CN117752446A - 带翼固定修复体的优化方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种带翼固定修复体的优化方法及设备，该优化方法包括：建立修复体的翼板粘接于牙列的三维有限元模型；向牙列加载咬合信息；对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的初始应力云图；基于初始应力云图，确定粘接界面是否存在应力集中区域；应力集中区域为粘接界面上应力值大于或等于预设应力值的区域；在粘接界面存在应力集中区域的情况下，优化翼板的几何形状，以减小应力集中区域的面积或消除应力集中区域。本方案可有效延长带翼固定修复体的整体使用寿命，获得良好的远期修复效果。

Description

带翼固定修复体的优化方法及设备

技术领域

本申请涉及口腔医学技术领域，尤其涉及一种带翼固定修复体的优化方法及设备。

背景技术

带翼固定修复体通常采用陶瓷或树脂材料制成，用于临时或永久修复小范围牙列缺损。由于该修复体中的翼板面积较小，且在佩戴过程中无需对位于牙列的缺牙间隙两侧的自然牙进行磨切，因此具有良好的应用前景。

在实际应用中，修复体的翼板通常粘接于邻近缺牙间隙的自然牙的侧面。由于修复体的翼板主要由医生依靠个人经验设计，忽视了患者口腔内部的咬合特点，不利于修复体在口腔内部的长期稳定服役，影响远期修复治疗效果。

发明内容

本申请实施例提供一种带翼固定修复体的优化方法及设备，以解决相关技术存在的问题，技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种带翼固定修复体的优化方法，包括：建立修复体的翼板通过粘接剂粘接于牙列的三维有限元模型；向牙列加载咬合信息；咬合信息为从患者的口腔内部采集得到；对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的初始应力云图；初始应力云图用于表征翼板处于初始状态时，粘接界面各处的应力值；基于初始应力云图，确定粘接界面是否存在应力集中区域；应力集中区域为粘接界面上应力值大于或等于预设应力值的区域；在粘接界面存在应力集中区域的情况下，优化翼板的几何形状，以减小应力集中区域的面积或消除应力集中区域。

在一种实施方式中，优化翼板的几何形状，包括如下至少之一：在三维有限元模型中，优化翼板的面积；在三维有限元模型中，优化翼板的厚度。

在一种实施方式中，在三维有限元模型中，优化翼板的面积，包括：将翼板的面积增加预设面积，使翼板处于第1次优化状态；对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的第一应力云图；第一应力云图用于表征翼板处于第1次优化状态时，粘接界面各处的应力值；将第一应力云图与初始应力云图进行比较，确定应力集中区域是否减小；若应力集中区域的面积减小，则迭代增加翼板的面积；否则，迭代减小翼板的面积。

在一种实施方式中，该优化方法还包括：在第i次迭代增加或迭代减小翼板的面积后，对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的第i应力云图；第i应力云图用于表征翼板处于第i次优化状态时，粘接界面各处的应力值；i为大于等于2的整数；将第i应力云图与第i-1应力云图进行比较，确定应力集中区域是否减小；若应力集中区域的面积减小，则继续对翼板执行相应的迭代；否则，停止迭代并将翼板处于第i-1次优化状态时的几何形状作为目标翼板。

在一种实施方式中，若应力集中区域的面积减小，则继续对翼板执行相应的迭代，包括：若应力集中区域的面积减小，且翼板处于第i次优化状态时的面积位于预设面积范围内，则继续对翼板执行相应的迭代；预设面积范围为翼板处于初始优化状态时的面积的0.5倍～1.5倍。

在一种实施方式中，在三维有限元模型中，牙列具有缺牙间隙，修复体的翼板与牙列中邻近缺牙间隙的自然牙粘接；

增加翼板的面积包括：在自然牙的外表面上，将翼板的外周缘的至少部分区域向外延伸预设面积；和/或，减小翼板的面积包括：在自然牙的外表面上，将翼板的外周缘的至少部分区域向内缩减预设面积。

