CN112955094B - 植牙系统及其导航方法 - Google Patents

植牙系统及其导航方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112955094B
CN112955094B CN201980058639.6A CN201980058639A CN112955094B CN 112955094 B CN112955094 B CN 112955094B CN 201980058639 A CN201980058639 A CN 201980058639A CN 112955094 B CN112955094 B CN 112955094B
Authority
CN
China
Prior art keywords
dental implant
implant
dental
image information
implanted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980058639.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112955094A (zh
Inventor
陈阶晓
王冠茹
安治宇
黄士玮
陈文玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Titan Falcon Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Titan Falcon Biotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Titan Falcon Biotechnology Co ltd filed Critical Titan Falcon Biotechnology Co ltd
Publication of CN112955094A publication Critical patent/CN112955094A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112955094B publication Critical patent/CN112955094B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/082Positioning or guiding, e.g. of drills
    • A61C1/084Positioning or guiding, e.g. of drills of implanting tools
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B34/32Surgical robots operating autonomously
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37Surgical systems with images on a monitor during operation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/082Positioning or guiding, e.g. of drills
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/004Means or methods for taking digitized impressions
    • A61C9/0046Data acquisition means or methods
    • A61C9/0053Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1671Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by simulation, either to verify existing program or to create and verify new program, CAD/CAM oriented, graphic oriented programming systems
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/30Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/30Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/33Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods
    • G06T7/344Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods involving models
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/30ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to physical therapies or activities, e.g. physiotherapy, acupressure or exercising
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/50ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for simulation or modelling of medical disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/101Computer-aided simulation of surgical operations
    • A61B2034/102Modelling of surgical devices, implants or prosthesis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/107Visualisation of planned trajectories or target regions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046Tracking techniques
    • A61B2034/2055Optical tracking systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B2034/302Surgical robots specifically adapted for manipulations within body cavities, e.g. within abdominal or thoracic cavities
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/064Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension
    • A61B2090/066Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension for measuring torque
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/374NMR or MRI
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/376Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy
    • A61B2090/3762Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy using computed tomography systems [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0271Thermal or temperature sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1694Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697Vision controlled systems
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45167Dentist, dental manufacture
