[發(fā)明專利]一種虛擬頭顱模型自然頭位的定位裝置及其定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110992198.6
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113679405B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王琳;吳國民;陳楷;謝昆鵬;胡向錦;龐婉毓;史紅麗
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/04;A61B90/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純

本發(fā)明公開了一種虛擬頭顱模型自然頭位的定位裝置及其定位方法，屬于臨床醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，包括弧形面弓、電磁鐵自動描記筆及支架；弧形面弓固定在多個支架的頂端，支架的高度可調(diào)節(jié)，弧形面弓上均勻固定有多個電磁鐵自動描記筆。使用前，將電磁鐵自動描記筆筆尖涂抹X線顯影糊劑，通電后筆芯壓縮，使用時，囑患者調(diào)整至自然頭位狀態(tài)，將弧形面弓調(diào)整至患者眶下平面高度并使筆尖距離皮膚一厘米；斷電，筆芯被彈簧彈出，電磁鐵自動描記筆伸長并在患者眶下部描記可在X線下顯影的標(biāo)記點，自然頭位記錄完成。虛擬頭顱模型自然頭位的精準(zhǔn)確定裝置的應(yīng)用為正頜外科手術(shù)術(shù)前數(shù)字化設(shè)計時虛擬頭顱模型的自然頭位確定提供了更加精準(zhǔn)和科學(xué)的保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于臨床醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種虛擬頭顱模型自然頭位的定位裝置及其定位方法。

背景技術(shù)

自然頭位(natural head position，NHP)是區(qū)別于顱內(nèi)參考平面的，位于顱外的水參考平面。在二十世紀(jì)五十年代NHP被引入人體頜面部形態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域，是目前公認(rèn)的最能展示人自然狀態(tài)下的美學(xué)表達(dá)的頭部位置，是評價面部容貌的最佳參照基準(zhǔn)。自然頭位的標(biāo)準(zhǔn)定義是：當(dāng)人物主體直立并處于完全放松狀態(tài)下，雙眼在沒有任何外界干擾的情況下，水平注視前方無窮遠(yuǎn)處或鏡面中的眼睛時，該主體頭部所處的位置，是一種標(biāo)準(zhǔn)的、穩(wěn)定的、可重復(fù)的生理位置，反映了個體在自然生活狀態(tài)下的頭、頜、面、頸部的真實情況。根據(jù)獲取方式的不同，NHP包括記錄自然頭位(registered natural head position，即被測主體在自然放松狀態(tài)下進(jìn)行自我調(diào)節(jié)后的自然、直立、端正頭部位置)和評價自然頭位(estimated natural head position，即有一定經(jīng)驗并通過訓(xùn)練的醫(yī)生通過主觀認(rèn)識，調(diào)整患者頭部使其處于自然、直立、端正的位置)。雖然它們一個是被測主體本身的主觀感覺，另一個是評價者對被測主體的主觀感覺，但是從本質(zhì)上來說，二者指的是同一個頭部位置。從定義上看，評價自然頭位的確定容易受到醫(yī)生主觀因素的影響，相比之下，記錄自然頭位的獲取則更加客觀。現(xiàn)如今，在正頜外科、口腔正畸學(xué)科、口腔修復(fù)學(xué)科、口腔頜面外科中，NHP已經(jīng)作為臨床常規(guī)檢查項目，參與疾病的診斷、治療計劃的制定、治療過程中的監(jiān)測和治療效果的評定。

現(xiàn)如今，正頜外科已全面進(jìn)入數(shù)字化時代。正頜外科手術(shù)術(shù)前設(shè)計摒棄了傳統(tǒng)的二維頭影分析和模型外科途徑，進(jìn)入三維計算機(jī)輔助設(shè)計的數(shù)字化時代。此時，虛擬頭顱模型的定位成為了正頜外科醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)設(shè)計前首要解決的問題。目前，頭顱信息的獲取一般通過錐形束CT或者螺旋CT。在錐形束CT掃描過程中，由于掃描時間相對較長(二十至四十秒)，這就需要固定患者的頭部從而避免移動。通常通過下巴托、頭帶來完成，但這些裝置不僅會使面部軟組織變形還會影響NHP的記錄。而在螺旋CT掃描過程中，患者處于仰臥位置，其頭部隨機(jī)定向在CT坐標(biāo)系中，因此，在臨床實踐中，一般的CT圖像不能反映患者的NHP。現(xiàn)有的解決辦法是在NHP確定后，通過佩戴具有定位功能的傳感器(陀螺儀、液位裝置、傾角儀或氣泡空氣裝置)進(jìn)行記錄。但是頭部配飾不可避免的會給被測者帶來不適或者帶來頭部的額外重量，從而造成NHP記錄不準(zhǔn)確，進(jìn)而不同程度地影響術(shù)前數(shù)字化設(shè)計的精確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在CT數(shù)據(jù)獲取前準(zhǔn)確記錄患者的自然頭位，提供一種虛擬頭顱模型自然頭位的定位裝置及定位方法，以便在數(shù)字化設(shè)計前精準(zhǔn)地將虛擬頭顱模型位置定位到自然頭位狀態(tài)，為之后的數(shù)字化設(shè)計提供精準(zhǔn)和科學(xué)的保障。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種虛擬頭顱模型自然頭位的定位裝置，包括弧形面弓1、電磁鐵自動描記筆2及支架3；所述支架3的底端固定于水平地面上，弧形面弓1固定在多個支架3的頂端，支架3的高度可調(diào)節(jié)，弧形面弓1上均勻固定有多個電磁鐵自動描記筆2，通過電磁鐵自動描記筆2實現(xiàn)對人體的自然頭位的定位。

進(jìn)一步地，所述弧形面弓1由半圓弧形滑軌4及基托5組成；基托5位于半圓弧形滑軌4的端部，基托5內(nèi)放置有萬向水平儀7，基托5的邊緣設(shè)置有螺絲孔6，用于與萬向水平儀7螺紋連接。