ICS號(hào)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號(hào)T/CAB中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CABXXXX—20XX牙冠-牙弓三維向位姿的描述方法Establishmentmethodforreferenceframeofthree-dimensionaldentalarchpositionevaluation20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)發(fā)布T/CABXXXX—20XXT/CABXXXX—20XX版權(quán)保護(hù)文件版權(quán)所有歸屬于該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布機(jī)構(gòu)。除非有其他規(guī)定，否則未經(jīng)許可，此發(fā)行物及其章節(jié)不得以其他形式或任何手段進(jìn)行復(fù)制、再版或使用，包括電子版，影印件，或發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)及內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)等。使用許可可于發(fā)布機(jī)構(gòu)獲取。目次前言 2引言 31范圍 42規(guī)范性引用文件 43術(shù)語(yǔ)和定義 43.1鼻額縫中心點(diǎn) 43.2眶耳平面 53.3雞冠點(diǎn) 63.4頦孔下緣點(diǎn) 63.5頦結(jié)節(jié)點(diǎn) 63.6臨床冠中心點(diǎn) 63.7咬合線 74總則 75牙冠-牙弓三維向位姿描述方法 86牙冠相對(duì)于牙弓三維向位姿的描述方法 11參考文獻(xiàn) 12前言本文件按照GB/T1.1─2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。本文件由XXXX提出。本文件由中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)歸口。本文件起草單位：四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院、中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院、南京醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院，武漢大學(xué)口腔醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬口腔醫(yī)院、山東大學(xué)附屬口腔醫(yī)院、青島大學(xué)附屬醫(yī)院、吉林大學(xué)口腔醫(yī)院、河北醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院、南昌大學(xué)附屬口腔醫(yī)院、遵義醫(yī)科大學(xué)、大連大學(xué)附屬口腔醫(yī)院、四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院、浙江新亞醫(yī)療科技股份有限公司、合肥美亞光電技術(shù)股份有限公司。本文件主要起草人：白丁、徐暉、房兵、徐璐璐、王林、嚴(yán)斌、林軍、賀紅、劉月華、魏福蘭、袁曉、胡敏、盧海燕、李志華、管曉燕、王明鋒、郭永文、薛超然、王沛棋、陳媛媛、陳賢明、邵宏偉。本文件為首次發(fā)布。引言牙冠-牙弓三維向位置和姿態(tài)描述是口頜面疾病診療的基礎(chǔ)，涉及疾病診斷、方案制訂、復(fù)診監(jiān)控和療效評(píng)價(jià)等多個(gè)方面?？谇活M面錐形束CT?（ConeBeamComputerTomography，CBCT）、頭部螺旋CT（SpiralCT）和口內(nèi)掃描技術(shù)給牙頜面形態(tài)學(xué)評(píng)估帶來了豐富的三維信息；但是，不同醫(yī)生和學(xué)者對(duì)牙冠-牙弓三維向位姿描述的方法存在差異，目前對(duì)于牙冠-牙弓三維向位姿描述的方法尚無可以參考的標(biāo)準(zhǔn)。描述方法的差異導(dǎo)致測(cè)量分析結(jié)果的可比性不強(qiáng)，一定程度上阻礙了臨床技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和學(xué)術(shù)成果的交叉互證。同時(shí)，在大數(shù)據(jù)和人工智能輔助的運(yùn)算或模型建立時(shí)，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化的描述方法，基于不同方法得出的數(shù)據(jù)無法納入同一模型運(yùn)算，不利于數(shù)據(jù)和資源的高效利用。