ES2841056T3

ES2841056T3 - Dispositivo robótico para cirugía dental

Info

Publication number: ES2841056T3
Application number: ES15794034T
Authority: ES
Inventors: Zachary B Suttin; Stephan S Porter
Original assignee: Biomet 3I LLC
Current assignee: Biomet 3I LLC
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2035-11-03
Also published as: US10959814B2; AU2015361139A1; AU2015361139B2; JP2020192385A; US20210177554A1; JP6799003B2; AU2020281113A1; CA2970323A1; EP3229723B1; JP2018505014A; CN107205795B; WO2016093984A1; EP3932362A1; US20160157964A1; EP3229723A1; CN107205795A; AU2020281113B2; CA2970323C

Abstract

Un sistema robótico para usar durante la instalación de un implante dental en la boca de un paciente, el sistema robótico que comprende: una base; un brazo de anclaje que se extiende desde la base y se configura para acoplarse a una estructura fija dentro de la boca del paciente para establecer un origen para el sistema robótico con relación a la boca del paciente; un brazo de trabajo que se extiende desde la base y que se configura para acoplarse con una o más herramientas para usar durante la instalación del implante dental, al menos una porción del brazo de trabajo es móvil para instalar el implante dental en la boca del paciente; uno o más sensores para monitorear las posiciones del brazo de anclaje y del brazo de trabajo con relación al origen establecido, el uno o más sensores generan datos de posición; y un modelo virtual postoperatorio de al menos una porción de la boca del paciente creado a partir de los datos de posición, el modelo virtual que incluye un implante dental virtual que corresponde a una ubicación y una orientación del implante dental en la boca del paciente, el modelo virtual postoperatorio que se crea sin lectura de escáner.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo robótico para cirugía dental

Campo de la invención

La presente descripción se refiere generalmente a sistemas robóticos y métodos de utilización de los mismos. Más particularmente, la presente descripción se refiere a la utilización de un sistema robótico para (i) realizar automáticamente una variedad de procedimientos dentales y/o (ii) monitorear un procedimiento dental realizado manualmente, generando de esta manera datos de posición del sistema robótico que se pueden utilizar para crear un modelo tridimensional modificado para utilizarse en el desarrollo de una prótesis dental definitiva y/o temporal (por ejemplo, una corona, un pilar, etc.).

Antecedentes de la invención

La restauración dental de un paciente desdentado parcial o totalmente con dentadura artificial comienza típicamente con una incisión que se hace a través de la encía del paciente para exponer el hueso subyacente. Se coloca una raíz dental artificial, en forma de implante dental, en la mandíbula para la osteointegración. El implante dental generalmente incluye un orificio roscado configurado para recibir un tornillo de retención para sujetar los componentes de ajuste (por ejemplo, prótesis dentales temporales, pilares permanentes, coronas permanentes, etc.) del mismo. Posterior a la colocación del implante dental, el tejido de las encías que recubre el implante dental se sutura y cicatriza a medida que continúa el proceso de osteointegración.

Una vez que se completa el proceso de osteointegración, el tejido gingival se vuelve a abrir para exponer un extremo del implante dental. Un componente de cicatrización o pilar de cicatrización se sujeta al extremo expuesto del implante dental para permitir que el tejido gingival cicatrice a su alrededor. Se debe señalar que, el pilar de cicatrización puede colocarse en el implante dental inmediatamente después de que el implante se ha instalado y antes de la osteointegración, de esta manera para algunas situaciones, se combinan la etapa de osteointegración y la etapa de la cicatrización gingival en un proceso de una etapa.

En algún momento a partir de entonces, comienza el diseño de los componentes permanentes que se unirán al implante dental. Los componentes permanentes se denominan típicamente diente protésico (por ejemplo, un pilar permanente más una corona permanente unida al mismo en forma de diente). El diseño y la fabricación de estos componentes permanentes requieren personas altamente capacitadas que trabajen con modelos de la boca del paciente para diseñar componentes que se vean bien y funcionen correctamente (por ejemplo, que se ajusten entre los dientes adyacentes, etc.).

Si bien los modelos utilizados para diseñar los componentes permanentes son típicamente modelos físicos hechos a partir de impresiones de la boca del paciente, en los últimos años, el diseño de los componentes permanentes que se unirán al implante dental instalado manualmente, ha involucrado la utilización de los ordenadores y modelos tridimensionales virtuales de la boca del paciente. Para diseñar con precisión componentes permanentes que se acoplen al implante dental instalado manualmente de una manera planificada (es decir, con una orientación rotacional planificada y una dimensión vertical de oclusión planificada), deben conocerse e incorporarse al modelo tridimensional virtual detalles precisos sobre la ubicación y la orientación rotacional del implante dental instalado manualmente.

Para obtener esta información, los sistemas anteriores han utilizado pilares de escaneo que reemplazan el pilar de cicatrización por un corto período de tiempo y se requiere una lectura de escáner intraoral de la boca del paciente para obtener los datos requeridos para crear el modelo tridimensional virtual. La sustitución del pilar de cicatrización por el pilar de escaneo, incluso durante un corto período de tiempo, tiene desventajas, tales como, incomodidad adicional para el paciente al tener que realizar procedimientos adicionales, interrupción del proceso de cicatrización gingival, etc.

Sin embargo, algunos otros sistemas anteriores utilizan pilares de cicatrización codificados que tienen características escaneables (por ejemplo, marcadores) en los mismos, que cuando se leen con escáner e interpretan, proporcionan la información necesaria sobre la ubicación y orientación del implante dental subyacente para crear el modelo tridimensional virtual sin la necesidad de extraer el pilar de cicatrización y colocar un pilar de escaneo por separado en la boca del paciente. Si bien estos sistemas no requieren la extracción del pilar de cicatrización para crear el modelo tridimensional virtual, aún requieren de la etapa de lectura de escáner intraoral, que requiere un costoso equipamiento de lectura de escáner intraoral. La presente descripción se dirige a solucionar estas y otras necesidades.

En el documento US5343391 A publicado el 30-08-1994 el sistema digitaliza una superficie y permite que se realicen varios planes de tratamiento en el monitor hasta que se finaliza un plan de tratamiento y subsecuentemente se realice, por ejemplo, mediante un robot. El documento US5343391 se ocupa de la creación de un plan de tratamiento, pero no proporciona datos virtuales postoperatorios precisos que se utilizan para crear la prótesis permanente.

Resumen de la invención

La presente descripción se refiere a un sistema robótico para su utilización durante un procedimiento quirúrgico dental que incluye la instalación de un implante dental en la boca de un paciente que incluye una base; un brazo de anclaje que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo del brazo de anclaje que se acopla a la base, el segundo extremo del brazo de anclaje se configura para acoplarse a una estructura fija dentro de la boca del paciente para establecer un origen para el sistema robótico con relación a la boca del paciente, donde el segundo extremo del brazo de anclaje tiene al menos seis grados de libertad con relación a la base; un brazo de trabajo que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo del brazo de trabajo se extiende desde la base, el segundo extremo del brazo de trabajo se configura para acoplarse con una o más herramientas para su utilización durante el procedimiento quirúrgico dental, una porción del brazo de trabajo que tiene al menos seis grados de libertad con relación a la base y que se puede mover para (i) formar una abertura en el hueso dentro de la boca del paciente e (ii) instalar el implante dental en la abertura formada; y uno o más sensores para monitorear las posiciones del brazo de anclaje y del brazo de trabajo, generando uno o más sensores datos de posición que se utilizan para crear un modelo de nivel de implante tridimensional virtual postoperatorio de al menos una porción de la boca del paciente.

