TWI548405B - 植牙定位裝置及其操作方法 - Google Patents

Description

植牙定位裝置及其操作方法

本發明係關於一種定位裝置及其操作方法；特別關於一種植牙定位裝置及其操作方法。

隨著三維影像顯示技術的提昇，非侵入式的影像處理方法如電腦斷層影像(CT)、核磁共振造影(MRI)、X光攝影、超音波等技術大量應用醫學領域上，使傳統依靠個人經驗僅以二維影像來推想三維空間的診斷、手術作法，逐漸演變成可參考三維影像，提供更直覺式地參考資訊。

如第1圖所示，為美國申請案第13/777,464號的電腦輔助植牙定位及導航系統，該系統包含：一定位裝置11，安裝在患者齒部上；一光學定位件12，連接該定位裝置11；一光學接收器13，設置在該患者的一側，且用以接收該光學定位件12的定位資訊；及一顯示器14，用以將該定位資訊製作成該患者齒部的三維影像並予以顯示。

然而，由於醫生在植牙時會在患者兩側移動，當醫生於該顯示器14同一側時，該光學接收器13較容易受到遮擋而接收不到該光學定位件12的定位資訊。另外，將該定位裝置11定位及固定在患者齒部較為耗時。再者，患者齒部會配合植牙位置而移動，使該光學定位件12無法保持 面對該光學接收器13，因而造成該光學接收器13中斷接收該光學定位件12的定位資訊。

故，有必要提供一種定位裝置及其操作方法，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一種植牙定位裝置，利用齒部追踪板可調整組合在調整組件上，使是齒部追踪塊能夠維持面向偵測器而持續回傳齒部的即時移動數據。

本發明另一目的在於提供一種植牙定位裝置的操作方法，利用固定件的設計，可快速對位並固定在患者齒部上。

為達上述之目的，本發明提供一種植牙定位裝置，包含一手機定位模組及一齒部定位模組；該手機定位模組包含一固定環及一手機追踪板，其中該固定環用以組合在一手機上，該手機追踪板組合在該固定環上，該手機追踪板具有數個用以提供一偵測器追踪定位的手機追踪塊；該齒部定位模組包含一固定件、一調整組件及一齒部追踪板，其中該固定件用以固定在該患者齒部中，且該固定件具有數個定位部，用以對位於該患者齒部的相應位置，該調整組件組合在該固定件上，且用以調整彎折角度，該齒部追踪板組合在該調整組件上，且該齒部追踪板具有數個用以提供該偵測器追踪定位的齒部追踪塊。

在本發明之一實施例中，該固定環具有：一套臂，用以套接該手機；及三個第一組合部，分別設置在該套臂的二側及後側。

在本發明之一實施例中，該手機追踪板具有：一第二組合 部，用以組合在該等第一組合部的其中之一；及數個手機延伸件，自該第二組合部向外延伸，其中該等手機追踪塊分別設置在該等手機延伸件上。

在本發明之一實施例中，該齒部追踪板具有：一第三組合部；及數個齒部延伸件，自該第三組合部向外延伸，該等齒部追踪塊分別設置在該等齒部延伸件上。

在本發明之一實施例中，該調整組件具有：一前牙支架，組合在該固定件上；及一柱狀支架，其兩端分別組合於該前牙支架及該第三組合部。

在本發明之一實施例中，該前牙支架與固定件的連接處、該柱狀支架與前牙支架的連接處及該柱狀支架與齒部追踪板的連接處皆設有相應的對位記號。

在本發明之一實施例中，該調整組件具有：一後牙支架，呈彎曲狀地組合在該固定件上；及一柱狀支架，其兩端分別組合於該後牙支架及該第三組合部。

在本發明之一實施例中，該後牙支架與固定件的連接處、該柱狀支架與後牙支架的連接處及該柱狀支架與齒部追踪板的連接處皆設有相應的對位記號。

在本發明之一實施例中，該等手機追踪塊及該等齒部追踪塊皆為反射光線的圓形球體。

為達上述之另一目的，本發明提供一種植牙定位裝置的操作方法，包含一第一備置步驟、一第二備置步驟、一固定步驟及一模擬步驟。在第一備置步驟中，計算一手機之尖點與一手機追踪板之數個手機追 踪塊的一第一相對距離，以及計算一固定件之數個定位部與一齒部追踪板之數個齒部追踪塊的一第二相對距離。在第二備置步驟中，對一患者齒部進行掃描，以儲存一齒部立體影像。在該固定步驟中，將該固定件固定至該患者齒部中，使該等定位部對位於該患者齒部的相應位置。在該模擬步驟中，利用一偵測器偵測該等手機追踪塊及該等齒部追踪塊的位移，且依據該第一相對距離及第二相對距離在一顯示器模擬該固定環及定位部的位置，使該手機之尖點的影像及齒部立體影像分別與該手機之尖點及患者齒部達到同步。