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45168Bone prosthesis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10072Tomographic images
    • G06T2207/10081Computed x-ray tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10072Tomographic images
    • G06T2207/10088Magnetic resonance imaging [MRI]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10116X-ray image
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30036Dental; Teeth
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30052Implant; Prosthesis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41Medical

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Dental Prosthetics (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

一种植牙系统(100)及导航方法,植牙系统(100)包括一多轴向机器手臂(140),在一作用端处链接有一植牙装置(150);以及至少一光学装置(142),其耦接于多轴向机器手臂(140),以在植牙过程中获取待植牙者的待植牙部位的实时影像信息;多轴向机器手臂(140)根据植牙前规划与实时影像信息的关联结果驱动植牙装置(150)于待植牙部位上依设定路径动作;植牙前规划与待植牙部位的三维模型相关联,并且包含与设定路径关联的设定进入点(940)、至少一个设定中继点(962、964、966)和设定目标点(950),三维模型从待植牙部位的植牙前影像信息建构而成。

Description

植牙系统及其导航方法
技术领域
本发明系关于一种植牙系统及其导航方法,特别关于一种经由机器手臂实施的植牙系统及其导航方法。
背景技术
目前的传统植牙方式由医师手动进行植牙,其中在待植牙者的待植牙部位(例如齿骨)上进行植牙钻孔时,均须医师本身凭借其手感及经验来实施。然而,此种做法容易因经验不足或医师当前状况较差而产生不良操作,进而导致手术的失误。有鉴于此,需要一个可协助进行植牙的植牙系统及其方法。
发明内容
鉴于前述,本发明提出一种植牙系统及其导航方法,除经由机器手臂进行自主式植牙操作以外,更可在植牙过程中将待植牙者的待植牙部位的实时信息反馈给植牙系统及操作者(例如医师)以利于植牙过程中适时适性地调整整体植牙规划或进程。
根据本发明的第一构想,提出一种植牙系统,其包括:多轴向机器手臂,在其作用端处链接植牙装置;以及至少一个光学装置,其耦接于该多轴向机器手臂以在植牙过程中获取待植牙者的待植牙部位的实时影像信息;其中,该多轴向机器手臂根据植牙前规划与该实时影像信息的关联结果驱动该植牙装置在该待植牙部位上沿设定路径动作;其中,该植牙前规划与该待植牙部位的三维模型相关联,并且包含与该设定路径关联的设定进入点、至少一个设定中继点和设定目标点,该三维模型自该待植牙部位的植牙前影像信息建构而成。
基于前述构想,其中该植牙前影像信息包括计算机断层(Computed Tomography,CT)扫描影像信息、磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)影像信息和X射线(X-RayImaging)影像信息中之一或多者。
基于前述构想,其中该至少一个光学装置包括第一光学装置和第二光学装置,其中该第一光学装置耦接于该多轴向机器手臂的该作用端以获取该实时影像信息,该第二光学装置耦接于该多轴向机器手臂的基部端以获取标记位置信息。
基于前述构想,所述植牙系统进一步包括标记装置,该标记装置刚性链接于该待植牙者,其中该第二光学装置获取与该标记装置关联的该标记位置信息。
基于前述构想,其中该设定路径至少依据该植牙前影像信息的所标记的齿槽神经位置与鼻窦位置中的一个而定。
基于前述构想,其中该至少一个设定中继点至少依据该待植牙部位的骨质密度和该设定路径的长度而定。
基于前述构想,其中该植牙装置经驱动以在该待植牙部位上该设定路径动作前进,并且在抵达该至少一个设定中继点时从该设定路径退出。
基于前述构想,所述植牙系统还包括温度传感器,其设置于该植牙装置上,其中该植牙装置响应于该温度传感器的感测结果而自该设定路径退出。
基于前述构想,其中当该植牙装置自该设定路径退出时,该植牙系统进一步调整该植牙前规划中的该至少一个设定中继点。
基于前述构想,所述植牙系统进一步包括植入物固定装置,其受该多轴向机器手臂驱动而将植入物依该设定路径固定至该待植牙部位,其中当与该植入物关联的实时扭矩值达预设扭矩阈值时,该植入物固定装置即停止动作。
基于前述构想,所述植牙系统进一步包括处理装置,其与该多轴向机器手臂和该至少一个光学装置通讯连接以依据该植牙前规划和该实时影像信息的该关联结果指示该多轴向机器手臂驱动该植牙装置在该待植牙部位上沿该设定路径动作。
基于前述构想,所述植牙系统进一步包括穿戴式显示设备,其与该处理装置通讯连接以对操作者显示该实时影像信息、该植牙前影像信息、该设定路径、该设定进入点、该至少一个设定中继点、该设定目标点、该待植牙部位的骨质密度、该植牙装置的实时温度、该植牙装置的动作速度、植入物的实时扭矩以及与植牙过程相关联的虚拟图像中的至少一个。
根据本发明的第二构想,提供了一种植牙系统,其包括:多轴向机器手臂;以及植牙装置,其链接于该多轴向机器手臂的作用端;其中,该多轴向机器手臂根据植牙前规划,驱动该植牙装置在待植牙者的待植牙部位上沿设定路径往复动作至完成植牙钻孔;其中,该植牙前规划包含与该设定路径关联的至少一个设定中继点,该至少一个设定中继点至少依据该待植牙部位的骨质密度与该设定路径的长度而定。
基于前述构想,所述植牙系统进一步包括:第一光学装置,其耦接于该多轴向机器手臂的该作用端以在该植牙装置动作期间获取该待植牙部位的实时影像信息;标记装置,其刚性链接于该待植牙者;以及第二光学装置,其耦接于该多轴向机器手臂的基部端以获取该标记装置的标记位置信息。
基于前述构想,所述植牙系统进一步包括处理装置,其与该多轴向机器手臂、该第一光学装置和该第二光学装置通讯连接以依据该植牙前规划和该实时影像信息的该关联结果指示该多轴向机器手臂驱动该植牙装置在该待植牙部位上沿该设定路径往复动作。
基于前述构想,所述植牙系统进一步包括穿戴式显示设备,其与该植牙系统通讯连接以对操作者显示该实时影像信息、该植牙前规划的关联信息、该设定路径、该待植牙部位的骨质密度、该植牙装置的实时温度、该植牙装置的动作速度以及与植牙钻孔过程相关联的虚拟图像中至少一个。
基于前述构想,其中该植牙前规划与该待植牙部位的三维模型相关联,且该三维模型系自该待植牙部位的植牙前影像信息建构而成。
基于前述构想,其中该植牙前影像信息包括计算机断层(Computed Tomography,CT)扫描影像信息、磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)影像信息和X射线(X-RayImaging)影像信息中之一者或多者。
基于前述构想,其中该设定路径至少依据该植牙前影像信息中所标记的齿槽神经位置与鼻窦位置中一个而定。
基于前述构想,其中该植牙装置经驱动以在该待植牙部位上沿该设定路径动作前进,并且在抵达该至少一个设定中继点时自该设定路径退出。
基于前述构想,所述植牙系统还包括温度传感器,其设置于该植牙装置上,其中该植牙装置响应于该温度传感器的感测结果而自该设定路径退出。
基于前述构想,其中当该植牙装置自该设定路径退出时,该植牙系统进一步调整该植牙前规划中的该至少一个设定中继点。
基于前述构想,其中该植牙装置是可伸缩的钻牙装置。
根据本发明的第三构想,提供一种用于植牙的可伸缩钻牙装置。所提供的可伸缩钻牙装置包括:套筒,其第一端部处设置有安装部供安装于植牙装置,且与该安装部相对的第二端部处形成有螺孔;钻针构件,其具一抵接头部和自该抵接头部延伸的钻针本体,该钻针本体上形成有外螺纹部,该钻针构件以该外螺纹部螺接该套筒的该螺孔;其中该抵接头部在第一位置处于该第一端部近侧抵接于该套筒的内壁,且当该植牙装置经驱动而带动该套筒旋转时,与该套筒螺接的该钻针自该第一位置移动至第二位置而自该套筒伸出,直到该抵接头部在该第二位置处于该第二端部近侧抵接于该套筒的内壁为止。
根据本发明的第四构想,提供一种用于植牙的可伸缩钻牙装置。所提供的可伸缩钻牙装置包括:套筒,其第一端部处设置有安装部供安装于植牙装置,且与该安装部相对的第二端部处形成有孔;以及钻针组件,其位于该套筒内部,该钻针组件包括:柱形基座,其轮廓与该套筒内部相应而以其外围抵接于该套筒的内壁,该柱形基座于靠近该安装部的一侧形成有锥面凹部;钻针本体,其一端连接于该柱形基座,另一端自该套筒的该孔伸出第一长度;弹簧,其套设于该钻针本体的位于该套筒内部的部分,其一端抵接于该柱形基座,另一端于该第二端部近侧处抵接于该套筒的内壁;及至少一个滚珠,其置于该锥面凹部中;其中该柱形基座与该钻针本体一体成形,且其中当该植牙装置经驱动而带动该可伸缩钻牙装置旋转时,该至少一个滚珠沿该锥面凹部自该锥面凹部中心向外滚动而在该锥面凹部产生作用力,该柱形基座受该作用力作用而将该钻针本体自该套筒的该孔进一步推出至第二长度。