La presente descripción se refiere a un sistema robótico para su utilización durante la instalación de un implante dental en la boca de un paciente que incluye una base; un brazo de anclaje que se extiende desde la base y se configura para acoplarse a una estructura fija dentro de la boca del paciente para establecer un origen para el sistema robótico con relación a la boca del paciente; un brazo de trabajo que se extiende desde la base y que se configura para acoplarse con una o más herramientas para su utilización durante la instalación del implante dental, siendo móvil al menos una porción del brazo de trabajo para instalar el implante dental en la boca del paciente; y uno o más sensores para monitorear las posiciones del brazo de anclaje y del brazo de trabajo, generando uno o más sensores datos de posición que se utilizan para crear un modelo virtual de al menos una porción de la boca del paciente.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para crear un modelo virtual postoperatorio de al menos una porción de la boca de un paciente, donde la boca incluye un implante dental instalado mediante el uso de un sistema robótico durante un procedimiento de cirugía dental, que incluye unir un miembro rígido de anclaje a una posición fija dentro de la boca del paciente; obtener un modelo virtual preoperatorio de la boca del paciente con el miembro rígido de anclaje en su interior; acoplar un brazo de anclaje del sistema robótico al miembro rígido de anclaje en la boca del paciente, estableciendo de esta manera un origen para la boca del paciente; mover, como parte del procedimiento quirúrgico dental, al menos una porción de un brazo de trabajo del sistema robótico acoplado a una herramienta de accionamiento de implantes dentales para instalar el implante dental en la boca del paciente; monitorear, durante el procedimiento quirúrgico dental, la posición del brazo de anclaje y del brazo de trabajo para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la herramienta de accionamiento de implantes dentales con relación al origen establecido; y crear el modelo virtual postoperatorio de al menos una porción de la boca del paciente en base al modelo virtual preoperatorio obtenido y los datos de posición generados.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para rebajar automáticamente el hueso alveolar en la boca de un paciente mediante el uso de un sistema robótico que incluye unir un miembro rígido de anclaje a una posición fija dentro de la boca del paciente; obtener un modelo virtual previamente rebajado de la boca del paciente con el miembro rígido de anclaje en su interior; acoplar un brazo de anclaje del sistema robótico al miembro rígido de anclaje en la boca del paciente, estableciendo de esta manera un origen para la boca del paciente; desarrollar un plan para mover automáticamente una herramienta de corte de huesos con relación al origen establecido para rebajar una porción del hueso alveolar en la boca del paciente; unir la herramienta de corte de huesos a un brazo de trabajo del sistema robótico; y ejecutar el plan desarrollado al mover automáticamente la herramienta de corte de huesos a través del brazo de trabajo del sistema robótico, rebajando de esta manera el hueso alveolar en la boca del paciente de acuerdo con el plan desarrollado de manera que una cresta expuesta del hueso alveolar en la boca del paciente se ensanche suficientemente para perforar y recibir un implante dental en su interior.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para instalar un implante dental en la boca de un paciente mediante el uso de un sistema robótico que incluye desarrollar un plan para instalar el implante dental en la boca del paciente, el plan desarrollado que incluye (i) un primer subplan para rebajar una porción expuesta del hueso en la boca con una primera herramienta, creando de esta manera una porción del hueso suficientemente ensanchada para recibir el implante dental en su interior, (ii) un segundo subplan para formar una abertura en la porción suficientemente ensanchada del hueso para recibir el implante dental con una segunda herramienta y, (iii) un tercer subplan para instalar el implante dental dentro de la abertura con una tercera herramienta; establecer un origen para la boca del paciente al acoplar un brazo de anclaje del sistema robótico a un miembro rígido de anclaje en la boca del paciente; y ejecutar el plan al: (A) acoplar la primera herramienta a un brazo de trabajo del sistema robótico y rebajar la porción expuesta del hueso en la boca del paciente al mover al menos una porción del brazo de trabajo de acuerdo con el primer subplan; (B) acoplar la segunda herramienta al brazo de trabajo del sistema robótico y formar la abertura en el hueso de la boca del paciente al mover al menos una porción del brazo de trabajo de acuerdo con el segundo subplan; y (C) acoplar la tercera herramienta y el implante dental al brazo de trabajo del sistema robótico e instalar el implante dental en la abertura del hueso en la boca del paciente al mover al menos una porción del brazo de trabajo de acuerdo con el tercer subplan.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para rebajar el hueso alveolar en la boca de un paciente mediante el uso de un sistema robótico que incluye establecer un origen para la boca del paciente al acoplar un brazo de anclaje del sistema robótico a un miembro rígido de anclaje en la boca del paciente; determinar una pared de límite invisible que se establecerá alrededor de una ubicación predeterminada en la boca del paciente; acoplar una herramienta de corte de huesos a un brazo de trabajo del sistema robótico; mover al menos una porción del brazo de trabajo del sistema robótico para rebajar el hueso alveolar de la boca del paciente; durante el movimiento, imponer automáticamente la pared de límite invisible determinada al evitar que el brazo de trabajo del sistema robótico se mueva de una manera que provocaría que la herramienta de corte de huesos se mueva más allá de la pared de límite invisible determinada; y monitorear, durante el movimiento, la posición del brazo de anclaje y del brazo de trabajo para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la herramienta de corte de huesos con relación al origen establecido.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para preparar automáticamente un diente en la boca de un paciente para recibir una corona personalizada mediante el uso de un sistema robótico que incluye unir un miembro rígido de anclaje a una posición fija dentro de la boca del paciente; obtener un modelo virtual preformado de la boca del paciente con el miembro rígido de anclaje en su interior; acoplar un brazo de anclaje del sistema robótico al miembro rígido de anclaje en la boca del paciente, estableciendo de esta manera un origen para la boca del paciente; desarrollar un plan para mover automáticamente una o más herramientas con relación al origen establecido para conformar el diente en la boca del paciente para recibir la corona personalizada; y en respuesta a un brazo de trabajo del sistema robótico que se acopla con al menos una de las herramientas, implementar el plan desarrollado al mover automáticamente al menos una porción del brazo de trabajo de acuerdo con el plan desarrollado, conformando de esta manera el diente en la boca del paciente de manera que el diente se conforma de manera sustancial de acuerdo con el plan desarrollado.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para preparar un diente en la boca de un paciente para recibir una corona personalizada mediante el uso de un sistema robótico que incluye unir un miembro rígido de anclaje a una posición fija dentro de la boca del paciente; obtener un modelo virtual preformado de la boca del paciente con el miembro rígido de anclaje en su interior; determinar una pared de límite invisible que se establecerá alrededor del diente en la boca a moldear; acoplar un brazo de anclaje del sistema robótico al miembro rígido de anclaje en la boca del paciente, estableciendo de esta manera un origen para la boca del paciente; en respuesta a un brazo de trabajo del sistema robótico que se acopla con una herramienta de conformación, mover manualmente al menos una porción del brazo de trabajo para conformar el diente en la boca del paciente; imponer automáticamente la pared de límite invisible determinada al evitar que el brazo de trabajo se mueva de una manera que provocaría que una porción de corte de la herramienta de conformación se mueva fuera de la pared de límite invisible determinada; monitorear, durante el movimiento, la posición del brazo de anclaje y del brazo de trabajo para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la porción de corte de la herramienta de conformación con relación al origen establecido; y crear un modelo virtual postformado de al menos una porción de la boca del paciente en base al modelo virtual preformado obtenido y a los datos de posición generados, de al menos una porción de la boca incluyendo el diente formado.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para preparar un diente en la boca de un paciente para recibir una corona personalizada mediante el uso de un sistema robótico que incluye acoplar un brazo de anclaje del sistema robótico a la boca del paciente, estableciendo de esta manera un origen para la boca del paciente; en respuesta a un brazo de trabajo del sistema robótico que se acopla con una herramienta de conformación, mover manualmente al menos una porción del brazo de trabajo para conformar el diente en la boca del paciente; monitorear, durante el movimiento, la posición del brazo de anclaje y del brazo de trabajo para generar datos de posición relacionados con la ubicación de una porción de corte de la herramienta de conformación con relación al origen establecido; y crear un modelo virtual postformado de al menos una porción de la boca del paciente en base al menos en parte a los datos de posición generados.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para modificar una prótesis dental para acoplarla con una pluralidad de implantes dentales en la boca de un paciente como una prótesis híbrida mediante el uso de un sistema robótico que incluye unir un primer miembro rígido de anclaje a una posición fija dentro de la boca del paciente y unir un segundo miembro rígido de anclaje a la prótesis dental; obtener un modelo virtual preoperatorio de la boca del paciente con el primer miembro rígido de anclaje y la prótesis dental en su interior; retirar la prótesis dental, con el segundo miembro rígido de anclaje unido a la misma, a partir de la boca del paciente; establecer un origen para la boca del paciente al acoplar un brazo de anclaje del sistema robótico al primer miembro rígido de anclaje en la boca del paciente; utilizar un brazo de trabajo del sistema robótico acoplado a una herramienta de accionamiento de implantes dentales, instalar la pluralidad de implantes dentales en la boca del paciente; monitorear, durante la instalación, la posición del brazo de anclaje y del brazo de trabajo para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la herramienta de accionamiento de implantes dentales con relación al origen establecido; crear un modelo virtual postoperatorio de al menos una porción de la boca del paciente en base al modelo virtual preoperatorio obtenido y los datos de posición generados; en base al menos en parte al modelo virtual postoperatorio, desarrollar un plan para modificar automáticamente la prótesis dental de manera que la prótesis dental pueda acoplarse con la pluralidad de implantes dentales instalados; acoplar el brazo de anclaje del sistema robótico al segundo miembro rígido de anclaje unido a la prótesis dental; y mediante el uso del brazo de trabajo del sistema robótico acoplado a una herramienta con broca, modificar la prótesis dental al crear una pluralidad de orificios de manera que la prótesis dental pueda acoplarse con la pluralidad de implantes dentales instalados como la prótesis híbrida.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para modificar una prótesis dental en una prótesis híbrida mediante el uso de un sistema robótico que incluye obtener un modelo virtual preoperatorio de la boca del paciente con la prótesis dental en su interior; retirar la prótesis dental de la boca del paciente; instalar una pluralidad de implantes dentales en la boca del paciente mediante el uso de una primera herramienta controlada mediante el sistema robótico; monitorear, durante la instalación, la posición de la primera herramienta para generar datos de posición; crear un modelo virtual postoperatorio de al menos una porción de la boca del paciente en base al modelo virtual preoperatorio obtenido y los datos de posición generados; y en base al menos en parte al modelo virtual postoperatorio, modificar la prótesis dental mediante la creación de una pluralidad de orificios en su interior mediante el uso de una segunda herramienta controlada mediante el sistema robótico de manera que la prótesis dental pueda acoplarse con la pluralidad de implantes dentales instalados como la prótesis híbrida.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para modificar una prótesis dental para acoplarla con una pluralidad de implantes dentales en la boca de un paciente como una prótesis híbrida mediante el uso de un sistema robótico que incluye obtener un primer modelo virtual de la boca del paciente con la prótesis dental en su interior; retirar la prótesis dental de la boca del paciente; unir un primer miembro rígido de anclaje a una posición fija dentro de la boca del paciente; obtener un segundo modelo virtual de la boca del paciente con el primer miembro rígido de anclaje en su interior; unir un segundo miembro rígido de anclaje a la prótesis dental fuera de la boca del paciente; obtener un tercer modelo virtual de la prótesis dental con el segundo miembro rígido de anclaje unido a la misma; establecer un origen para la boca del paciente al acoplar un brazo de anclaje del sistema robótico al primer miembro rígido de anclaje en la boca del paciente; utilizar un brazo de trabajo del sistema robótico acoplado a una herramienta de accionamiento de implantes dentales, instalar la pluralidad de implantes dentales en la boca del paciente; monitorear, durante la instalación, la posición del brazo de anclaje y del brazo de trabajo para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la herramienta de accionamiento de implantes dentales con relación al origen establecido; crear un cuarto modelo virtual de al menos una porción de la boca del paciente en base al segundo modelo virtual obtenido y a los datos de posición generados; en base al menos en parte al primer, al tercer y al cuarto modelos virtuales, desarrollar un plan para modificar automáticamente la prótesis dental de manera que la prótesis dental pueda acoplarse con la pluralidad de implantes dentales instalados; acoplar el brazo de anclaje del sistema robótico al segundo miembro rígido de anclaje unido a la prótesis dental; y utilizar el brazo de trabajo del sistema robótico acoplado a una herramienta con broca, modificar la prótesis dental mediante la creación de una pluralidad de orificios de manera que la prótesis dental pueda acoplarse con la pluralidad de implantes dentales instalados como la prótesis híbrida.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para fabricar una prótesis temporal específica para el paciente (PSTP) para su utilización en la fabricación de una prótesis permanente para su unión a un implante dental instalado en la boca de un paciente que incluye establecer un origen para un molde PSTP al acoplar un brazo de anclaje de un sistema robótico al molde PSTP a través de un accesorio; utilizar un brazo de trabajo del sistema robótico acoplado a una herramienta de esculpir, modificar el molde PSTP de manera que el molde PSTP se transforme en la PSTP que tiene una forma similar a un diente adecuada para la unión al implante dental instalado en la boca del paciente; monitorear, durante la modificación, la posición del brazo de anclaje y del brazo de trabajo para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la herramienta de esculpir con relación al origen establecido; y en base al menos en parte a los datos de posición generados, crear un modelo virtual de al menos una porción de la PSTP.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para fabricar una prótesis temporal específica para el paciente (PSTP) para su utilización en la fabricación de una prótesis permanente para su unión a un implante dental instalado en la boca de un paciente que incluye establecer un origen para un molde PSTP al acoplar un brazo de anclaje de un sistema robótico al molde PSTP a través de un accesorio; utilizar un brazo de trabajo del sistema robótico acoplado a una herramienta de esculpir, modificar el molde PSTP de manera que el molde PSTP se transforme en la PSTP que tiene una forma similar a un diente, adecuada para la unión al implante dental instalado en la boca del paciente; monitorear, durante la modificación, la posición del brazo de anclaje y del brazo de trabajo para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la herramienta de esculpir con relación al origen establecido; en base al menos en parte a los datos de posición generados, crear un modelo virtual de al menos una porción de la PSTP; unir la PSTP al implante dental en la boca del paciente; permitir que el tejido gingival que rodea a la PSTP cicatrice en la boca del paciente; en respuesta a que el tejido gingival cicatrizado que rodea a la PSTP en la boca del paciente satisfaga un umbral, fabricar la prótesis permanente como una réplica de la PSTP mediante el uso del modelo virtual creado; en respuesta a que el tejido gingival cicatrizado que rodea a la PSTP en la boca del paciente no alcance el umbral: (i) modificar físicamente la PSTP; (ii) leer con escáner la PSTP modificada para obtener un modelo virtual modificado de al menos una porción de la PSTP modificada; y (iii) fabricar la prótesis permanente como una réplica de la PSTP modificada mediante el uso del modelo virtual modificado obtenido.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para utilizar un sistema robótico para crear automáticamente una cavidad en la mandíbula de un paciente para recibir un implante dental en su interior, incluida la unión de un miembro rígido de anclaje a una posición fija dentro de la boca del paciente. Se obtiene un modelo virtual preoperatorio de la boca del paciente con el miembro rígido de anclaje en su interior. Un brazo de anclaje del sistema robótico se acopla al miembro rígido de anclaje en la boca del paciente, estableciendo de esta manera un origen para la boca del paciente. Se desarrolla un plan para mover automáticamente dos o más de una pluralidad de herramientas quirúrgicas con relación al origen establecido para crear la cavidad en la mandíbula del paciente. Una primera pluralidad de herramientas quirúrgicas se une a un brazo de trabajo del sistema robótico. Una primera porción del plan desarrollado se ejecuta al mover automáticamente la primera pluralidad de herramientas quirúrgicas a través del brazo de trabajo del sistema robótico, comenzando de esta manera a crear la cavidad en la mandíbula del paciente de acuerdo con el plan desarrollado. Se reciben datos desde uno o más sensores del sistema robótico que indican al menos un torque o una fuerza requerida para implementar la primera porción del plan desarrollado. Una segunda porción del plan desarrollado se modifica en base a los datos recibidos. La segunda porción modificada del plan desarrollado se ejecuta al mover automáticamente una segunda pluralidad de herramientas quirúrgicas a través del brazo de trabajo del sistema robótico, completando de esta manera la cavidad en la mandíbula del paciente de acuerdo con el plan modificado.

La presente descripción se refiere a un método, que no forma parte de la invención, para utilizar un sistema robótico que incluye desarrollar un plan para mover automáticamente una o más de una pluralidad de herramientas quirúrgicas con relación a un origen establecido del sistema robótico para realizar un procedimiento quirúrgico en la boca de un paciente. Una primera pluralidad de herramientas quirúrgicas se une a un brazo de trabajo del sistema robótico. Se ejecuta una primera porción del plan desarrollado. Durante la ejecución de la primera porción del plan desarrollado, se reciben datos desde uno o más sensores del sistema robótico. Una segunda porción del plan desarrollado se modifica en base a los datos recibidos.

Aspectos adicionales de la presente descripción resultarán evidentes para los expertos en la técnica en vista de la descripción detallada de diferentes implementaciones, que se realiza con referencia a los dibujos, una breve descripción de los mismos se proporciona más abajo.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras ventajas de la descripción serán evidentes después de leer la siguiente descripción detallada y con referencia a los dibujos.

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema robótico que tiene un brazo de trabajo y un brazo de anclaje de acuerdo con algunas implementaciones de la presente descripción;

La Figura 2 es una vista en perspectiva de una porción del brazo de trabajo del sistema robótico de la Figura 1 acoplado con una herramienta quirúrgica;

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una porción del brazo de anclaje del sistema robótico de la Figura 1;

La Figura 4 es una vista en perspectiva de un miembro rígido de anclaje para acoplarlo a la boca de un paciente para su utilización con el sistema robótico de la Figura 1;

La Figura 5 es una vista en perspectiva del miembro rígido de anclaje de la Figura 4 que se acopla a la boca de un paciente y un escáner para leer con escáner la boca del paciente;

La Figura 6 es una vista en perspectiva del brazo de anclaje del sistema robótico de la Figura 1 que se acopla con el miembro rígido de anclaje que se acopló a la boca del paciente;

La Figura 7 es una vista en perspectiva del brazo de trabajo y la herramienta quirúrgica acoplada que se utilizan para realizar un procedimiento en la boca del paciente;

La Figura 8A es una vista en perspectiva ilustrativa de la herramienta quirúrgica acoplada al brazo de trabajo del sistema robótico que choca contra una pared de barrera invisible de acuerdo con algunas implementaciones de la presente descripción;

La Figura 8B es la vista en perspectiva ilustrativa de la Figura 8A superpuesta en la parte superior de la vista en perspectiva de la Figura 7 que ilustra la utilización de la pared de barrera invisible durante la realización manual de un procedimiento quirúrgico de acuerdo con algunas implementaciones de la presente descripción; y

La Figura 9 ilustra un modelo tridimensional virtual modificado o postoperatorio de la boca de un paciente mostrado en un dispositivo de visualización del sistema robótico de la Figura 1 de acuerdo con algunas implementaciones de la presente descripción.

La invención se define en la reivindicación adjunta 1. Las modalidades preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.

Descripción de las modalidades ilustrativas

Con referencia a la Figura 1, un sistema robótico 100 de la presente descripción puede usarse de diversas formas para realizar una variedad de procedimientos quirúrgicos y/o no quirúrgicos. Una vez que el sistema robótico 100 se registra para un paciente 10 y se carga con un plan quirúrgico predeterminado, el sistema robótico 100 se encuentra listo para realizar automáticamente uno o más procedimientos quirúrgicos o porciones de los mismos. Por automáticamente, se entiende que el sistema robótico puede, sin interrupción o intervención de un humano (por ejemplo, que no sea registrar el sistema robótico 100, cargar el plan quirúrgico predeterminado y, en algunas implementaciones, presionar un botón de inicio), realizar un procedimiento quirúrgico o porción del mismo.

Adicionalmente, el sistema robótico 100 puede manipularse manualmente mediante, por ejemplo, un cirujano oral que se emplea en la realización de uno o más procedimientos quirúrgicos. La realización manual de un procedimiento quirúrgico mediante el uso del sistema robótico 100 ayuda al cirujano en comparación con la realización de un procedimiento manual sin el sistema robótico 100, ya que el sistema robótico 100 soporta el peso de las herramientas (por ejemplo, la herramienta 155 y las herramientas quirúrgicas con brocas 132 acopladas al mismo) utilizadas por el cirujano durante la cirugía a menudo prolongada. Además, el sistema robótico 100 se puede configurar para ayudar al cirujano al evitar que el cirujano mueva una herramienta quirúrgica con broca 132 del sistema robótico 100 de una manera que sea inconsistente con un plan general o resumen para el procedimiento. Por ejemplo, una pared de barrera invisible (por ejemplo, la pared de barrera invisible 450 mostrada en las Figuras 8A y 8B) y/o área puede establecerse antes de realizar un procedimiento de manera que el sistema robótico 100 evite la manipulación manual de la herramienta 155 y la herramienta con broca 132 acoplada a la misma de una manera que provocaría que la herramienta quirúrgica con broca 132 se mueva más allá de la pared/área de barrera invisible 450 (por ejemplo y, dentro de un nervio, del diente equivocado, del paladar de la boca del paciente, de la mejilla del paciente, etc.). Además, el sistema robótico 100 puede implementar retroalimentación háptica para indicar a un usuario manual 400 (Figuras 7, 8A, 8B) del sistema robótico 100 que el usuario 400 (por ejemplo, el cirujano) está intentando mover la herramienta quirúrgica fuera del espacio de trabajo aceptado (por ejemplo, más allá de la pared/área de barrera invisible 450). Por ejemplo, el sistema robótico 100 puede hacer vibrar la herramienta 155 y/o emitir un ruido audible para indicar que el cirujano 400 está intentando mover la herramienta 155 y la herramienta quirúrgica con broca 132 acoplada a la misma más allá de los límites predefinidos para el procedimiento particular (véase las Figuras 8A y 8B). Además, el sistema robótico 100 puede mejorar la fidelidad de un cirujano al aumentar la resolución con la que el cirujano puede operar en comparación con un cirujano que no utiliza el sistema robótico 100. Es decir, mediante el uso del sistema robótico 100, el cirujano puede mover las herramientas quirúrgicas acopladas al mismo con un mayor grado de precisión y en incrementos relativamente más pequeños (es decir, mayor resolución) en comparación con la precisión y el tamaño de incremento con que el cirujano puede mover las herramientas quirúrgicas sin utilizar el sistema robótico 100.

Además, durante la manipulación manual del sistema robótico 100, el sistema robótico 100 puede monitorear los movimientos del sistema robótico 100 y desarrollar un conjunto de datos de posición indicativo del procedimiento realizado. Es decir, el sistema robótico 100 puede rastrear/seguir una trayectoria tomada por la herramienta 155 y/o por la herramienta quirúrgica con broca 132 acoplada a la misma (o al menos una porción de la punta de la herramienta quirúrgica con broca 132) y registrar los datos indicativos de la trayectoria trazada. Como tal, con el conocimiento de la geometría de las herramientas quirúrgicas con broca 132 utilizadas y un origen establecido, O, (véase las Figuras 4 y 8B) para la boca 12 del paciente 10 y/o del sistema robótico 100, se puede determinar la situación final del paciente (por ejemplo, un modelo tridimensional virtual postoperatorio 326 de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10 modificada durante el procedimiento como se muestra en la Figura 9). Por ejemplo, si el sistema robótico 100 se usa para extraer el hueso, los datos de posición recopilados mediante el sistema robótico 100 serían indicativos de por donde la herramienta con broca de extracción de huesos 132 pasó/recorrió físicamente con relación al origen establecido, O, de la boca durante el procedimiento (por ejemplo, que se relaciona con el hueso de la boca 12 del paciente 10) y, de esta manera, se puede utilizar para desarrollar un modelo tridimensional virtual postoperatorio (similar al modelo tridimensional virtual postoperatorio 326 mostrado en la Figura 9) de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10 que ilustra el hueso extraído. Este modelo tridimensional virtual se crea, por lo tanto, sin tener que realizar una lectura por escáner intraoral postoperatoria del paciente 10, evitando al paciente 10 esta etapa de lectura por escáner adicional.

