颌模型651上的x点652。

3D点G^-1(Q)可用作点π(P)的目标点(例如为了定位咬合构造中的上颌653和下颌655)。通常对于k≥5，G·π(P)≠Q。照片吸引力在点X∈P处可限定为：

F(X)＝-const·(π(X)-G^-1(x))(5)

其中x∈Q是与X对应的2D点。

“照片吸引力”可以是3D数字牙颌模型651上的模拟力，以帮助使颌相对于相对的颌(例如上颌653和/或下颌655)移动至一位置，使得咬合设定3D数字牙颌模型651(例如处于咬合构造)。例如可沿与平面p平行的方向并朝着“G^-1(x)点”(例如朝着从处于咬合构造的患者的牙齿的照片映射至3D数字牙颌模型的点)向X点施加照片吸引力。

变换的点可以是3D点Y∈π(P)的运动的目标。Y点通常十分靠近X点，因此，为便于图示，在图6中未图示Y点。然而，在图7A中图示了Y点和X点。

有些实施例可包括超过一张照片的使用。在这样的实施例中，可从与图6所图示的照片650相同的或不同的角度给患者的牙齿照附加的照片。例如，实施例可包括三张照片的使用，从患者的颌(例如患者的前牙)的前部拍一张，并分别从患者的颌(例如分别地患者的左右后牙)的左侧和右侧拍一张。然而，实施例不如此受限制，可以使用与本发明的实施例不同数量的照片。

在一个或多个实施例中，患者的颌的照片可从相同的总透视拍摄，并包括在(例如打开与闭合之间)不同的相对位置中的患者的颌的图像。这样的实施例在提供适于确定患者的颌的运动范围和/或患者的颌的枢轴点的信息方面可能是有益的。例如，多个照片可包括处于打开构造、处于闭合构造以及在打开与闭合之间的一个或多个位置的患者的颌。

点(例如x点)可标记在每张照片中的患者的颌上的相同位置。对应的X点可标记在3D数字牙颌模型651上。X点可适合于如Y点的公共平面p。x点可映射至3D数字牙颌模型651，以提供关于下颌655的运动的信息。可从此推断下颌655的枢轴点。

图7A图示根据本发明的一个或多个实施例的来自3D数字牙颌模型的牙齿的近端图。牙齿(例如牙齿764)可以是数字牙颌模型中(例如在图6中所图示的数字牙颌模型651)的一颗牙齿。同样地，牙齿764可表示来自没有处于咬合构造的数字牙颌模型的牙齿。

图7A的图示可表示集P、π(P)和G^-1(Q)的横截面，其中来自每个集的点被图示成与牙齿764相关。例如，牙齿764包括X点758、Y点762和点G^-1(x)760。

X点758可与标记在患者的颌的照片上的x点对应地由操作者标记在数字牙颌模型上。Y点762根据本发明的一个或多个实施例可以是投影到平面p754上的X点758的表示。如在此所描述地，平面p754可适合于标记在数字牙颌模型上的多个X点。

由于多个X点可能没有直接位于平面p754上，所以它们可通过如在此所描述的投影π投影到平面p754上。投影到平面p上的这样的X点可标记为Y点。如读者应意识到的，由于平面p754延伸进入页面和从页面向外延伸，所以平面p754在图7A中被图示成线(例如在图7A中被图示成平面p754的线是平面p754的横截面)。

如图7A所图示地，从照片映射至数字牙颌模型的点可映射至平面p(例如数字牙颌模型上的多个X点的最佳适合平面)。G^-1(Q)点(例如G^-1(x)点760)可表示从照片映射至与牙齿764相关的数字牙颌模型的x点。如在此所使用地，将点映射至数字牙颌模型可包括将点映射至与数字牙颌模型相关的3D空间。例如，点760已被映射至与牙齿764作为其成员的数字牙颌模型相关的空间，但点760如图7A中所图示地不接触牙齿764。