根据本发明的第五构想,提供一种植牙导航方法,其用于在植牙系统中引导植牙装置在待植牙部位上沿设定路径动作,该方法包括:该植牙系统取得该待植牙部位的植牙前影像信息;基于该植牙前影像信息,该植牙系统建构该待植牙部位的三维模型;该植牙系统根据该植牙前影像信息和该三维模型产生植牙前规划,其中该植牙前规划包含与该设定路径关联的设定进入点、至少一个设定中继点和设定目标点;该植牙系统取得该待植牙部位的实时影像信息;该植牙系统根据该植牙前影像信息所含的至少一个初始特征点与该实时影像信息上的至少一个第一特征点产生位置转换信息,以将该实时影像信息上显示的第一位置对应至该植牙前影像信息上显示的第二位置;以及根据该植牙前影像信息、该实时影像信息、该位置转换信息与该植牙前规划,该植牙系统驱动该植牙装置在该待植牙部位上依该设定路径动作,其中,当该植牙装置依据该植牙前规划而动作至该至少一个设定中继点处或该设定目标点处,该植牙装置即被该植牙系统自该设定路径中退出。
根据前述构想,所述方法进一步包括:该植牙系统检测该植牙装置的实时温度值;及响应于该实时温度值的检测,该植牙系统驱动该植牙装置自该设定路径中退出。
根据前述构想,所述方法进一步包括:
该植牙系统取得标记装置的标记位置信息,其中该标记装置刚性链接于该待植牙部位;
该植牙系统比较该标记位置信息与预定移动阈值,判断该待植牙部位的位置是否变化;以及
若该待植牙部位的位置产生变化,该植牙系统根据该标记位置信息、对应于该待植牙部位的位置变化而调整该植牙装置的当前位置。
根据前述构想,所述方法进一步包括:校正该植牙装置的作用端位置。
根据前述构想,所述方法进一步包括:根据该待植牙部位的骨质密度和该设定路径的长度,确定该至少一个设定中继点。
根据前述构想,其中,所述取得该待植牙部位的植牙前影像信息包括于该植牙前影像信息上标示该待植牙部位的齿槽神经位置和鼻窦位置中至少一个。
根据前述构想,所述方法进一步包括:通过可穿戴显示设备对操作者提供下列信息中至少一种:该实时影像信息、该植牙前规划的关联信息、该设定路径、该待植牙部位的骨质密度、该植牙装置的实时温度、该植牙装置的动作速度以及与植牙过程相关联的虚拟图像。
附图说明
为能更进一步了解本发明的特征与技术内容,请参阅下述有关本发明实施例的详细说明及如附图。所公开的详细发明及附图仅提供参考与说明之用,并非用以对本发明加以限制;其中:
图1是根据本发明的示例性实施例的植牙系统与待植牙者之间的配置示意图。
图2为以本发明的植牙系统实施植牙的主要流程图。
图3为流程图,其根据本发明示例性实施例说明植牙系统的植牙前规划的建立过程。
图4A为本发明的具体实施例中进行手术规划时绘制牙弓线的示意图。
图4B为本发明具体实施例中根据牙弓线建立全口影像的示意图。
图5为本发明具体实施例中将CT坐标转换至光学坐标的示意图。
图6为本发明中计算转换信息的具体实施例的流程图。
图7为本发明中植牙过程的具体实施例的流程图。
图8为本发明中钻牙过程的具体实施例的流程图。
图9为本发明具体实施例中钻牙机制的示意图。
图10为本发明中固定植入物的具体实施例的流程图;
图11为本发明具体实施例中固定植入物的示意图。
图12为本发明具体实施例中校正系统的示意图。
图13为本发明具体实施例中在x-z平面上找出器械尖端位置的示意图。
图14为本发明具体实施例中在y-z平面上找出器械尖端位置的示意图。
图15A为本发明具体实施例中植牙装置的伸缩钻头的示意图。
图15B为本发明另一具体实施例中植牙装置的伸缩钻头的示意图。
图16为本发明具体实施例中标记的示意图。
图17为本发明中根据标记以检测患者是否移动的具体实施例的流程图。
图18为本发明具体实施例中结合虚拟现实装置的手术可视化内容的示意图。
具体实施方式
下文参照附图并且以示例实施例说明本发明的概念,在附图或说明中,相似或相同的部分使用相同的组件符号;再者,附图为利于理解而绘制,附图中各层的厚度与形状并非组件的实际尺寸或比例关系。需特别注意的是,附图中未绘示或说明书中未描述的组件可为熟悉本发明所属领域技术人员所知的形式。
请参阅图1,其例示说明了本发明示例性实施例的植牙系统与待植牙者之间的配置示意图。如图1所示,植牙系统100的主要构成包含多轴向机器手臂140、植牙装置150、以及第一光学装置142和第二光学装置143,其中多轴向机器手臂是由支臂147、148、149连结而成。植牙装置150和光学装置142耦接于机器手臂140的作用端,光学装置143耦接于机器手臂140(例如耦接于机器手臂140的基部端)。在本发明实施例中,光学装置142、143可包含2D相机或2D相机模块,其中相机模块亦可包含投影机。可替代地,在不同实施例中,2D相机可包含红外线(IR)相机、彩色(RGB)相机或是黑白相机。
在本发明中,光学装置142、143与多轴向机器手臂140之间的位置信息转换关系可以通过预先的校正方式而得。此外,植牙装置150的作用端(例如尖点)152与多轴向机器手臂140之间的位置信息转换关系的具体实施例将于下文中进一步说明(图12至图14)。
在本发明中,植牙系统100进一步包括支架120以及标记装置121。标记装置121为经设计的特殊标记装置,其可由光学装置143捕捉获取其影像信息。在本发明中,通过标记装置121即可与待植牙者10之间进行位置上的链接。举例而言,当待植牙者10的头部靠置于支架120时,可通过支架120进一步使待植牙者的头部与标记装置121产生刚性链接,由此检测待植牙者10是否移动而导致待植牙部位发生位置变化。优选的为,可通过第二光学装置143获取标记装置121的新位置来更新植牙路径。可替代地,在不同实施例中,支架120可连结在待植牙者10的头部、或是其口腔、或是支撑待植牙者10的床架130上。
请参阅图2,其例示说明了以本发明的植牙系统实施植牙的主要流程图200。如图2所示,在以本发明的植牙系统实施植牙时,首先,输入待植牙部位的植牙前影像信息(例如断层扫描的影像信息),并根据此影像信息建构出三维模型(步骤210)。在此具体实施例中,植牙前影像信息可包含牙科计算机断层(Computed Tomography,CT)扫描信息、磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)影像信息和/或X射线扫描成像(X-ray Imaging)影像信息。
接着,根据前述植牙前影像信息和建构的三维模型,建立植牙前规划(步骤220)。在本发明中,植牙前规划包括植牙装置的设定路径(或称植牙路径)以及与植牙路径关联的设定进入点、至少一个设定中继点和设定目标点(即植牙完成的位置),其中设定中继点是指植牙装置在进行植牙钻孔时必须先行退出路径、停止继续动作的位置点,其根据待植牙部位的骨质密度和植牙路径的路径长度而决定。在示例性实施例中,植牙装置退出路径而回到设定进入点;但在其他实施例中,也可退回植牙路径中的任何适当位置。在本发明中,植牙前影像信息包括待植牙者的牙齿切面信息、牙齿牙弓线信息等;此外,植牙前规划可进一步根据待植牙者的鼻窦位置信息、齿槽神经位置信息、牙齿骨质密度信息以及预计植入的植入物数据(包含厂牌形状与大小)等而决定,下文将进一步说明(图3、图4A、图4B)。
接着,通过光学装置142拍摄待植牙者的3D局部表面信息,例如牙齿表面信息,亦即取得待植牙部位的实时影像数据(步骤230)。接着进入影像数据的坐标转换过程。
在步骤210所建立的三维模型上选择一个至多个特征点,并相应地在步骤230所取得的实时影像数据(例如牙齿表面信息)上依次选择一个至多个特征点(即根据在步骤210中所建立的三维模型上选择特征点的顺序)以准备进行两套数据之间的坐标转换(将于下文中说明,图5)(步骤240)。在此实施例中,选择的特征点数量为三个,但本发明并不限于此。
接着,对应三维模型与牙齿表面信息上的特征点,计算转换矩阵(步骤250)。利用步骤250中计算所得的转换矩阵,将植牙前影像数据(例如断层扫描的牙科CT)的坐标转换至光学系统(实时影像数据)的坐标上(步骤260),以利于将植牙路径(断层扫描CT坐标)相关信息转换至光学系统坐标,转换细节将于下文中进一步说明(图6)。
接着,进一步将植牙路径相关信息转换到机器手臂的坐标系统,以驱动机器手臂和植牙装置遵循植牙路径动作(步骤270),即开始实施植牙(步骤280),其细节将于下文中进一步说明(图7)。
参阅图3,其是根据本发明示例性实施例说明植牙系统的植牙前规划的建立流程图300。如图3所示,植牙前规划的建立流程包含下述步骤。
首先,读取植牙前影像数据及与待植牙部位相关的数据,例如待植牙部位的锥状射束计算机断层扫描(Cone Beam Computed Tomography,CBCT)数据(步骤310)。接着,根据前述影像数据拉取牙弓线(步骤320)。并参照图4A,拉取牙弓线的方式是在植牙前影像数的断层切面410中的牙齿上选取复数个选择点421~429,选取完后系统即根据选取点之间的位置产生牙弓线430并显示在切面410中。在此实施例中,选择点的数量为9个,但本发明并不限于此;也即是在其他具体实施例中,可根据实际需求而选取不同数量的选择点。