Los detalles adicionales sobre el sistema robótico 100 y la utilización del sistema robótico 100 se describen a continuación en varias secciones en la presente descripción.

Componentes y operación general del sistema robótico 100

Como se muestra en la Figura 1, el sistema robótico 100 incluye una base 120, un brazo de trabajo 140 y, un brazo de anclaje 160. La base 120 también puede denominarse como armario para alojar una multitud de elementos en su interior, donde al menos algunos de los elementos alojados en su interior se acoplan entre sí para realizar una o más funciones/ operaciones. La base 120 descansa sobre una superficie del suelo 105 (por ejemplo, el suelo de una sala de cirugía dental). La base 120 puede fijarse a la superficie del suelo 105 o moverse con respecto a la superficie del suelo 105. En las implementaciones en las que la base 120 se puede mover con respecto a la superficie del suelo 105, un lado inferior de la base 120 incluye una o más ruedecillas o rodillos (no mostrados). Alternativamente o adicionalmente a la base 120 que descansa y/o se acopla a la superficie del suelo 105, la base se puede acoplar a una superficie de pared 107 (por ejemplo, una pared de la sala de cirugía dental). Preferentemente, la base 120 se monta en la superficie del suelo 105 y/o la pared 107 para ayudar a evitar que el sistema robótico 100 se vuelque durante su uso.

La base 120 aloja y/o se acopla/asocia con un ordenador 121, un dispositivo de visualización 122, unos dispositivos de entrada 124a, 124b, una bandeja de herramientas quirúrgicas 130 y, cajones de almacenamiento 135. El ordenador 121 se conecta comunicativamente con el dispositivo de visualización 122, los dispositivos de entrada 124a, 124b, el brazo de trabajo 140 y el brazo de anclaje 160. El ordenador 121 puede incluir controladores, procesadores, dispositivos de memoria, dispositivos de comunicación (por ejemplo, inalámbricos, cableados, etc.), etc. configurados para gestionar/ejecutar uno o más programas de software (por ejemplo, programas de software de control de sistemas robóticos, programas de software de planificación quirúrgica dental, programas de software de diseño de pilares, programas de software de diseño de coronas, etc.). El ordenador 121 se programa especialmente y se mejora para controlar y/o rastrear/localizar el brazo de trabajo 140 y/o el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100. Alternativamente, el ordenador 121 puede ser un ordenador de propósito general capaz de ejecutar un software específico para controlar y/o rastrear el brazo de trabajo 140 y/o el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100.

Los dispositivos de entrada 124a, 124b se muestran como un teclado y un ratón para utilizar al operar el ordenador 121. Pueden usarse dispositivos de entrada adicionales tales como, por ejemplo, un mando, un lápiz electrónico inalámbrico o con cable, una pantalla táctil superpuesta en el dispositivo de visualización 122, un pedal, etc.

La bandeja de herramientas quirúrgicas 130 almacena una multitud de herramientas quirúrgicas o herramientas quirúrgicas con broca 132 en su interior para su utilización en una variedad de procedimientos (por ejemplo, la creación de una osteotomía, colocación de implantes, rebajado óseo, preparación de coronas dentales, sondeo/detección mecánica, modificación de prótesis dentales, conformación de restauraciones provisionales, conformación de pilares, etc.). Aunque sólo se muestran cuatro herramientas quirúrgicas con broca 132, se puede incluir cualquier número de herramientas quirúrgicas con broca 132 en la bandeja de herramientas quirúrgicas 130 (por ejemplo, una herramienta quirúrgica con broca, dos herramientas quirúrgicas con broca, diez herramientas quirúrgicas con broca, treinta herramientas quirúrgicas con broca, etc.). Las herramientas quirúrgicas con broca 132 pueden incluir herramientas con broca (por ejemplo, para crear cavidades y/o aberturas en el hueso), herramientas para hacer roscas (por ejemplo, para crear roscas en las cavidades/aberturas del hueso), herramientas de accionamiento de implantes dentales, herramientas de molino giratorio, herramientas de sierra, herramientas de sonda, herramientas de detección mecánica con brocas, herramientas de bisturí/cuchillo, o cualquiera de sus combinaciones. En algunas implementaciones, la base 120 almacena una multitud de bandejas de herramientas quirúrgicas 130 en uno de los cajones de almacenamiento 135. En dichas implementaciones, en dependencia del procedimiento que se realiza mediante el uso del sistema robótico 100, un usuario (por ejemplo, un cirujano oral, un clínico, un asistente dental, etc.) conecta las bandejas de herramientas quirúrgicas apropiadas 130 a la base 120 y coloca cualquier bandeja de herramienta quirúrgica extra 130 de nuevo en el cajón de almacenamiento 135 para uso futuro y/o limpieza. Las herramientas quirúrgicas 132 en la bandeja de herramientas quirúrgicas 130 se disponen de forma conocida de manera que el sistema robótico 100 puede hacer que el brazo de trabajo 140 se mueva y recoja automáticamente una de las herramientas quirúrgicas con broca 132 deseada. En algunas implementaciones, para evitar que el sistema robótico 100 recoja la herramienta quirúrgica con broca 132 incorrecta, la bandeja de herramientas quirúrgicas 130 se diseña de manera que la bandeja de herramientas quirúrgicas 130 sólo puede conectarse con la base 120 en una orientación. Además, en algunas implementaciones, cada herramienta quirúrgica con broca 132 se diseña sólo para acoplarse con una ubicación conocida en la bandeja de herramientas quirúrgicas 130. Aún en otras implementaciones, un operador del sistema robótico 100 acopla manualmente el brazo de trabajo 140 con una de las herramientas quirúrgicas con broca 132 deseada.

El brazo de trabajo 140 tiene un primer extremo 141a que se extiende desde la base 120 y un segundo extremo opuesto 141b que se configura para acoplarse con una de las herramientas quirúrgicas con broca 132 a través de una herramienta 155 para utilizarse en la realización de un procedimiento. Entre el primery el segundo extremos 141a,b, el brazo de trabajo 140 incluye una multitud de miembros de brazo rígido 145 acoplados entre sí mediante una multitud de miembros de articulación flexible 150. Cada uno de los miembros de brazo rígido 145 puede tener una longitud fija o ser capaz de tener una longitud variable, tal como, por ejemplo, tener una configuración telescópica (no mostrada). Dicha configuración telescópica proporciona una flexibilidad adicional para que el sistema robótico 100 tenga un mayor alcance desde la base 120 durante la realización de un procedimiento. Como se muestra, el brazo de trabajo 140 se acopla directamente a la base 120 a través de uno de los miembros de articulación flexible 150, aunque el brazo de trabajo 140 puede acoplarse directamente a la base 120 a través de uno de los miembros de brazo rígido 145 en su lugar. Los miembros de brazo rígido 145 pueden fabricarse de una variedad de materiales tales como, por ejemplo, titanio, plástico, acero, o cualquiera de sus combinaciones.

Cada uno de los miembros de articulación flexible 150 se configura para acoplar uno de los miembros de brazo rígido 145 a otro de los miembros de brazo rígido 145 o a la base 120. Cada uno de los miembros de articulación flexible 150 incluye uno o más motores en su interior para provocar el movimiento relativo de los miembros de brazo rígido 145 acoplados al miembro de articulación flexible 150. Por ejemplo, cada uno de los miembros de articulación flexible 150 incluye un servomotor eléctrico, un motor rotativo eléctrico, etc. Como tal, en respuesta a una orden desde el ordenador 121, por ejemplo, ejecutar automáticamente un procedimiento quirúrgico planificado previamente, el miembro de articulación flexible 150 puede provocar que uno de los miembros de brazo rígido 145 gire/rote con relación a otro de los miembros de brazo rígido 145 acoplado al mismo miembro de articulación flexible 150. En dependencia del número y/o tipo de motores en el miembro de articulación flexible 150, el giro/rotación relativa puede ser unidimensional, bidimensional o tridimensional. Es decir, se puede provocar que uno de los miembros de brazo rígido 145 gire/rote hacia adelante y hacia atrás con relación a otros miembros de brazo rígido 145 (por ejemplo, cabeceo), gire/rote a la izquierda y a la derecha con relación a los otros miembros de brazo rígido 145 (por ejemplo, oscilación), y/o gire/rote de un lado al lado con relación a los otros miembros de brazo rígido 145 (por ejemplo, rodamiento).

Como se muestra, el brazo de trabajo 140 incluye cuatro miembros de brazo rígido 145 y cuatro miembros de articulación flexible 150. Con la capacidad de que cada uno de los cuatro miembros de articulación flexible 150 gire/rote los miembros de brazo rígido 145 acoplados a los mismos como se describió anteriormente, el segundo extremo 141b del brazo de trabajo 140 y/o la herramienta 155 pueden moverse con al menos seis grados de libertad con relación a la base 120 (por ejemplo, tres grados de libertad de rotación y tres grados de libertad de traslación). Se contempla que el número de miembros de brazo rígido 145 y miembros de articulación flexible 150 incluidos en el brazo de trabajo 140 puede variar. A medida que disminuye el número de miembros de brazo rígido 145 y miembros de articulación flexible 150, también lo hace la flexibilidad del brazo de trabajo 140. De manera similar, a medida que aumenta el número de miembros de brazo rígido 145 y miembros de articulación flexible 150, también lo hace la flexibilidad del brazo de trabajo 140. Por ejemplo, se pueden incluir miembros de articulación flexible de ajuste fino adicionales 150 que tienen un intervalo de movimiento relativamente más pequeño para colocar con precisión la herramienta 155 y las herramientas quirúrgicas con broca 132 acopladas a la misma en la boca 12 del paciente 10 en una ubicación deseada. Específicamente, en algunas implementaciones, las herramientas quirúrgicas con broca 132 se pueden colocar con un margen de error de menos de 0,5 milímetros a partir de la ubicación deseada del objetivo. En algunas otras implementaciones, las herramientas quirúrgicas con broca 132 se pueden colocar con un margen de error de menos de 0,1 milímetro a partir de la ubicación deseada del objetivo.

Además de que cada uno de los miembros de articulación flexible 150 incluye uno o más motores en su interior, cada uno de los miembros de articulación flexible 150 incluye uno o más sensores para detectar la relación de posición relativa entre los miembros de brazo rígido 145 acoplados a los mismos. Es decir, por ejemplo, cada uno de los miembros de articulación flexible 150 incluye uno o más sensores que pueden determinar la relación de posición angular relativa entre los dos miembros de brazo rígido 145 acoplados a los mismos con relación a un espacio X-Y-Z que tiene su origen en el centro del miembro de articulación flexible 150. Por lo tanto, en respuesta a un usuario del sistema robótico 100 que mueve uno de los miembros de brazo rígido 145, uno o más sensores en el miembro de articulación flexible 150 acoplados al miembro de brazo rígido 145 que se mueve manualmente se configuran para detectar ese movimiento y generar datos representativos de la nueva ubicación del miembro de brazo rígido 145 con relación al origen del miembro de articulación flexible 150 y/o con relación al origen, O, del sistema robótico 100 y/o de la boca 12 del paciente 10. Dichos datos se transmiten (de forma inalámbrica y/o a través de un cable) al ordenador 121 para su procesamiento. Para otro ejemplo, en respuesta a un operador 400 (Figura 7) que mueve manualmente el segundo extremo 141b y/o la herramienta 155 del brazo de trabajo 140 de manera que algunos o todos los miembros de brazo rígido 145 se muevan con relación a la base 120, cada uno de los miembros de articulación flexible 150 genera datos que se transmiten al ordenador 121 para su procesamiento. El ordenador 121 se configura para ejecutar un programa de software de rastreo y/o algoritmo que puede procesar los datos a partir de cada uno de los miembros de articulación flexible 150 para determinar la ubicación del segundo extremo 141b del brazo de trabajo 140 (o cualquier porción de cualquier herramienta 155 y/o herramienta quirúrgica con broca 132 acoplada al mismo) relativo a uno o más orígenes establecidos, O, para el sistema robótico 100 y/o para la boca 12 del paciente 10. Como tal, el sistema robótico 100 es capaz de seguir el movimiento del brazo de trabajo 140.

El brazo de anclaje 160 tiene un primer extremo 161a que se extiende desde la base 120 y un segundo extremo opuesto 161b que se configura para acoplarse con un miembro rígido de anclaje 200 (Figura 4) para establecer el origen, O, para el sistema robótico 100 y/o para la boca 12 del paciente 10. Entre el primer y el segundo extremos 161a,b, el brazo de anclaje 160 incluye una multitud de miembros de brazo rígido 165 acoplados entre sí mediante una multitud de miembros de articulación flexible 170. Los miembros de brazo rígido 165 son iguales o similares a los miembros de brazo rígido 145 y los miembros de articulación flexible 170 son iguales o similares a los miembros de articulación flexible 150 descritos en la presente descripción.

Con referencia ahora a la Figura 2, se muestra en detalle el segundo extremo 141b del brazo de trabajo 140. Específicamente, se muestra una porción de dos miembros de brazo rígido 145a,b acoplados mediante un miembro de articulación flexible 150. El miembro de brazo rígido 145b tiene un primer extremo 146a acoplado con el miembro de articulación flexible 150 y un segundo extremo 146b que se acopla con un acoplador 147. El acoplador 147 se une rígidamente al segundo extremo 146b del miembro de brazo rígido 145b y se diseña para recibir de forma desmontable una porción de la herramienta 155 en su interior. Como se muestra en la Figura 2, la herramienta 155 es un taladro o herramienta de accionamiento para hacer girar una herramienta quirúrgica con broca 132. El acoplamiento de la herramienta 155 al acoplador 147 puede ser puramente mecánico y/o eléctrico. Es decir, el acoplamiento de la herramienta 155 con el acoplador 147 puede incluir suministrar energía a la herramienta 155 a través del acoplador 147 o la herramienta 155 puede autoalimentarse (por ejemplo, a través de una o más baterías desechables y/o recargables). La conexión entre el acoplador 147 y la herramienta 155 puede ser una conexión de ajuste a presión, una conexión rápida, una conexión roscada, una conexión magnética, una conexión de fricción, una conexión de lengüeta y ranura, o cualquiera de sus combinaciones de manera que la herramienta 155 se acopla de forma desmontable y segura al acoplador 147 de una manera conocida y repetible. En algunas implementaciones, el acoplamiento de la herramienta 155 con el brazo de trabajo 140 crea una conexión comunicativa donde la herramienta 155 es capaz de comunicarse con el ordenador 121 a través del brazo de trabajo 140, de manera que la identidad de la herramienta 155 se describe al ordenador 121. Como tal, el ordenador aprende la identidad, el tamaño y la forma de la herramienta 155, lo cual se necesita para rastrear con precisión los movimientos de la herramienta 155 y de cualquier herramienta quirúrgica con broca 132 acoplada a la misma. Alternativamente, el brazo de trabajo 140 se diseña para conectarse sólo con una única herramienta 155 de manera que la identificación de la herramienta 155 es innecesaria. Aún, en implementaciones alternativas adicionales, el sistema robótico 100 ejecuta una verificación antes de realizar un procedimiento para confirmar que la herramienta correcta 155 se encuentra acoplada al brazo de trabajo 140.

