CN113893049A - 一种口腔种植牙手术系统配准装置、方法及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及种植牙手术技术领域，具体地说是一种口腔种植牙手术系统配准装置、方法及制作方法，包括隐形定位器和标准件模组，隐形定位器与患者口腔牙齿相配合，标准件模组包含磁场探测传感器、钢珠和排线带，排线带并联磁场探测传感器并与电源连接，隐形定位器与标准件模组通过粘接材料或机械结构刚性连接，本发明同现有技术相比，通过钢珠和磁场探测传感器形成标准件模组，从而获取位置数据，可将隐形定位器安装在患者口腔内，整体装置结构简单，使用便捷，装置使用方法科学有效，装置的制作方法简单精准，避免了传统技术中因不能遮挡而导致的装置体积过大的问题，改善了磁导航种植牙手术的效率和质量，同时提升了患者的舒适度。
Description
技术领域
本发明涉及种植牙手术技术领域，具体地说是一种口腔种植牙手术系统配准装置、方法及制作方法。
背景技术
随着人们生活水平的提升，人们对于口腔的健康也愈发重视，对牙齿的检查和修补成了口腔护理的一个重要环节，特别是对于人们牙齿脱落后，造成对饮食和美观造成很大的影响，如何修补牙齿成了很多患者关心的话题，也是很多口腔医生所面对要解决的问题，因此种植牙技术就应运而生了。
现有口腔种植牙手术导航系统中的导航装置一般是基于光学原理，为了能够在术中实时获取患者口腔位置信息，并与术前患者三维口腔影像数据进行配准，一般需要设计配准装置，由于光学导航装置不允许存在遮挡，因此配准装置需要一部分露在口腔外部，另一部分与患者口腔内部牙骨连接，导致体积较大，影响患者舒适度，且结构复杂，制作周期长，手术周期也长，影响种植体验。
因此，需要设计一种口腔种植牙手术系统配准装置、方法及制作方法，克服上述光学导航装置的局限，为利用磁导航装置进行种植牙手术实现配准的作用，提供精准的口腔内坐标，保证能够获取不间断的位置数据，实现手术的顺利进行，提升患者舒适度的同时提高手术效率和质量。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种口腔种植牙手术系统配准装置、方法及制作方法，为利用磁导航装置进行种植牙手术实现配准的作用，提供精准的口腔内坐标，保证能够获取不间断的位置数据，实现手术的顺利进行，提升患者舒适度的同时提高手术效率和质量。
为了达到上述目的，本发明提供一种口腔种植牙手术系统配准装置、方法及制作方法,包括隐形定位器和标准件模组，隐形定位器与患者口腔牙齿相配合，标准件模组包含配准传感器、钢珠和排线带，排线带并联配准传感器并与电源连接，隐形定位器与标准件模组通过粘接材料或机械结构刚性连接。
钢珠的数量至少为3个并呈三角或多边形排列。
钢珠的尺寸相同时，三角排列不能是等边或等腰三角形；钢珠的尺寸不同时，各钢珠间的尺寸差大于成像精度值。
钢珠与配准传感器在标准件模组上的相对位置固定。
一种磁导航口腔种植手术系统配准方法，包括以下步骤：
步骤A1:各钢珠相对于标准件模组的位置已知，标准件模组上建立局部坐标系后，各钢珠在该局部坐标系下的位置也已知，记为：
其中，n表示钢珠的数量；
步骤A2:患者佩戴制作好的隐形定位器及标准件模组，CT成像装置扫描获取患者口腔影像数据，分割出各钢珠在CT成像装置中的位置，记为：
步骤A3:由于各钢珠固定安装于标准件模组内，各钢珠间的相对位置关系始终保持不变，那么，钢珠在不同时空下的位置符合刚体变换，因此，可建立如下等式：
式中，
和
分别表示标准件模组局部坐标系相对于CT成像装置坐标系的旋转矩阵和平移向量；
对上式进行SVD分解，可求解出
和
步骤A4:同理，以配准传感器为目标对象，可以得到
和
和
分别表示标准件模组局部坐标系相对于磁导航装置坐标系的旋转矩阵和平移向量；
步骤A5:对于磁导航装置坐标系相对于CT成像装置坐标系的旋转矩阵
和平移向量
可直接通过下式求解：
配准传感器可以是多个低自由度或多个高自由度的磁场探测传感器。
步骤A4中，配准传感器是单个高自由度磁场探测传感器，则通过磁导航装置获取其在磁导航装置坐标系中的三维空间坐标
和三维空间方向
(6自由度)，设高自由度配准传感器(2)相对于标准件模组(1)局部坐标系的旋转矩阵为
平移向量为
标准件模组(1)局部坐标系相对于磁导航装置坐标系的旋转矩阵
和平移向量
可直接通过下式求解：
一种磁导航口腔种植手术系统配准装置制作方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤B1：使用数字化口腔扫描设备扫描获取患者口腔牙齿表面数据；
步骤B2：根据患者口腔牙齿表面数据，以若干颗牙为参考，设计对应的隐形定位器，并导出stl文件；
步骤B3：将隐形定位器的stl文件导入到精密研磨设备或3D打印设备，进行精密研磨或3D打印；
步骤B4：将标准件模组与隐形定位器通过粘接材料或机械结构固定连接；
步骤B5：使用粘接材料，将隐形定位器及标准件模组固定安装在患者牙齿上。
粘接材料为玻璃离子类粘接剂。
本发明同现有技术相比，通过钢珠和配准传感器形成标准件模组，从而获取位置数据，通过将标准件模组与隐形定位器连接形成配准装置，可将隐形定位器安装在患者口腔内，整体装置结构简单，使用便捷，装置使用方法科学有效，装置的制作方法简单精准，避免了传统技术中因不能遮挡而导致的装置体积过大的问题，改善了磁导航种植牙手术的效率和质量，同时提升了患者的舒适度。
附图说明
图1为本发明的系统示意图
图2为本发明的控制装置控制结构示意图
图3为本发明的标准件模组示意图
图4为本发明的隐形定位器示意图。
附图标记说明
101为种植手机，102为种植手机控制箱，103为转速控制踏板，201为磁场发射及跟踪中心，202为种植手机定位传感器，203为连接器，204为数据接收器，300为控制装置，301为微处理器，302为数据分析模块，303为术前数据获取及规划模块，400为支撑装置，500为显示器。
1为标准件模组，2为配准传感器，3为钢珠，4为排线带。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步描述。
参见图1-2，本发明提供一种磁导航口腔种植牙手术系统及方法，包括种植手机装置、磁导航装置、控制装置300、支撑装置400和显示器500，种植手机装置包括种植手机101、种植手机控制箱102和转速控制踏板103，磁导航装置包括磁场发射及跟踪中心201、种植手机定位传感器202、连接器203和数据接收器204，磁导航装置与控制装置300进行数据连接交互，控制装置300分别与种植手机装置、磁导航装置和支撑装置400控制连接。
种植手机装置用于直接对患者口腔种植位置进行操作，转速控制踏板103和种植手机控制箱102用来控制种植手机装置的启停、速度等，磁场发射和跟踪中心201用于生成磁场并跟踪其范围内的种植手机定位传感器，并获取种植手机定位传感器的位姿，种植手机定位传感器202用于接收磁场发射和跟踪中心201的磁场信号，并输出位姿数据，种植手机定位传感器202通常被固定在患者口腔内部以及种植手机装置上，从而间接获取患者和种植手机的位姿，连接器203用于给种植手机定位传感器202供电以及数据传输，种植手机的传感器位姿数据可以通过有线或无线2种方式传输给计算机，当使用无线方式传输数据时，需要将数据接收器204插入计算机。
控制装置300包括微处理器301、数据分析模块302和术前数据获取及规划模块303，微处理器301用于发送成像指令至磁导航装置、种植手机装置和支撑装置400，还用于接收磁导航装置传输的种植手机定位传感器位姿数据，并将位姿数据传输至数据分析模块302，依据分析数据，可视化种植手机与患者口腔种植处之间的相对位姿关系，辅助医生完成口腔种植牙手术，根据控制面板来控制种植手机装置、磁导航装置和支撑装置400，微处理器301是各子系统的控制和运算中枢，也是术前规划、术中操作、术后评估和人机交互的主要部分，每个计算工作站或微处理单元，都外接显示器，用于显示影像数据和手术方案，且可通过分割、模板匹配等算法自动识别三维CT图像数据中种植体等并计算出相应的位姿，也可以进行手动或半自动分割，允许医生手动调整识别和分割结果，通过对比分析术前和术后影像中的种植体位置、深度数据，评估种植手术质量，微处理器对CT图像重建、头颅解剖结构识别、种植体识别和逻辑判断在统一调度下进行，数据传输以内存复制的形式进行，节省了数据传输和运算的时间；不同模块共用计算资源，也节省了手术室空间和成本。数据分析模块302用于对传感器位姿数据进行分析并生成传输至微处理器的分析数据。术前数据获取及规划模块303用于获取患者口腔牙齿表面数据，并依据患者口腔牙齿表面数据制作配准装置；术前数据获取及规划模块303还用于获取患者口腔三维CT影像数据，进行术前规划，主要包括确定种植体的位置、角度、深度信息，并保存术前规划数据；术前数据获取及规划模块303还用于对各种植手机进行标定等。微处理器301由一个或多个计算工作站组成，也可以为多个微处理单元。
支撑装置400为牙科治疗椅或牙科治疗床，用于支撑患者，使其在手术过程中保持放松的姿态。
一种磁导航口腔种植牙手术方法，包括如下步骤：
S1：通过术前数据获取及规划模块303，获取患者口腔牙齿表面数据，制作配准装置；
S2：患者佩戴配准装置，通过术前数据获取及规划模块303，获取患者口腔三维CT影像数据，进行术前规划，确定种植体的位置、角度、深度信息，保存术前规划数据；
S3：通过术前数据获取及规划模块303，对各种植手机进行标定；
S4：术中，磁导航装置200实时获取患者口腔位姿数据，通过数据分析模块302以及配准装置，与患者口腔三维CT影像数据实时配准；
S5：磁导航装置200实时获取种植手机位姿数据，并将虚拟种植手机、CT口腔影像数据、术前规划方案叠加显示在显示器500上，引导医生按照术前规划数据调整种植手机位置及角度，完成种植牙手术。
参见图3-4，本发明提供一种口腔种植牙手术系统配准装置，配准装置包括隐形定位器和标准件模组1，隐形定位器与患者口腔牙齿相配合，标准件模组1包含配准传感器2、钢珠3和排线带4，排线带4并联配准传感器2并与电源连接，隐形定位器与标准件模组1通过粘接材料或机械结构刚性连接。钢珠3的数量至少为3个且钢珠体心呈三角或多边形排列。钢珠3的尺寸相同时，三角排列不能是等边或等腰三角形；钢珠3的尺寸不同时，各钢珠3间的尺寸差大于成像精度值。钢珠3与配准传感器2在标准件模组1上的相对位置固定。
一种磁导航口腔种植手术系统配准方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤A1:各钢珠3相对于标准件模组1的位置已知，标准件模组1上建立局部坐标系后，各钢珠3在该局部坐标系下的位置也已知，记为：
其中，n表示钢珠3的数量；
步骤A2:患者佩戴制作好的隐形定位器及标准件模组1，CT成像装置扫描获取患者口腔影像数据，分割出各钢珠3在CT成像装置中的位置，记为：
步骤A3:由于各钢珠3固定安装于标准件模组1内，各钢珠3间的相对位置关系始终保持不变，那么，钢珠3在不同时空下的位置符合刚体变换，因此，可建立如下等式：
式中，
和
分别表示标准件模组1局部坐标系相对于CT成像装置坐标系的旋转矩阵和平移向量；
对上式进行SVD分解，可求解出
和
步骤A4:同理，以配准传感器2为目标对象，可以得到
和
和
分别表示标准件模组1局部坐标系相对于磁导航装置坐标系的旋转矩阵和平移向量；
步骤A5:对于磁导航装置坐标系相对于CT成像装置坐标系的旋转矩阵
和平移向量
可直接通过下式求解：
步骤A4中，对于多个低自由度的配准传感器2，只能获取位置数据的情况下，按照上述步骤A1-A3的方法，获取标准件模组1局部坐标系相对于磁导航装置坐标系的旋转矩阵
和平移向量
步骤A4直接采用单个高自由度配准传感器2来实现，对于高自由度的配准传感器2，同时获得其在磁导航装置坐标系中的三维空间坐标
和三维空间方向
(6自由度)，具体方法为：
设高自由度配准传感器2相对于标准件模组1局部坐标系的旋转矩阵为
平移向量为
那么，标准件模组1局部坐标系相对于磁导航装置坐标系的旋转矩阵
和平移向量
可直接通过下式求解：
高自由度配准传感器2在某个自由度上精度较差时，通过增加配准传感器2数量，然后按照步骤A1-A3的计算方法来提升精度。