在一种实施方式中，在三维有限元模型中，优化翼板的厚度包括：将翼板的厚度增加预设厚度，使翼板处于第1次优化状态；对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的第一应力云图；第一应力云图用于表征翼板处于第1次优化状态时，粘接界面各处的应力值；将第一应力云图与初始应力云图进行比较，确定应力集中区域是否减小；若应力集中区域的面积减小，则迭代增加翼板的厚度；否则，迭代减小翼板的厚度。

在一种实施方式中，该优化方法还包括：在第i次迭代增加或迭代减小翼板的厚度后，对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的第i应力云图；第i应力云图为翼板处于第i次优化状态时，粘接界面各处的应力值；i为大于等于2的整数；将第i应力云图与第i-1应力云图进行比较，确定应力集中区域是否减小；若应力集中区域的面积减小，则继续对翼板执行相应的迭代；否则，将翼板处于第i-1次优化状态时的几何形状作为目标翼板。

在一种实施方式中，若应力集中区域的面积减小，则继续对翼板执行相应的迭代，包括：若应力集中区域的面积减小，且翼板处于第i次优化状态时的厚度位于预设厚度范围内，则继续对翼板执行相应的迭代；预设厚度范围为翼板处于初始优化状态时的厚度的0.5倍～1.5倍。

第二方面，本申请实施例提供了一种带翼固定修复体的优化设备，包括：处理器和存储器，存储器中存储指令，指令由处理器加载并执行，以实现上述任一种实施方式的优化方法。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，上述各方面任一种实施方式中的方法被执行。

上述技术方案中的优点或有益效果至少包括：通过向三维有限元模型中的牙列加载咬合信息，可以模拟患者口腔内部的牙列在进行咬合运动下修复体通过翼板粘接牙列的实际使用情况，这样在对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析时，可获得与实际使用情况更加适配的初始应力云图，进而在利用初始应力云图确定出粘接界面存在应力集中区域的情况下，通过对翼板的几何形状进行优化来减小粘接界面的应力集中区域的面积甚至消除粘接界面的应力集中区域，可使粘接界面的应力分布更加均匀，进而可有效避免因粘接界面断裂而引起修复失效的问题，有利于修复体在口腔内部的长期稳定服役，从而延长修复体的整体使用寿命，获得良好的远期修复效果。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1所示为相关技术中带翼固定修复体的一种结构示意图。

图2所示为本申请一实施例的带翼固定修复体的优化方法的流程示意图。

图3A至图3C所示为利用有限元软件构建修复体的翼板粘接于牙列的三维有限元模型的效果示意图。

图4所示为本申请一实施例的迭代增加翼板面积的流程示意图。

图5A所示为将翼板的面积增加预设面积的效果示意图。

图5B所示为初始应力集中区域的效果示意图。

图5C所示为第一应力集中区域的效果示意图。

图6所示为本申请一实施例的带翼固定修复体的优化设备的结构框图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1所示为相关技术中带翼固定修复体的一种结构示意图。

如图1所示，在相关技术中，带翼固定修复体10(下文中简称修复体)通常包括修复体本体11以及翼板12，翼板12位于修复本体11的两侧；其中，修复体10的翼板12主要由医生根据患者口腔内部情况并依靠个人经验设计，发明人在实施本申请的过程中发现：这种设计方式忽视了患者口腔内部的咬合情况，在使用过程中，修复体10的翼板12与牙列的粘接界面容易出现应力集中区域，使得翼板12与牙列的粘接界面易于断裂而引起修复失效，不利于修复体10在口腔内部的长期稳定服役，影响远期修复治疗效果。