En algunas implementaciones, la herramienta 155 incluye una multitud de botones 156. Los botones 156 se pueden preprogramary/o programar para iniciarla operación de la herramienta 155 (por ejemplo, un botón de inicio/ENCENDIDO), para finalizar la operación de la herramienta 155 (por ejemplo, un botón de parada/APAGADO), para invertir la rotación de la herramienta 155 (por ejemplo, rotación hacia adelante/ hacia atrás), etc. Se pueden incluir una o más luces (por ejemplo, LED) en la herramienta 155 y colocarse adyacentes a cada botón 156 para indicar si el botón 156 se encuentra activado o no. En algunas implementaciones, la herramienta 155 incluye un botón o mecanismo de liberación 157 para ayudar a retirar la herramienta quirúrgica con broca 132a de la herramienta 155. En otras implementaciones, la herramienta quirúrgica con broca 132a puede simplemente retirarse de la herramienta 155 sin tener que presionar el botón de liberación 157.

Con referencia ahora a la Figura 3, se muestra en detalle el segundo extremo 161b del brazo de anclaje 160. Específicamente, una porción de un miembro de brazo rígido 165a se acopla mediante un miembro de articulación flexible 170 a una sonda de anclaje 180. La sonda de anclaje 180 tiene un primer extremo 180a acoplado con el miembro de articulación flexible 170 y un segundo extremo 180b diseñado para acoplarse con el miembro rígido de anclaje 200 (Figura 4) de una manera desmontable y repetible. Como se muestra en la Figura 3, el segundo extremo 180b de la sonda de anclaje 180 incluye un par de cojinetes de bloqueo sesgados 182a,b. Los cojinetes de bloqueo 182a,b se encuentran sesgados hacia fuera alejándose de un eje central, YC, del segundo extremo 180b de la sonda de anclaje 180. Como tal, los cojinetes de bloqueo 182a,b pueden forzarse hacia adentro hacia el eje central, YC, para permitir que el segundo extremo 180b de la sonda de anclaje 180 se deslice dentro de un orificio receptor 222 del miembro rígido de anclaje 200 (Figura 4) de forma desmontable y repetible.

Registro del sistema robótico 100 en la boca 12 del paciente 10 mediante el uso del miembro rígido de anclaje 200

Con referencia a la Figura 4, se muestra que el miembro rígido de anclaje 200 incluye un cuerpo 205 y un poste de acoplamiento 220. El cuerpo 205 incluye una primera pata 207a y una segunda pata 207b acopladas entre sí mediante una base 209 entre ellas. La base tiene una superficie superior 209a y una superficie inferior 209b. En general, sobresaliendo hacia arriba desde la superficie superior 209a de la base 209 se encuentra el poste de acoplamiento 220. El cuerpo 205 y el poste de acoplamiento 220 pueden ser dos partes separadas y distintas que se unen entre sí o pueden formarse integralmente como un componente monolítico. El poste de acoplamiento 220 incluye el orificio receptor 222 en su interior para recibir el segundo extremo 180b de la sonda de anclaje 180 a través del mismo cuando se ancla el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100 a la boca 12 del paciente 10 (por ejemplo, cuando el miembro rígido de anclaje 200 se instala en la boca 12 del paciente 10). El orificio receptor 222 tiene un eje central, XC, a lo largo del cual se puede establecer el origen, O, del sistema robótico 100 y/o la boca 12 del paciente 10. En algunas implementaciones, el origen, O, se establece en un centro del orificio receptor a lo largo del eje central, XC. En algunas implementaciones alternativas, el origen, O, se establece en cualquier punto a lo largo del eje central, XC, por ejemplo, en cualquier abertura de extremo del orificio receptor 222.

La primera pata 207a incluye un orificio pasante roscado 208 que recibe un sujetador 230 (por ejemplo, un tornillo dental quirúrgico, un perno dental, etc.). Aunque no se muestra, la segunda pata 207b también puede incluir un orificio pasante roscado igual o similar al orificio pasante roscado 208 para recibir el sujetador 230 en su interior y/u otro sujetador (no mostrado). Aunque se muestra que el miembro rígido de anclaje 200 tiene una forma y tamaño específicos, se contemplan varias otras formas, tamaños y disposiciones para el miembro rígido de anclaje 200, de manera que el miembro rígido de anclaje 200 se pueda unir a la boca 12 del paciente 10 y proporcione un medio para acoplar la sonda de anclaje 180 a la misma de una manera desmontable y repetible.

De acuerdo con algunas implementaciones, para registrar el sistema robótico 100 en la boca 12 del paciente 10 y establecer el origen, O, para su utilización durante un procedimiento mediante el uso del sistema robótico 100, el miembro rígido de anclaje 200 se instala en la boca 12 del paciente 10. Como se muestra en la Figura 5, la boca 12 del paciente 10 incluye los dientes 14, una mandíbula 16 y, el tejido blando 18 (por ejemplo, el tejido gingival), donde el diente 14a se selecciona para acoplarse con el miembro rígido de anclaje 200. Como se muestra en la Figura 6, la boca 12 incluye además un sitio quirúrgico 20 (por ejemplo, la ubicación para recibir un implante dental, un pilar permanente y, una corona permanente), donde los dientes 14b y 14c se colocan adyacentes al sitio quirúrgico 20.

Mientras que el miembro rígido de anclaje 200 se une al diente 14a, el miembro rígido de anclaje 200 se puede unir a cualquiera de los otros dientes 14 en la boca 12 y/o a la mandíbula 16 del paciente 10. Para unir el miembro rígido de anclaje 200 al diente 14a, el miembro rígido de anclaje 200 se coloca sobre el diente 14a. Específicamente, por ejemplo, el miembro rígido de anclaje 200 se coloca en la boca 12 del paciente 10 de manera que (i) la superficie inferior 209b de la base 209 se coloca generalmente adyacente a una superficie oclusal del diente 14a, (ii) la primera pata 207a se coloca generalmente adyacente a una superficie lingual del diente 14a y, (iii) la segunda pata 207b se coloca generalmente adyacente a una superficie bucal del diente 14a, como se muestra en la Figura 5. Con el miembro rígido de anclaje 200 así posicionado, el sujetador 230 se enrosca en el orificio pasante roscado 208 de la primera pata 207a para bloquear rígidamente el miembro rígido de anclaje 200 en su lugar contra el diente 14a. En algunas implementaciones, el sujetador 230 se aprieta de manera que el sujetador 230 no penetre en el diente 14a, el tejido blando 18 y/o la mandíbula 16. Sin embargo, en algunas implementaciones alternativas, el sujetador 230 penetra el diente 14a, el tejido blando 18, la mandíbula 16 o cualquiera de sus combinaciones.

Con el miembro rígido de anclaje 200 unido al diente 14a, se toma una lectura de escáner de la boca 12 del paciente 10 mediante el uso de un escáner/cámara 300 como se muestra en la Figura 5. En dependencia del tipo de procedimiento que se planifique implementar mediante el uso del sistema robótico 100, la lectura de escáner de la boca 12 puede ser una lectura de escáner de la superficie intraoral mediante el uso de un escáner intraoral, una lectura de escáner CT mediante el uso de un escáner CT (tal como, por ejemplo, un escáner para tomografías computarizadas de haz cónico (CBCT), también conocido como escáner CBCT dental), o sus combinaciones. La lectura de escáner de la boca 12 con el miembro rígido de anclaje 200 en su interior, permite generar el modelo virtual tridimensional preoperatorio 325 (Figura 1) de la boca 12 del paciente 10 a generar. Dicho modelo virtual puede usarse para desarrollar un plan quirúrgico y/o para diseñar componentes que se acoplarán a un implante dental instalado en la boca 12 del paciente 10. Específicamente, el modelo virtual 325 incluye un miembro virtual rígido de anclaje 200' (Figura 1) que se utiliza para establecer el origen, O, de un sistema de coordenadas a utilizarse por el sistema robótico 100 al realizar un procedimiento.

Después de la lectura de escáner de la boca 12, el sistema robótico 100 se ancla a la boca 12 del paciente 10. Específicamente, el segundo extremo 180b de la sonda de anclaje 180 se acopla con el miembro rígido de anclaje 200 al colocar y/o deslizar el segundo extremo 180b de la sonda de anclaje 180 en el orificio receptor 222 del poste de acoplamiento 220 del miembro rígido de anclaje 200. El segundo extremo 180b se desliza hasta que los cojinetes de bloqueo 182a,b se deslizan a través y fuera del orificio receptor 222 y se sesga hacia fuera alejándose del eje central, YC, (Figura 3) de manera que la sonda de anclaje 180 no se pueda retirar fácilmente del orificio receptor 222. En algunas implementaciones, la retroalimentación táctil se utiliza para indicar que la sonda de anclaje 180 se encuentra totalmente acoplada con el miembro rígido de anclaje 200 y correctamente colocada en se interior. Por ejemplo, cuando la sonda de anclaje 180 se encuentra totalmente acoplada, los cojinetes de bloqueo 182a,b pueden encajar en su lugar produciendo un sonido audible y/o un clic vibratorio.

Por retirar fácilmente se entiende que para retirar la sonda de anclaje 180 de su acoplamiento con el miembro rígido de anclaje 200, los cojinetes de bloqueo 182a,b deben accionarse presionándolos hacia adentro hacia el eje central, YC, para permitir que la sonda de anclaje 180 se deslice fuera del orificio receptor 222. Alternativamente, la sonda de anclaje 180 puede retirarse de su acoplamiento con el miembro rígido de anclaje 200 al tirar de la sonda de anclaje 180 con una cantidad de fuerza suficiente para superar la fuerza de sesgado de los cojinetes de bloqueo 182a,b, provocando de esta manera que los cojinetes de bloqueo 182a,b se fuercen hacia adentro hacia el eje central, YC, y permitir la extracción de la sonda de anclaje 180 respecto al acoplamiento con el miembro rígido de anclaje 200.

Como se muestra mejor en la Figura 6, una longitud, L180b, del segundo extremo 180b de la sonda de anclaje 180 se diseña de manera que una vez que la sonda de anclaje 180 se encuentre correctamente acoplada con el poste de acoplamiento 220 del miembro rígido de anclaje 200, la sonda de anclaje 180 no tiene ningún o muy poco juego de traslación en su interior. Esto significa que la sonda de anclaje 180 no puede deslizarse y/o moverse lateralmente (por ejemplo, traslación) a lo largo del eje central, YC, cuando la sonda de anclaje 180 se acopla con el miembro rígido de anclaje 200. Sin embargo, se permite que la sonda de anclaje 180 rote dentro del orificio receptor 222 alrededor del eje central, YC. Dicha conexión entre la sonda de anclaje 180 y el miembro rígido de anclaje 200 ayuda al sistema robótico 100 a mantener el origen conocido, O, en base a la ubicación del miembro rígido de anclaje 200 en la boca 12 del paciente 10.

Con el sistema robótico 100 anclado en la boca 12 del paciente 10 a través del miembro rígido de anclaje 200 y la sonda de anclaje 180 (acoplada al brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100), el sistema robótico 100 se encuentra listo para implementar automáticamente un procedimiento previamente planificado y/o para permitir que un operador 400 realice un procedimiento manual y/o semimanual que se rastrea/localiza mediante el sistema robótico 100. En el caso de utilizar el sistema robótico 100 para implementar/realizar automáticamente un procedimiento planificado previamente, el procedimiento planificado previamente debe planificarse primero, por ejemplo, mediante el uso de un programa de software de planificación quirúrgica dental, como se describió en la siguiente Sección.

Planificación de un plan quirúrgico para la implementación automática mediante el sistema robótico 100

Como se explicó anteriormente, la boca 12 del paciente 10 se lee mediante un escáner con el miembro rígido de anclaje 200 en su interior. Los datos de la lectura de escáner generados a partir de esa lectura de escáner (por ejemplo, lectura de escáner de la superficie intraoral, lectura de escáner CT, lectura de escáner CBCT dental, lectura de escáner de rayos X, una de sus combinaciones, etc.) se importan y/o envían al ordenador 121, u otro ordenador, que ejecuta y/o gestiona un programa de software de planificación quirúrgica dental. Como se muestra en la Figura 1, el programa de software de planificación quirúrgica se diseña para mostrar en el dispositivo de visualización 122 el modelo virtual tridimensional preoperatorio 325 de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10. El modelo virtual tridimensional preoperatorio de la boca virtual 12' incluye los dientes virtuales 14', el tejido blando virtual 18', un sitio quirúrgico virtual 20', un miembro virtual rígido de anclaje 200' y, en algunas implementaciones, donde se realiza una lectura de escáner CBCT dental y/o una lectura de escáner de rayos X, un hueso virtual 16' (por ejemplo, una mandíbula), que se corresponden con los dientes 14, el tejido blando 18, el sitio quirúrgico 20, el miembro rígido de anclaje 200 y, el hueso 16 en la boca real 12 del paciente 10.

En dependencia del tipo de procedimiento que se va a realizar en la boca 12 del paciente 10, el programa de software de planificación quirúrgica dental se diseña para desarrollar automáticamente y/o con alguna intervención de un operador (por ejemplo, el operador 400 mostrado en la Figura 7), un plan quirúrgico para realizar el procedimiento deseado automáticamente mediante el uso de una o más de las herramientas quirúrgicas con broca 132 unidas a la herramienta 155 del brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100. Específicamente, el programa de software de planificación quirúrgica dental se diseña para desarrollar un conjunto de instrucciones y/o movimientos para que el brazo de trabajo 140 realice en relación con el brazo de anclaje 160 (por ejemplo, con relación al segundo extremo 180b de la sonda de anclaje 180), que se coloca en una ubicación conocida con relación al miembro rígido de anclaje 200 en la boca 12 del paciente 10 (por ejemplo, el origen establecido, O, a lo largo del eje central, XC, mostrado en la Figura 4). El conjunto de instrucciones desarrolladas incluye indicaciones sobre qué tipo y/o tamaño de herramienta o herramientas se utilizarán durante el procedimiento quirúrgico. El conjunto de instrucciones desarrolladas también incluye un orden para la utilización de las herramientas cuando se van a utilizar múltiples herramientas. Por ejemplo, si el procedimiento deseado es una osteotomía, las instrucciones desarrolladas incluyen qué herramienta o herramientas quirúrgicas con broca 132 utilizar. Específicamente, en una osteotomía ilustrativa, las instrucciones pueden indicar al sistema robótico 100 que utilice primero una primera herramienta quirúrgica con broca 132 que tenga un primer diámetro y una primera longitud para iniciar el procedimiento (por ejemplo, para crear una cavidad/abertura inicial en la mandíbula), seguido de una instrucción para que el sistema robótico 100 cambie a una segunda herramienta quirúrgica con broca 132 que tenga un segundo diámetro (por ejemplo, relativamente mayor) y una segunda longitud (por ejemplo, igual o diferente que la primera longitud) para continuar con el procedimiento (por ejemplo, para agrandar el diámetro de la cavidad/abertura creada en la mandíbula), etc. Una instrucción posterior puede incluir que el sistema robótico 100 cambie a una herramienta quirúrgica para hacer roscas 132 para roscar (por ejemplo, crear roscas) la cavidad/abertura previamente creada en la mandíbula. En algunas implementaciones, el sistema quirúrgico 100 automáticamente y sin intervención del operador cambia las herramientas quirúrgicas con broca 132 a la herramienta 155; y en algunas implementaciones alternativas, un operador conecta y desconecta manualmente las herramientas quirúrgicas con broca 132 a la herramienta 155.