可在x点(例如x点758)处向数字牙颌模型(例如向牙齿764)施加照片吸引力(例如F(x)766)。如图7A中所图示地，照片吸引力可与平面p754平行地起作用。在有些实施例中，例如当点X位于平面p中时，照片吸引力可在平面p中起作用。

有些实施例可包括模拟与标记在处于咬合构造的患者的颌的照片上的多个x点对应地标记在数字牙颌模型上的X点(例如点758)同从标记在照片上的多个x点映射至数字牙颌模型的多个G^-1(x)点(例如点760)之间的多个照片吸引力。在有些情况下，X点和Y点可大致近似为：从利用X点作为模拟力的施加点来模拟力对于从利用Y点作为模拟力的施加点来模拟力对数字牙颌模型的影响的差异是可忽略不计的。

在各种实施例中，当响应于照片吸引力的操作允许数字牙颌模型至少部分地移动时，与照片吸引力所施加至的X点相关的Y点可朝对应的G^-1(x)点移动。例如，由于向X点758施加照片吸引力F(x)766，所以Y点762可朝照片映射点G^-1(x)760移动。因此，在数字牙颌模型中没有保持固定的颌可随移动点移动。这样的实施例在利用从处于咬合构造的患者的颌的一张或多张照片所获得的信息帮助咬合设定数字牙颌模型方面可能是有益的。

图7B图示根据本发明的一个或多个实施例的来自图7A所图示的数字牙颌模型的牙齿处于咬合设定位置的近端图。牙齿764-1可类似于图7A中的牙齿764。然而，在图7B中，牙齿764-1与牙齿764-2处于咬合设定位置。

在有些实施例中，可为数字牙颌模型报告咬合设定位置，其中轴向力、多个照片吸引力和多个反作用力达到平衡，使得不固定的颌在数字牙颌模型的运动的模拟中停止移动。图示了作用于牙齿764-1的多个力，诸如轴向力768、照片吸引力766和多个反作用力774。

轴向力768可以是沿数字牙颌模型的上颌与下颌之间的轴线作用的力。尽管图7B所图示的轴向力768反映从下颌向上颌的向上的力。例如，可相对于下颌向上颌施加轴向力(例如重力)。在有些实施例中，可保持一个颌(例如下颌或者上颌)固定，而同时向相对的颌施加多个力。

在一个或多个实施例中，可在数字牙颌模型中没有保持固定的颌的质心处施加轴向力768。在有些实施例中，可在没有保持固定的颌中的一颗或多个牙齿的质心处施加轴向力768。如在此所描述地，数字牙颌模型的颌可分割成多颗牙齿(例如每个牙齿由封闭网格限定)。

图7B所图示的照片吸引力可如在此所描述地操作。相对于在图7A和7B的图示中的差异，牙齿764-1以及因此在数字牙颌模型中与牙齿764-1相关的剩余部分已移动至咬合位置。例如，牙齿764-1已接触牙齿764-2。由于与X点758相关的Y点762没有达到其对应的G^-1(x)点，所以继续施加照片吸引力766。

同样地，Y点762已移动至较靠近G^-1(x)点760。在有些情况下，可导致其中Y点到达G^-1(x)点的咬合设定位置。然而，在其他情况下，如图7B所图示地，Y点可能没到达G^-1(x)点。也就是说，在不是数字牙颌模型上所有的Y点到达它们对应的G^-1(x)点(例如它们的运动目标)的情况下，由于作用于数字牙颌模型的多个力达到平衡，所以数字牙颌模型可大致停止移动。

由于牙齿764-1与牙齿764-2之间的接触，所以产生多个反作用力774。如在此所描述地，数字牙颌模型中的每颗牙齿可由封闭网格表示。网格可具有任一平面多边形面。例如，网格可以是三角形的，并且可对于位于彼此接触的牙齿的交点的轮廓内的网格的每个三角形计算反作用力。对于位于交点的轮廓内的网格的特定三角形的反作用力可与三角形的面积成正比并三角形正交。由于可使用其他类型的网格，所以实施例对于为数字牙颌模型中的牙齿建模不局限于三角形网格的使用。