在本發明之一實施例中，該植牙定位操作方法更包含一對位步驟，在該固定步驟之後，利用該第二相對距離將該患者齒部與該齒部立體影像進行對位。

如上所述，利用該手機追踪板可調整組合在固定環上，以及該齒部追踪板可調整組合在該調整組件上，使是該等手機追踪塊及齒部追踪塊能夠維持面向該光學偵測器，而能夠持續回傳齒部的即時移動數據。

11‧‧‧定位裝置

12‧‧‧光學定位件

13‧‧‧光學接收器

14‧‧‧顯示器

101‧‧‧手機

102‧‧‧患者齒部

2‧‧‧手機定位模組

21‧‧‧固定環

211‧‧‧套臂

212‧‧‧第一組合部

22‧‧‧手機追踪板

221‧‧‧第二組合部

222‧‧‧手機延伸件

223‧‧‧手機追踪塊

3‧‧‧齒部定位模組

31‧‧‧固定件

311‧‧‧定位部

32‧‧‧調整組件

321‧‧‧後牙支架

322‧‧‧柱狀支架

323‧‧‧卡塊

324‧‧‧卡槽

325‧‧‧前牙支架

326‧‧‧座體

327‧‧‧連接部

33‧‧‧齒部追踪板

331‧‧‧第三組合部

332‧‧‧齒部延伸件

333‧‧‧齒部追踪塊

I、V、A、F‧‧‧對位記號

第1圖是說明習知的一電腦輔助植牙定位及導航系統的示意圖；第2圖是根據本發明一第一較佳實施例之植牙定位裝置的示意圖；第3圖是根據本發明一第一較佳實施例之植牙定位裝置的手機定位模組的示意圖；第4圖是根據本發明一第一較佳實施例之植牙定位裝置的齒部定位模組的示意圖； 第5圖是根據本發明一第一較佳實施例之植牙定位裝置的示意圖；及第6圖是由第一或第二較佳實施例的植牙定位裝置所進行的操作方法的流程圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參照第2圖所示，本發明一第一較佳實施例之植牙定位裝置，包含一手機定位模組2及一齒部定位模組3，其中，該手機定位模組2係安裝在一牙科手術之手機(handpiece)101上，該齒部定位模組3係安裝在一患者齒部102(例如下顎齒部的左側及右側，或上顎齒部的左側及右側)，該植牙定位裝置可與一光學偵測器(未繪示)配合，將該手機定位模組2及一齒部定位模組3的齒部的即時移動數據回傳至一電腦主機，藉由該電腦主機將該齒部的即時移動數據進行運算，進而模擬該手機101及患者齒部102的三維影像，並同步地顯示在一顯示器上。本發明將於下文詳細說明該植牙定位裝置各元件的細部構造、組裝關係及其運作原理。

請參照第2及3圖所示，該手機定位模組2包含一固定環21及一手機追踪板22；其中該固定環21具有一套臂211及三個第一組合部212，該套臂211用以套接在該手機101的機柄上，該等第一組合部212分別設置在 該套臂211的左右二側及後側；該手機追踪板22具有一第二組合部221、數個手機延伸件222及數個手機追踪塊223，該第二組合部221係利用鎖合固定的方式組合在該等第一組合部212的其中之一，該等手機延伸件222自該第二組合部221向外延伸，該等手機追踪塊223分別設置在該等手機延伸件222上，並且用以提供該光學偵測器(未繪示)追踪定位。在本實施例中，該第二組合部221係組合在第3圖之該固定環21右側的第一組合部212，且該等手機追踪塊223為反射光線的圓形球體，用以反射該光學偵測器所發射的光。

請參照第2及4圖所示，該齒部定位模組3包含一固定件31、一調整組件32及一齒部追踪板33；其中該固定件31用以固定在該患者齒部102中，且該固定件31具有數個定位部311，用以對位於該患者齒部102預先標記的相應位置；該調整組件32係用以調整彎折角度，且具有一後牙支架321及一柱狀支架322，該後牙支架321呈彎曲狀地且其一端利用鎖合的方式組合在該固定件31上，該柱狀支架322的兩端分別組合於該後牙支架321的另一端及該齒部追踪板33上；該齒部追踪板33具有一第三組合部331、數個齒部延伸件332及數個齒部追踪塊333，該第三組合部331利用鎖合的方式固定在該柱狀支架322上，該等齒部延伸件332自該第三組合部331向外延伸，該等齒部追踪塊333分別設置在該等齒部延伸件332上且用以提供該光學偵測器追踪定位。在本實施例中，該柱狀支架322的一端具有一卡塊323，且該後牙支架321的一端具有一卡槽324，該卡塊323可配合卡制在該卡槽324中，且該等齒部追踪塊333為反射光線的圓形球體，用以反射該光學偵測器所發射的光。