有鉴于此，本申请提供一种修复体翼板的优化方法及设备，可有效解决上述技术问题。下面结合附图对本申请实施例进行详细说明。

图2所示为本申请一实施例的带翼固定修复体的优化方法的流程示意图。如图2所示，该优化方法可以包括如下步骤S110至步骤S150。

步骤S110、建立修复体的翼板粘接于牙列的三维有限元模型。

示例性地，步骤S110包括：利用三维扫描仪扫描患者的牙列，获取牙列的三维模型；其中，请参考3A，牙列20的三维模型具有缺牙间隙20A，例如，牙列包括上颌牙列21和下颌牙列22，位于上颌牙列21的缺牙间隙20A作为牙列20的缺牙间隙20A；基于牙列的三维模型，设计出用于修复缺牙间隙的修复体的三维模型；将牙列的三维模型和修复体的三维模型转换为STL(Standard Tessellation Language，标准镶嵌语言)格式文件；如图3A所示和图3B所示，将牙列20的三维模型的STL格式文件和修复体10的三维模型的STL格式文件均导入有限元软件中，分别生成对应牙列20的有限元模型和对应修复体10的有限元模型；如图3C所示，利用牙列20的有限元模型和修复体10的有限元模型构建修复体10的翼板12粘接于牙列20的三维有限元模型100。

步骤S120、向牙列加载咬合信息。咬合信息为从患者的口腔内部采集得到。

示例性地，咬合信息包括牙列的咬合轨迹、咬合接触位点、咬合压力值、咬合方向和咬合角度。步骤S120中向牙列加载咬合信息可以是：在三维有限元模型中，向牙列加载咬合轨迹、咬合接触位点、咬合压力值、咬合方向和咬合角度。其中，咬合轨迹和咬合接触位点可以利用电子面弓从患者的口腔内部采集得到，咬合压力值可以采用咬合记录仪从患者的口腔内部采集得到。

示例性地，修复体的翼板通过粘接剂与牙列粘接，步骤S120还可以包括：向粘接剂加载粘接信息，粘接信息包括粘接材料和粘接强度。例如，在三维有限元模型中，向粘接剂加载粘接材料和粘接强度等。基于此，可以利用三维有限元模型模拟出修复体的翼板与牙列的实际粘接情况，有利于提高模拟的准确性。

步骤S130、对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的初始应力云图；初始应力云图用于表征翼板处于初始状态时，粘接界面各处的应力值。

步骤S140、基于初始应力云图，确定粘接界面是否存在应力集中区域；应力集中区域为粘接界面上应力值大于或等于预设应力值的区域。

示例性地，步骤S140可以是：从初始应力云图中获取最大应力值；在最大应力值大于或等于预设应力值的情况下，确定出粘接界面存在应力集中区域；在最大应力值小于预设应力值的情况下确定出粘接界面不存在应力集中区域。其中，预设应力值可以根据实际需要进行选择和调整，本申请实施例对预设应力值不作限制。

步骤S150、在粘接界面存在应力集中区域的情况下，优化翼板的几何形状，以减小粘接界面的应力集中区域的面积或消除应力集中区域。

上述方案，通过向三维有限元模型中的牙列加载咬合信息，可以模拟患者口腔内部的牙列在进行咬合运动下修复体通过翼板粘接牙列的实际使用情况，这样在对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析时，可获得与实际使用情况更加适配的初始应力云图，进而在利用初始应力云图确定出粘接界面存在应力集中区域的情况下，通过对翼板的几何形状进行优化来减小粘接界面的应力集中区域的面积甚至消除粘接界面的应力集中区域，可使粘接界面的应力分布更加均匀，进而可有效避免因粘接界面断裂而引起修复失效的问题，有利于修复体在口腔内部的长期稳定服役，从而延长修复体的整体使用寿命，获得良好的远期修复效果。

在一种实施方式中，优化翼板的几何形状，包括如下至少之一：

在三维有限元模型中，优化翼板的面积；

在三维有限元模型中，优化翼板的厚度。

在实际应用中，翼板的面积和/或厚度的改变会影响翼板与牙列的粘接界面的应力分布情况。通过优化三维有限元模型中翼板的面积和/或厚度，可以改变翼板与牙列的粘接界面的应力分布情况，从而起到减小粘接界面应力集中区域的面积或消除粘接界面的应力集中区域的效果。

在一种实施方式中，请一并参阅图4，在三维有限元模型中，优化翼板的面积，包括如下步骤S210至步骤S250。

步骤S210、将翼板的面积增加预设面积，使翼板处于第1次优化状态。示例性地，如图5A至图5C所示，翼板12与牙列20上邻近缺牙间隙20A的一颗自然牙211粘接，将翼板12的面积增加预设面积可以是：在自然牙211的外表面上，将翼板12的外周缘12A的至少部分区域向外延伸(例如延伸至A1处)并使延伸出的面积达到预设面积。其中，预设面积可以根据实际需要进行选择或调整，本申请实施例对此不作限制。翼板12的外周缘12A的至少部分区域可以是翼板12与粘接界面应力集中区域相对的区域，这样可以通过改变翼板12与粘接界面应力集中区域相对的区域处的形状来改变粘接界面的应力分布，从而减小粘接界面应力集中区域的面积或消除粘接界面的应力集中区域。

步骤S220、对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的第一应力云图。第一应力云图用于表征翼板处于第1次优化状态时，粘接界面各处的应力值。

步骤S230、将第一应力云图与初始应力云图进行比较，确定应力集中区域的面积是否减小。

示例性地，步骤S230可以是：从第一应力云图中确定出第一应力集中区域以及从初始应力云图中确定出初始应力集中区域，其中，第一应力集中区域为翼板处于第1次优化状态时，粘接界面的应力值大于或等于预设应力值的区域，初始应力集中区域为翼板处于初始状态时，粘接界面的应力值大于或等于预设应力值的区域；如图4所示，初始应力集中区域可以在获得初始应力云图后且在第1次增加翼板面积之前确定；将第一应力集中区域的面积与初始应力集中区域的面积进行比较；在第一应力集中区域的面积小于初始应力集中区域的面积的情况下，确定出应力集中区域的面积减小。例如，如图5B所示，为从初始应力云图中确定出粘接界面的初始应力集中区域为B11和B21；如图5C所示，为从第一应力云图中确定出粘接界面的第一应力集中区域为B12和B22；将B11与B12的面积进行比较，可以确定出B12的面积小于B11的面积，以及，将B21和B22的面积进行比较，可以确定出B22的面积小于B21的面积。基于此，可以确定出应力集中区域的面积减小。

示例性地，第一应力集中区域和初始应力集中区域可以均包括多个，多个第一应力集中区域和多个初始应力集中区域一一对应，当各第一应力集中区域的面积均小于对应的初始应力集中区域的面积时，确定出应力集中区域的面积减小。

其中，从第一应力云图中确定出第一应力集中区域以及从初始应力云图中确定出初始应力集中区域可以是：将第一应力云图中应力值大于或等于预设应力值的区域作为第一应力集中区域；将初始应力云图中应力值大于或等于预设应力值的区域作为初始应力集中区域。

步骤S240、若应力集中区域的面积减小，则迭代增加翼板的面积。

示例性地，步骤S240中，每次迭代增加翼板的面积均为预设面积，亦即翼板每次迭代增加的面积均相同；并且迭代增加翼板面积的方式与步骤S210中的方式相同，在此不赘述。

步骤S250、否则，迭代减小翼板的面积。示例性地，减小翼板的面积可以是：在自然牙的外表面上，将翼板的外周缘向内缩减预设面积。其中，翼板每次减小的面积相同。例如，如图5A所示，在自然牙211的外表面上，将翼板12的外周缘12A的至少部分区域向内缩减(例如缩减至A2处)并使缩减的面积达到预设面积。

上述方案，先将翼板的面积增加预设面积，以对翼板进行第1次优化，使翼板处于第1次优化状态；再将处于第1次优化状态的翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得第一应力云图；然后利用第一应力云图与初始应力云图中应力集中区域的变化，可确定出通过迭代增加或迭代减小翼板的面积来优化翼板的面积，有利于提高翼板几何形状的优化效率。

在一种实施方式中，优化方法还包括如下步骤S241至步骤S244。

步骤S241、在第i次迭代增加或迭代减小翼板的面积后，对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的第i应力云图。第i应力云图用于表征翼板处于第i次优化状态时，粘接界面各处的应力值；i为大于等于2的整数。

步骤S242、将第i应力云图与第i-1应力云图进行比较，确定应力集中区域的面积是否减小。示例性地，步骤S242可以是：从第i应力云图中确定出第i应力集中区域以及从第i-1应力云图中确定出第i-1应力集中区域，其中，第i应力集中区域为翼板处于第i次优化状态时，粘接界面的应力值大于或等于预设应力值的区域，第i-1应力集中区域为翼板处于第i-1次优化状态时，粘接界面的应力值大于或等于预设应力值的区域；将第i应力集中区域的面积与第i-1应力集中区域的面积进行比较；在第i应力集中区域的面积小于第i-1应力集中区域的面积的情况下，确定出应力集中区域的面积减小。

步骤S243、若应力集中区域的面积减小，则继续对翼板执行相应的迭代。示例性地，如果执行的是迭代增加翼板的面积，则在确定应力集中区域的面积减小的情况下，继续执行迭代增加翼板的面积。如果执行的是迭代减小翼板的面积，则在确定应力集中区域的面积减小的情况下，继续执行迭代减小翼板的面积。

步骤S244、否则，停止迭代并将翼板处于第i-1次优化状态时的几何形状作为目标翼板。

示例性地，如图4所示，以步骤S240中迭代增加翼板的面积为例，迭代增加翼板的面积可以包括如下步骤：

步骤S241a、将翼板的面积增加预设面积，使翼板处于第i次优化状态；

步骤S241b、对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的第i应力云图。

步骤S242a、将第i应力云图与第i-1应力云图进行比较，确定应力集中区域是否减小。

步骤S243a、若应力集中区域的面积减小，则继续对翼板执行迭代增加预设面积。

步骤S244a、否则，停止迭代并将翼板处于第1优化状态时的几何形状作为目标翼板。

例如，在第10次迭代增加翼板的面积后，若翼板处于第10次迭代状态时粘接界面的第十应力集中区域的面积小于翼板处于第9次迭代状态时粘接界面的第九应力集中区域的面积，则对翼板执行第11次迭代增加预设面积；若翼板处于第10次迭代状态时粘接界面的第十应力集中区域的面积大于或等于翼板处于第9次迭代状态时粘接界面的第九应力集中区域的面积，则将翼板处于第9次迭代状态时的几何形状作为目标翼板。

需要说明的是，步骤S250中迭代减小翼板的面积与迭代增加翼板的面积的实现原理相似，在此不赘述。

基于此，通过迭代增加或迭代减小翼板的面积，可自动优化翼板的几何形状，不仅能够有效提高翼板与牙列的适配性，而且能够提高翼板的优化效率，更有助于减少人工手动优化翼板的几何形状而引入的误差。

在一种实施方式中，若应力集中区域的面积减小，则继续对翼板执行相应的迭代，包括：若应力集中区域的面积减小，且翼板处于第i次优化状态时的面积位于预设面积范围内，则继续对翼板执行相应的迭代；预设面积范围为翼板处于初始优化状态时的面积的0.5倍～1.5倍(包括端点值)。

示例性地，翼板处于初始状态时的面积S可以根据如下公式(1)计算得到：

S＝F/μ公式(1)

其中，F为翼板处于初始状态时与牙列的粘接力，μ为翼板与牙列之间的粘接剂的强度。该粘接力可以根据实际需要进行选择和调整，例如当对牙列的缺牙间隙进行临时修复体时，则可设置粘接力为第一粘接力；当对牙列的缺牙间隙进行永久修复体时，则可设置粘接力为第二粘接力；其中，第二粘接力远大于第一粘接力。