这样的反作用力可帮助防止来自数字牙颌模型的第一颌的第一牙齿(例如牙齿764-1)与来自数字牙颌模型的第二颌的第二牙齿(例如牙齿764-2)相交。这样的反作用力还可通过帮助确定稳定的咬合位置来帮助咬合设定数字牙颌模型。如本领域的普通技术人员应意识到的，大部分的牙科患者可能仅具有一个稳定的咬合位置。

图8A图示根据本发明的一个或多个实施例的在多个力作用于数字牙颌模型的情况下的初始位置的数字牙颌模型。数字牙颌模型851如在此所描述地可源于初始数字数据集(IDDS)。IDDS可由具有图形用户接口(GUI)和软件(例如可由处理器执行以使计算装置执行操作的可执行的指令，其中指令可存储在计算装置可读的物理介质上，诸如磁盘、光盘或固态半导体器件等等)的计算装置操纵。

数字牙颌模型851可包括网格(例如三角形网格)。网格可分成单独的牙齿的封闭网格的类集。有些实施例可包括将数字牙颌模型851的每颗牙齿建模成用封闭网格限制的具有恒定密度的空间体积。

如在此所描述地，数字牙颌模型851可包括源自患者的上颌和下颌的扫描模子的上颌853和下颌855。可通过合适的算法或由人力操作员去除所有扫描伪像。同样地，可由算法或由操作者给模型851的每颗牙齿分配口腔学编号。

由于可分别扫描患者的上颌的模子和患者的下颌的模子，所以数字牙颌模型851的上颌853和下颌855可具有特有的坐标系。例如当下颌的位置固定时，可发现将上颌853的坐标系变换至下颌855的刚性运动T_final。然而，实施例不如此受限制，因为可以使上颌853固定而允许下颌855移动。

一旦在数字牙颌模型识别牙齿，就可作出其中上颌853和下颌855应相对于彼此定位的近似。例如，可对其中上颌853上的每颗牙齿应相对于下颌855上的对应牙齿定位作出近似。这样的近似在此称作初始位置。

可通过刚性变换使两组对应的3D点适合来用公式表示数字牙颌模型851的上颌853和下颌855的初始位置。如由本领域的普通技术人员应意识到地，可执行使点云与给定的对应匹配。

上颌853可从初始位置移动(例如“提升”)离开下颌(例如在沿着和/或与Z轴870平行的方向上)。例如，上颌可提升近似10到15mm。从这点开始，上颌853响应于多个力的运动的模拟可开始。可在运动的模拟之前设定数字牙颌模型的颌的初始位置。

上颌853可响应于沿Z轴870的方向操作的轴向力868移动。轴向力868可沿着上颌853的质心与下颌855的质心之间的轴线起作用。例如，轴向力868可被模拟成重力。

上颌853还可响应于多个照片吸引力(例如照片吸引力866-1和866-2)移动。当上颌853与下颌855接触时，上颌853还可响应于多个反作用力(例如来自上颌853的一颗或多颗牙齿与下颌855的一颗或多颗牙齿之间的模拟碰撞)移动。

有些实施例包括同时模拟上颌响应于轴向力、多个照片吸引力和多个反作用力的运动。在各种实施例中，轴向力可保持恒定(例如贯穿运动的模拟)。

如图8A所图示地，对于不同点的不同照片吸引力可具有不同的方向。例如，照片吸引力866-1沿与照片吸引力866-2不同的方向起作用(例如在X点858与G^-1(x)点860之间)。标记在照片上并变换到平面p上的有些x点可能不与标记在数字牙颌模型851上的X点精确地对应。也就是说，可能有在将对应的点标记在照片上和标记在数字牙颌模型上时所涉及的某一误差容限。

