[發(fā)明專利]口腔正畸種植體支抗三維影像導(dǎo)航定位方法及專用裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810024638.3
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN101249001A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)斌;王林;鮑旭東;陳國志;湯文成
• 申請（專利權(quán)）人: 南京醫(yī)科大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B6/14
• 分類號(hào): A61B6/14;A61C8/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所
• 代理人: 張?zhí)K沛

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療設(shè)備，具體地說是一種口腔正畸治療用種植體支抗的三維影像導(dǎo)航及立體定位裝置。

二、背景技術(shù)

口腔正畸治療中，正確的支抗設(shè)計(jì)、控制和應(yīng)用是取得良好牙齒矯正效果的重要因素。方絲弓矯正技術(shù)中基于經(jīng)典矯治理念的支抗技術(shù)，在口腔正畸各類矯正技術(shù)的發(fā)展中起到了關(guān)鍵的作用。

所謂“支抗”就是在矯正過程中使不希望移動(dòng)的牙齒不動(dòng)。目前臨床上已有多種支抗增強(qiáng)裝置可供正畸醫(yī)師選擇，但均不能完全達(dá)到支抗牙不移動(dòng)的要求。因此，一些嚴(yán)重?fù)頂D或重度深覆蓋而不希望丟失支抗的病例，在矯治中牙齒排齊和面型的改善受到影響。若是發(fā)生支抗設(shè)計(jì)失誤、控制不當(dāng)，便會(huì)造成牙齒傾倒，繼發(fā)咬合干擾、創(chuàng)傷，而加重口頜系統(tǒng)功能障礙。雖然頭帽口外唇弓是加強(qiáng)支抗的有效方法，但由于使用時(shí)較繁復(fù)，患者往往不易接受。

近年來正畸種植體支抗的出現(xiàn)，較好地解決了臨床支抗存在的上述問題。由于在頜骨上植入種植體作為抗基，改變了原來以牙齒作為抗基的情況，矯治力的反作用力施于頜骨上，可完全避免牙齒的移位。因而使用種植體支抗對拉尖牙向遠(yuǎn)中和滑動(dòng)法關(guān)閉間隙更為有效。同時(shí)，對一些原來較難矯正的牙頜畸形，如磨牙下垂、骨性前牙深覆牙合(露齦笑)、上頜骨發(fā)育不足的前牽引都取得了比以往顯著的良好療效，較好地解決了正畸治療中的重要問題，拓展了治療范圍。目前種植體支抗在韓國及日本的正畸臨床應(yīng)用已較普遍，我國口腔正畸臨床也已開始應(yīng)用并有快速發(fā)展的趨勢。

臨床實(shí)踐證明，種植體支抗種植成功的關(guān)鍵要素不僅在于術(shù)前為患者制定正確、合理與細(xì)致地治療計(jì)劃，而且還應(yīng)為該計(jì)劃的確切實(shí)施提供更為安全的保障。目前，盡管具有豐富臨床經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生能夠根據(jù)常規(guī)頜骨全景X線片顯示的種植區(qū)解剖結(jié)構(gòu)，在手術(shù)操作中把握種植體的位置、方向和深度，但對于許多種植區(qū)解剖結(jié)構(gòu)異常的復(fù)雜病例，往往易導(dǎo)致失誤，造成術(shù)中種植體鄰近牙齒和牙周組織損傷，或種植體位置、方向和深度欠佳等現(xiàn)象。

為了提高種植體定位的準(zhǔn)確性，1987年Edge制作了第一個(gè)種植定位模板用于引導(dǎo)種植體定位。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于CT圖像的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造種植定位模板逐步得到應(yīng)用，其制作過程是：CT掃描患者的上、下頜骨，所得到的圖像和數(shù)據(jù)通過多種計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行三維重建和輔助設(shè)計(jì)，并將數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床，按指令自動(dòng)切削出種植外科模板。由于圖像數(shù)據(jù)源自于牙槽骨的三維形態(tài)結(jié)構(gòu)，所以在外科手術(shù)的過程中，切開并剝離粘骨膜瓣后此模板能夠與術(shù)區(qū)骨面緊密貼合，與傳統(tǒng)的制作方法相比，消除了粘骨膜厚度所帶來的誤差，但該方法形成的個(gè)體化種植定位模板價(jià)格昂貴，且不能重復(fù)應(yīng)用于其它患者。

為彌補(bǔ)種植定位模板存在的不足，本發(fā)明將三維影像導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用于正畸種植體支抗的立體定向?，F(xiàn)代導(dǎo)航和定位技術(shù)是在80年代初期開始的，Wantanabe，Zarmorano和Reinhardt等最早使用這一技術(shù)。自1986年美國的Roberts教授開始將手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用于臨床實(shí)踐至今，影像導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用已由神經(jīng)外科廣泛發(fā)展到骨科、耳鼻喉、整形外科乃至全身。今天的影像導(dǎo)航手術(shù)系統(tǒng)基本操作已無需在手術(shù)野、儀器和計(jì)算機(jī)之間通過機(jī)械線路連接來連通，它們主要是通過紅外線控制。除了一些特殊步驟外，導(dǎo)航最終的目標(biāo)是完全的自動(dòng)化系統(tǒng)。影像導(dǎo)航技術(shù)極大的促進(jìn)了外科手術(shù)向精確和微創(chuàng)方向的發(fā)展，已成為外科手術(shù)發(fā)展的一個(gè)趨勢。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是基于三維影像導(dǎo)航技術(shù)，開發(fā)可重復(fù)利用的立體定向手術(shù)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)口腔正畸種植體支抗的精確定位。

針對現(xiàn)有技術(shù)中所出現(xiàn)的問題，本發(fā)明首先公開了一種口腔正畸種植體支抗三維影像導(dǎo)航及定位方法，利用醫(yī)用CT機(jī)對需要種植口腔正畸種植體支抗的對象進(jìn)行上下頜骨及牙列計(jì)算機(jī)體層掃描；術(shù)前應(yīng)用種植體支抗導(dǎo)航軟件對上下頜骨及牙列的CT掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行三維影像重建，以確定種植體支抗的種植部位、方向、深度以及術(shù)中配準(zhǔn)圖像所需的標(biāo)記點(diǎn)；術(shù)中，通過匹配手術(shù)區(qū)域鄰近牙齒上的解剖標(biāo)記點(diǎn)和三維重建影像中已確定的對應(yīng)標(biāo)記點(diǎn)，使得手術(shù)空間和圖像空間相結(jié)合；然后利用紅外線攝像鏡頭發(fā)射或接受紅外線，通過追蹤口腔正畸種植體支抗定位裝置上的紅外線反射球的位置來確定該裝置的具體位置，并將信號(hào)傳回計(jì)算機(jī)，再利用相連的機(jī)械手臂調(diào)整定位裝置方位，使其符合術(shù)前設(shè)計(jì)要求。