接着,根据步骤320中所产生的牙弓线建立待植牙者的全口影像(Panoramic,PANO)和三维模型(步骤330),所建立的全口影像如图4B所示(标示为440)。进一步检测鼻窦并且于图4B所示的全口影像中标示出鼻窦452、454和/或齿槽神经462、464的位置(步骤340),并将信息显示于切面信息中。
接着,在数据库中选取植入物3D模型470置于切面中(步骤350),并且调整植入物3D模型470的规划位置(步骤360),使植入物经过路径不受其他牙齿位置或是骨头位置干扰。根据本发明,如果植入物规划位置过于靠近鼻窦452、454或齿槽神经462、464,即发出警示信息通知操作者(步骤370)。最后,系统输出植牙路径,包括设定进入点(Entry)480和设定目标点(Target)490。
关于坐标系统的转换,请参阅图5和图6,其分别示意说明了如何将CT坐标系统转换至光学坐标系统以及如何计算坐标转换矩阵。在本实施例中,依据图5中选出的特征点P1、P2、P3、P1’、P2’、P3’来进行如图6所示流程图600的转换计算。然而应了解,图5和图6在此仅为示例,在不同具体实施例中,可根据需求选择不同数量的特征点以进行转换矩阵的计算。
参阅图6,首先计算初对正转换矩阵(步骤610)。在此实施例中,需先计算出第一初始矩阵TCT以及第二初始矩阵Tcamera。通过以下公式可以满足第一初始矩阵TCT以及第二初始矩阵Tcamera的计算,首先,在CT的计算如下:
其中,
其中,向量VectorXx是向量VectorX的x分量,向量VectorXy是向量VectorX的y分量,向量VectorXz是向量VectorX的z分量,以此类推。向量VectorYx是向量VectorY的x分量,向量VectorYy是向量VectorY的y分量,向量VectorYz是向量VectorY的z分量,而向量VectorZx是向量VectorZ的x分量,向量VectorZy是向量VectorZ的y分量,向量VectorZz是向量VectorZ的z分量。其中P1x是点P1的x值,P1y是点P1的y值,而P1z是点P1的z值。
而在光学装置的计算如下:
其中,
其中,向量VectorX’x是向量VectorX’的x分量,向量VectorX’y是向量VectorX’的y分量,向量VectorX’z是向量VectorX’的z分量,以此类推。向量VectorY’x是向量VectorY’的x分量,向量VectorY’y是向量VectorY’的y分量,向量VectorY’z是向量VectorY’的z分量,而向量VectorZ’x是向量VectorZ’的x分量,向量VectorZ’y是向量VectorZ’的y分量,向量VectorZ’z是向量VectorZ’的z分量。其中,P1’x是点P1’的x值,P1’y是点P1’的y值,而P1’z是点P1’的z值。
接着,根据转换矩阵而可将CT坐标信息上的特征点P1、P2、P3转换至光学系统坐标系上而变成P1transformed、P2transformed以及P3transformed(步骤620)。
接着,通过计算P1transformed、P2transformed、P3transformed与P1’、P2’、P3’之间的距离来确认是否满足阈值(步骤630);若距离不满足阈值,则流程回到步骤620并通过P1transformed、P2transformed、P3transformed以更新Tcamera矩阵以及矩阵,并再转换出P1transformed’、P2transformed’以及P3transformed’。接着重复进行与P1’、P2’、P3’之间的距离计算直至满足阈值为止。据此,最终可得到转换矩阵如下:
接着,通过光学装置142(图1)以及机器手臂140(图1)已知的转换关系Tcamera2robot而可将光学系统坐标转换到机器手臂上(步骤610)。配合步骤640中的转换矩阵即可得到转换公式为/>由此,即可将CT坐标系转换到机器手臂坐标系上。
接着请参阅图7,其说明了本发明中机器手臂与植牙装置进行植牙过程的示意流程图700。如图7所示,当植牙装置到达植牙路径中设定进入点的位置时,本发明之植牙过程准备开始。
首先,于开始进行植牙之前,由操作者(医师)确认并手动切割牙龈(翻瓣手术),或是利用机器手臂结合特殊器械在牙龈上打洞,由此方便后续的植牙过程(步骤710)。处理完牙龈之后进行步骤720,步骤720为机器手臂与植牙装置在进行植牙钻孔时的动作。由于待植牙者的牙齿组织不能因为钻牙温度过高而坏死,因此在步骤720中会另外实施相对应的流程以避免钻牙过程中温度过高而伤害牙齿组织(将于图8和图9中做相应说明)。
在根据植牙路径完成钻牙之后,机器手臂将规划中的植入物锁定在已钻好的孔中(步骤730)。在此步骤中,根据设定好的扭矩值稳定地将植入物锁入,相关细节将于后在图10和图11中进一步说明。
参阅图8,其例示说明了本发明中机器手臂钻牙过程的示意流程图800。如图8所示,此流程的一项重要目标是要在钻牙过程中避免细胞因高热而损伤。所以在本发明中,植牙系统配备有冷却装置(例如喷水装置)来降低钻牙温度,并且设置有传感器以实时读取相关感测数值,进以判断钻牙位置点是否需重新计算。利用本发明的植牙系统进行的钻牙过程包括下列步骤:
首先,从植牙前影像信息或扫描信息读取植牙路径中的Hu(Hounsfield Unit,HU)值(步骤810)。接着,处理HU值并计算出相对应的待植牙部位的骨质密度值等级(步骤820)。举例而言,在此具体实施例中,将骨质密度等级分成N1至N5等之等级,其中数值越小代表骨质密度越小、骨头较软;而数字越大则代表骨质密度越大、骨头较硬。
接着,根据前述骨质密度等级来设定钻牙工具(钻头、钻针)每一次的移动距离(步骤830)。举例而言,在此实施例中,骨质密度等级为0至N1的等级单位移动距离为3.5mm;骨质密度等级为N1至N2的等级单位移动距离为3.0mm;骨质密度等级为N2至N3的等级单位移动距离为2.5mm;骨质密度等级N3至N4的等级单位移动距离为2.0mm;骨质密度等级N4至N5的等级单位移动距离为1.5mm(前述移动单位距离值均为经验设计值)。
接着,根据植牙路径的长度和步骤830中所得的单位移动距离值,计算本发明的植牙系统的多轴向机器手臂在整个植牙路径中会有几个单位移动位置点(步骤840),此单位移动位置点即设定中继点。
接着,根据步骤840中所计算的设定中继点的位置,驱动多轴向机器手臂和植牙装置开始进行钻牙并启动冷却装置进行洒水降温(步骤850)。根据本发明,当机器手臂移动至每一个设定中继点的位置时,机器手臂将驱动植牙装置自植牙路径中退出,系统启动冷却装置洒水降温,以确保钻牙温度不会过高而导致牙齿骨头坏死。在示例性实施例中,植牙装置退出路径而回到设定进入点;但在其他实施例中,也可退回植牙路径中的任何适当位置。此外,在钻牙过程中,也可通过附加在机器手臂或植牙装置上的温度传感器或压力传感器来检测植牙装置的实时温度和压力(步骤860),由此判断目前的进程和情况(步骤870);其中,当感测数值超过阈值时,机器手臂即驱动植牙装置自植牙路径中退回到设定进入点位置,并回到步骤830,重新计算钻牙单位移动距离并更新单位移动位置点(即设定中继点)后再持续钻牙。若传感器信息没有超过阈值,则机器手臂操纵植牙装置以继续移动到下个位置点直到到达植牙路径的设定目标点为止,亦即完成钻牙过程。
请参阅图9,其例示说明了本发明中机器手臂钻牙过程的示意图。如图所示,在对待植牙部位进行翻瓣操作后,牙龈910已经翻开而露出下方的齿骨930;植牙路径上包括有设定进入点940、至少一个(图示为三个)设定中继点(或单位移动位置点)962、964、966以及设定目标点950。钻针920自设定进入点940开始进入植牙路径中动作,并且在移动到每一个设定中继点962、964、966时停止前进、往回退至退出植牙路径,系统此时启动冷却装置进行洒水降温,以避免齿骨930因温度过高而坏死。在示例性实施例中,植牙装置系退出植牙路径而回到设定进入点;但在其他实施例中,也可退回植牙路径中的任何适当位置。在本发明中,设定中继点(或单位移动位置点)根据植牙路径的长度和待植牙部位的齿骨骨质密度确定。在本发明中,植牙装置(即钻针920)连结在多轴向机器手臂的作用端部处,受机器手臂的带动而动作。
在具体实施例中,在读取植牙路径的HU数值之后,进行钻牙过程相关位置点计算,例如设定进入点、设定中继点和设定目标点。此外,在钻牙过程中搭配喷水装置降低钻牙温度,进而避免待植牙部位的细胞损伤;同时实时读取温度或压力传感器的数值,实时判断钻牙相关位置点是否重新计算。在不同实施例中,传感器可加挂在机器手臂或植牙装置上供系统读取其数值。在实施例中,在开始钻牙前,系统读取植牙路径及HU值,对照相对应的移动单位距离,并且计算/决定植牙路径中的设定中继点(计算移动频率)。
请参阅图10,其例示说明了本发明的植入物固定流程图1000。如图10所示,本发明之植入物固定流程包括如下步骤:
首先,将植牙机(即植入物固定装置)连接至本发明的植牙系统(步骤1010)。在此实施例中,可使用市售的植牙机,其已配备有植入物的转速或是扭矩等相关数据。本发明的植牙系统连接植牙机取得植入物的相关扭矩信息来进行机器手臂的反馈控制。