如在此所描述地，颌可被建模成单独的牙齿的类集。每颗牙齿可被建模成限制在封闭网格(例如三角形网格)内的具有恒定密度(例如对于所有的牙齿相等)的空间体积。反作用力可由根据运动模拟相交的两颗或更多颗牙齿的相应网格的每个部分(例如三角形)而产生。反作用力可与网格部分的面积成正比并与网格部分正交。

运动的模拟可继续，直到轴向力和多个照片吸引力被多个反作用力补偿为止。在有些情况下，可在不使用照片吸引力的情况下找到这样的平衡位置(例如咬合设定)。然而，在有些情况下，仅利用轴向力和多个反作用力可产生不精确的和/或不正确的咬合设定。

例如，有些错位咬合可约束颌的运动自由，使得数字牙颌模型中的牙齿的仅一部分、或者较少的几颗牙齿与相对的颌中的牙齿正常接触。在这样的情况下，数字牙颌模型的上颌在模拟期间可降到该上颌期望的位置之下。

类似的问题可在缺少一颗或多颗牙齿的患者的数字牙颌模型的情况下出现。例如，如果患者在下颌上缺少一颗或多颗磨牙，则数字牙颌模型的上颌的运行的模拟可导致上颌落入缺失的磨牙所位于的孔中(例如在轴向力的作用下)。

对于数字牙颌模型的另一示例问题可当患者具有明显的牙齿倾斜时发生。当牙齿在牙弓(例如颌)中具有与其正常位置明显的偏离时，其可能以错误的舌面接触相对的颌中的一颗或多颗牙齿。这样的情况根据本发明的一个或多个实施例在不使用照片吸引力的情况下可导致数字牙颌模型不正确的咬合设定。也就是说，除其他益处以外，结合来自处于咬合构造的患者的颌的一张或多张照片可改善咬合设定处理的精度，并减少由患者牙齿倾斜引起的不正确的咬合设定的情形。

数字牙颌模型由这样的异常引起的咬合设定的失准的示例比例可相当于大约1mm。在各种实施例中，向数字牙颌模型施加的力可规范化，使得：F_axial＜＜F_photo(Lo)＜＜F_reaction(L_o)，其中F_axial是轴向力(例如轴向力868)，F_photo(Lo)是由尺寸L_o的3D失准所引起的照片吸引力，而F_reaction(L_o)是由具有L_o的深度的牙齿相交引起的反作用力。

尽管可利用经典力学执行运动和咬合设定的模拟，但本发明的一个或多个实施例包括消能粘性运动的方程的使用。这样的实施例可在咬合设定操作中提供更好的稳定性和收敛。

在各种实施例中，可以离散时间步长执行数字牙颌模型(例如数字牙颌模型的一个颌)的运动的模拟。也就是说，可对于离散的一段时间计算并施加作用于数字牙颌模型的多个力，之后可重算并重新施加力。在有些实施例中，作用于数字牙颌模型的多个力(例如轴向力、多个照片吸引力和/或多个反作用力)在特定的时间步长期间可保持恒定。

在咬合设定操作期间，在数字牙颌模型的第二颌可保持固定的同时，可允许数字牙颌模型的第一颌移动。假定第一颌坐标系的原点位于第一颌的质心。第一颌在时间t时的位置可由变换(R(t)、T(t))限定，其中R为旋转分量，而T为平移。连续运动的方程为：

$d/\mathrm{dtR}=(1/\mathrm{\α}){\left({\hat{I}}^{-1}M\right)}^{x}R---\left(6\right)$

d/dtT＝(1/α)(F/m)(7)

其中：

I是第一颌相对于绕第一颌的质心的旋转的惯性张量；

是变换至第二颌的坐标系的惯性张量；

α＞1是粘度常数；

m是第一颌的质量；

F是总的施加力；以及

M是总的施加力矩。

对于任何3D矢量V，算子V^x限定为：

$\left(\begin{array}{ccc}0& -V_3& V_2\\ V_3& 0& -V_1\\ -V_2& V_1& 0\end{array}\right)---\left(8\right)$

