[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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011129874.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-21
• 公開（公告）號(hào): 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(qǐng)（專利權(quán)）人: 雅客智慧（北京）科技有限公司
• 主分類號(hào): A61C8/00
• 分類號(hào): A61C8/00;A61C19/00;G06T7/30;G06T7/70
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 苗曉靜

本發(fā)明實(shí)施例提供一種牙科導(dǎo)航手術(shù)配準(zhǔn)方法及系統(tǒng)，本發(fā)明實(shí)施例通過無創(chuàng)的方式在患者頜骨上設(shè)置人造標(biāo)記點(diǎn)，并根據(jù)該人造標(biāo)記點(diǎn)的特殊結(jié)構(gòu)，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)，同時(shí)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)，然后根據(jù)所述人造標(biāo)記點(diǎn)中凹槽的尖端在兩個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，對(duì)兩個(gè)坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行配準(zhǔn)，最獲得虛擬空間坐標(biāo)系與視覺導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系之間的映射關(guān)系，從而完成口腔種植導(dǎo)航手術(shù)的配準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及口腔醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種牙科導(dǎo)航手術(shù)配準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

日常生活中許多因素會(huì)導(dǎo)致牙齒缺失，相對(duì)于固定義齒和活動(dòng)義齒來說，種植牙逐漸成為一種普遍的牙齒缺失修復(fù)方法。種植體植入的位置及角度的準(zhǔn)確度是影響種牙手術(shù)成功與否的關(guān)鍵因素。

在口腔種植導(dǎo)航手術(shù)中配準(zhǔn)是關(guān)鍵的一步，即確定虛擬空間坐標(biāo)系與視覺導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系之間的相對(duì)位置姿態(tài)關(guān)系。目前，常采用標(biāo)記點(diǎn)配準(zhǔn)法實(shí)現(xiàn)，即通過確立醫(yī)學(xué)圖像上的標(biāo)記點(diǎn)與人體上相對(duì)應(yīng)的標(biāo)記點(diǎn)間的映射關(guān)系，來建立兩個(gè)空間的映射關(guān)系。該標(biāo)記點(diǎn)既可以是頜骨或牙齒解剖標(biāo)志點(diǎn)，也可以是體積較小的人造標(biāo)記點(diǎn)。用解剖標(biāo)志點(diǎn)配準(zhǔn)精度較低，且依賴醫(yī)生操作經(jīng)驗(yàn)，而采用人造標(biāo)記點(diǎn)來進(jìn)行配準(zhǔn)，通常需要將其植入患者的牙槽突或頜骨，這會(huì)給患者造成不必要的創(chuàng)傷甚至引發(fā)感染。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種牙科導(dǎo)航手術(shù)配準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供了以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種牙科導(dǎo)航手術(shù)配準(zhǔn)方法，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(cè)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。

進(jìn)一步地，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)。

進(jìn)一步地，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(duì)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(duì)患者口腔進(jìn)行CT掃描，獲取患者頜骨數(shù)據(jù)；