接着,设定稍后将锁定植入物时的扭矩值(torque)(步骤1020)。扭矩值的数值会根据植入物大小、待植牙部位的骨质密度而有所不同。在此具体实施例中,扭矩值是医师根据其经验值而设定在系统中的。在本发明的植牙装置上安装好固定植入物的钻针(步骤1030),系统开始驱动机器手臂至植牙路径的设定进入点(步骤1040)。接着将植入物固定于钻针上(步骤1050),开始固定植入物并且实时检测目前的扭矩值(步骤1060)。根据扭矩值的实时检测结果,判断扭矩值是否超出植牙机于步骤1020中所设定的扭矩值以及植入物是否已到达定位(步骤1070):如否,流程即回到步骤1060,植牙装置持续往复进行植入物的固定与松开锁定植入物;如实时检测到扭矩值达到步骤1020中所设定的值并且到达植牙路径的设定目标点,即完成本发明的植入物固定流程。
请参阅图11,其说明本发明实施例的固定植入物示意图。如图所示,植牙机1120连接于本发明的植牙系统的机器手臂1110和在机器手臂1110作用端上的植牙装置,植牙装置上连接有植入物1130。在植入物固定过程1140中,植牙装置自植牙路径的设定进入点1142开始进入待植牙部位的齿骨1141,系统沿植牙路径执行之前关于图10所述的相关步骤,直至到达植牙路径中的设定目标点1143。在本发明中,利用植牙机1120设定植入物扭矩值,将植牙装置及钻针连接于机器手臂1110作用端处,实时检测目前扭矩值变化以及植入物是否到达定位,通过反复执行动作以将植入物固定定位,直至植入物到达默认植牙位置为止。
请参阅图12,其例示说明了本发明具体实施例中校正系统的示意图。如图12所示,校正流程的目的在于校正植牙装置的作用端(尖点)位置并转换到机器手臂坐标上。在此具体实施例中,植牙装置固定于机器手臂法兰盘上。此系统配置包含了机器手臂的法兰盘1212、植牙装置支撑座1210、植牙装置1211、植牙装置前端器械(例如钻针)1220、器械尖端1221、第一光源1232、第二光源1234、第一相机1242、第二相机1244以及计算计算机1260,计算计算机1260通过有线或无线方式连接控制机器手臂。在一些具体实施例中,第一光源1232与第二光源1234可以为垂直设置在平面1250上的背光板。在一些具体实施例中,平面1250由机器手臂坐标系通过校准方法使用附接在法兰盘1212上的标准器械来进行校正。平面1250经过校正后,可将第一光源1232的x和z方向坐标与机器手臂的x和z坐标对应,并将第二光源1234的y和z方向坐标与机器手臂的y和z坐标对应。
在一些具体实施例中,第一光源1232和第二光源1234相对于彼此垂直。在一些其他具体实施例中,第一相机1242设置在平面1250上并垂直于第二光源1234,第二相机1244设置在平面1250上并垂直于第一光源1232。前端器械1220可设置在第一光源1232与第二光源1234中,并且被第一相机1242和第二相机1244所拍摄。
请参阅图13,其例示说明了本发明具体实施例中在x-z平面上找出器械尖端位置的过程示意图。如图13所示,前端器械1220可投影至第一背光板1232上而被第一相机1242所拍摄。在某些具体实施例中,前端器械1220影像出现在影像1301、1302、1303中。进一步地,在影像1301中找出前端器械1220与前端器械尖端1221。由于投影平面已经与机器手臂坐标(x,z)做校正。因此将前端器械尖端1221移动至影像中央,如1302中所示。接着通过影像将前端器械1220方向转正如1303所示。到此即完成前端器械在机器手臂x-z坐标方向的校正。
请参阅图14,其例示说明了本发明具体实施例中在y-z平面上找出器械尖端位置的过程示意图。如图14所示,前端器械1220可投影至第二背光板1234上而被第二相机1244所拍摄。在某些具体实施例中,前端器械1220影像出现在影像1401、1402、1403中。进一步地,在影像1401中找出前端器械1220与前端器械作用端(即尖点)1221。由于投影平面已经与机器手臂坐标(y,z)做校正,因此将前端器械尖点1221移动到影像中央,如1402中所示。接着通过影像将前端器械1220方向转正如1403所示。到此即完成前端器械在机器手臂y-z坐标方向的校正。
根据本发明,不断重复图13与图14所示过程中的步骤,直到前端器械尖端1221的x-z投影影像与y-z投影影像上距离中心点的相数值小于预设的阈值,即完成校正。
本发明还提供了一种可伸缩的钻牙装置,适用于例如对后排臼齿等空间有限的待植牙部位的植牙钻孔。
请参阅图15A以及图15B(其分别根据本发明两个不同具体实施例)说明可用于本发明的植牙装置的可伸缩钻牙装置(钻头)的结构示意图;其中图15A所示实施例为使用离心力驱动方式进行伸缩的钻头,图15B所示实施例为使用螺接推动方式进行伸缩的钻头。
如图15A所示,本发明的可伸缩的钻牙装置1510主要包括套筒1511和容置在套筒1511内部的钻针组件。套筒1511在其第一端部处设置有安装部1512而供安装于植牙装置(图中未示),且在与该安装部1512相对的第二端部处形成有孔1513。钻针组件是由柱形基座1514、钻针本体1515、至少一个滚珠1516、1517以及弹簧1518所组成;其中,柱形基座1514的轮廓与套筒1511内部相对应而以其外围抵接于套筒1511的内壁,柱形基座1514于靠近套筒安装部1511的一侧形成锥面凹部1519;钻针本体1515的一端连接于柱形基座1514,其另一端自套筒1511的孔1513伸出第一长度;弹簧1518套设于钻针本体1515的位于套筒1511内部的部分,弹簧1518的一端抵接于柱形基座1514,另一端于该第二端部近侧处(即靠近孔1513的一端)抵接于套筒1511的内壁;至少一滚珠(在此实施例中为两个滚珠)1516、1517置于锥面凹部1519中。此时钻针呈现回缩状态,即如图15A的左图所示。
当本发明的植牙装置经驱动而带动可伸缩钻牙装置1510旋转时,滚珠1516、1517即沿着锥面凹部1519的凹面而自锥面凹部1519中心向外滚动,从而对锥面凹部1519产生作用力(离心力);柱形基座1514受此作用力作用而将钻针本体1515自套筒1511的孔1513进一步推出至第二长度(大于第一长度)。此时,钻针呈现伸出状态,即如图15A的右图所示。
优选地,柱形基座1514与钻针本体1515一体成形。
又如图15B所示,在另一实施例中,本发明的可伸缩钻牙装置1520主要包括套筒1521和钻针构件。套筒1521在其第一端部处设置有安装部1522而供安装于植牙装置(未示),且在与该安装部相对的第二端部处形成有螺孔1523。钻针构件具有抵接头部1524和自该抵接头部1524延伸的钻针本体1525,钻针本体1525上形成有外螺纹结构1526;钻针构件以外螺纹结构1526螺接于套筒1521的螺孔1523。当抵接头部1524在第一位置处(如图15B之左图所示位置)时,于该第一端部(即靠近安装部1522)近侧抵接于套筒1521的内壁,此时钻牙装置1520呈现回缩状态,如图15B之左图所示。当植牙装置经驱动而带动套筒1521旋转时,与套筒1521螺接的钻针本体1525自该第一位置移动至第二位置而自套筒1521伸出,直到抵接头部1524在该第二位置处(如图15B之右图所示位置)于该第二端部近侧抵接于套筒1521的内壁为止。此时,钻牙装置1520呈现伸出状态,如图15B之右图所示。根据本发明的钻牙装置1510、1520因应钻牙时口腔内部空间狭小时而设计,可减少医师因钻牙空间变化而需更换钻头的次数。
请参阅图16,其例示说明了具体实施例中的标记装置的示意图。如图16所示,标记装置1600可对应图1中的标记装置121。在一些具体实施例中,标记装置1600包括特征点1601、1602、1603、1604、1605以及识别图案1609。在实施例中,标记装置1600的特征点1601、1602、1603、1604、1605与识别图案1609可以发射具有特定波长的光,且此光可以由设于本发明的植牙系统中的光学装置(例如,光学装置143)所捕获;与之相比,标记装置1600的其他部分则发射非常少的这种光,因此可能几乎不被光学装置所捕获。在其他具体实施例中,标记装置1600的特征点1601、1602、1603、1604、1605与识别图案1609可反射由具有特定波长的光源产生的光,此光可由设置于本发明的植牙装置中的光学装置(例如,光学装置143)所捕获;与之相比,标记1600的其他部分则可以吸收此光,因此可能几乎不被光学装置所捕获。
当系统找寻到标记装置影像中的特征点1601、1602、1603、1604、1605和识别图案1609的位置时,通过一些二维对三维的坐标转换方法(例如,PNP算法),即可知特征点1601、1602、1603、1604、1605与识别图案1609在空间中的三维位置,并可得到转换关系。另由于在图1所示配置中,标记装置121与待植牙者10之间做刚性连结(通过支架120将待植牙者头部与标记装置121做刚性链接),因此可由此检测待植牙者(或待植牙部位)是否发生移动。
请参阅图17,其例示说明了本发明中根据标记装置来检测待植牙者(或待植牙部位)是否发生移动的方法流程图1700。在本发明中,于图2所示的步骤270至步骤280之间不断地以此方法检测待植牙者(或待植牙部位)的位置,进以决定是否更新路径。如图17所示,方法流程包括下列步骤:
首先,注册初始检测到的标记位置(步骤1710),并计算转换关系T。接着,根据目前检测到的标记影像中的点1601、1602、1603、1604、1605和识别图案1609的位置,通过转换关系T投影回影像中,由此比较目前标记点位置与初始标记点位置的距离(步骤1720)。接着,计算目前投影回影像中的距离是否大于设定的阈值(步骤1730):若没有,则回到步骤1710并且不断地计算;若距离大于设定的阈值,则判断待植牙者或待植牙部位已发生移动(步骤1740),此时系统相应地更新转换关系T’,并且更新手术路径信息(步骤1750)。