在有些实施例中，粘度常数α和数值解的时间步长在模拟期间可改变，以便缩短处理时间。

图8B图示根据本发明的一个或多个实施例的在咬合设定位置的图8A的数字牙颌模型。在图8A的图示中，数字牙颌模型851的上颌853和下颌855已到达稳定的咬合设定位置。

在有些实施例中，当轴向力、多个照片吸引力和多个反作用力达到平衡时，可报告咬合设定。例如，当在数字牙颌模型中没有固定的颌(例如上颌853)在运动的模拟中大致停止移动时，可报告咬合设定。

在有些实施例中，当不固定的颌对于至少两个连续的时间步长保持在大致相同的位置时，运动的模拟可终止。然而，由于可选择不同数量的时间步长，所以实施例不如此受限制。

报告咬合设定可包括在显示器(例如在计算机监视器)上提供数字牙颌模型的咬合设定(例如处于咬合构造)的视觉指示。咬合设定可包括处于咬合构造的数字牙颌模型851的上颌853和下颌855。在各种实施例中，报告咬合设定可包括打印处于咬合构造的数字牙颌模型851的图像(例如在耦联至计算装置的打印装置上)。

本发明的实施例的测试已表明，照片吸引力的计算不阻碍数字牙颌模型的颌的运动的模拟(例如与仅用轴向力和多个反作用力的运动的模拟对比)。普通的计算装置可在大约几秒中提供咬合设定的收敛。本发明的一个或多个实施例的附加益处包括的事实是，操作者为了使咬合设定操作收敛于精确的解决方案，不需要可能如用有些先前方法的情况下那样使不固定的颌沿6个自由度移动。

图9图示根据本发明的一个或多个实施例的具有下颌的模拟解剖运动的数字牙颌模型。数字牙颌模型951可包括下颌955-1、955-N相对于上颌953的解剖运动975的模拟。上颌953和下颌955-1、955-N可属于例如一个或多个IDDS的3D数据集的一部分。

相对于图9，下颌955-1的实线轮廓表示相对于上颌953处于打开构造的下颌。下颌955-N的虚线轮廓表示相对于上颌953处于闭合构造的下颌。3D数字牙颌模型951可显示处于包括打开构造、闭合构造以及在打开与闭合之间的构造的多种构造的下颌。

操作者(例如牙科专业人员)可给处于多个相对位置(例如打开位置、闭合位置以及在打开位置与闭合位置之间的一个或多个不同的相对位置)的患者的颌的至少一部分拍多张2D图像(例如照片、X射线等)。多张2D图像可包括和/或提供用于2D数据集的数据。

如在此所描述地，分别源自患者的颌的至少一部分的2D图像的多个2D数据集可包括标记在患者的颌上的多个x点。2D数据集可包括2D图像和/或标记在2D图像上的点(例如利用显示2D图像的GUI)。患者的颌的每个2D图像可具有标记在患者的颌上的对应的x点。例如，标记在下颌侧切牙的尖端上的x点可标记在每个2D图像的下颌侧切牙的尖端上，以帮助提供用于映射至3D数字牙颌模型的2D图像之间的一致性。

3D数字牙颌模型351可包括与标记在多张2D图像上的x对应地标记在3D数字牙颌模型351上的多个X点(例如X点958)。对于每个X点，多个G^-1(x)点(例如G^-1(x)点960-1、960-2、…、960-N)如在此所描述地可映射至3D数字牙颌模型951。尽管在图9中仅图示了一个X点958和对应的G^-1(x)点960-1、960-2、…、960-N，但由于可使用多个X点和对应的G^-1(x)点，所以实施例不如此地受限制。