因此，目前亟需建立牙冠-牙弓三維向位姿描述方法的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，以利于學(xué)術(shù)和臨床技術(shù)在不同中心的交流、交互驗(yàn)證和推廣，以最終形成標(biāo)準(zhǔn)化、可公認(rèn)的學(xué)術(shù)理論和臨床技術(shù)，推動(dòng)口腔醫(yī)學(xué)的技術(shù)進(jìn)步和學(xué)科發(fā)展，提高醫(yī)療質(zhì)量；同時(shí)，在大數(shù)據(jù)和人工智能的賦能下，標(biāo)準(zhǔn)化的牙冠-牙弓三維向位姿描述方法的應(yīng)用將帶來多中心、海量數(shù)據(jù)的同質(zhì)化，催生高效實(shí)用的大模型出現(xiàn)，在口頜面形態(tài)評(píng)價(jià)、診斷、方案設(shè)計(jì)和復(fù)診監(jiān)控等多個(gè)方面帶來技術(shù)的革新和效能提升。本文件參考了近二十年來數(shù)字化口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)，在牙冠-牙弓三維向位姿的描述方法方面形成專家共識(shí)，彌補(bǔ)了目前國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)的空白，為全國(guó)各級(jí)各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)從事口腔診療的醫(yī)師提供參考，旨在提高我國(guó)口腔頜面部疾病診療的臨床和學(xué)科發(fā)展水平。牙冠-牙弓三維向位姿的描述方法1范圍本文件闡述了牙冠-牙弓三維向位姿的描述方法。本文件適用于各級(jí)醫(yī)院的從事口腔頜面部疾病診療的醫(yī)師、助理醫(yī)師、護(hù)理人員，在進(jìn)行口腔頜面部?？茩z查、疾病診斷、方案制訂、復(fù)診監(jiān)控和療效評(píng)價(jià)等醫(yī)療活動(dòng)時(shí)可參考使用。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1鼻額縫中心點(diǎn)（mid-Nasofrontalsuture,N）位于左右鼻骨之間的兩條鼻額縫相交的點(diǎn)（圖1紅點(diǎn)所示）。鼻額縫（Nasofrontalsuture）為鼻骨上緣與額骨鼻突相連形成的骨縫。左右雙側(cè)鼻骨與額骨鼻突相連形成左右兩條鼻額縫，兩條鼻額縫相交的點(diǎn)位于左右鼻骨之間，即鼻額縫中心點(diǎn)（mid-Nasofrontalsuture,N）。注：從矢狀向上觀察，鼻額縫中心點(diǎn)與頭顱定位側(cè)位片上的鼻額縫最前點(diǎn)重合。圖1.3.2眶耳平面眶耳平面由雙側(cè)眶下緣最下點(diǎn)連線的中點(diǎn)（midpointoftheleftandrightOrbital,mid-Or）、左側(cè)外耳道最上點(diǎn)（leftPorion,l-Po）和右側(cè)外耳道最上點(diǎn)（rightPorion,r-Po）三點(diǎn)確定（如圖2所示）。注：該眶耳平面為三維空間中的平面。圖2.3.3雞冠點(diǎn)雞冠（CristaGalli，CG）??是位于顱前窩的篩骨垂直板向上延伸形成的三角形尖峰狀骨性突起結(jié)構(gòu)，因形似雞冠而得名。雞冠點(diǎn)為該骨性突起的頂點(diǎn)。注：從冠狀位觀察，雞冠位于頜面結(jié)構(gòu)的中軸線處3.4頦孔下緣點(diǎn)頦孔（MentalForamen）??是下頜骨外側(cè)面上的孔洞結(jié)構(gòu)，它是下頜管的出口；下牙槽神經(jīng)血管束經(jīng)此出口穿出形成頦神經(jīng)。頦孔下緣點(diǎn)（infra-MentalForamen,Ment-F）,是頦孔骨性結(jié)構(gòu)的最下緣點(diǎn)。3.5頦結(jié)節(jié)點(diǎn)頦結(jié)節(jié)（MentalTubercle）??是位于下頜骨前部外側(cè)、正中聯(lián)合兩側(cè)的一對(duì)骨性隆起，該骨性隆起最凸點(diǎn)連線的中點(diǎn)，為頦結(jié)節(jié)點(diǎn)（mid-MentalTubercle,MT，如圖3紅點(diǎn)所示）.圖3.3.6臨床冠中心點(diǎn)（FA點(diǎn)）臨床冠??是指牙冠暴露于口腔并未被牙齦覆蓋的部分，牙齒臨床冠中心點(diǎn)（FacialAxispointoftheClinicalCrown,FA點(diǎn)）??是??在牙齒臨床冠的頰（唇）面??長(zhǎng)軸上，位于齦緣與牙合（切）緣之間的??等分點(diǎn)即中點(diǎn)。3.7咬合線咬合線由下頜牙弓的咬合線確定，即從下頜牙弓的牙合面觀察，經(jīng)過大部分下頜后牙頰尖點(diǎn)和下前牙切緣的一條光滑連續(xù)弧線為咬合線（如圖4紅色弧線所示）。