本发明的植牙系统系进一步连接可穿戴显示设备(例如可穿戴式的虚拟现实显示设备)以对操作者(医师)显示植牙过程中的相关信息。请参阅图18,其例示说明了本发明具体实施例中结合虚拟现实装置的手术可视化内容的示意图。如图18所示,操作者(医师)1810在利用本发明的植牙装置1830对待植牙者1820实施植牙时穿戴上虚拟现实显示设备1840,虚拟现实显示设备1840可用来显示植牙过程中的相关内容,并结合相关可视化信息接口1850而对操作者1810显示。在此具体实施例中,可视化信息接口1850可包含植牙前规划相关信息,包括植牙前断层扫描所得到的切面、骨质密度的HU值(显示信息1854)、牙齿齿槽神经(显示信息1855)、包含设定进入点(显示信息1859)与设定目标点(显示信息1858)的植入物植牙路径。同时,此可视化信息接口1850还可结合植牙过程中所得到的相关信息,包含钻针温度(显示信息1851)、目前钻头转速(显示信息1852)、钻头受力值(显示信息1853)与目前钻针深度(显示信息1856)等,并可将实时影像信息(显示信息1857)在可视化信息接口1850中迭加到待植牙者的影像上。在其他具体实施例中,植牙过程中的实时信息可能包含其他传感器之检测信息,例如扭矩、警示信息、钻针或植入物碰触到齿槽神经或是鼻窦的警示区域等。可视化信息接口1850也可显示以包含其他的植牙前信息,例如全口影像(PANO)、牙弓线信息等;但本发明不以此为限。在其他具体实施例中,虚拟现实显示设备1840可不限于头戴式或是其他相关形式。
至此,前述实施方式已通过使用区块图、流程图和/或示例阐述该等装置和/或程序之各种具体实施例。在这样的区块图、流程图和/或示例含有一个或多个功能和/或操作的范围内,本领域技术人员将能理解这样的区块图、流程图或示例内的每个功能和/或操作皆可通过广泛硬件、软件、固件或几乎其任何组合个别和/或集体实行。在一些具体实施例中,文中所说明的目标的几个部分可能通过专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、数字信号处理器(Digital signal processor,DSP)或其他集成电路格式实行。然而,熟习此领域技术者将能认识到,文中所揭示的这些具体实施例的一些实施方式可全部或部分在集成电路中等效实行为在一部或多部计算机上运行的一个或多个计算机程序(如在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)、在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(如在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、固件或几乎其任何组合,并且设计该电路和/或编写该软件和/或固件的代码将根据此公开内容完全在熟悉此领域的技术人员的技术范围内。此外,熟习此领域的技术人员将能了解,文中所说明的目标的这些机制能够以多种形式发布(distributed)为程序产品,并且文中所说明的目标的示例性具体实施例不论用于实际执行该发布的信息承载媒体的特定类型为何皆适用。信息承载媒体的示例包括,但不限于,下列:可记录类型媒体,例如软盘、硬盘机、光盘(Compact Disc,CD)、数字激光视盘(Digital Versatile Disk,DVD)、数字磁带、计算机内存等;以及传输类型媒体,例如数字和/或模拟通讯媒体(如光纤电缆、波导、有线通信链接、无线通信连结等)。
本发明的植牙系统及其方法已经由上述说明及附图加以说明。然应了解,本发明各具体实施例仅是作为说明之用,在不脱离本发明范围与精神的情况下可进行各种改变,且均应包含于本发明的权利要求范围中。因此,本说明书所描述的各具体实施例并非用以限制本发明,本发明的真实范围与精神揭示于以下权利要求中。
【符号说明】
10 待植牙者
100 植牙系统
120 支架
121 标记装置
130 床架
140 机器手臂
142 光学装置
143 光学装置
147 支臂
148 支臂
149 支臂
150 植牙装置
152 植牙装置的作用端/尖点
200 流程图
210-280 步骤
300 流程图
310-380 步骤
410 断层切面
421-429 选择点
430 牙弓线
440 全口影像(PANO)
452 鼻窦
454 鼻窦
462 齿槽神经
464 齿槽神经
470 植入物3D模型
480 设定进入点
490 设定目标点
600 流程图
610-640 步骤
700 流程图
710-730 步骤
800 流程图
810-880 步骤
910 牙龈
920 钻针
930 齿骨
940 设定进入点
950 设定目标点
962、964、966 设定中继点
1000 流程图
1010-1080 步骤
1110 机器手臂
1120 植牙机
1130 植入物
1140 植入物固定过程
1141 齿骨
1142 设定进入点
1143 设定目标点
1210 植牙装置支撑座
1211 植牙装置
1212 法兰盘
1220 前端器械(钻针)
1221 器械前端
1232 第一光源
1234 第二光源
1242 第一相机
1244 第二相机
1250 平面
1260 计算计算机
1301-1303 影像
1401-1403 影像
1510 钻牙装置
1511 套筒
1512 安装部
1513 孔
1514 柱形基座
1515 钻针本体
1516 滚珠
1517 滚珠
1518 弹簧
1519 锥形凹部
1520 钻牙装置
1521 套筒
1522 安装部
1523 螺孔
1524 抵接头部
1525 钻针本体
1526 外螺纹结构
1600 标记装置
1601-1605 特征点
1609 识别图案
1700 流程图
1710-1750 步骤
1810 操作者
1820 待植牙着
1830 植牙装置
1840 显示设备
1850 可视化信息接口
1851-1859 显示信息
P1-P3 特征点
P1’-P3’ 特征点

Claims (20)

1.一种植牙系统,包括:
多轴向机器手臂,在其一作用端处链接植牙装置;以及
至少一个光学装置,其耦接于该多轴向机器手臂以在植牙过程中获取待植牙者的待植牙部位的实时影像信息;
其中,该多轴向机器手臂根据植牙前规划与该实时影像信息的关联结果驱动该植牙装置在该待植牙部位上沿设定路径动作;
其中,该植牙前规划与该待植牙部位的三维模型相关联,并且包含与该设定路径关联的设定进入点、至少一个设定中继点和设定目标点,该三维模型从该待植牙部位的植牙前影像信息建构而成;
其中该植牙装置经驱动以在该待植牙部位上沿该设定路径动作前进,并且在抵达该至少一个设定中继点时从该设定路径退出;
其中,设定该至少一个设定中继点的过程包括下列步骤:
计算出对应于该待植牙部位的一骨质密度等级;
根据该骨质密度等级以决定一等级单位移动距离;
根据该等级单位移动距离和该设定路径的长度,计算设定路径中可具有的单位移动位置点的数量;以及
将该些单位移动位置点设定为该至少一个设定中继点。
2.如权利要求1所述的植牙系统,其中该植牙前影像信息包括计算机断层(ComputedTomography,CT)扫描影像信息、磁共振(Magnetic Resonance
Imaging,MRI)影像信息和X射线(X-Ray Imaging)影像信息中之一者或多者。
3.如权利要求1所述的植牙系统,其中该至少一个光学装置包括第一光学装置和第二光学装置,其中该第一光学装置耦接于该多轴向机器手臂的该作用端以获取该实时影像信息,该第二光学装置辆接于该多轴向机器手臂以获取标记位置信息。
4.如权利要求3所述的植牙系统,其中该多轴向机器手臂具有不同于该作用端的基部端,且其中该第二光学装置耦接于该基部端。
5.如权利要求3所述的植牙系统,进一步包括标记装置,该标记装置刚性链接于该待植牙者,其中该第二光学装置获取与该标记装置关联的该标记位置信息。
6.如权利要求1所述的植牙系统,其中该设定路径至少依据该植牙前影像信息中所标记的齿槽神经位置与鼻窦位置中的一个而定。
7.如权利要求1所述的植牙系统,更包括温度传感器,其设置于该植牙装置上,其中该植牙装置响应于该温度传感器的感测结果而从该设定路径退出。
8.如权利要求1所述的植牙系统,其中当该植牙装置从该设定路径退出,该植牙系统进一步调整该植牙前规划中的该至少一个设定中继点。
9.如权利要求1所述的植牙系统,进一步包括植入物固定装置,其受该多轴向机器手臂驱动而将植入物沿该设定路径固定至该待植牙部位,其中当与该植入物关联的实时扭矩值达预设扭矩阈值时,该植入物固定装置即停止动作。
10.如权利要求9所述的植牙系统,进一步包括警示装置,其耦接于该植牙装置以在该植入物偏离该设定路径时发出警示信息。
11.如权利要求1所述的植牙系统,进一步包括处理装置,其与该多轴向机器手臂和该至少一个光学装置通讯连接,以依据该植牙前规划和该实时影像信息的该关联结果指示该多轴向机器手臂驱动该植牙装置在该待植牙部位上沿该设定路径动作。
12.如权利要求11所述的植牙系统,进一步包括穿戴式显示设备,其与该处理装置通讯连接以对操作者显示该实时影像信息、该植牙前影像信息、该设定路径、该设定进入点、该至少一个设定中继点、该设定目标点、该待植牙部位的骨质密度、该植牙装置的实时温度、该植牙装置的动作速度、植入物的实时扭矩以及与植牙过程相关联的虚拟图像中至少一个。