在一个或多个实施例中，对于每个X点映射至3D数字牙颌模型的多个G^-1(x)点可为推断下颌955-1、955-N相对于上颌953的运动范围975提供基础。如在此所描述地，多个G^-1(x)点可通过将2D数据的坐标系变换至3D数据集的坐标系来映射至3D数字牙颌模型。

有些实施例可包括为3D数字牙颌模型951中的下颌955-1、955-N确定枢轴点976(例如颌骨关节或者TMJ)。例如，与第一牙齿相关并与多张2D图像相关的多个G^-1(x)点(例如G^-1(x)点960-1、960-2、…、960-N)的坐标可用于确定由G^-1(x)点形成的弧的焦点。实施例不局限于使用该方法来确定下颌的枢轴点。

图10图示根据本发明的一个或多个实施例用于数字牙颌建模的系统。在图10所图示的系统中，系统包括计算装置1080，该计算装置1080具有耦联至该计算装置1080的多个部件。计算装置1080包括处理器1081和存储器1082。存储器如在此所描述地可包括各种类型的信息，包括数据1083和可执行的指令1084。

存储器和/或处理器可位于计算装置1080上或者在有些实施例中位于装置之外。同样地，如在图10的实施例中所图示地，系统可包括网络接口1085。这样的接口可虑及在另一网络计算装置上处理，或者这样的装置可用于获得关于患者的信息或者供在此提供的各种实施例使用的可执行的指令。

如在图10的实施例中所图示地，系统可包括一个或多个输入和/或输出接口1086。这样的接口可用于使计算装置与一个或多个输入或输出装置连接。

例如，在图10所图示的实施例中，系统包括与扫描装置1087、照相机底座1088、输入装置1089(例如键盘、鼠标等等)、显示装置1090(例如监视器)和打印机1091的连接。输入/输出接口1086可接收可存储在数据存储装置(例如存储器1082)中并表示与患者的上颌和患者的下颌对应的数字牙颌模型的数据。

在有些实施例中，扫描装置1087可构造成扫描患者的上颌的物理模子和患者的下颌的物理模子。在一个或多个实施例中，扫描装置1087可构造成直接扫描患者的上颌和/或下颌。扫描装置可构造成向关联模块1093输入数据。

照相机底座1088可从诸如数字照相机或者打印照片扫描器的成像装置(例如2D成像装置)接收输入。来自成像装置的输入可存储在数据存储装置1082中。来自成像装置的输入可表示例如处于咬合构造的患者的上颌和患者的下颌的照片。来自成像装置的输入可包括表示标记在照片上的点的数据。

处理器1081可构造成在显示器1090(例如在依附处理器1081运转的GUI上和在显示器1090上可视)上提供照片和/或数字牙颌模型的视觉指示。GUI可构造成允许用户将一个或多个点标记在照片和/或数字牙颌模型上。经由GUI标记的这样的点可作为数据由处理器1081接收和/或存储在存储器1082中。处理器1081可构造成将标记在照片上的点映射至数字牙颌模型，并在显示器1090上提供一者或两者(标记在照片上的点和映射至数字牙颌模型的点)的视觉指示。

除其他信息类型以外，这样的连接还可虑及图像信息(例如扫描图像或数字图片等)或指令(经由键盘输入)的输入和/或输出。尽管有些实施例可分布在一个或多个网络内的各种计算装置当中，但如图10所图示的这样的系统在虑及在此讨论的信息的获取、计算和/或分析方面是有益的。

与数据存储装置1082结合的处理器1081可与数据和/或应用模块1092相关。与数据存储装置1082结合的处理器1081可存储和/或利用数据和/或执行指令，以便为数字牙颌建模提供多个应用模块。

这样的数据可包括在此描述的3D数字牙颌模型1051(例如包括第一颌和第二颌)和(例如与3D数字牙颌模型1051的颌对应的患者的颌的)多张2D图像1050。这样的应用模块可包括关联模块1093、位置模块1095和/或显示模块1097。