上述方案，在第i应力云图的应力集中区域的面积小于第i-1应力云图的应力集中区域的面积的情况下，通过设置翼板处于第i次优化状态时的面积位于预设面积范围内，才继续对翼板执行相应的迭代，有利于将翼板的面积限制在合适范围内，确保翼板与牙列粘接后具有合适的粘接力。这样避免因翼板的面积过大而在粘接的过程中需要在翼板上涂抹较多的粘接剂，造成不必要的牙体组织损伤；或者，当修复体用作后续需要拆除的临时修复时，可避免因翼板的面积过大导致粘接力过大而产生增加拆除难度的问题；此外，还可以避免因翼板的面积过小导致粘接力不足，而产生修复体在咀嚼力作用下容易脱落，导致修复失败的问题。

在一种实施方式中，在三维有限元模型中，优化翼板的厚度，包括如下步骤S310至步骤S340。

步骤S310、将翼板的厚度增加预设厚度，使翼板处于第1次优化状态。示例性地，翼板与牙列的一颗自然牙粘接，将翼板的厚度增加预设厚度可以是：将翼板背离自然牙一侧增加预设厚度。其中，预设厚度可以根据实际需要进行选择或调整，本申请实施例对此不作限制。

步骤S320、对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的第一应力云图；第一应力云图用于表征翼板处于第1次优化状态时，粘接界面各处的应力值。

步骤S330、将第一应力云图与初始应力云图进行比较，确定应力集中区域的面积是否减小。需要说明的是，步骤S330与步骤S230相同，在此不赘述。

步骤S340、若应力集中区域的面积减小，则迭代增加翼板的厚度。示例性地，步骤S340中，每次迭代增加翼板的厚度均为预设厚度，亦即翼板每次迭代增加的厚度均相同；并且迭代增加翼板厚度的方式与步骤S310中的方式相同，在此不赘述。

步骤S350、否则，迭代减小翼板的厚度。示例性地，减小翼板的厚度可以是：将翼板背离自然牙一侧表面减薄预设厚度。其中，翼板每次减小的厚度相同。

上述方案，先将翼板的厚度增加预设厚度，以对翼板进行第1次优化，使翼板处于第1次优化状态；再处于第1次优化状态的翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得第一应力云图；然后利用第一应力云图与初始应力云图中应力集中区域的变化，可确定出通过迭代增加或迭代减小翼板的厚度来优化翼板的厚度，有利于提高翼板几何形状的优化效率。

在一种实施方式中，优化方法还包括如下步骤S341至步骤S344。

步骤S341、在第i次迭代增加或迭代减小翼板的厚度后，对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的第i应力云图。第i应力云图用于表征翼板处于第i次优化状态时，粘接界面各处的应力值；i为大于等于2的整数。

步骤S342、将第i应力云图与第i-1应力云图进行比较，确定应力集中区域的面积是否减小。需要说明的是，步骤S342与步骤S242类似，步骤S342的具体实现方式可以参考步骤S242的实施例，在此不赘述。

步骤S343、若应力集中区域的面积减小，则继续对翼板执行相应的迭代。示例性地，如果执行的是迭代增加翼板的厚度，则在确定应力集中区域的面积减小的情况下，继续执行迭代增加翼板的厚度。如果执行的是迭代减小翼板的厚度，则在确定应力集中区域的面积减小的情况下，继续执行迭代减小翼板的厚度。