El desarrollo del plan quirúrgico mediante el programa de software de planificación quirúrgica dental puede ser completamente autónomo después de recibir los datos de la lectura de escáner (por ejemplo, un modelo tridimensional virtual preoperatorio 325), o el desarrollo puede involucrar alguna intervención de un operador. Por ejemplo, el programa de software de planificación quirúrgica dental puede requerir una intervención del operador, tal como el tipo de procedimiento que se planificará (por ejemplo, creación de una osteotomía, colocación de implantes, rebajado óseo, etc.), la ubicación y orientación para un eje central deseado del implante a colocar (por ejemplo, para evitar un nervio en la boca 12 y/o para evitar un área de hueso de baja densidad en la boca 12), el fabricante del implante a colocar, el tamaño del implante a colocar, etc.

Una vez que se desarrolla el plan quirúrgico mediante el uso del programa de software de planificación quirúrgica dental, el sistema robótico 100 se encuentra listo para realizar/implementar el plan quirúrgico mediante el uso de una o más de las herramientas quirúrgicas con broca 132. En algunas implementaciones, el ordenador 121 que controla el brazo de trabajo 140 y el brazo de anclaje 160 también ejecuta y gestiona el programa de software de planificación quirúrgica. En dichas implementaciones, el plan quirúrgico desarrollado se carga automáticamente y se encuentra listo para implementarse automáticamente mediante el sistema robótico 100, por ejemplo, en respuesta a que un operador haga clic en el botón de inicio en el dispositivo de visualización 122. En implementaciones alternativas en las que un ordenador diferente ejecuta/gestiona el programa de software de planificación quirúrgica dental, el plan quirúrgico desarrollado debe enviarse y/o cargarse en el sistema robótico 100.

Como se muestra en la Figura 7, después de que se inicia el plan quirúrgico, el brazo de trabajo 140 se mueve a su lugar (por ejemplo, al menos parcialmente hacia la boca 12 del paciente 10) con relación al brazo de anclaje 160 y comienza a realizar el procedimiento automáticamente en el sitio quirúrgico 20 mediante el uso de una o más de las herramientas quirúrgicas con broca 132.

Definición de la pared/área de barrera invisible 450 para limitar el movimiento del sistema robótico 100

Como se explicó en la presente descripción, en lugar de hacer que el sistema robótico 100 realice un procedimiento quirúrgico automáticamente, el sistema robótico 100 se puede utilizar manualmente de manera que el operador 400 (Figuras 7, 8A, 8B) provoque que el brazo de trabajo 140 y la herramienta quirúrgica con broca 132 incorporada se muevan en relación con el paciente 10. En dichas implementaciones, la pared/área de barrera invisible 450 puede establecerse antes de realizar el procedimiento. Como se muestra en la Figura 8A, la pared/área de barrera invisible 450 se muestra sin la boca 12 del paciente 10 con fines ilustrativos, mientras que la Figura 8B ilustra la misma pared/área de barrera invisible 450 superpuesta en la boca 12 del paciente 10.

La pared/área de barrera invisible 450 puede establecerse y/o desarrollarse mediante el uso del programa de software de planificación quirúrgica descrito en la presente descripción como parte de un plan quirúrgico. En dichas implementaciones, para que un operador realice un procedimiento semimanual mediante el uso (por ejemplo, manipulación manual) del sistema robótico 100, la pared/área de barrera invisible 450 establece un límite para el brazo de trabajo 140 y, específicamente para la herramienta quirúrgica con broca 132 acoplada al mismo, cuando la herramienta quirúrgica con broca 132 se encuentra cerca del paciente 10 y/o colocada dentro de la boca 12 del paciente 10. Como tal, la pared/área de barrera invisible 450 puede ayudar a evitar que el operador (por ejemplo, el cirujano oral) mueva la herramienta 155 de una manera que causaría que la herramienta quirúrgica con broca 132 y/o cualquier porción del brazo de trabajo 140 (por ejemplo, incluida la herramienta 155) interfieran con la boca 12 del paciente 10.

Por interferir se entiende que, por ejemplo, que el brazo de trabajo 140 choque contra los dientes 14, del paciente 10, que no forman parte del procedimiento que se realiza. En otro ejemplo, por interferir se entiende que, la herramienta quirúrgica con broca 132 se mueve (por ejemplo, verticalmente hacia arriba y/o hacia abajo, de lado a lado, etc.) muy adentro de la mandíbula 16 del paciente 10 cuando, por ejemplo, el sistema robótico 100 se utiliza para realizar un procedimiento semimanual, tal como, por ejemplo, la creación de una osteotomía. Como tal, cuando el operador 400 se encuentra creando manualmente la osteotomía al mover manualmente el brazo de trabajo 140, el sistema robótico 100 que implementa la pared/área de barrera invisible 450 permite que el operador 400 mueva la herramienta quirúrgica con broca 132 como desee (por ejemplo, verticalmente hacia arriba y/o hacia abajo, de lado a lado, etc.) dentro de los límites de la pared/ área de barrera invisible 450, pero si el operador 400 intenta mover la herramienta quirúrgica con broca 132 fuera de y/o más allá de la pared/área de barrera invisible 450, entonces el sistema robótico 100 previene activamente dicho movimiento mediante el uso, por ejemplo, de los motores en los miembros de articulación flexible 150. Por ejemplo, como se ilustra en las Figuras 8A y 8B, el operador 400 está intentando provocar que la herramienta quirúrgica con broca 132 se mueva en la dirección de la flecha A (por ejemplo, hacia abajo con relación a la orientación de la Figura 8B) a través de la pared/área de barrera invisible 450. Sin embargo, debido a que el sistema quirúrgico 100 se encuentra imponiendo activamente la pared/área de barrera invisible 450, el sistema quirúrgico 100 provoca que el brazo de trabajo 140, la herramienta 155, la herramienta quirúrgica con broca 132, o cualquiera de sus combinaciones, vibre (por ejemplo, retroalimentación táctil) indicando que el operador está intentando mover la herramienta quirúrgica 132 más allá de la pared/área de barrera invisible 450, lo cual no se permite. La utilización de dicha pared/área de barrera invisible 450 puede usarse, por ejemplo, para permitir que un operador (por ejemplo, un cirujano dental) realice una osteotomía conformada de forma libre donde el operador puede esculpir la osteotomía (por ejemplo, mover una herramienta de fresado rotatorio quirúrgico 132 verticalmente hacia arriba y/o hacia abajo y de lado a lado), en contraposición a la utilización de un conjunto de brocas escalonadas que sólo se mueven verticalmente a lo largo de un único eje central. Como tal, el operador puede modificar/actualizar manualmente en tiempo real un plan quirúrgico en base a la retroalimentación táctil recibida y/u otra información (por ejemplo, un nivel de torque necesario para mantener una velocidad de perforación deseada o preestablecida durante el procedimiento, un nivel de fuerza necesaria para hacer avanzar la herramienta quirúrgica con broca 132 durante el procedimiento, etc.).

Mientras que la pared/área de barrera invisible 450 se muestra con una parte superior abierta, las paredes/áreas de barrera invisible alternativas pueden tener paredes invisibles/superficies invisibles en todos los lados de manera que al menos una porción del brazo de trabajo 140 (por ejemplo, una punta de la herramienta quirúrgica con broca 132) se encuentra completamente encerrada dentro de la pared/área de barrera invisible durante todo el procedimiento que se realiza mediante el uso del sistema robótico 100. Como tal, la pared/área de barrera invisible puede extenderse fuera de la boca 12 del paciente 10. Dicha pared/área de barrera invisible puede ayudar a evitar que una porción del brazo de trabajo 140 choque contra la cara, la cabeza o el pecho del paciente 10, entre otras cosas.

La pared/área de barrera invisible 450 se muestra en las Figuras 8A y 8B en líneas discontinuas para indicar que la pared/área de barrera invisible 450 no es realmente visible para el operador del sistema robótico 100 en la boca 12 del paciente 10 durante el procedimiento. Sin embargo, en algunas implementaciones, se puede visualizar una representación virtual de la pared/área de barrera invisible 450 en el dispositivo de visualización 122 y/o en otro dispositivo de visualización durante el procedimiento. Por ejemplo, se puede visualizar una representación virtual de la pared/área de barrera invisible 450 con relación a un modelo virtual (por ejemplo, el modelo virtual tridimensional preoperatorio 325) de la boca 12 del paciente. Para otro ejemplo, se puede visualizar una representación virtual de la pared/área de barrera invisible 450 con relación a una transmisión de video en vivo de la boca 12 del paciente 10. Para otro ejemplo adicional, se puede visualizar una representación virtual de la pared/área de barrera invisible 450 con relación a una imagen de la boca 12 del paciente 10. La visualización de una representación virtual de la pared/área de barrera invisible 450 permite al operador visualizar la pared/área de barrera invisible 450 con relación a la boca 12 del paciente 10, lo que puede ayudar al operador a realizar y/o monitorear/supervisar el procedimiento.

Monitorización/seguimiento de un procedimiento semimanual mediante el uso del sistema robótico 100

El sistema robótico 100 puede usarse para realizar un procedimiento semimanual. Por semimanual se entiende que el sistema robótico 100 permite al operador 400 (Figuras 7, 8A, 8B) del sistema robótico 100 manipular/mover manualmente el brazo de trabajo 140 con relación a la boca 12 del paciente 10 para realizar un procedimiento y al mismo tiempo mantener un nivel de control. Por ejemplo, el sistema robótico 100 mantiene el control del brazo de trabajo 140 y del brazo de anclaje 160 al soportar su propio peso y/o monitorear/detectar las posiciones del brazo de trabajo 140 y del brazo de anclaje 160 con relación al origen establecido, O (Figura 8B).

Como se explicó en la presente descripción, el brazo de trabajo 140 incluye una multitud de miembros de articulación flexible 150 y el brazo de anclaje 160 incluye una multitud de miembros de articulación flexible 170, donde cada uno de los miembros de articulación flexible 150, 170 incluye uno o más sensores para su utilización en la determinación de la posición de al menos una porción del brazo de trabajo 140 (por ejemplo, una punta de la herramienta quirúrgica con broca 132, etc.) y/o del brazo de anclaje 160 (por ejemplo, una punta de la sonda de anclaje 180). Por ejemplo, cuando el operador 400 mueve la herramienta 155 (Figura 8B), los sensores en los miembros de articulación flexible 150, 170 registran los datos que se transmiten al ordenador 121 para su procesamiento. El ordenador 121 gestiona/ejecuta el software de control robótico que recibe los datos desde los sensores y procesa esos datos para determinar una ubicación de al menos una porción del brazo de trabajo 140 (por ejemplo, una punta de la herramienta quirúrgica con broca 132) con relación al origen establecido, O (Figura 8B).

Por ejemplo, como se muestra en la Figura 8B, el origen, O, para el sistema robótico 100 se establece como un punto central a lo largo del eje central, XC, del orificio receptor 222 del poste de acoplamiento 220 y a lo largo del eje central, YC, del segundo extremo 180b de la sonda de anclaje 180. Alternativamente, el origen, O, puede establecerse en cualquier ubicación con relación al miembro rígido de anclaje 200, ya que el miembro rígido de anclaje 200 se fija con relación al resto de la boca 12 del paciente 10 de una manera conocida y registrada (por ejemplo, conocida y registrada durante la lectura de escáner de la boca 12 con el miembro rígido de anclaje 200 en su interior como se describió en la presente descripción) cuando se instaló en la boca 12.

A medida que el operador 400 realiza un procedimiento semimanual, con el sistema robótico 100 rastreando/localizando cada movimiento del brazo de trabajo 140 (por ejemplo, localizando específicamente cada movimiento de la punta de la herramienta quirúrgica con broca 132) mediante el uso de los sensores en los miembros de articulación flexible 150, 170, los datos acerca de la ubicación del brazo de trabajo 140 (y de la herramienta quirúrgica con broca 132) se generan y almacenan en el ordenador 121 u otro ordenador y/o dispositivo de memoria. El ordenador 121 puede ejecutar y/o gestionar un software de modelado tridimensional (por ejemplo, que es el mismo que el programa de software de planificación quirúrgica dental descrito en otra parte en la presente descripción o un programa de software diferente) que se programa para crear un modelo tridimensional virtual postoperatorio o modificado 326 (Figura 9) de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10. El modelo tridimensional virtual postoperatorio 326 se basa en (i) el modelo virtual tridimensional preoperatorio 325 (Figura 1) de la boca 12 y (ii) los datos recopilados con respecto a las posiciones del brazo de trabajo 140 durante el procedimiento. Específicamente, el software de modelado tridimensional se diseña para tomar el modelo virtual tridimensional preoperatorio 325 de la boca 12 del paciente 10 y modificar el modelo virtual tridimensional preoperatorio 325 en base al procedimiento realizado mediante el uso del sistema robótico 100. Como tal, el modelo virtual tridimensional postoperatorio 326 de al menos una porción de la boca virtual 12' incluye los dientes virtuales 14', el tejido blando virtual 18', el sitio quirúrgico virtual 20', el miembro rígido de anclaje virtual 200', y en algunas implementaciones donde se tomó una lectura de escáner CT (por ejemplo, una lectura de escáner CBCT dental), el hueso virtual 16' (por ejemplo, la mandíbula), que se encuentran en el modelo virtual tridimensional preoperatorio 325. Sin embargo, en dependencia del procedimiento y los datos recolectados durante el mismo, el modelo virtual tridimensional postoperatorio 326 también incluye modificaciones en el sitio quirúrgico 20'.

Por ejemplo, como se muestra en la Figura 9, si el operador 400 crea una osteotomía mediante el uso de una herramienta quirúrgica con broca 132 mientras el sistema robótico 100 rastreaba el procedimiento, el rastreo de las posiciones del brazo de trabajo 140 produce datos indicativos de la ubicación de la herramienta quirúrgica con broca 132 utilizada durante el procedimiento con relación al tejido blando 18 y a la mandíbula 16 en la boca 12 del paciente 10 con relación al miembro rígido de anclaje 200 (y por lo tanto al origen establecido, O). Como tal, el software de modelado tridimensional es capaz de identificar cómo la herramienta o herramientas quirúrgicas con broca 132 interfirieron con el modelo virtual tridimensional preoperatorio 325 y actualizar el modelo virtual tridimensional preoperatorio 325 al eliminar porciones del mismo en base a la interferencia, para dar como resultado el modelo virtual tridimensional postoperatorio 326 que incluye una abertura o cavidad virtual 25' en el tejido blando 18' y/o en el hueso 16'. Es decir, la interferencia de la herramienta o herramientas quirúrgicas con broca 132 indica que la herramienta o herramientas quirúrgicas con broca 132 se utilizaron para perforar y/o retirar material dando como resultado la abertura o cavidad virtual 25' ilustrada. Como tal, el software de modelado tridimensional es capaz de modificar el modelo virtual tridimensional preoperatorio 325 al retirar el material que corresponde al material que realmente se retiró de la boca 12 del paciente 10 durante el procedimiento. El resultado es el modelo virtual tridimensional postoperatorio o modificado 326 de la boca 12 del paciente 10, que representa la situación postoperatoria en la boca 12 del paciente 10 (por ejemplo, con el tejido blando retirado y/o material de la mandíbula). Por lo tanto, no es necesario que el operador 400 realice una lectura de escáner postoperatoria de la boca 12 del paciente 10 para conocer la situación postoperatoria del paciente. Se le evita al paciente 10 esta etapa de lectura de escáner adicional.