13.一种植牙系统,包括:
一多轴向机器手臂;一植牙装置,其链接于该多轴向机器手臂的作用端;
第一光学装置,其耦接于该多轴向机器手臂的该作用端以在该植牙装置动作期间获取待植牙部位的实时影像信息;
标记装置,刚性链接于待植牙者;
第二光学装置,其耦接于该多轴向机器手臂的基部端以获取该标记装置的标记位置信息;以及
处理装置,其与该多轴向机器手臂、该第一光学装置和该第二光学装置通讯连接,以依据植牙前规划和该实时影像信息的关联结果指示该多轴向机器手臂驱动该植牙装置在该待植牙部位上沿设定路径往复动作;
其中,该多轴向机器手臂根据该植牙前规划驱动该植牙装置在该待植牙者的待植牙部位上沿设定路径往复动作至完成植牙钻孔;其中,该植牙前规划包含与该设定路径关联的至少一个设定中继点,该至少一个设定中继点至少依据该待植牙部位的骨质密度与该设定路径的长度而定;
其中该植牙装置经驱动以在该待植牙部位上沿该设定路径动作前进,并且在抵达该至少一个设定中继点时从该设定路径退出;
其中,设定该至少一个设定中继点的过程包括下列步骤:
计算出对应于该待植牙部位的一骨质密度等级;
根据该骨质密度等级以决定一等级单位移动距离;
根据该等级单位移动距离和该设定路径的长度,计算设定路径中可具有的单位移动位置点的数量;以及
将该些单位移动位置点设定为该至少一个设定中继点。
14.如权利要求13所述的植牙系统,进一步包括穿戴式显示设备,其与该植牙系统通讯连接以对操作者显示该实时影像信息、该植牙前规划的关联信息、该设定路径、该待植牙部位的骨质密度、该植牙装置的实时温度、该植牙装置的动作速度以及与植牙钻孔过程相关联的虚拟图像中至少一个。
15.如权利要求13所述的植牙系统,其中该植牙前规划与该待植牙部位的三维模型相关联,且该三维模型系从该待植牙部位的植牙前影像信息建构而成。
16.如权利要求15所述的植牙系统,其中该植牙前影像信息包括计算机断层(ComputedTomography,CT)扫描影像信息、磁共振(Magnetic Resonance
Imaging,MRI)影像信息和X射线(X-Ray Imaging)影像信息中之一者或多者。
17.如权利要求15所述的植牙系统,其中该设定路径至少依据该植牙前影像信息中所标记的齿槽神经位置与鼻窦位置中的一个而定。
18.如权利要求13所述的植牙系统,还包括温度传感器,其设置于该植牙装置上,其中该植牙装置响应于该温度传感器的感测结果而从该设定路径退出。
19.如权利要求13所述的植牙系统,其中当该植牙装置从该设定路径退出,该植牙系统进一步调整该植牙前规划中的该至少一个设定中继点。
20.如权利要求13所述的植牙系统,其中该植牙装置是可伸缩的钻牙装置。
CN201980058639.6A 2018-09-09 2019-09-09 植牙系统及其导航方法 Active CN112955094B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862728861P 2018-09-09 2018-09-09
US62/728,861 2018-09-09
PCT/CN2019/104979 WO2020048545A1 (zh) 2018-09-09 2019-09-09 植牙系统及其导航方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112955094A CN112955094A (zh) 2021-06-11
CN112955094B true CN112955094B (zh) 2024-04-16

Family

ID=69723029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980058639.6A Active CN112955094B (zh) 2018-09-09 2019-09-09 植牙系统及其导航方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20210346099A1 (zh)
EP (1) EP3847996A4 (zh)
JP (1) JP7154392B2 (zh)
KR (1) KR20210052541A (zh)
CN (1) CN112955094B (zh)
CA (1) CA3111867A1 (zh)
TW (1) TWI731408B (zh)
WO (1) WO2020048545A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7141668B1 (ja) * 2021-06-19 2022-09-26 マグネデザイン株式会社 ハンドピース先端部の位置・方位検出装置、ハンドピース誘導システムおよびハンドピース誘導アシストシステム
CN113599009A (zh) * 2021-08-27 2021-11-05 北京瑞医博科技有限公司 口腔手术辅助装置及口腔手术机器人
CN113787524B (zh) * 2021-11-18 2022-02-15 极限人工智能有限公司 一种机械臂的控制方法、装置、手术机器人及存储介质
CN113876428B (zh) * 2021-12-08 2022-02-22 极限人工智能有限公司 手术机器人、种植手术过程可视化装置及可读存储介质
CN113925633B (zh) * 2021-12-17 2022-02-25 极限人工智能有限公司 一种车针辅助导航及预警方法、装置、手术机器人
KR20230106459A (ko) * 2022-01-06 2023-07-13 주식회사 제우기술 치아가공기의 실시간 모니터링 시스템
CN114601580B (zh) * 2022-03-21 2023-07-21 西安交通大学口腔医院 基于人工智能的口腔科用高效精准牙齿种植机械臂
KR102657538B1 (ko) * 2022-04-07 2024-04-17 주식회사 유에이로보틱스 Ai 기술을 활용한 치과 치료 시스템 및 방법
CN115252190B (zh) * 2022-08-01 2023-03-10 斯柏美(广州)科技有限公司 一种种植牙高精度智能定位系统
KR20240063296A (ko) * 2022-11-01 2024-05-10 주식회사 덴티움 임플란트 시술을 위한 모션 추적 시스템
CN117281635B (zh) * 2023-11-24 2024-01-30 四川大学 一种口腔龋齿自动磨钻装置
CN117953066A (zh) * 2024-03-26 2024-04-30 有方(合肥)医疗科技有限公司 Ct数据处理方法、系统及可读存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201256993Y (zh) * 2008-09-12 2009-06-17 威海鸿宇医疗器械有限公司 微创定向钻颅器
WO2013106430A1 (en) * 2012-01-09 2013-07-18 Old Dominion University Research Foundation Method and system for automated dental implantation
CN103445875A (zh) * 2012-05-15 2013-12-18 株式会社电装 用于支持牙科植入手术的方法及设备
CN107582193A (zh) * 2017-09-15 2018-01-16 中国人民解放军第四军医大学 一种用于口腔种植手术的智能机器人系统
CN107595418A (zh) * 2017-09-15 2018-01-19 杭州术康医疗科技有限公司 一种自动种植牙科机器人
WO2018051276A1 (en) * 2016-09-19 2018-03-22 Neocis Inc. Tracking and guidance arrangement for a surgical robot system and related method

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5251127A (en) * 1988-02-01 1993-10-05 Faro Medical Technologies Inc. Computer-aided surgery apparatus
US5343391A (en) * 1990-04-10 1994-08-30 Mushabac David R Device for obtaining three dimensional contour data and for operating on a patient and related method
ES2112203B1 (es) * 1996-01-24 1999-01-01 Querol Luis Maria Ilzarbe Dispositivo para medir la temperatura en el proceso de fresado en implantologia quirurgica.
