[發(fā)明專利]牙科導(dǎo)航手術(shù)配準(zhǔn)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011129874.9
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112168392A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王利峰;沈晨;劉洪澎;孫貝
• 申請（專利權(quán)）人: 雅客智慧（北京）科技有限公司
• 主分類號: A61C8/00
• 分類號: A61C8/00;A61C19/00;G06T7/30;G06T7/70
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 苗曉靜

1.一種牙科導(dǎo)航手術(shù)配準(zhǔn)方法，其特征在于，包括：

采用無創(chuàng)的方式在患者頜骨上設(shè)置人造標(biāo)記點(diǎn)，所述人造標(biāo)記點(diǎn)的基本形狀為長方體，所述長方體的頂面上開設(shè)有凹槽，所述凹槽的形狀與視覺導(dǎo)航儀器的探針或種植手機(jī)的鉆頭的尖端部位相匹配，使得所述視覺導(dǎo)航儀器的探針或種植手機(jī)的鉆頭的尖端部位緊密地插入所述凹槽中，并使得所述視覺導(dǎo)航儀器的探針或種植手機(jī)的鉆頭的尖端部位能夠與所述凹槽形成固定的接觸關(guān)系，進(jìn)而使得所述凹槽的尖端在視覺導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系中的位置能夠由所述探針或所述種植手機(jī)探測出來；

確定所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在CT圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

利用所述視覺導(dǎo)航儀器的探針或種植手機(jī)的鉆頭點(diǎn)選所述患者頜骨上設(shè)置的人造標(biāo)記點(diǎn)，確定所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在視覺導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

根據(jù)所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在CT圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，以及，所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在視覺導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，確定所述CT圖像空間坐標(biāo)系與所述視覺導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系的空間轉(zhuǎn)換關(guān)系；

根據(jù)所述空間轉(zhuǎn)換關(guān)系，在手術(shù)過程中將所述種植手機(jī)在所述視覺導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系中的坐標(biāo)映射到所述CT圖像空間坐標(biāo)系中，以將所述視覺導(dǎo)航儀器獲取的所述種植手機(jī)的實(shí)際位置轉(zhuǎn)換到CT虛擬圖像中進(jìn)行顯示，通過CT虛擬圖像引導(dǎo)實(shí)際手術(shù)操作，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的手術(shù)導(dǎo)航。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科導(dǎo)航手術(shù)配準(zhǔn)方法，其特征在于，確定所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在CT圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，包括：

將口腔掃描數(shù)據(jù)與口腔CT數(shù)據(jù)以配準(zhǔn)的方式融合在一起，確定所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在CT圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牙科導(dǎo)航手術(shù)配準(zhǔn)方法，其特征在于，將口腔掃描數(shù)據(jù)與口腔CT數(shù)據(jù)以配準(zhǔn)的方式融合在一起，確定所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在CT圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，包括：

使用口腔掃描儀對患者口腔進(jìn)行口腔掃描，獲取患者口腔的三維曲面，所述三維曲面數(shù)據(jù)包含了患者頜骨以及所述人造標(biāo)記點(diǎn)；

使用CT掃描儀對患者口腔進(jìn)行CT掃描，獲取患者頜骨數(shù)據(jù)；

根據(jù)通過CT掃描獲取的患者頜骨數(shù)據(jù)以及通過口腔掃描獲取的患者頜骨三維曲面數(shù)據(jù)之間存在的確定的對應(yīng)關(guān)系，通過配準(zhǔn)算法，將兩種通過不同方式獲取的患者頜骨數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；

在匹配完成后，根據(jù)匹配關(guān)系確定所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在CT圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牙科導(dǎo)航手術(shù)配準(zhǔn)方法，其特征在于，在匹配完成后，根據(jù)匹配關(guān)系確定所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在CT圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，包括：

在匹配完成后，在CT虛擬圖像中用鼠標(biāo)點(diǎn)選所述凹槽的尖端點(diǎn)，獲取所述尖端點(diǎn)在CT圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牙科導(dǎo)航手術(shù)配準(zhǔn)方法，其特征在于，在匹配完成后，根據(jù)匹配關(guān)系確定所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在CT圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，包括：

在匹配完成后，根據(jù)所述人造標(biāo)記點(diǎn)對應(yīng)的凹槽形狀及尺寸參數(shù)，采用一個標(biāo)準(zhǔn)凹槽在CT虛擬圖像中擬合所述人造標(biāo)記點(diǎn)對應(yīng)的凹槽，并采用標(biāo)準(zhǔn)凹槽的尖端點(diǎn)在CT圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)作為所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在CT圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

其中，所述標(biāo)準(zhǔn)凹槽的凹槽形狀及尺寸參數(shù)與所述人造標(biāo)記點(diǎn)對應(yīng)的凹槽形狀及尺寸參數(shù)一致。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科導(dǎo)航手術(shù)配準(zhǔn)方法，其特征在于，利用所述視覺導(dǎo)航儀器的探針或種植手機(jī)的鉆頭點(diǎn)選所述患者頜骨上設(shè)置的人造標(biāo)記點(diǎn)，確定所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在視覺導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，包括：

預(yù)先標(biāo)定好所述視覺導(dǎo)航儀器的探針或種植手機(jī)上的視覺標(biāo)記與探針或種植手機(jī)之間的相對位置關(guān)系；

根據(jù)所述視覺導(dǎo)航儀器的探針或種植手機(jī)上的視覺標(biāo)記與探針或種植手機(jī)之間預(yù)先標(biāo)定好的相對位置關(guān)系，確定所述視覺導(dǎo)航儀器的探針或種植手機(jī)的鉆頭所點(diǎn)選的所述患者頜骨上設(shè)置的人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在視覺導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。