CT成像装置术前对患者口腔进行扫描时，需佩戴隐形定位器及标准件，且在术中整个种植牙手术过程中，隐形定位器及标准件，与牙齿不能产生相对运动。
磁导航装置不能受到其他装置的电磁干扰。
以若干颗牙为参考，设计对应的隐形定位器，并导出stl文件，将隐形定位器的stl文件导入到精密研磨设备，进行精密研磨，将安装有种植手机定位传感器202及钢珠的标准件与隐形定位器固定连接，标准件与隐形定位器之间可通过黏性材料粘贴或卡扣等方式连接，使用特殊材料，将隐形定位器及标准件固定安装在患者牙齿上，术前CT成像装置对患者口腔进行扫描，需佩戴隐形定位器及标准件，且在术中整个种植牙手术过程中，隐形定位器、标准件与牙齿不能产生相对运动，获取三维口腔CT影像数据并保存，术前数据获取及规划模块303将三维口腔CT影像数据导入术前规划系统，进行术前规划，主要是确定种植体的位置、角度、深度信息，并保存术前规划数据，为了获取种植手机101上安装的种植手机定位传感器202与种植手机101末端点之间的相对位姿关系，可以在术中间接实时获取种植手机101末端点在磁导航装置200中的位姿数据，从而对各种植手机101进行标定，种植手术过程中，利用隐形定位器上的钢珠在CT口腔影像中的位姿数据，以及种植手机定位传感器202在磁导航装置中的位姿数据，对CT成像装置及磁导航装置实时配准，将CT成像装置坐标系与磁导航装置200坐标系进行统一坐标系，目的是为了最终能够实时获取种植手机101与三维口腔CT影像数据之间的相对位姿数据，医生以该数据为参考，执行种植牙手术；磁场发射及跟踪中心201实时检测种植手机101及患者口腔的位姿，并将虚拟种植手机、CT口腔影像数据、术前规划方案叠加显示，给医生参考，引导医生按照术前规划的方案调整种植手机101位置及角度。
一种磁导航口腔种植手术系统配准装置制作方法，包括以下步骤：
步骤B1:使用数字化口腔扫描设备扫描获取患者口腔牙齿表面数据；
步骤B2:根据患者口腔牙齿表面数据，以若干颗牙为参考，设计对应的隐形定位器，并导出stl文件；
步骤B3:将隐形定位器的stl文件导入到精密研磨设备或3D打印设备，进行精密研磨或3D打印；
步骤B4:将标准件模组1与隐形定位器通过粘接材料或机械结构固定连接；
步骤B5:使用粘接材料，将隐形定位器及标准件模组1固定安装在患者牙齿上。
粘接材料为玻璃离子类粘接剂。
本发明在具体实施时，首先需要制作手术系统配准装置：使用数字化口腔扫描设备扫描获取患者口腔牙齿表面数据，根据患者口腔牙齿表面数据，以若干颗牙为参考，设计对应的隐形定位器，并导出stl文件，将隐形定位器的stl文件导入到精密研磨设备或3D打印设备，进行精密研磨或3D打印获得隐形定位器，将标准件模组1与隐形定位器通过粘接材料或机械结构固定连接；
然后进行手术装置的组建，整体装置包括种植手机装置、磁导航装置、控制装置300、支撑装置400并安装好，其中种植手机装置包含种植手机101、种植手机控制箱102及转速控制踏板103，种植手机101用于直接对患者口腔种植位置进行操作，转速控制踏板103和种植手机控制箱102用来控制种植手机101的启停、速度等；
其中磁导航装置包含磁场发射及跟踪中心201、种植手机定位传感器202、连接器203和数据接收器204，磁场发射和跟踪中心201用于生成磁场并跟踪其范围内的种植手机定位传感器202，并获取种植手机定位传感器202的位姿，种植手机定位传感器202用于接收磁场发射和跟踪中心201的磁场信号，并输出位姿数据，种植手机定位传感器202通常被固定在患者口腔内部以及种植手机101上，从而间接获取患者和种植手机101的位姿，连接器203用于给种植手机定位传感器202供电以及数据传输，种植手机定位传感器202位姿数据可以通过有线或无线2种方式传输给计算机，当使用无线方式传输数据时，需要将数据接收器204插入计算机；
磁导航装置分别与控制装置300连接进行数据交互；
控制装置300包含微处理器301和数据分析模块302，微处理器301用于发送成像指令至种植手机装置、磁导航装置、支撑装置400，还用于接收磁导航装置传输的传感器位姿数据，并将传感器位姿数据传输至数据分析模块302；数据分析模块302用于对传感器位姿数据进行分析并生成传输至微处理器301的分析数据；