續參照第2及4圖所示，該後牙支架321與該固定件31的連接 處設有相應的對位記號I；該柱狀支架322與後牙支架321的連接處設有相應的對位記號V；及該柱狀支架322與齒部追踪板33的連接處設有相應的對位記號A，要說明的是，在本實施例中，該調整組件33的後牙支架321及柱狀支架322會隨著安裝在患者齒部的不同部位(例如下顎齒部的左側及右側，或上顎齒部的左側及右側)而更換不同的尺寸型號，藉由在該後牙支架321及柱狀支架322標記對位記號，可提高替換使用該調整組件33的精確度，並加快該後牙支架321及柱狀支架322組裝及拆換的速度。。

依據上述的結構，首先，將該固定環21固定在該手機101上以及將該固定件31的定位部311對位於患者齒部102的預定位置，接著運算該手機101之尖點與該手機追踪塊223的一第一相對距離，以及該等齒部追踪塊333與定位部311的一第二相對距離，並透過光學偵測器偵測該手機追踪塊223及齒部追踪塊33的齒部的即時移動數據，進而利用該齒部的即時移動數據、第一相對距離及第二相對距離模擬該手機101及患者齒部102的位置，使該顯示器所顯示的齒部立體影像及手機之尖點的影像能夠與患者齒部102及該手機101之尖點達到同步。

如上所述，利用該固定件31的定位部311可快速對位並固定在患者齒部102上。再者，該手機追踪板22可配合醫生握持該手機101的位置，而調整組合在其中一第一組合部212上，使該等手機追踪塊223能夠維持面向該光學偵測器，而能夠持續回傳齒部的即時移動數據。另外，該齒部追踪板33可配合患者齒部102的手術位置，而調整組合在不同的調整組件32上(例如本實施例的患者齒部102為上顎或下顎的左側及右側齒部)，使該等齒部追踪塊333能夠維持面向該光學偵測器，而能夠持續回傳齒部的即時 移動數據。

請參照第5圖所示，為本發明第二較佳實施例的植牙定位裝 置，其相似于上述實施例，該植牙定位裝置同樣包含如第2圖所示的手機定位模組2及一齒部定位模組3，並大致沿用相同元件名稱及圖號，但本實施例的差別在于：該齒部定位模組3是安裝在一患者齒部102(例如上顎或下顎的前側齒部)，本實施例齒部定位模組3的細部構造、組裝關係及其運作原理說明如下：續參照第5圖所示，該調整組件32具有一前牙支架325及一柱狀支架322，該前牙支架325具有一座體326及一連接部327，該連接部327自該座體326側面延伸，且利用鎖合的方式組合在該齒部定位模組3的固定件31上，該座體326形成有一卡槽324，用以與該柱狀支架322的一卡塊323相卡合；該柱狀支架322的兩端分別組合於該前牙支架325及該齒部定位模組3的齒部追踪板33。該前牙支架325與固定件31的連接處設有相應的對位記號F；該柱狀支架322與前牙支架325的連接處設有相應的對位記號V；及該柱狀支架322與齒部追踪板33的連接處設有相應的對位記號A。

如上所述，利用該齒部追踪板33可配合患者齒部102的手術位置，而調整組合在不同的調整組件32上(例如本實施例的患者齒部102為上顎或下顎的前側齒部)，使該等齒部追踪塊333能夠維持面向該光學偵測器，而能夠持續回傳齒部的即時移動數據。另外，該調整組件33的前牙支架325及柱狀支架322會隨著安裝在不同的患者齒部而更換不同的尺寸型號，藉由在該前牙支架325及柱狀支架322標記對位記號，可提高替換使用該調整組件33的精確度，並加快該前牙支架325及柱狀支架322組裝及拆換的速度。

參閱第6圖並配合第2至5圖所示，本發明一實施例之植牙定位裝置的操作方法，係藉由上述第一或第二較佳實施例的植牙定位裝置對一患者齒部102進行植牙，該植牙定位裝置的操作方法包含一第一備置步驟S1、一第二備置步驟S2、一固定步驟S3、一對位步驟S4及一模擬步驟S5。