步骤S344、否则，将翼板处于第i-1次优化状态时的几何形状作为目标翼板。

示例性地，以步骤S340中迭代增加翼板的厚度为例，迭代增加翼板的厚度可以包括如下步骤：

步骤S341a、将翼板的厚度增加预设厚度，使翼板处于第i次优化状态；

步骤S341b、对翼板与牙列的粘接情况进行有限元分析，获得翼板与牙列的粘接界面的第i应力云图。

步骤S342a、将第i应力云图与第i-1应力云图进行比较，确定应力集中区域是否减小。

步骤S343a、若应力集中区域的面积减小，则继续对翼板执行迭代增加预设面积。

步骤S344a、否则，停止迭代并将翼板处于第i-1次优化状态时的几何形状作为目标翼板。

需要说明的是，步骤S350中迭代减小翼板的厚度与迭代增加翼板的厚度的实现原理相似，在此不赘述。例如，在第10次迭代增加翼板的厚度后，若翼板处于第10次迭代状态时粘接界面的第十应力集中区域的面积小于翼板处于第9次迭代状态时粘接界面的第九应力集中区域的面积，则对翼板执行第11次迭代增加预设厚度；若翼板处于第10次迭代状态时粘接界面的第十应力集中区域的面积大于或等于翼板处于第9次迭代状态时粘接界面的第九应力集中区域的面积，则将翼板处于第9次迭代状态时的几何形状作为目标翼板。

基于此，通过迭代增加或迭代减小翼板的厚度，可自动优化翼板的几何形状，不仅能够有效提高翼板与牙列的适配性，而且能够提高翼板的优化效率。

在一种实施方式中，若应力集中区域的面积减小，则继续对翼板执行相应的迭代，包括：若应力集中区域的面积减小，且翼板处于第i次优化状态时的厚度位于预设厚度范围内，则继续对翼板执行相应的迭代；预设厚度范围为翼板处于初始优化状态时的厚度的0.5倍～1.5倍(包括端点值)。

示例性地，翼板处于初始优化状态时的厚度可以根据实际需要进行选择和调整。

上述方案，在第i应力集中区域的面积小于第i-1应力集中区域的面积的情况下，通过设置翼板处于第i次优化状态时的厚度位于预设厚度范围内，才继续对翼板执行相应的迭代，有利于将翼板的厚度限制在合适范围内，确保翼板与牙列粘接后具有合适的粘接力。

图6所示为本申请一实施例的修复体翼板的优化设备的结构框图。如图6所示，该优化设备包括：存储器510和处理器520，存储器510内存储有可在处理器520上运行的计算机程序。处理器520执行该计算机程序时实现上述实施例中的修复体翼板的优化方法。存储器510和处理器520的数量可以为一个或多个。

该优化设备还包括：通信接口530，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。

如果存储器510、处理器520和通信接口530独立实现，则存储器510、处理器520和通信接口530可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。该总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器510、处理器520及通信接口530集成在一块芯片上，则存储器510、处理器520及通信接口530可以通过内部接口完成相互间的通信。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本申请实施例中提供的方法。

应理解的是，上述处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。值得说明的是，处理器可以是支持进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machines，ARM)架构的处理器。

进一步地，可选的，上述存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，还可以包括非易失性随机存取存储器。该存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以包括只读存储器(Read-onlyMemory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用。例如，静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synch Link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct rambus RAM，DR RAM)。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分。并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能。

应理解的是，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。上述实施例方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种带翼固定修复体的优化方法，其特征在于，包括：

建立修复体的翼板粘接于牙列的三维有限元模型；

向所述牙列加载咬合信息；所述咬合信息为从患者的口腔内部采集得到；

对所述翼板与所述牙列的粘接情况进行有限元分析，获得所述翼板与所述牙列的粘接界面的初始应力云图；所述初始应力云图用于表征所述翼板处于初始状态时，所述粘接界面各处的应力值；

基于所述初始应力云图，确定所述粘接界面是否存在应力集中区域；所述应力集中区域为所述粘接界面上应力值大于或等于预设应力值的区域；

在所述粘接界面存在应力集中区域的情况下，优化所述翼板的几何形状，以减小所述应力集中区域的面积或消除所述应力集中区域。

2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，优化所述翼板的几何形状，包括如下至少之一：

在所述三维有限元模型中，优化所述翼板的面积；

在所述三维有限元模型中，优化所述翼板的厚度。

3.根据权利要求2所述的优化方法，其特征在于，在所述三维有限元模型中，优化所述翼板的面积，包括：

将所述翼板的面积增加预设面积，使所述翼板处于第1次优化状态；

对所述翼板与所述牙列的粘接情况进行有限元分析，获得所述翼板与所述牙列的粘接界面的第一应力云图；所述第一应力云图用于表征所述翼板处于第1次优化状态时，所述粘接界面各处的应力值；