关联模块1093可构造成使一张或多张2D图像1050与3D数字牙颌模型1051关联。例如，关联模块1093可构造成将标记在一张或多张2D图像1050上的点从与该一张或多张2D图像1050相关的坐标系变换至与3D数字牙颌模型1051相关的坐标系。

位置模块1095可与关联模块1093相关，并构造成基于关联模块1093的输入来咬合设定数字牙颌模型的第一颌和第二颌。也就是说，位置模块1095可提供在此描述的3D数字牙颌模型的颌的相对位置和运动模拟。在一个或多个实施例中，在咬合设定操作期间，位置模块1095可构造成使用标记在2D图像上并从2D变换至3D坐标系的点作为标记在3D数字牙颌模型上的对应点的运动目标。

根据一个或多个实施例，位置模块1095可构造成基于关联模块1093的输出模拟数字牙颌模型的下颌相对于上颌的解剖运动。例如，关联模块这样的输入可包括标记在多张2D图像上的点从与该多张2D图像相关的坐标系变换至与3D数字牙颌模型相关的坐标系的变换。位置模块可构造成如在此所描述地为下颌确定3D数字牙颌模型上的枢轴点和/或推断3D数字牙颌模型的下颌相对于上颌的运动范围。

显示模块1097可与关联模块1093和位置模块1095相关。显示模块1097可构造成提供3D数字牙颌模型的显示和/或患者的颌的2D图像。例如，显示模块可提供从位置模块1095输出的解剖运动的模拟的显示。显示模块1097可经由显示器1090提供这样的显示。

显示模块1097的功能性(例如经由GUI)可允许用户将点标记在2D图像上和将对应点标记在3D数字牙颌模型上。根据显示模块1097提供2D图像和3D数字牙颌模型的同时显示的实施例，能改善标记在2D图像和3D数字牙颌模型上的点的对应(例如可减小对应点之间的偏离)。

尽管在此已图示并描述了特定的实施例，但本领域的普通技术人员应意识到的是，适于实现相同技术的任何布置可代替示出的特定的实施例。本发明意在包括本发明的各种实施例随便什么的适应或变化。

应理解的是，术语“一”、“一个或多个”、“多个”或“至少一个”的使用全部应解释成是存在一个或多个指项。另外，应理解的是，以说明性方式而不是限制性方式作出以上的说明。在回顾以上的说明时，以上实施例及在此未具体描述的其他实施例的组合对本领域的技术人员显而易见。

应理解的是，当元件称为“在另一元件上”、“连接至另一元件”或“与另一元件耦联”时，其可直接在另一元件元件上、与另一元件元件直接连接或者与另一元件元件直接耦联，或者可存在居间元件。相反，如果元件称为“直接在另一元件上”、“直接连接至另一元件”或“与另一元件直接耦联”，则不存在居间元件或层。如在此所使用地，术语“和/或”包括相关的列出项中的一个或多个随便什么的组合。

应理解的是，尽管术语第一、第二等在此可用于描述各种元件，但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于使一个元件区别于另一元件。因此，在不偏离本发明的教导的情况下，第一元件可称为第二元件。

本发明的各种实施例的范围包括其中使用以上结构和方法的任何其他应用。因此，与所附的权利要求授权的等同的完整范围一起，应参考这样的权利要求确定本发明的各种实施例的范围。

在前述具体实施方式中，为了组织本发明，在单个实施例中将各种特征分组到一起。本发明的该方法不应解释成反映如下意图：本发明的实施例需要比在每项权利要求中明确叙述的多的特征。

相反，如所附权利要求反映地，发明的主题在于比单个公开的实施例的全部特征少的特征。因此，在每项权利要求其本身作为单独的实施例的情况下，所附的权利要求由此并入具体实施方式。

Claims (17)

