一種口腔種植機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)的定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于外科醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種口腔種植機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)的定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]口腔種植是目前修復(fù)牙缺失最有效的方法。口腔種植學(xué)的技術(shù)要點(diǎn)是如何在患者的頌骨的合適位置上，精準(zhǔn)的按預(yù)定角度和深度預(yù)備窩洞并植入植體。隨著計(jì)算機(jī)輔助種植系統(tǒng)(CAI)的發(fā)展，尤其是CT技術(shù)在口腔種植領(lǐng)域的應(yīng)用，解決了常規(guī)二維透視成像技術(shù)所固有的影像失真、重疊等問(wèn)題，從三維立體圖像精確判斷術(shù)區(qū)解剖情況，包括骨質(zhì)、骨量、下頌神經(jīng)管以及上頌竇位置等，使醫(yī)生在實(shí)際骨空間找出最佳的種植位點(diǎn)并規(guī)劃出合適的植入角度和深度。隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，快速成型(RP)技術(shù)將虛擬的醫(yī)學(xué)圖像和口腔的實(shí)際環(huán)境結(jié)合起來(lái)，幫助醫(yī)生準(zhǔn)確地在預(yù)先規(guī)劃好的路徑上面完成手術(shù)操作。
[0003]RP技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃結(jié)合的的方法提供了術(shù)前的精確方案設(shè)計(jì)，開(kāi)環(huán)地為術(shù)中準(zhǔn)備種植方案，但是沒(méi)有形成閉環(huán)。IGI (Image-guided navigat1nal implantology)引入視覺(jué)傳感器，幫助醫(yī)生實(shí)時(shí)獲取手術(shù)信息，準(zhǔn)確把握窩洞預(yù)備的深度和角度誤差。這些技術(shù)雖然使得口腔種植技術(shù)有了很大的進(jìn)步，但是種植操作仍然是通過(guò)人工完成的，醫(yī)生在狹小空間操作種植器械很不方便，尤其對(duì)于需要種植后牙的情況，并且，手術(shù)醫(yī)生的水平參差不齊，任何操作的微小失誤和精度偏差都會(huì)影響到遠(yuǎn)期的功能和美觀效果，甚至?xí)p傷下頌神經(jīng)、上頌竇底及鼻底黏膜等重要解剖結(jié)構(gòu)，造成不必要的并發(fā)癥。因此，極有必要采取某種手段進(jìn)一步提高種植手術(shù)的精確度，并對(duì)于種植手的操作進(jìn)行必要的規(guī)范和協(xié)助。
[0004]手術(shù)機(jī)器人以其手術(shù)的精準(zhǔn)、操控性強(qiáng)、微創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)，給外科手術(shù)帶來(lái)了革命性的變化。也給口腔醫(yī)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供了方向。但是已有外科機(jī)器人還不能滿足口腔治療操作的要求，國(guó)際上亦未見(jiàn)口腔種植機(jī)器人相關(guān)研究工作的報(bào)道。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種可以用于口腔種植的機(jī)器人來(lái)填補(bǔ)這一空白。
[0005]機(jī)器人的視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)相當(dāng)于機(jī)器人的眼睛，可以使其準(zhǔn)確定位預(yù)定的種植位點(diǎn)，但是由于口腔操作空間狹小以及口頰軟組織的阻擋，會(huì)使得機(jī)器人的“眼睛”無(wú)法直接定位預(yù)定種植位點(diǎn)，為了解決這一問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)一套定位裝置，加載在需進(jìn)行種植修復(fù)的牙列上，并與置于口外的標(biāo)記(Marker)形成剛性連接，機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別其上的標(biāo)記(Marker)來(lái)間接定位預(yù)定種植位點(diǎn)。