使用粘接材料，将隐形定位器及标准件模组1固定安装在患者牙齿上，牙齿与隐形定位器之间不能产生相对运动，其中标准件模组1由二块配准传感器2、三个尺寸相同的钢珠3和排线带4组成，排线带4并联二块配准传感器2并与电源连接，三个钢珠3呈三角状排布，但不能形成等边或等腰三角，钢珠3和配准传感器2在标准件模组1上的位置固定；
然后开始进行配准，在标准件模组1上建立局部坐标系后，钢珠3在该局部坐标上的位置记为：
其中，n表示钢珠201的数量；
CT成像装置扫描获取患者口腔影像数据，分割出各钢珠201在CT成像装置中的位置，记为：
由于各钢珠201固定安装于标准件模组200内，各钢珠201间的相对位置关系始终保持不变，那么，钢珠201在不同时空下的位置符合刚体变换，因此，可建立如下等式：
式中，
和
分别表示标准件模组200局部坐标系相对于CT成像装置坐标系的旋转矩阵和平移向量；对上式进行SVD分解，可求解出
和
以配准传感器2为目标对象，配准传感器2数量为3个，可以得到
和
和
分别表示标准件模组1局部坐标系相对于磁导航装置坐标系的旋转矩阵和平移向量；
对于磁导航装置坐标系相对于CT成像装置坐标系的旋转矩阵
和平移向量
可直接通过下式求解：
对于多个低自由度的配准传感器2，例如只能获取位置数据，可同理按照上述步骤A1-A3的方法，获取标准件模组1局部坐标系相对于磁导航装置坐标系的旋转矩阵
和平移向量
也可以直接采用单个高自由度配准传感器2来实现，对于高自由度的配准传感器2，可以同时获得其在磁导航装置坐标系中的三维空间坐标
和三维空间方向
(6自由度)，具体方法为：
高自由度配准传感器2相对于标准件模组1局部坐标系的旋转矩阵为
平移向量为
那么，标准件模组1局部坐标系相对于磁导航装置坐标系的旋转矩阵
和平移向量
可直接通过下式求解：
如果高自由度配准传感器2在某个自由度上精度较差，也可以通过增加传感器数量，然后按照步骤A1-A3的计算方法来提升精度。
最后根据整体装置进行手术：让患者躺在支撑装置400上，支撑装置400为牙科治疗椅，用于支撑患者，可能是躺姿或坐姿，使其在手术过程中保持放松的姿态，在使用时可使用其他具有此功能的牙椅、牙床进行替换，患者躺在支撑装置400上即可开始种植手术，使用数字化口腔扫描设备扫描获取患者口腔牙齿表面数据，术前数据获取及规划模块303根据患者口腔牙齿表面数据。
且在术中整个种植牙手术过程中，隐形定位器、标准件与牙齿不能产生相对运动，获取三维口腔CT影像数据并保存，术前数据获取及规划模块303将三维口腔CT影像数据导入术前规划系统，进行术前规划，主要是确定种植体的位置、角度、深度信息，并保存术前规划数据，为了获取种植手机101上安装的种植手机定位传感器202与种植手机101末端点之间的相对位姿关系，可以在术中间接实时获取种植手机101末端点在磁导航装置200中的位姿数据，从而对各种植手机101进行标定，种植手术过程中，利用隐形定位器上的钢珠在CT口腔影像中的位姿数据，以及种植手机定位传感器202在磁导航装置中的位姿数据，对CT成像装置及磁导航装置实时配准，将CT成像装置坐标系与磁导航装置200坐标系进行统一坐标系，目的是为了最终能够实时获取种植手机101与三维口腔CT影像数据之间的相对位姿数据，医生以该数据为参考，执行种植牙手术；磁场发射及跟踪中心201实时检测种植手机101及患者口腔的位姿，并将虚拟种植手机、CT口腔影像数据、术前规划方案叠加显示，给医生参考，引导医生按照术前规划的方案调整种植手机101位置及角度。
本发明从整体上解决了传统种植牙技术中利用光学原理所产生因遮挡而手术造成困扰，同时患者口腔内需佩戴提交较大的标记物，使手术操作不便，效率低下的问题，通过对磁导航装置的配准装置的制作和使用方法，对医生术前规划、术中操作和术后评估调整起到了高效高质量的辅助作用，装置本身小巧，患者舒适度得到明显改善，整体系统和方法人性化程度高，科学有效，提高了手术效率，具备良好的应用前景。