1.一种用于数字牙颌建模的方法，包括：

接收三维数据集，所述三维数据集包括三维数字牙颌模型的第一颌与第二颌；

接收与所述第一颌和所述第二颌的至少一部分对应的二维数据集；

通过将二维数据的坐标系变换成所述三维数据集的坐标系，来使所述二维数据集的所述二维数据映射至所述三维数字牙颌模型；

基于映射至所述三维数据集的所述二维数据，相对于所述第二颌定位所述第一颌；

将映射至所述三维数据集的所述二维数据的至少一部分用作所述三维数字牙颌模型中的所述第一颌相对于所述第二颌的运动的目标；以及

咬合设定所述三维数字牙颌模型的所述第一颌和所述第二颌。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括从来自源组的源接收所述三维数据集的第一部分，所述源组包括：

患者的牙齿的扫描；以及

所述患者的牙齿的物理模型的一个或多个扫描。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法包括从显示所述三维数字牙颌模型的图形用户接口接收所述三维数据集的第二部分；以及

其中所述三维数据集的所述第二部分包括标记在所述第一颌或所述第二颌上的至少三个点。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括从二维成像装置接收所述二维数据集的第一部分。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述方法包括从显示二维图像的图形用户接口接收与所述第一颌和所述第二颌的所述一部分相对应的所述二维数据集的第二部分；以及

其中所述二维数据的所述第二部分包括标记在所述二维图像上的至少三个点。

6.根据权利要求1所述的方法，其中相对于所述第二颌定位所述第一颌包括：根据与患者相关的咬合类别设定所述第一颌的初始位置，其中所述二维数据集和所述三维数据集是基于所述患者的。

7.根据权利要求1所述的方法，其中相对于所述第二颌定位所述第一颌包括：

保持所述第二颌固定；以及

模拟所述第一颌相对于所述第二颌的运动。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：基于映射至所述三维数字牙颌模型中的所述三维数据集的所述二维数据，模拟所述第一颌相对于所述第二颌的解剖运动。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括分割所述三维数字牙颌模型的所述第一颌和所述第二颌上的牙齿。

10.一种用于数字牙颌建模的系统，包括：

三维数字牙颌模型，该三维数字牙颌模型包括第一颌和第二颌；

患者的颌的与所述三维数字牙颌模型的所述颌对应的二维图像；

构造成使所述二维图像与所述三维数字牙颌模型相关联的关联模块；以及

位置模块，所述位置模块与所述关联模块相相关，并构造成基于所述关联模块的输出，咬合设定所述三维数字牙颌模型的所述第一颌和所述第二颌。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述三维数字牙颌模型的所述第一颌和所述第二颌包括分割的牙齿。

12.根据权利要求10所述的系统，其中所述系统包括与所述关联模块和所述位置模块相关的显示模块，所述显示模块构造成：

提供所述患者的牙齿的所述三维数字牙颌模型和所述二维图像的显示；

接收由用户标记在所述二维图像上的第一数目的点；

接收由用户标记在所述第一颌和所述第二颌上的、与标记在所述二维图像上的多个点相对应的第二数目的点。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述关联模块构造成：将所述第一数目的点从与所述二维图像相关的坐标系变换至与所述三维数字牙颌模型相关的坐标系。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述位置模块构造成：将变换了的所述第一数目的点用作对应的所述第二数目的点的运动的目标。

15.根据权利要求12所述的系统，其中所述系统包括处理器和耦联至所述处理器的数据存储装置，其中所述数据存储装置构造成存储与所述三维数字牙颌模型和所述二维图像相关的数据。

16.根据权利要求12所述的系统，其中所述系统包括扫描装置，所述扫描装置构造成：

扫描患者的上颌的物理模子和患者的下颌的物理模子，所述扫描包括表示所述三维数字牙颌模型的至少一部分的数据；以及

向所述关联模块输入所述数据。

17.根据权利要求12所述的系统，其中所述系统包括扫描装置，所述扫描装置构造成：

扫描患者的上颌和下颌，所述扫描包括表示所述三维数字牙颌模型的至少一部分的数据；以及

向所述关联模块输入所述数据。