将所述第一应力云图与所述初始应力云图进行比较，确定所述应力集中区域是否减小；

若所述应力集中区域的面积减小，则迭代增加所述翼板的面积；

否则，迭代减小所述翼板的面积。

4.根据权利要求3所述的优化方法，其特征在于，所述优化方法还包括：

在第i次迭代增加或迭代减小所述翼板的面积后，对所述翼板与所述牙列的粘接情况进行有限元分析，获得所述翼板与所述牙列的粘接界面的第i应力云图；所述第i应力云图用于表征所述翼板处于第i次优化状态时，所述粘接界面各处的应力值；i为大于等于2的整数；

将所述第i应力云图与第i-1应力云图进行比较，确定所述应力集中区域是否减小；

若所述应力集中区域的面积减小，则继续对所述翼板执行相应的迭代；

否则，停止迭代并将所述翼板处于第i-1次优化状态时的几何形状作为目标翼板。

5.根据权利要求4所述的优化方法，其特征在于，若所述应力集中区域的面积减小，则继续对所述翼板执行相应的迭代，包括：

若所述应力集中区域的面积减小，且所述翼板处于第i次优化状态时的面积位于预设面积范围内，则继续对翼板执行相应的迭代；所述预设面积范围为所述翼板处于初始优化状态时的面积的0.5倍～1.5倍。

6.根据权利要求3所述的优化方法，其特征在于，在所述三维有限元模型中，所述牙列具有缺牙间隙，所述修复体的翼板与所述牙列中邻近缺牙间隙的自然牙粘接；

增加所述翼板的面积包括：在所述自然牙的外表面上，将所述翼板的外周缘的至少部分区域向外延伸预设面积；

和/或，减小所述翼板的面积包括：在所述自然牙的外表面上，将所述翼板的外周缘的至少部分区域向内缩减预设面积。

7.根据权利要求2所述的优化方法，其特征在于，在所述三维有限元模型中，优化所述翼板的厚度，包括：

将所述翼板的厚度增加预设厚度，使所述翼板处于第1次优化状态；

对所述翼板与所述牙列的粘接情况进行有限元分析，获得所述翼板与所述牙列的粘接界面的第一应力云图；所述第一应力云图为所述翼板处于第1次优化状态时，所述粘接界面各处的应力值；

将所述第一应力云图与所述初始应力云图进行比较，确定所述应力集中区域是否减小；

若所述应力集中区域的面积减小，则迭代增加所述翼板的厚度；

否则，迭代减小所述翼板的厚度。

8.根据权利要求7所述的优化方法，其特征在于，所述优化方法还包括：

在第i次迭代增加或迭代减小所述翼板的厚度后，对所述翼板与所述牙列的粘接情况进行有限元分析，获得所述翼板与所述牙列的粘接界面的第i应力云图；所述第i应力云图用于表征所述翼板处于第i次优化状态时，所述粘接界面各处的应力值；i为大于等于2的整数；

将所述第i应力云图与第i-1应力云图进行比较，确定所述应力集中区域是否减小；

若所述应力集中区域的面积减小，则继续对所述翼板执行相应的迭代；

否则，将所述翼板处于第i-1次优化状态时的几何形状作为目标翼板。

9.根据权利要求8所述的优化方法，其特征在于，若所述应力集中区域的面积减小，则继续对所述翼板执行相应的迭代，包括：

若所述应力集中区域的面积减小，且所述翼板处于第i次优化状态时的厚度位于预设厚度范围内，则继续对翼板执行相应的迭代；所述预设厚度范围为所述翼板处于初始优化状态时的厚度的0.5倍～1.5倍。

10.一种带翼固定修复体的优化设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器中存储指令，所述指令由处理器加载并执行，以实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。