以上仅是本发明的优选实施方式，只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种磁导航口腔种植手术系统配准装置，其特征在于，包括隐形定位器和标准件模组(1)，所述隐形定位器与患者口腔牙齿相配合，所述标准件模组(1)包含配准传感器(2)、钢珠(3)和排线带(4)，所述排线带(4)并联配准传感器(2)并与电源连接，所述隐形定位器与标准件模组(1)通过粘接材料或机械结构刚性连接。
2.根据权利要求1所述的一种磁导航口腔种植手术系统配准装置，其特征在于：所述钢珠(3)的数量至少为3个并呈三角或多边形排列。
3.根据权利要求2所述的一种磁导航口腔种植手术系统配准装置，其特征在于：所述钢珠(3)的尺寸相同时，三角排列不能是等边或等腰三角形；所述钢珠(3)的尺寸不同时，各钢珠(3)间的尺寸差大于成像精度值。
4.根据权利要求1所述的一种磁导航口腔种植手术系统配准装置，其特征在于：所述钢珠(3)与所述配准传感器(2)在标准件模组(1)上的相对位置固定。
5.一种根据权利要求1所述装置使用的磁导航口腔种植手术系统配准方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤A1:各所述钢珠(3)相对于所述标准件模组(1)的位置已知，所述标准件模组(1)上建立局部坐标系后，各所述钢珠(3)在该局部坐标系下的位置也已知，记为：
其中，n表示钢珠(3)的数量；
步骤A2:患者佩戴制作好的隐形定位器及标准件模组(1)，CT成像装置扫描获取患者口腔影像数据，分割出各钢珠(3)在CT成像装置中的位置，记为：
步骤A3:由于各钢珠(3)固定安装于标准件模组(1)内，各钢珠(3)间的相对位置关系始终保持不变，那么，所述钢珠(3)在不同时空下的位置符合刚体变换，因此，可建立如下等式：
式中，
和
分别表示标准件模组(1)局部坐标系相对于CT成像装置坐标系的旋转矩阵和平移向量；
对上式进行SVD分解，可求解出
和
步骤A4:同理，以配准传感器(2)为目标对象，可以得到
和
和
分别表示标准件模组(1)局部坐标系相对于磁导航装置坐标系的旋转矩阵和平移向量；
步骤A5:对于磁导航装置坐标系相对于CT成像装置坐标系的旋转矩阵
和平移向量
可直接通过下式求解：
6.根据权利要求6所述的磁导航口腔种植手术系统配准方法，其特征在于，所述配准传感器(2)可以是多个低自由度或多个高自由度的磁场探测传感器。
7.根据权利要求6所述的磁导航口腔种植手术系统配准方法，其特征在于，所述步骤A4中，所述配准传感器是单个高自由度磁场探测传感器，则通过所述磁导航装置获取其在磁导航装置坐标系中的三维空间坐标
和三维空间方向
(6自由度)，设高自由度配准传感器(2)相对于标准件模组(1)局部坐标系的旋转矩阵为
平移向量为
标准件模组(1)局部坐标系相对于磁导航装置坐标系的旋转矩阵
和平移向量
可直接通过下式求解：
8.一种根据权利要求1所述装置的磁导航口腔种植手术系统配准装置制作方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤B1：使用数字化口腔扫描设备扫描获取患者口腔牙齿表面数据；
步骤B2：根据患者口腔牙齿表面数据，以若干颗牙为参考，设计对应的隐形定位器，并导出stl文件；
步骤B3：将隐形定位器的stl文件导入到精密研磨设备或3D打印设备，进行精密研磨或3D打印；
步骤B4：将标准件模组(1)与隐形定位器通过粘接材料或机械结构固定连接；
步骤B5：使用粘接材料，将隐形定位器及标准件模组固定安装在患者牙齿上。
9.根据权利要求1或9所述的一种磁导航口腔种植手术系统配准装置，其特征在于：所述粘接材料为玻璃离子类粘接剂。
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| CN202111250991.5A CN113893049A (zh) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | 一种口腔种植牙手术系统配准装置、方法及制作方法 |
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