[0006]目前，臨床上所采用的口腔種植手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)(如IGI)，所采用的定位裝置中加載在牙列上的裝置是通過(guò)壓膜法制做的，需要經(jīng)過(guò)制備牙列模型，壓膜成型，以及打磨拋光等步驟才能完成，而后再用自凝樹(shù)脂與外部標(biāo)記支架粘接在一起，操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力且功能較少，且其外部標(biāo)記為發(fā)射或反射紅外線或激光裝置，造價(jià)較高，若為發(fā)射紅外線型標(biāo)記還需與之匹配的電源，致使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的，本發(fā)明的目的是提供一種口腔種植機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)的定位裝置，用來(lái)輔助其定位預(yù)定種植位點(diǎn)，并兼具有開(kāi)口、吸唾和內(nèi)窺功能。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種口腔種植機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)的定位裝置，包括托盤、標(biāo)記板、連接桿、開(kāi)口保持器、內(nèi)窺鏡支架以及固位螺絲，托盤與標(biāo)記板通過(guò)連接桿相連接，其中托盤的托盤柄通過(guò)連接桿插孔與連接桿的插入托盤部配位后，托盤柄的固位螺絲孔A與插入托盤部上設(shè)有的固位螺絲孔C通過(guò)固位螺絲固定，標(biāo)記板的固位螺絲孔B與連接桿連接部A的固位螺絲孔C配位后通過(guò)固位螺絲固定，開(kāi)口保持器通過(guò)其下部的齒形開(kāi)口嚙合在托盤上的開(kāi)口保持器卡槽中，內(nèi)窺鏡支架通過(guò)內(nèi)窺鏡支架插孔與內(nèi)窺鏡支架的固位螺絲孔D配位后由固位螺絲固定。
[0009]所述的標(biāo)記板的標(biāo)記采用直徑20mm的圓形黑白Harris角點(diǎn)，由所采用的MicronTracker雙目視覺(jué)導(dǎo)航儀識(shí)別要求決定，標(biāo)記按照安裝規(guī)則準(zhǔn)確粘貼在標(biāo)記板的標(biāo)記安裝區(qū)。
[0010]所述的托盤為與臨床常用牙列托盤相似的“馬蹄”形，其頂壁上部一側(cè)后方為開(kāi)口保持器卡槽，底部設(shè)有齒形卡口，一側(cè)外壁上設(shè)有內(nèi)窺鏡支架插孔，前部設(shè)有托盤柄，上前部設(shè)有吸唾管接口 ；所述托盤柄長(zhǎng)30_，其側(cè)方設(shè)有連接桿插孔，前方設(shè)有兩個(gè)直徑3_的固位螺絲孔A ;所述連接桿插孔橫截面為上底長(zhǎng)6mm，下底長(zhǎng)10mm，高5mm的梯形，并且貫穿托盤柄；所述吸唾管接口為外徑5_，內(nèi)徑4_，高5mm的管型結(jié)構(gòu)；所述托盤的外側(cè)壁和內(nèi)側(cè)壁的下部后方為直徑3_的吸唾管道開(kāi)口，其與吸唾管接口通過(guò)吸唾管道聯(lián)通；所述吸唾管道直徑3_，位于托盤內(nèi)外側(cè)壁下部及頂壁前中部；所述托盤外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁以及頂壁上分布的孔為硅橡膠印模材料溢出道，其直徑為2. 5mm ;所述托盤分為兩種，其結(jié)構(gòu)互為左右對(duì)稱，分別用于需行左側(cè)或右側(cè)種植的患者，每種型號(hào)又分為大中小號(hào)三亞型，以滿足臨床不同患者牙弓大小的要求。
[0011]所述的標(biāo)記板為一折板樣結(jié)構(gòu)，上下兩部分均為80X70mm的長(zhǎng)方形，厚3mm，兩部分間折角為135°，正面設(shè)有8個(gè)標(biāo)記安裝區(qū)，下部設(shè)有四個(gè)并列的固位螺絲孔B ;所述標(biāo)記安裝區(qū)為直徑20mm的圓，所述固位螺絲孔B直徑3mm，螺絲帽沒(méi)入孔高2mm，直徑6mm。
[0012]所述的連接桿為“乙”形結(jié)構(gòu)，由連接部A、體部、連接部B、插入托盤部組成，其橫截面與托盤柄中的連接桿插孔相同，拐彎處均為直角，體部長(zhǎng)100mm，連接部A長(zhǎng)20mm，插入托盤部長(zhǎng)30mm，體部與插入托盤部的連接部B長(zhǎng)20mm，所述的連接部A和插入托盤部上各設(shè)有兩個(gè)固位螺絲孔，直徑3mm。
[0013]所述的開(kāi)口保持器為“C”形結(jié)構(gòu)，高度20mm，厚度與開(kāi)口保持器卡槽的寬度相配合，下部的齒形卡口可與開(kāi)口保持器卡槽底部的齒形卡口相嚙合，所述開(kāi)口保持器的上部為一対弧形結(jié)構(gòu)。