Además, para otro ejemplo, como se muestra en la Figura 9, si el operador 400 colocó un implante dental mediante el uso de una herramienta de accionamiento de implantes 132 mientras que el sistema robótico 100 rastreaba el procedimiento, el rastreo de las posiciones del brazo de trabajo 140 produce datos indicativos de la ubicación de la herramienta de accionamiento de implantes (y por lo tanto la posición del implante dental acoplado a la misma) con relación al miembro rígido de anclaje 200 (y por lo tanto al origen establecido, O). Como tal, el software de modelado tridimensional es capaz de identificar cómo la herramienta de accionamiento de implantes (y el implante dental acoplado a la misma) interfirió y/o se movió con relación al modelo virtual tridimensional preoperatorio 325 y actualizar el modelo virtual tridimensional preoperatorio 325 en base a la interferencia, para dar como resultado el modelo virtual tridimensional postoperatorio 326 que incluye un implante dental virtual 30' colocado en la abertura o cavidad virtual 25' en una ubicación y orientación que se corresponde con la colocación y orientación del implante dental real instalado en la boca 12 del paciente 10 mediante el uso del sistema robótico 100. Por lo tanto, no es necesario que el operador 400 realice una lectura de escáner postoperatoria de la boca 12 del paciente 10 para conocer la situación postoperatoria del paciente, incluida la ubicación y orientación del implante dental instalado en su interior. Se le evita al paciente 10 esta etapa de lectura de escáner adicional.

El rastreo/monitoreo de la posición del brazo de trabajo 140 y/o del brazo de anclaje 160 durante un procedimiento semimanual y/o manual realizado mediante el uso del sistema robótico 100 puede usarse para crear una variedad de modelos tridimensionales virtuales postoperatorios o modificados de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10 además de los descritos en la presente descripción y mostrados en la Figura 9. Por ejemplo, los modelos tridimensionales virtuales postoperatorios o modificados pueden generarse automáticamente, por ejemplo, mediante el ordenador 121 que ejecuta el software de modelado tridimensional después de que se realiza una preparación dental convencional de odontología mediante el uso del sistema robótico, después de conformar una prótesis temporal mediante el uso del sistema robótico 100, después de modificar una prótesis dental mediante el uso del sistema robótico 100, etc. Otros varios procedimientos manuales/semimanuales, tales como los procedimientos descritos en otras partes en la presente descripción, se pueden rastrear/monitorear como se describió anteriormente para generar datos de posición para su utilización en la generación de modelos tridimensionales virtuales postoperatorios o modificados, evitando de esta manera las lecturas de escáner postoperatorias (por ejemplo, lecturas de escáner de superficie intraoral postoperatorias, lecturas de escáner CBCT dental postoperatorias, etc.).

Usos ilustrativos del sistema robótico 100

El sistema robótico 100 de la presente descripción puede usarse para realizar una variedad de procedimientos automáticamente, manualmente o sus combinaciones. Un ejemplo de un procedimiento que puede realizar el sistema robótico 100 es la creación de una osteotomía. La creación de la osteotomía se realiza mediante el uso de una o más herramientas quirúrgicas con broca 132 acopladas al sistema robótico 100 para formar una cavidad y/o abertura en la mandíbula 16 de un paciente 10 que sea adecuado para recibir un implante dental en su interior. Adicionalmente, en algunas implementaciones, la realización de la osteotomía también utiliza una o más herramientas quirúrgicas para hacer roscas 132 acopladas al sistema robótico 100 para formar roscas en la cavidad/abertura previamente formada en la mandíbula 16 del paciente 10 que es adecuado para recibir el implante dental en su interior. Un segundo ejemplo de un procedimiento que puede realizar el sistema robótico 100 es la instalación de un implante dental. La instalación del implante dental se realiza mediante el uso de una herramienta de accionamiento de implantes 132 acoplada al sistema robótico 100 para instalar el implante dental en una abertura en la mandíbula 16 de un paciente 10. Un tercer ejemplo de un procedimiento que puede realizar el sistema robótico 100 es la realización de una alveolectomía. La alveolectomía se realiza mediante el uso de una herramienta para rebajar/extraer huesos 132 acoplada al sistema robótico 100 para extraer material óseo de la mandíbula 16 de un paciente 10. Un cuarto ejemplo de un procedimiento que puede realizar el sistema robótico 100 es la realización de una alveoloplastia. La alveoloplastia se realiza mediante el uso de una herramienta quirúrgica de contorneado de huesos 132 acoplada al sistema robótico 100 para contornear una porción de la mandíbula 16 de un paciente 10. Un quinto ejemplo de un procedimiento que puede realizar el sistema robótico 100 es el desarrollo de una preparación de corona de dientes. El desarrollo de una preparación de corona de dientes se realiza mediante el uso de una o más herramientas quirúrgicas dentales con broca 132 y/o herramientas dentales con broca para rebajar 132, para retirar porciones de un diente (por ejemplo, porciones oclusales) de manera que el diente sea adecuado para recibir una corona personalizada sobre el mismo. Un sexto ejemplo de un procedimiento que puede realizar el sistema robótico 100 es la modificación de una prótesis dental para su utilización como parte de una prótesis híbrida. Una prótesis híbrida incluye una prótesis dental modificada unida con uno o más pilares o cilindros. Típicamente, la prótesis dental modificada se acopla a los implantes dentales a través de uno o más pilares o cilindros, que se unen a los respectivos implantes dentales. El sistema robótico 100 puede usarse para ayudar en la creación de la prótesis dental modificada mediante la perforación de orificios con precisión en la prótesis dental en ubicaciones que se correspondan directamente con los ejes centrales de los implantes dentales instalados en la boca de un paciente 10, que se instalaron mediante el uso del sistema robótico 100. Como tal, cuando uno o más pilares o cilindros se unen a los implantes dentales, los orificios perforados en la prótesis dental coinciden con (es decir, se alinean con) los pilares o cilindros y se pueden unir a los mismos para crear la prótesis híbrida. Un séptimo ejemplo de un procedimiento que puede realizar el sistema robótico 100 es la creación de una restauración provisional. La creación de la restauración provisional se realiza mediante el uso de una o más herramientas con brocas para rebajar y/o esculpir 132 para eliminar porciones de un molde de diente de manera que el molde de diente se esculpe para que tenga una forma de diente anatómica para su unión a un implante dental instalado.

Se contempla que cualquiera de los siete ejemplos anteriores y cualquiera de las siguientes implementaciones descritas, pueden realizarse automáticamente mediante el sistema robótico 100 cargado con un plan quirúrgico con poca o ninguna intervención de un operador (por ejemplo, excepto para la selección de un botón de inicio de procedimiento), o realizarse manualmente y/o semimanualmente por un operador 400 que manipula manualmente el brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 que se encuentra restringido o libre a partir de una pared/área de barrera invisible 450. Se contempla además que cualquier elemento y/o etapa a partir de cualquiera de las siguientes implementaciones puede eliminarse y/o reemplazarse con cualquier otro elemento descrito en cualquiera de las otras implementaciones descritas.

De acuerdo con una primera implementación de los conceptos descritos de la presente descripción, el sistema robótico 100 se usa para instalar un implante dental en la boca 12 del paciente 10. El sistema robótico 100 incluye la base 120, el brazo de anclaje 160, el brazo de trabajo 140 y, uno o más sensores. El brazo de anclaje 160 tiene un primer extremo 161a y un segundo extremo 161b. El primer extremo 161a del brazo de anclaje 160 se acopla a la base 120 y el segundo extremo 161b del brazo de anclaje 160 se configura para acoplarse a una estructura fija en la boca 12 del paciente 10 para establecer el origen, O, para el sistema robótico 100 con relación a la boca 12 del paciente 10. En dichas implementaciones, el segundo extremo 161b del brazo de anclaje 160 tiene al menos seis grados de libertad con relación a la base 120. El brazo de trabajo 140 tiene un primer extremo 141a y un segundo extremo 141b. El primer extremo 141a del brazo de trabajo 140 se extiende desde la base 120 y el segundo extremo 141b del brazo de trabajo 140 se configura para acoplarse con una o más de las herramientas quirúrgicas 132 para su utilización durante la instalación del implante dental en la boca 12 del paciente 10. Una porción del brazo de trabajo 140 tiene al menos seis grados de libertad con relación a la base 120 y se puede mover para (i) formar una abertura en el hueso 16 dentro de la boca 12 del paciente 10 e (ii) instalar el implante dental en la abertura formada. Uno o más sensores (por ejemplo, los sensores en los miembros de articulación flexible 150, 170) monitorean las posiciones del brazo de anclaje 160 y del brazo de trabajo 140 y generan datos de posición que se utilizan para crear un modelo de nivel de implante tridimensional virtual postoperatorio (por ejemplo, el modelo 326 de la Figura 9) de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10.

En la primera implementación, el modelo de nivel de implante tridimensional virtual postoperatorio se crea sin la utilización de un pilar de escaneo acoplado al implante dental instalado en la boca 12 del paciente 10. Además, la porción móvil del brazo de trabajo 140 se (i) mueve manualmente mediante el operador 400 del sistema robótico 100, (ii) mueve automáticamente mediante uno o más motores (por ejemplo, los motores en los miembros de articulación flexible 150, 170) del sistema robótico 100, o (iii) ambas. La estructura fija en la boca 12 del paciente 10 se constituye por uno o más dientes, la mandíbula, el miembro rígido de anclaje 200 o, cualquiera de sus combinaciones.

De acuerdo con una segunda implementación de los conceptos descritos de la presente descripción, un método para crear el modelo tridimensional virtual postoperatorio 326 (Figura 9) de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10, donde la boca 12 incluye un implante dental instalado mediante el uso del sistema robótico 100 durante un procedimiento quirúrgico dental, incluye unir el miembro rígido de anclaje 200 a una posición fija dentro de la boca 12 del paciente 10. El método también incluye obtener el modelo tridimensional virtual preoperatorio 325 (Figura 1) de la boca 12 del paciente 10 con el miembro rígido de anclaje 200 en su interior. El método incluye, además, acoplar el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100 al miembro rígido de anclaje 200 en la boca 12 del paciente 10, estableciendo de esta manera el origen, O, (Figura 8B) para la boca 12 del paciente 10. El método también incluye mover (por ejemplo, automáticamente o manualmente, o una combinación de ambos), como parte del procedimiento quirúrgico dental, al menos una porción del brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 acoplado a la herramienta de accionamiento de implantes dentales 132 para instalar el implante dental en la boca 12 del paciente 10. El método también incluye monitorear, durante el procedimiento quirúrgico dental, la posición del brazo de anclaje 160 y del brazo de trabajo 140 para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la herramienta de accionamiento de implantes dentales 132 con relación al origen establecido, O y crear el modelo tridimensional virtual postoperatorio 326 (Figura 9) de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10 en base al modelo tridimensional virtual preoperatorio obtenido 325 (Figura 1) y a los datos de posición generados.

En la segunda implementación, la creación del modelo tridimensional virtual postoperatorio 326 (Figura 9) se produce sin la utilización de un pilar de escaneo acoplado al implante dental instalado. Además, la creación incluye modificar el modelo tridimensional virtual preoperatorio 325 de la boca 12 del paciente 10 para incluir al menos una porción de un modelo virtual del implante dental (por ejemplo, el implante dental virtual 30' mostrado en la Figura 9) instalado en la boca 12 del paciente 10. En algunas versiones de la segunda implementación, el método incluye además, antes del movimiento, determinar la pared/área de límite invisible 450 (Figuras 8A y 8B) a establecer alrededor de una ubicación predeterminada (por ejemplo, el sitio quirúrgico 20 mostrado en las Figuras 6 y 7) para el implante dental a instalar en la boca 12 del paciente 10 y durante el movimiento, imponer automáticamente la pared/área de límite invisible 450 determinada al evitar que el brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 se mueva de una manera que provocaría que el implante dental se instale fuera de la pared/área de límite invisible 450 determinada.

De acuerdo con una tercera implementación de los conceptos descritos de la presente descripción, un método para rebajar automáticamente el hueso alveolar en la boca 12 del paciente 10 mediante el uso del sistema robótico 100 incluye unir el miembro rígido de anclaje 200 a una posición fija (por ejemplo, el diente 14a mostrado en la Figura 6) dentro de la boca 12 del paciente 10. El método incluye además obtener un modelo virtual previamente rebajado (por ejemplo, el mismo o similar al modelo virtual tridimensional preoperatorio 325 mostrado en la Figura 1) de la boca 12 del paciente 10 con el miembro rígido de anclaje 200 en su interior. El método incluye además acoplar el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100 al miembro rígido de anclaje 200 en la boca 12 del paciente 10, estableciendo de esta manera el origen, O, (Figura 8B) para la boca 12 del paciente 10. El método incluye además desarrollar un plan para mover automáticamente una herramienta de corte de huesos 132 con relación al origen establecido, O, para rebajar una porción del hueso alveolar en la boca 12 del paciente 10. El método incluye además unir la herramienta de corte de huesos 132 al brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 y ejecutar el plan desarrollado al mover automáticamente la herramienta de corte de huesos 132 a través del brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100, rebajando de esta manera el hueso alveolar en la boca 12 del paciente 10 de acuerdo con el plan desarrollado de manera que una cresta expuesta del hueso alveolar en la boca 12 del paciente 10 se encuentre suficientemente ensanchada para perforar y recibir un implante dental en su interior.

De acuerdo con una cuarta implementación de los conceptos descritos de la presente descripción, un método para instalar un implante dental en la boca 12 del paciente 10 mediante el uso del sistema robótico 100 incluye desarrollar un plan para instalar el implante dental en la boca 12 del paciente 10. El plan desarrollado incluye (i) un primer subplan para rebajar una porción expuesta del hueso en la boca 12 con una primera herramienta 132 (por ejemplo, una herramienta quirúrgica para rebajar huesos), creando de esta manera una porción suficientemente ensanchada del hueso para recibir el implante dental en su interior, (ii) un segundo subplan para formar una abertura o cavidad en la porción suficientemente ensanchada del hueso para recibir el implante dental con una segunda herramienta 132 (por ejemplo, una herramienta quirúrgica con broca) y, (iii) un tercer subplan para instalar el implante dental dentro de la abertura con una tercera herramienta 132 (por ejemplo, una herramienta de accionamiento de implantes). El método incluye además establecer el origen, O, (Figura 8B) para la boca 12 del paciente 10 al acoplar el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100 al miembro rígido de anclaje 200 en la boca 12 del paciente 10. Luego, el plan se ejecuta al (1) acoplar la primera herramienta 132 al brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 y rebajar la porción expuesta del hueso en la boca 12 del paciente 10 al mover al menos una porción del brazo de trabajo 140 (por ejemplo, al mover la herramienta 155 mostrada en la Figura 2) de acuerdo con el primer subplan, (2) acoplar la segunda herramienta 132 al brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 y formar la abertura en el hueso 16 (Figura 7) en la boca 12 del paciente 10 al mover al menos una porción del brazo de trabajo 140 de acuerdo con el segundo subplan y, (3) acoplar la tercera herramienta 132 y el implante dental al brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 e instalar el implante dental en la abertura del hueso 16 en la boca 12 del paciente 10 al mover al menos una porción del brazo de trabajo 140 de acuerdo con el tercer subplan.

En la cuarta implementación, el método puede incluir además monitorear, durante la instalación del implante dental, una posición del brazo de anclaje 160 y del brazo de trabajo 140 para generar datos de posición relacionados con (i) la ubicación del implante dental con relación al origen establecido, O, (ii) la ubicación de la tercera herramienta 132 con relación al origen establecido, O, o (iii) ambos (i) y (ii). Además, el método puede incluir además la creación de un modelo tridimensional virtual postoperatorio (por ejemplo, el mismo o similar al modelo tridimensional virtual postoperatorio o modificado 326 mostrado en la Figura 9) de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10 en base al modelo virtual preoperatorio obtenido 325 y a los datos de posición generados, donde al menos una porción de la boca 12 incluye el implante dental. En la cuarta implementación, la creación del modelo tridimensional virtual postoperatorio se produce sin la utilización de un pilar de escaneo acoplado al implante dental instalado.