當(dāng)上下頜牙弓咬合在一起時(shí)，上頜牙弓的咬合線與下頜牙弓的咬合線重合。咬合線代表的是理想牙弓的形態(tài)、牙齒達(dá)到正常咬合時(shí)所處的位置。圖4.4總則4.1本標(biāo)準(zhǔn)制訂的牙冠-牙弓三維向位姿的描述方法，包括建立牙冠-牙弓三維向位姿描述的參考系、確定牙冠-牙弓的標(biāo)志點(diǎn)、描述牙冠或牙弓相對(duì)于參考系的位置和姿態(tài)。以上描述方法所依托的數(shù)據(jù)包括但不限于口腔頜面CBCT、頭部螺旋CT、口內(nèi)掃描及面部掃描數(shù)據(jù)。4.2建立牙冠-牙弓三維向位姿描述的參考系，可以是顱面全局參考系、頜骨局部參考系和牙弓局部參考系，分別用于評(píng)價(jià)牙冠或牙弓相對(duì)于顱面部、頜骨的三維向位姿，或牙冠相對(duì)于牙弓的三維向位姿。4.3確定牙冠-牙弓的標(biāo)志點(diǎn)，為能夠代表牙冠、牙弓片段或整個(gè)牙弓空間位置和姿態(tài)的解剖標(biāo)志點(diǎn)。4.4描述牙冠或牙弓相對(duì)于顱面部或頜骨的位置和姿態(tài)時(shí)，采用六自由度，即前后、上下、左右三個(gè)平移自由度，和俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，用以描述牙冠或牙弓相對(duì)于顱面部的三維向位置和三維向旋轉(zhuǎn)。4.5描述牙冠相對(duì)于牙弓的位置和姿態(tài)時(shí)，采用六自由度，即近遠(yuǎn)中向、牙合齦向、唇/頰舌向三個(gè)平移自由度，和軸傾角度、轉(zhuǎn)矩角度、扭轉(zhuǎn)角度三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，用以描述牙冠相對(duì)于牙弓的三維向位置和三維向旋轉(zhuǎn)。5牙冠-牙弓三維向位姿描述方法5.1牙冠-牙弓三維向位姿描述按照以下方法進(jìn)行：5.1.1基于頭部螺旋CT、面部掃描或口腔頜面CBCT影像數(shù)據(jù)，建立牙冠-牙弓三維向位姿描述的參考系，可以是顱面全局參考系或頜骨局部參考系，用于評(píng)價(jià)牙冠相對(duì)于全顱面部或頜骨的三維向位姿；5.1.2確定牙冠或牙弓的標(biāo)志點(diǎn)，該標(biāo)志點(diǎn)為能夠代表牙冠、牙弓片段或整個(gè)牙弓空間位置和姿態(tài)的解剖標(biāo)志點(diǎn)；5.1.3采用六自由度描述牙冠或牙弓相對(duì)于顱面部或頜骨的位置和姿態(tài)，即前后、上下、左右三個(gè)平移自由度，和俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度；基于上述六個(gè)自由度描述牙冠或牙弓相對(duì)于顱面全局參考系或頜骨局部參考系的三維向位置和三維向旋轉(zhuǎn)。5.2以通過鼻額縫中心點(diǎn)建立的顱面全局參考系為例，說明上頜牙弓相對(duì)于顱骨的位姿描述方法：5.2.1基于頭部螺旋CT數(shù)據(jù)，以坐標(biāo)系的方式建立顱面全局參考系：以鼻額縫中心點(diǎn)為原點(diǎn)，確定經(jīng)過鼻額縫中心點(diǎn)且與眶耳平面平行的平面為水平面，經(jīng)過鼻額縫中心點(diǎn)與雞冠點(diǎn)、且與水平面垂直的平面為矢狀面，經(jīng)過鼻額縫中心點(diǎn)且分別與水平面、矢狀面垂直的平面為冠狀面；經(jīng)原點(diǎn)分別在水平面、矢狀面、冠狀面方向上建立坐標(biāo)軸，分別為X軸（水平向）、Y軸（矢狀向）、Z軸（垂直向）如圖5所示；圖5.5.2.2在頭部螺旋CT影像上，確定上頜牙弓的標(biāo)志點(diǎn)，該標(biāo)志點(diǎn)為能夠代表整個(gè)上牙弓空間位置和姿態(tài)的解剖標(biāo)志點(diǎn)：由雙側(cè)上頜中切牙近中切角連線的中點(diǎn)和左右側(cè)上頜第一磨牙的近中頰尖點(diǎn)三個(gè)標(biāo)志點(diǎn)組成；該三個(gè)標(biāo)志點(diǎn)確定的平面代表上頜牙弓所在平面；通過雙側(cè)上頜中切牙近中切角連線的中點(diǎn)、左右側(cè)上頜第一磨牙的近中頰尖點(diǎn)連線的中點(diǎn)，并與上頜牙弓所在平面垂直的平面為上頜牙弓矢狀面；5.2.3采用六自由度描述上頜牙弓相對(duì)于顱骨的位置和姿態(tài)，即前后、上下、左右三個(gè)平移自由度，和俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度；以5.2.2所述三個(gè)標(biāo)志點(diǎn)在5.2.1所述坐標(biāo)系中的位置描述上頜牙弓在前后、上下、左右三個(gè)平移自由度上的空間位置；以5.2.2所述上頜牙弓所在平面與5.2.1所述水平面的夾角為俯仰角度，5.2.2所述上頜牙弓所在平面與5.2.1所述矢狀面的夾角為滾轉(zhuǎn)角度，5.2.2所述上頜牙弓矢狀面與5.2.1所述矢狀面的夾角為偏航角度；以上述三個(gè)角度描述上頜牙弓在俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)三個(gè)自由度上的三維向旋轉(zhuǎn)。