[0014]所述的內(nèi)窺鏡支架為半“工”形結(jié)構(gòu)，高12mm，長(zhǎng)10mm，寬7mm，其后部為托盤卡口高5mm，長(zhǎng)8mm，上部為直徑3mm的固位螺絲孔D，下部為內(nèi)窺鏡卡口，直徑5. 5mm,內(nèi)窺鏡卡口側(cè)壁上設(shè)有從后向前的水平開(kāi)口，所述水平開(kāi)口的長(zhǎng)為8mm，寬1mm。
[0015]所述固位螺絲為M3內(nèi)六角型螺絲，長(zhǎng)度10mm。
[0016]本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明中成品化的托盤，簡(jiǎn)化了操作步驟，根據(jù)臨床需要選擇好合適的托盤后，采用制取硅橡膠印模的方法便可以使托盤穩(wěn)妥的固位于牙列上，省去了壓膜法制作加載在牙列上的裝置的繁瑣步驟，減少術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間與患者就診次數(shù)。
[0017]進(jìn)一步，本裝置的托盤部分開(kāi)發(fā)了安裝開(kāi)口保持器、吸唾器以及內(nèi)窺鏡的端口，其中開(kāi)口保持器可以根據(jù)患者的開(kāi)口度，在托盤上部的卡槽內(nèi)以不同角度與托盤嚙合直至患者感到舒適，另外，該裝置在使用時(shí)也節(jié)省了人力和操作空間(無(wú)需如目前種植操作時(shí)要專人操作吸唾器)，進(jìn)一步，本裝置通過(guò)其上的內(nèi)窺鏡卡口引入內(nèi)窺鏡觀察術(shù)區(qū)情況的發(fā)明，使得觀察術(shù)區(qū)更清楚和方便，消除了醫(yī)生采取強(qiáng)迫體位觀察術(shù)區(qū)(尤其術(shù)區(qū)在后牙區(qū))的情況，減少了醫(yī)生的疲勞。標(biāo)記板與連接桿，連接桿與托盤的螺絲固位法，比采用自凝樹(shù)脂粘接固位方式的操作簡(jiǎn)單、效果更牢靠準(zhǔn)確，且節(jié)省操作時(shí)間，本定位裝置所使用的標(biāo)記為黑白Harris角點(diǎn)，制作簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，亦無(wú)需外接電源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為托盤軸測(cè)示意圖。
[0019]圖3為托盤吸唾管道所在面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為托盤后方結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ] 圖5為標(biāo)記板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6為連接桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7為開(kāi)口保持器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8為內(nèi)窺鏡支架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中，1為托盤；2為標(biāo)記板；3為連接桿；4為開(kāi)口保持器；5為內(nèi)窺鏡支架；6為固位螺絲；7為開(kāi)口保持器卡槽；8為內(nèi)窺鏡支架插孔；9為托盤柄；10為連接桿插孔；11為固位螺絲孔A ; 12為吸唾管接口 ； 13為吸唾管道開(kāi)口 ； 14為吸唾管道；15為娃橡膠印模材料溢出道；16為標(biāo)記安裝區(qū)；17為固位螺絲孔B ;18為體部；19為連接部A ;20為插入托盤部；21為連接部B ; 22為固位螺絲孔C ; 23為托盤卡口 ；24為固位螺絲孔D ;25為內(nèi)窺鏡卡口 ；26為水平開(kāi)口。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步敘述。
[0027]如圖1所示，一種口腔種植機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)的定位裝置，包括托盤1、標(biāo)記板2、連接桿3、開(kāi)口保持器4、內(nèi)窺鏡支架5以及固位螺絲6，其特征在于，托盤1與標(biāo)記板2通過(guò)連接桿3相連接，其中托盤1的托盤柄9通過(guò)連接桿插孔10與連接桿2的插入托盤部20配位后，托盤柄9的固位螺絲孔All與插入托盤部20上設(shè)有的固位螺絲孔C22通過(guò)固位螺絲6固定，標(biāo)記板2的固位螺絲孔B17與連接桿3連接部A19的固位螺絲孔C22配位后通過(guò)固位螺絲6固定，開(kāi)口保持器4通過(guò)其下部的齒形開(kāi)口嚙合在托盤1上的開(kāi)口保持器卡槽7中，內(nèi)窺鏡支架5通過(guò)內(nèi)窺鏡支架插孔8與內(nèi)窺鏡支架5的固位螺絲孔D24配位后由固位螺絲6固定。
[0028]所述固位螺絲6為M3內(nèi)六角型螺絲，長(zhǎng)度10mm。
[0029]如圖2、3、4所示，所述的托盤1為與臨床常用牙列托盤相