De acuerdo con una quinta implementación de los conceptos descritos de la presente descripción, un método para rebajar el hueso alveolar en la boca 12 del paciente 10 mediante el uso del sistema robótico 100 incluye establecer el origen, O, (Figura 8B) para la boca 12 del paciente 10 al acoplar el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100 al miembro rígido de anclaje 200 en la boca 12 del paciente 10. El método incluye además determinar la pared/área de límite invisible 450 a establecer alrededor de una ubicación predeterminada (por ejemplo, el sitio quirúrgico 20 mostrado en las Figuras 6 y 7) en la boca 12 del paciente 10. El método incluye además acoplar una herramienta de corte de huesos 132 al brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 y mover (por ejemplo, mover manualmente) al menos una porción del brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 para rebajar el hueso alveolar en la boca 12 del paciente 10. Durante el movimiento, el método incluye además imponer automáticamente la pared/área de límite invisible 450 determinada al evitar que el brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 se mueva de una manera que provocaría que la herramienta de corte de huesos 132 se mueva más allá de la pared/área de límite invisible 450 determinada. El método incluye además monitorear, durante el movimiento, la posición del brazo de anclaje 160 y/o del brazo de trabajo 140 para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la herramienta de corte de huesos 132 con relación al origen establecido, O.

De acuerdo con una sexta implementación de los conceptos descritos de la presente descripción, un método para preparar automáticamente un diente en la boca 12 del paciente 10 para recibir una corona personalizada mediante el uso del sistema robótico 100 incluye unir el miembro rígido de anclaje 200 a una posición fija (por ejemplo, el diente 14a mostrado en la Figura 5) dentro de la boca 12 del paciente 10 y obtener un modelo tridimensional virtual preformado (por ejemplo, el mismo o similar al modelo virtual tridimensional preoperatorio 325) de la boca 12 del paciente 10 con el miembro rígido de anclaje 200. El método incluye además acoplar el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100 al miembro rígido de anclaje 200 en la boca 12 del paciente 10, estableciendo de esta manera el origen, O, (Figura 8B) para la boca 12 del paciente 10. El método incluye además desarrollar un plan para mover automáticamente una o más herramientas 132 con relación al origen establecido, O, para conformar el diente en la boca 12 del paciente 10 que recibe la corona personalizada. En respuesta a que el brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 se acopla con al menos una o más herramientas 132, el método incluye además implementar el plan desarrollado al mover automáticamente al menos una porción del brazo de trabajo 140 (por ejemplo, la herramienta 155 mostrada mejor en la Figura 2) de acuerdo con el plan desarrollado, conformando de esta manera el diente en la boca 12 del paciente 10 de manera que el diente se conforme sustancialmente de acuerdo con el plan desarrollado.

En la sexta implementación, el método puede incluir además diseñar la corona personalizada en base al plan desarrollado, fabricar la corona personalizada diseñada mediante el uso de una máquina de fabricación y, unir la corona personalizada fabricada al diente preparado.

De acuerdo con una séptima implementación de los conceptos descritos de la presente descripción, un método para preparar un diente en la boca 12 del paciente 10 para recibir una corona personalizada mediante el uso del sistema robótico 100 incluye unir el miembro rígido de anclaje 200 a una posición fija ( por ejemplo, el diente 14a mostrado en la Figura 5) dentro de la boca 12 del paciente 10 y obtener un modelo tridimensional virtual preformado (por ejemplo, el mismo o similar al modelo virtual tridimensional preoperatorio 325) de la boca 12 del paciente 10 con el miembro rígido de anclaje 200 en su interior. El método incluye además determinar la pared/área de límite invisible 450 a establecer alrededor del diente a conformar en la boca 12. El método incluye además acoplar el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100 al miembro rígido de anclaje 200 en la boca 12 del paciente 10, estableciendo de esta manera el origen, O, para la boca 12 del paciente 10. En respuesta a que el brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 se acopla con una herramienta de conformación 132, el método incluye además mover manualmente al menos una porción del brazo de trabajo 140 (por ejemplo, la herramienta 155 mostrada mejor en la Figura 2) para conformar el diente en la boca 12 del paciente 10. El método incluye además imponer automáticamente la pared/área de límite invisible 450 determinada al evitar que el brazo de trabajo 140 se mueva de una manera que provocaría que una porción de corte de la herramienta de conformación 132 se mueva fuera de la pared/área de límite invisible 450 determinada. El método incluye además monitorear, durante el movimiento, la posición del brazo de anclaje 160 y/o del brazo de trabajo 140 para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la porción de corte de la herramienta de conformación 132 con relación al origen establecido, O. El método incluye además crear un modelo tridimensional virtual postformado (por ejemplo, similar al modelo tridimensional virtual postoperatorio 326 mostrado en la Figura 9) de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10 en base al modelo virtual preformado obtenido y a los datos de posición generados, en donde al menos una porción de la boca 12 incluye el diente conformado.

En la séptima implementación, la creación del modelo virtual postformado se produce sin la lectura de escáner de la boca después del movimiento manual. Además, la pared/área de límite invisible 450 determinada permite el movimiento manual de al menos una porción del brazo de trabajo 140 para conformar el diente mientras se mantiene una angulación convergente de la pared axial del diente y permite movimientos manuales hacia arriba y hacia abajo a lo largo de un eje largo del diente para permitir la creación de un margen de la corona que sigue un contorno del margen gingival en la boca 12 del paciente 10. Además, el modelo tridimensional virtual preformado puede derivarse a partir de los datos de la lectura de escáner generados durante la lectura de escáner CT, de los datos de la lectura de escáner generados durante una lectura de escáner de la superficie intraoral, de los datos de la lectura de escáner generados durante una lectura de escáner de superficie de una impresión de al menos una porción de la boca del paciente, de los datos de la lectura de escáner generados durante una lectura de escáner de superficie de un modelo físico de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10, o cualquiera de sus combinaciones.

De acuerdo con una octava implementación de los conceptos descritos de la presente descripción, un método para modificar una prótesis dental para acoplarla con una pluralidad de implantes dentales en la boca 12 del paciente 10 (por ejemplo, a través de pilares o cilindros unidos a la prótesis dental modificada) como una prótesis híbrida mediante el uso del sistema robótico 100 incluye obtener un primer modelo virtual de la boca 12 del paciente 10 con la prótesis dental en su interior. El método incluye además retirar la prótesis dental de la boca 12 del paciente 10 y unir un primer miembro rígido de anclaje (por ejemplo, el miembro rígido de anclaje 200) a una posición fija (por ejemplo, el diente 14c mostrado en la Figura 5) dentro de la boca 12 del paciente 10. El método incluye además obtener un segundo modelo virtual de la boca 12 del paciente 10 con el primer miembro rígido de anclaje en su interiory unir un segundo miembro rígido de anclaje a la prótesis dental fuera de la boca 12 del paciente 10. El método incluye además obtener un tercer modelo virtual de la prótesis dental con el segundo miembro rígido de anclaje unido a la misma. El método incluye además establecer el origen, O, (Figura 8B) para la boca 12 del paciente 10 al acoplar el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100 al primer miembro rígido de anclaje (por ejemplo, el miembro rígido de anclaje 200) en la boca 12 del paciente 10. El método incluye además mediante el uso del brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 acoplado a una herramienta de accionamiento de implantes dentales 132 instalar la pluralidad de implantes dentales en la boca 12 del paciente 10 y monitorear, durante la instalación, la posición del brazo de anclaje 160 y/o del brazo de trabajo 140 para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la herramienta de accionamiento de implantes dentales 132 con relación al origen establecido, O. El método incluye además la creación de un cuarto modelo virtual de al menos una porción de la boca 12 del paciente 10 en base al segundo modelo virtual obtenido y a los datos de posición generados. En base al menos en parte al primer, al tercer y, al cuarto modelos virtuales, el método incluye desarrollar un plan para modificar automáticamente la prótesis dental de manera que la prótesis dental pueda acoplarse con la pluralidad de implantes dentales instalados (por ejemplo, a través de una pluralidad de pilares o cilindros unidos a la prótesis dental modificada que se acoplan a los implantes dentales instalados). El método incluye además acoplar el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100 al segundo miembro rígido de anclaje unido a la prótesis dental. El método incluye además mediante el uso del brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100, acoplado a una herramienta con broca 132, modificar la prótesis dental al crear una pluralidad de orificios en su interior. Los orificios se crean en la prótesis dental en posiciones específicas de manera que los pilares o cilindros unidos a los implantes dentales se alineen con los orificios de manera que la prótesis dental modificada se pueda unir a los pilares o cilindros y formar la prótesis híbrida. Se pueden encontrar detalles adicionales sobre prótesis híbridas, prótesis dentales y, la modificación de prótesis dentales a utilizar en/como una prótesis híbrida en la Solicitud de Patente Publicada de los Estados Unidos No. 2014-0272797, que se incorpora por la presente como referencia en la presente descripción en su totalidad.

De acuerdo con una novena implementación de los conceptos descritos de la presente descripción, un método para fabricar una prótesis temporal específica para el paciente (PSTP) para su utilización en la fabricación de una prótesis permanente para su unión a un implante dental instalado en la boca de un paciente incluye establecer un origen para el molde PSTP al acoplar el brazo de anclaje 160 del sistema robótico 100 al molde PSTP a través de un accesorio. El método incluye además mediante el uso del brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 acoplado a una herramienta de esculpir 132 modificar el molde PSTP de manera que el molde PSTP se transforme en la PSTP que tiene forma de diente adecuada para la unión al implante dental instalado en la boca 12 del paciente 10. El método incluye además monitorear, durante la modificación, la posición del brazo de anclaje 160 y/o del brazo de trabajo 140 para generar datos de posición relacionados con la ubicación de la herramienta de esculpir 132 con relación al origen establecido. En base al menos en parte a los datos de posición generados, el método incluye además crear un modelo tridimensional virtual de al menos una porción de la PSTP y unir la PSTP al implante dental en la boca 12 del paciente 10. El método incluye además permitir que el tejido gingival (por ejemplo, el tejido blando 18 mostrado en las Figuras 6 y 7) que rodea a la PSTP cicatrice en la boca 12 del paciente 10. En respuesta al tejido gingival cicatrizado que rodea la PSTP en la boca 12 del paciente 10 que satisface un umbral, el método incluye además fabricar la prótesis permanente como una réplica de la PSTP mediante el uso del modelo virtual creado. Sin embargo, en respuesta a que el tejido gingival cicatrizado que rodea a la PSTP en la boca 12 del paciente 10 no satisface el umbral, el método incluye además (i) modificar físicamente la PSTP, (ii) realizar una lectura de escáner de la PSTP modificada para obtener un modelo virtual modificado de al menos una porción de la PSTP modificada y, (iii) fabricar la prótesis permanente como una réplica de la PSTP modificada mediante el uso del modelo virtual modificado obtenido. Se pueden encontrar detalles adicionales sobre las PSTP, accesorios y, la utilización de las PSTP para crear y/o diseñar componentes permanentes en las Solicitudes de Patentes Publicadas de Estados Unidos Nos. 2014-0080095 y 2014-0080092, que se incorporan por la presente como referencia en la presente descripción en su totalidad.

De acuerdo con una décima implementación de los conceptos descritos de la presente descripción, el sistema robótico 100 se usa para seccionar (por ejemplo, eliminar y/o cortar) tejido blando (por ejemplo, el tejido gingival) en la boca 12 del paciente 10. El seccionado implica el acoplamiento de una herramienta de corte 132 (por ejemplo, una herramienta de bisturí) al brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100. La utilización del sistema robótico para seccionar automáticamente el tejido blando 18, que puede resultar en una modificación del tejido blando, es más predecible y/o más fiable que realizar una incisión con la mano libre mediante el uso, por ejemplo, de una perforadora de tejido o un bisturí con la mano libre. Además, la utilización del sistema robótico 100 acoplado a una herramienta de bisturí 132 para seccionar tejido blando puede resultar en una cicatrización acelerada y/o más estética del tejido blando en comparación con una incisión con la mano libre. En algunas implementaciones, el tejido blando se puede cortar mediante el uso del sistema robótico 100 para crear una ubicación para colocar un implante dental. En algunas implementaciones, el tejido blando se puede cortar mediante el uso del sistema robótico 100 para su utilización en otras áreas de la boca (por ejemplo, para su utilización en un injerto de tejido).

De acuerdo con una undécima implementación de los conceptos descritos de la presente descripción, después de registrar el sistema robótico 100 en la boca de un paciente mediante el uso de un miembro rígido de anclaje como se describió en la presente descripción, el sistema robótico 100 se usa para rastrear la ubicación de las cavidades/aberturas perforadas (por ejemplo, durante la creación de una osteotomía) en la mandíbula 16 (Figura 5) que luego se rellenan con materiales de injerto óseo idealizados. Se permite que los materiales de injerto se osteointegren con el material de la mandíbula y se deja que el paciente cicatrice (por ejemplo, durante seis meses). Después de que se haya producido una cicatrización suficiente, el paciente puede regresar para la instalación de implantes dentales en las ubicaciones de los materiales de injerto. Luego, el sistema robótico 100 se vuelve a registrar en la boca del paciente, por ejemplo, al unir de nuevo un miembro rígido de anclaje a la boca del paciente en la misma ubicación exacta que se instaló previamente. Alternativamente, el miembro rígido de anclaje se deja en la boca del paciente durante la fase de cicatrización. En dicha implementación alternativa, el miembro rígido de anclaje puede tener un tamaño y una forma de manera que el miembro rígido de anclaje no interfiera con la función de masticación del paciente. Por ejemplo, dicho miembro rígido de anclaje puede ser un tornillo quirúrgico que sobresale parcialmente de la mandíbula del paciente de una manera que no impacte significativamente en las funciones de masticación del paciente. Como se utilizó el sistema robótico 100 para crear las cavidades/aberturas que se rellenaron con los materiales de injerto, el sistema robótico 100 conoce las ubicaciones de los materiales de injerto óseo idealizados (por ejemplo, al rastrear los movimientos del brazo de trabajo 140 durante la perforación original con relación al origen establecido en la boca del paciente) y se puede preprogramar para perforar automáticamente la ubicación de los materiales de injerto óseo idealizados para colocar los implantes dentales en su interior. Como es conveniente instalar los implantes dentales en los materiales de injerto óseo idealizados y no en el material de la mandíbula relativamente blando a su alrededor, esta undécima implementación ayuda al operador en la colocación de los implantes dentales sin tener que realizar una lectura de escáner CT de la boca del paciente después de que se realizan los injertos óseos.

Porciones de la presente descripción describen que se puede crear un modelo virtual postoperatorio de una porción de la boca de un paciente sin realizar una lectura de escáner postoperatoria de la boca del paciente. Sin embargo, en algunas implementaciones alternativas, se puede realizar una lectura de escáner de la superficie intraoral postoperatoria sin un miembro de escáner (por ejemplo, un pilar de cicatrización con lectura de escáner, una funda con lectura de escáner, etc.) unido a un implante instalado para capturar información de tejido blando. Esta lectura de escáner de superficie se puede combinar con una lectura de escáner CT preoperatoria de la boca del paciente modificada por los datos obtenidos a partir de rastrear el procedimiento como se describió en la presente descripción para crear un modelo virtual postoperatorio. Es decir, los modelos virtuales postoperatorios descritos en la presente descripción pueden modificarse además al combinarlos con una lectura de escáner de la superficie intraoral postoperativa para, por ejemplo, mejorar la precisión del tejido blando en el modelo virtual postoperatorio. Se pueden encontrar detalles adicionales sobre la creación de un modelo virtual con información de tejido óseo/duro e información de tejido blando en la Patente de Estados Unidos No 8,651,858, que se incorpora por la presente como referencia en la presente descripción en su totalidad.

Porciones de la presente descripción describen la utilización del sistema robótico 100 para rebajar o esculpir porciones de la mandíbula 16 en la boca 12 del paciente 10. Es importante tener en cuenta que dicha escultura se produce en tres dimensiones, ya que el hueso se puede eliminar en un plano X-Y y/o en la dirección del eje Z. Un ejemplo no limitativo de cuándo se puede eliminar hueso es eliminar una cresta estrecha de hueso donde se desea colocar un implante dental. Retirar dicho hueso resultará en una cresta más ancha (por ejemplo, una cantidad adecuada de espacio de restauración) que es mejor para perforar y para recibir el implante dental en comparación con una cresta estrecha. Además, el procedimiento de rebajar y esculpir el hueso puede usarse para manipular una dimensión vertical de oclusión (VDO) en la boca 12 del paciente 10 para proporcionar una cantidad adecuada de espacio de restauración en dependencia de la altura de apilamiento de los componentes de restauración diseñados/deseados (por ejemplo, un implante dental, un pilar, una corona, etc.) que se instalarán en la boca del paciente. Por lo tanto, en algunas implementaciones, el sistema robótico 100 se usa para rebajar el hueso (por ejemplo, el hueso de la cresta alveolar) de manera que el VDO se manipule de manera que los componentes instalados (por ejemplo, el implante dental, el pilar, la corona, etc.) encajen correctamente dentro de la boca 12 del paciente 10. Específicamente, de manera que la superficie oclusal de la corona instalada se acople con la superficie oclusal del diente/dientes opuestos de la boca 12 del paciente 10.

Porciones de la presente descripción describen varias herramientas quirúrgicas 132. Además de las herramientas 132 descritas, se pueden acoplar varias otras herramientas 132 con el brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 y usarse de la misma manera, o similar, como se describió en la presente descripción. Por ejemplo, una herramienta de sonda 132 (por ejemplo, una herramienta con una bola de metal o un gancho) se puede acoplar al brazo de trabajo 140 para su utilización en la comprobación de bolsas entre los dientes y el tejido gingival. El sistema robótico 100 puede usar la herramienta de sonda 132 para determinar una longitud y/o profundidad de dichas bolsas. Además, la herramienta de sonda 132 puede usarse como una sonda de detección mecánica para encontrar la ubicación de estructuras (por ejemplo, el miembro rígido de anclaje 200, los dientes, el tejido gingival, el paladar, etc.) en la boca 12 del paciente 10. Dicha utilización del sistema robótico 100 puede usarse cuando, por ejemplo, un cirujano oral realiza un procedimiento manual sin utilizar el brazo de trabajo 140 del sistema robótico 100 y luego desea utilizar el sistema robótico 100 para capturar digitalmente cualquier modificación realizada en la boca 12 del paciente 10. En dicho escenario, el operador (por ejemplo, el cirujano oral) puede utilizar el sistema robótico 100 con una sonda de detección mecánica acoplada al brazo de trabajo 140 para detectar cualquier cambio en la boca 12. Además, la detección mecánica puede usarse para determinar estructuras duras en la boca 12 como los dientes y hueso y/o la detección mecánica puede usarse para determinar los contornos de tejido blando y/o la profundidad de tejido blando en un sitio particular.

Porciones de la presente descripción describen la utilización del sistema robótico 100 para crear una osteotomía en la mandíbula 16 del paciente 10. Es importante señalar que el plan quirúrgico implementado mediante el sistema robótico 100 para realizar un procedimiento de osteotomía se basa, al menos en parte, en información sobre la calidad (por ejemplo, la densidad) de la mandíbula 16 en el paciente 10 en el sitio quirúrgico 20, que se deriva típicamente a partir de una lectura de escáner CT (por ejemplo, una lectura de escáner CBCT dental) y/o una lectura de escáner de rayos X. Esta determinación se puede realizar automáticamente mediante el programa de software de planificación quirúrgica dental y/o manualmente por un operador y una intervención en el programa de software de planificación quirúrgica dental. La calidad del hueso en un sitio quirúrgico 20 se clasifica típicamente como una o más entre cuatro tipos de hueso, incluido el hueso Tipo I, Tipo II, Tipo III o Tipo IV, donde el Tipo I es el más denso y el Tipo IV es el menos denso. Por lo tanto, en un paciente 10 que se determina que necesita un implante dental en un sitio quirúrgico 20 que tiene un hueso de Tipo I, el plan quirúrgico puede incluir instrucciones para que el sistema robótico 100 cree una cavidad/abertura del tamaño correcto en la mandíbula 16 y luego haga una rosca en la cavidad/abertura con una herramienta quirúrgica para hacer roscas 132. Por cavidad/abertura del tamaño correcto se entiende que el diámetro de la cavidad/abertura creado y/o de la herramienta con broca final 132 usada para crear la osteotomía es aproximadamente igual a un diámetro menor que el del implante dental a instalar en su interior. Para otro ejemplo, en un paciente 10 que se determina que necesita un implante dental en un sitio quirúrgico 20 que tiene un hueso de Tipo IV, el plan quirúrgico puede incluir instrucciones para que el sistema robótico 100 cree una cavidad/abertura de tamaño inferior en la mandíbula 16 sin hacer rosca en la cavidad/abertura. Por cavidad/abertura de tamaño inferior se entiende que el diámetro de la cavidad/abertura creada y/o de la herramienta con broca final 132 usada para crear la osteotomía es menor que un diámetro menor del implante dental a instalar en su interior.

En algunas implementaciones, el sistema robótico 100 incluye uno o más sensores que generan datos durante la realización de un procedimiento deseado (por ejemplo, la osteotomía) que se usa para modificar/actualizar el plan quirúrgico en tiempo real (por ejemplo, después de que el procedimiento ya se encuentra en curso - ya ha comenzado a implementarse). Los sensores pueden incluir los sensores descritos en otra parte en la presente descripción (por ejemplo, los sensores en el miembro de articulación flexible 150 acoplado a los miembros de brazo rígido 145), uno o más sensores de torque acoplados a la herramienta 155, uno o más sensores de fuerza acoplados a la herramienta 155, uno o más sensores de velocidad acoplados a la herramienta 155, etc. Cuando se realiza un plan quirúrgico para una osteotomía, el sistema robótico 100 utiliza inicialmente una primera herramienta quirúrgica con broca 132 que tiene un primer diámetro para iniciar la perforación de la cavidad/abertura en la mandíbula 16. El sistema robótico 100, al perforar la mandíbula 16 con la primera herramienta quirúrgica con broca 132, monitorea los datos generados mediante los sensores para determinar si la mandíbula 16 es más o menos densa de lo inicialmente determinado. En base a los datos y/o la determinación durante el procedimiento (por ejemplo, durante la perforación mediante el uso de la primera herramienta quirúrgica con broca 132), el plan quirúrgico se puede modificar/actualizar automáticamente en tiempo real mediante el sistema robótico 100 y/o se puede solicitar aun operador que permita una modificación sugerida. Por ejemplo, si el sistema robótico 100 determina que los datos de los sensores (por ejemplo, los sensores de torque, los sensores de fuerza, etc.) indican que el torque requerido para hacer girar la primera herramienta quirúrgica con broca 132 a la velocidad planificada ( por ejemplo, 2000 RPM) y/o a la fuerza requerida para hacer avanzar la primera herramienta quirúrgica con broca 132 en la mandíbula 16 es menor de lo anticipado (por ejemplo, en base al hueso Tipo I previamente determinado), el sistema robótico 100 puede alterar o proponer alterar el plan quirúrgico porque la situación dental real parece ser diferente a la inicialmente determinada. Es decir, el torque/fuerza requerida menor de lo anticipado indica que la mandíbula 16 que se está perforando no es hueso de tipo I, sino más bien, hueso de tipo II. En dicha situación, el plan quirúrgico se puede cambiar, por ejemplo, al no hacer rosca en la cavidad/abertura creada y/o al cambiar la herramienta quirúrgica con broca 132 final para crear una cavidad/abertura de tamaño inferior al contrario de la cavidad/abertura de tamaño correcto como se planeó originalmente para la mandíbula Tipo I. La modificación del plan quirúrgico también puede incluir un cambio en el número de herramientas quirúrgicas con brocas escalonadas 132 usadas en la creación de la osteotomía. Por ejemplo, si las instrucciones del plan quirúrgico original exigían el uso de tres herramientas quirúrgicas con brocas escalonadas 132 separadas para perforar el hueso Tipo IV y, durante el procedimiento el sistema robótico 100 determina que el paciente realmente tiene un hueso Tipo II (por ejemplo, en base a los datos a partir de los sensores de torque y de fuerza, etc.) el sistema quirúrgico 100 puede modificar/actualizar automáticamente sobre la marcha en tiempo real el plan quirúrgico para agregar una cuarta herramienta quirúrgica con broca 132 intermedia. Se pueden realizar varias otras modificaciones al plan quirúrgico en base a los datos monitoreados a partir de los sensores de torque y fuerza y/u otros sensores. En resumen, el sistema robótico 100 puede modificar/actualizar un plan quirúrgico planificado previamente en base a datos en tiempo real con o sin intervención del operador. Los ejemplos de dichas modificaciones incluyen (1) cambiar una cantidad de torque planificada previamente (por ejemplo, aplicada a una herramienta quirúrgica con broca, a una herramienta quirúrgica de hacer roscas, etc.) para usar mediante el sistema robótico al ejecutar el plan desarrollado; (2) cambiar una velocidad de rotación planificada previamente (por ejemplo, aplicada a una herramienta quirúrgica con broca, a una herramienta quirúrgica para hacer roscas, etc.) para usar mediante el sistema robótico al ejecutar el plan desarrollado; (3) cambiar una cantidad de fuerza planificada previamente (por ejemplo, aplicada a una herramienta quirúrgica con broca, a una herramienta quirúrgica para hacer roscas, etc.) para usar mediante el sistema robótico al ejecutar el plan desarrollado; (4) cambiar un número planificado previamente de la pluralidad de herramientas quirúrgicas (por ejemplo, cuatro herramientas quirúrgicas con broca en lugar de dos herramientas quirúrgicas con broca) para usar mediante el sistema robótico al ejecutar el plan desarrollado. Dichas modificaciones se destinan a aumentar la estabilidad inicial relativa (por ejemplo, la resistencia al movimiento a partir de las fuerzas de masticación) en los implantes dentales instalados y, esto puede promover una mayor fiabilidad y supervivencia global para los implantes dentales y las prótesis sobre implantes.

Aunque la presente descripción se ha descrito con referencia a una o más modalidades particulares e implementaciones, los expertos en la técnica reconocerán que pueden realizarse muchos cambios en la misma sin apartarse del alcance de las reivindicaciones que siguen.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema robótico para usar durante la instalación de un implante dental en la boca de un paciente, el sistema robótico que comprende:

una base;

un brazo de anclaje que se extiende desde la base y se configura para acoplarse a una estructura fija dentro de la boca del paciente para establecer un origen para el sistema robótico con relación a la boca del paciente; un brazo de trabajo que se extiende desde la base y que se configura para acoplarse con una o más herramientas para usar durante la instalación del implante dental, al menos una porción del brazo de trabajo es móvil para instalar el implante dental en la boca del paciente;

uno o más sensores para monitorear las posiciones del brazo de anclaje y del brazo de trabajo con relación al origen establecido, el uno o más sensores generan datos de posición; y

un modelo virtual postoperatorio de al menos una porción de la boca del paciente creado a partir de los datos de posición, el modelo virtual que incluye un implante dental virtual que corresponde a una ubicación y una orientación del implante dental en la boca del paciente, el modelo virtual postoperatorio que se crea sin lectura de escáner.

2. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el modelo virtual se crea sin la utilización de un pilar de escaneo acoplado al implante dental instalado en la boca del paciente.

3. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los datos de posición generados se usan mediante uno o más procesadores para modificar un modelo virtual de la boca del paciente para incluir al menos una porción de un modelo virtual del implante dental instalado.

4. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde en respuesta a que el brazo de trabajo se acopla con una herramienta con broca, al menos una porción del brazo de trabajo es además móvil para formar una abertura en el hueso dentro de la boca del paciente para recibir el implante dental en su interior.

5. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde uno o más procesadores del sistema robótico se configuran para controlar el movimiento del brazo de trabajo para instalar automáticamente el implante dental en la boca del paciente de acuerdo con un procedimiento de instalación planificado previamente, en donde el brazo de trabajo se acopla a una herramienta de accionamiento de implantes dentales durante la instalación automática.

6. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 5, en donde al menos uno de los procesadores se configura para controlar el movimiento del brazo de trabajo para eliminar automáticamente una porción de la mandíbula del paciente, formando de esta manera una cavidad para recibir el implante dental, de acuerdo con el procedimiento de instalación planificado previamente, en donde el brazo de trabajo se acopla a una herramienta con broca durante la extracción.

7. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una punta del brazo de anclaje tiene al menos seis grados de libertad con relación a la base y en donde la punta de una o más herramientas acopladas al brazo de trabajo tiene al menos seis grados de libertad con relación a la base.

8. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos una porción del brazo de trabajo se mueve automáticamente mediante uno o más procesadores del sistema robótico.

9. Un sistema robótico como se reivindicó en la reivindicación 1

en donde el brazo de anclaje tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo del brazo de anclaje que se acopla a la base, el segundo extremo del brazo de anclaje se configura para acoplarse a la estructura fija dentro de la boca del paciente, el segundo extremo del brazo de anclaje tiene al menos seis grados de libertad con relación a la base; y

en donde el brazo de trabajo tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo del brazo de trabajo se extiende desde la base, el segundo extremo del brazo de trabajo se configura para acoplarse con una o más herramientas para usar durante el procedimiento quirúrgico dental, una porción del brazo de trabajo que tiene al menos seis grados de libertad con relación a la base y se puede mover para (i) formar una abertura en el hueso dentro de la boca del paciente e (ii) instalar el implante dental en la abertura formada.

10. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el modelo de nivel de implante tridimensional virtual postoperatorio se crea sin la utilización de un pilar de escaneo acoplado al implante dental instalado en la boca del paciente.

11. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 9, en donde los datos de posición generados se usan para modificar un modelo virtual preoperatorio de la boca del paciente para incluir al menos una porción de un modelo tridimensional virtual de un implante dental instalado en la boca del paciente durante el procedimiento quirúrgico dental.

12. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 9, en donde una o más herramientas incluyen una herramienta con broca, una herramienta de accionamiento de implantes dentales, una herramienta de fresado rotatorio, una herramienta de sierra, una herramienta de sonda, una herramienta de bisturí o cualquiera de sus combinaciones.

13. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 9, en donde uno o más sensores se acoplan eléctricamente a uno o más procesadores del sistema robótico y se montan físicamente en el brazo de anclaje, en el brazo de trabajo o en ambos.

14. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la porción móvil del brazo de trabajo se (i) mueve manualmente mediante un operador del sistema robótico, (ii) mueve automáticamente mediante uno o más motores del sistema robótico, o (iii) ambos.

15. El sistema robótico de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la estructura fija dentro de la boca del paciente consiste en uno o más dientes, una mandíbula, o ambos.