在第一備置步驟S1中，係計算一手機101之尖點與一手機追踪板22之數個手機追踪塊223的一第一相對距離，以及計算一固定件31之數個定位部311與一齒部追踪板33之數個齒部追踪塊333的一第二相對距離。

在第二備置步驟S2中，對一患者齒部102進行掃描，以儲存一齒部立體影像，其中該齒部立體影像是透過術前電腦斷層影像所建立的三維數位模型影像，在本實施例中，該第一備置步驟S1及第二備置步驟S2皆為術前準備工作，因此該第一備置步驟S1及第二備置步驟S2的先後順序並不以本實施例所局限。

在該固定步驟S3中，係將該固定件31固定至該患者齒部102中，其中該患者齒部102預先在特定位置標示記號，接著再將該等定位部311重疊於標示記號上，使該等定位部311能夠對位於該患者齒部102的相應位置。

在該對位步驟S4中，利用該第二相對距離將該患者齒部102與該齒部立體影像進行對位。

在該模擬步驟S5中，利用一光學偵測器偵測該等手機追踪塊223及該等齒部追踪塊33的位移，且依據該第一相對距離及第二相對距離在一顯示器模擬該固定環21及定位部311的位置，使該手機之尖點的影像及齒部立體影像分別與該手機101之尖點及患者齒部102達到同步。

如上所述，利用該固定件31的定位部311可快速對位並固定在患者齒部102上。再者，該手機追踪板22可配合調整組合在該固定環21上，使該等手機追踪塊223能夠維持面向該光學偵測器，而能夠持續回傳齒部的即時移動數據。另外，該齒部追踪板33可配合患者齒部102的手術位置，而調整組合在不同的調整組件32上，使該等齒部追踪塊333能夠維持面向該光學偵測器，而能夠持續回傳齒部的即時移動數據。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

101‧‧‧手機

102‧‧‧患者齒部

2‧‧‧手機定位模組

21‧‧‧固定環

211‧‧‧套臂

212‧‧‧第一組合部

22‧‧‧手機追踪板

221‧‧‧第二組合部

222‧‧‧手機延伸件

223‧‧‧手機追踪塊

3‧‧‧齒部定位模組

31‧‧‧固定件

311‧‧‧定位部

32‧‧‧調整組件

321‧‧‧後牙支架

322‧‧‧柱狀支架

33‧‧‧齒部追踪板

331‧‧‧第三組合部

332‧‧‧齒部延伸件

333‧‧‧齒部追踪塊

Claims (4)

1. 一種植牙定位裝置，包括：一手機定位模組，包含：一固定環，用以組合在一手機上；及一手機追踪板，組合在該固定環上，該手機追踪板具有數個用以提供一偵測器追踪定位的手機追踪塊；及一齒部定位模組，包含：一固定件，用以固定在一患者齒部中，該固定件具有數個定位部，用以對位於該患者齒部的相應位置；一調整組件，組合在該固定件上，且用以調整彎折角度；及一齒部追踪板，組合在該調整組件上，該齒部追踪板具有數個用以提供該偵測器追踪定位的齒部追踪塊；其中該齒部追踪板具有：一第三組合部；及數個齒部延伸件，自該第三組合部向外延伸，該等齒部追踪塊分別設置在該等齒部延伸件上；該調整組件具有：一前牙支架，組合在該固定件上；一柱狀支架，其兩端分別組合於該前牙支架及該第三組合部；一後牙支架，呈彎曲狀地組合在該固定件上；及一柱狀支架，其兩端分別組合於該後牙支架及該第三組合部；其中該前牙支架與固定件的連接處、該柱狀支架與前牙支架的連接處及該柱狀支架與齒部追踪板的連接處皆設有相應的對位記號；該後牙支架與固定件的連接處、該柱狀支 架與後牙支架的連接處及該柱狀支架與齒部追踪板的連接處皆設有相應的對位記號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之植牙定位裝置，其中該固定環具有：一套臂，用以套接該手機；及三個第一組合部，分別設置在該套臂的二側及後側。
3. 如申請專利範圍第2項所述之植牙定位裝置，其中該手機追踪板具有：一第二組合部，用以組合在該等第一組合部的其中之一；及數個手機延伸件，自該第二組合部向外延伸，其中該等手機追踪塊分別設置在該等手機延伸件上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之植牙定位裝置，其中該等手機追踪塊及該等齒部追踪塊皆為反射光線的圓形球體。