5.3以下頜骨局部參考系為例，說明下頜牙弓相對(duì)于下頜骨的位姿描述方法：5.3.1基于口腔頜面CBCT影像數(shù)據(jù)，以坐標(biāo)系的方式建立下頜骨局部參考系：以左右側(cè)頦孔下緣點(diǎn)連線的中點(diǎn)為原點(diǎn)，以左側(cè)頦孔下緣點(diǎn)、右側(cè)頦孔下緣點(diǎn)、頦結(jié)節(jié)點(diǎn)三點(diǎn)確定的平面為水平面，經(jīng)過原點(diǎn)和頦結(jié)節(jié)點(diǎn)并垂直于水平面的平面為矢狀面，經(jīng)過原點(diǎn)且垂直于水平面和矢狀面的平面為冠狀面；經(jīng)原點(diǎn)分別在水平面、矢狀面、冠狀面方向上建立坐標(biāo)軸，分別為X軸（水平向）、Y軸（矢狀向）、Z軸（垂直向）如圖6所示；圖6.5.3.2在口腔頜面CBCT影像上，確定下頜牙弓的標(biāo)志點(diǎn)，該標(biāo)志點(diǎn)為能夠代表整個(gè)下牙弓空間位置和姿態(tài)的解剖標(biāo)志點(diǎn)：由雙側(cè)下頜中切牙近中切角連線的中點(diǎn)和左右側(cè)下頜第一磨牙的近中頰尖點(diǎn)三個(gè)標(biāo)志點(diǎn)組成；該三個(gè)標(biāo)志點(diǎn)確定的平面代表下頜牙弓所在平面；通過雙側(cè)下頜中切牙近中切角連線的中點(diǎn)、左右側(cè)下頜第一磨牙的近中頰尖點(diǎn)連線的中點(diǎn)，并與下頜牙弓所在平面垂直的平面為下頜牙弓矢狀面；5.3.3采用六自由度描述下頜牙弓相對(duì)于下頜骨的位置和姿態(tài)，即前后、上下、左右三個(gè)平移自由度，和俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度；以5.3.2所述三個(gè)標(biāo)志點(diǎn)在5.3.1所述坐標(biāo)系中的位置描述下頜牙弓在前后、上下、左右三個(gè)平移自由度上的空間位置；以5.3.2所述下頜牙弓所在平面與5.3.1所述水平面的夾角為俯仰角度，5.3.2所述下頜牙弓所在平面與5.3.1所述矢狀面的夾角為滾轉(zhuǎn)角度，5.3.2所述下頜牙弓矢狀面與5.3.1所述矢狀面的夾角為偏航角度；以上述三個(gè)角度描述下頜牙弓在俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)三個(gè)自由度上的三維向旋轉(zhuǎn)。6牙冠相對(duì)于牙弓三維向位姿的描述方法牙冠相對(duì)于牙弓的三維向位姿描述按照以下方法進(jìn)行：6.1基于口內(nèi)掃描或數(shù)字化牙列模型數(shù)據(jù)，建立牙冠三維向位姿描述的參考系，即牙弓局部參考系，建議以咬合線作為牙弓局部參考系；6.2確定牙合齦向、近遠(yuǎn)中向和唇/頰舌向三個(gè)平移自由度的方向：以咬合線所在的平面為牙合平面，垂直于牙合平面的方向?yàn)檠篮淆l向，沿著咬合線的方向?yàn)榻h(yuǎn)中向，垂直于近遠(yuǎn)中向且垂直于牙合齦向的方向?yàn)榇?頰舌向；6.3確定軸傾角度、轉(zhuǎn)矩角度、扭轉(zhuǎn)角度三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的方向：以咬合線為旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)為轉(zhuǎn)矩角度，以唇/頰舌向?yàn)樾D(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)為軸傾角度，以牙合齦向?yàn)樾D(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)為扭轉(zhuǎn)角度；6.4在口內(nèi)掃描數(shù)據(jù)或數(shù)字化牙列模型上，確定牙冠標(biāo)志點(diǎn)，該標(biāo)志點(diǎn)為能夠代表牙冠空間位置和姿態(tài)的解剖標(biāo)志點(diǎn)；6.5采用六自由度描述牙冠相對(duì)于牙弓的位置和姿態(tài)，即近遠(yuǎn)中向、牙合齦向、唇/頰舌向三個(gè)平移自由度，和軸傾角度、轉(zhuǎn)矩角度、扭轉(zhuǎn)角度三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，基于上述六個(gè)自由度描述牙冠相對(duì)于牙弓的三維向位置和三維向旋轉(zhuǎn)。

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