AU3669497A (en) * 1996-07-18 1998-02-10 Implant Innovations, Inc. Power-driven osteotome tools for compaction of bone tissue
ES2325478T3 (es) * 2000-05-11 2009-09-07 Nobel Biocare Ab Pseudograbado de una herramienta dental de preparacion para la osteotomia recubierta de carbono similar al diamante.
EP1219260B1 (de) * 2000-12-19 2003-06-25 BrainLAB AG Verfahren und Vorrichtung zur navigationsgestüzten Zahnbehandlung
US8010180B2 (en) * 2002-03-06 2011-08-30 Mako Surgical Corp. Haptic guidance system and method
US7206627B2 (en) * 2002-03-06 2007-04-17 Z-Kat, Inc. System and method for intra-operative haptic planning of a medical procedure
US20050186533A1 (en) * 2004-02-02 2005-08-25 Yechiel Cohen Computer-controlled dental treatment system and method
WO2010104198A1 (ja) * 2009-03-13 2010-09-16 財団法人ヒューマンサイエンス振興財団 歯科用切削装置
US8709016B2 (en) * 2009-12-11 2014-04-29 Curexo Technology Corporation Surgical guide system using an active robot arm
US9516207B2 (en) * 2010-06-24 2016-12-06 Marc S. Lemchen Exam-cam robotic systems and methods
ITBG20100053A1 (it) * 2010-10-01 2012-04-02 Multiossigen Srl Procedimento per la installazione asettica e probiotica di impianti dentali coadiuvata da transito di fluidi, e maschera attuativa di esso procedimento.
US9119655B2 (en) * 2012-08-03 2015-09-01 Stryker Corporation Surgical manipulator capable of controlling a surgical instrument in multiple modes
JP5844213B2 (ja) 2012-05-15 2016-01-13 株式会社デンソー 骨温度計測装置及び骨加工支援装置
US9687322B2 (en) * 2012-09-28 2017-06-27 Robert P. Carmichael Dental implant positioning system
EP2945559B1 (en) * 2013-01-16 2018-09-05 Stryker Corporation Navigation systems and methods for indicating and reducing line-of-sight errors
US9854991B2 (en) * 2013-03-15 2018-01-02 Medtronic Navigation, Inc. Integrated navigation array
TWI613996B (zh) * 2013-04-01 2018-02-11 鈦隼生物科技股份有限公司 手術導引定位系統
US9675419B2 (en) * 2013-08-21 2017-06-13 Brachium, Inc. System and method for automating medical procedures
KR102352789B1 (ko) * 2014-03-04 2022-01-20 네오시스, 인크. 통합된 수술 계획 및 임플란트 준비를 위한 수술 로봇 시스템 및 관련 방법
CN104354041A (zh) * 2014-10-28 2015-02-18 安费诺(常州)电子有限公司 杠杆式离心车床夹具
US10117713B2 (en) * 2015-07-01 2018-11-06 Mako Surgical Corp. Robotic systems and methods for controlling a tool removing material from a workpiece
WO2017064138A1 (en) * 2015-10-12 2017-04-20 Bien-Air Holding Sa Surgical contra-angle drilling device for cutting bone preventing injuries to soft tissues
CN112370159A (zh) * 2016-02-26 2021-02-19 思想外科有限公司 用于指导用户定位机器人的系统
CN207539214U (zh) * 2017-11-08 2018-06-26 江苏神力齿轮冷挤有限公司 一种棘轮式单向离合器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201256993Y (zh) * 2008-09-12 2009-06-17 威海鸿宇医疗器械有限公司 微创定向钻颅器
WO2013106430A1 (en) * 2012-01-09 2013-07-18 Old Dominion University Research Foundation Method and system for automated dental implantation
CN103445875A (zh) * 2012-05-15 2013-12-18 株式会社电装 用于支持牙科植入手术的方法及设备
WO2018051276A1 (en) * 2016-09-19 2018-03-22 Neocis Inc. Tracking and guidance arrangement for a surgical robot system and related method
CN107582193A (zh) * 2017-09-15 2018-01-16 中国人民解放军第四军医大学 一种用于口腔种植手术的智能机器人系统
CN107595418A (zh) * 2017-09-15 2018-01-19 杭州术康医疗科技有限公司 一种自动种植牙科机器人

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210052541A (ko) 2021-05-10
WO2020048545A1 (zh) 2020-03-12
JP2021536326A (ja) 2021-12-27
CA3111867A1 (en) 2020-03-12
TW202010478A (zh) 2020-03-16
JP7154392B2 (ja) 2022-10-17
EP3847996A1 (en) 2021-07-14
US20210346099A1 (en) 2021-11-11
CN112955094A (zh) 2021-06-11
TWI731408B (zh) 2021-06-21
EP3847996A4 (en) 2022-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112955094B (zh) 植牙系统及其导航方法
US11357581B2 (en) Method for using a physical object to manipulate a corresponding virtual object in a virtual environment, and associated apparatus and computer program product
US11357576B2 (en) Method and system for augmented reality guided surgery
JP7126516B2 (ja) 口腔および顎顔面処置の案内付き実施方法、および関連システム
US6640128B2 (en) Method and device for the navigation-assisted dental treatment
JP4836122B2 (ja) 手術支援装置、方法及びプログラム
KR102005751B1 (ko) 환자-상호작용 장치를 포함하는 치아 이식 시스템
KR102352789B1 (ko) 통합된 수술 계획 및 임플란트 준비를 위한 수술 로봇 시스템 및 관련 방법
US11737696B2 (en) System for neuronavigation registration and robotic trajectory guidance, and related methods and devices
US9986968B2 (en) Ultrasonic device for dental implant navigation
US20170231718A1 (en) System and Method for Guiding Medical Instruments
CN113855287B (zh) 一种带评估种植精度的口腔种植手术机器人及控制方法
CN107833625B (zh) 工件的操作系统及其方法
US20230218348A1 (en) X-wing enhanced guidance system for distal targeting

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant