[发明专利]一种自主式种植牙机器人系统及其设备和方法

说明书

本发明公开了一种自主式种植牙机器人系统及其设备和方法，该系统包括一部执行种植牙手术的机器人，用于执行种植牙手术；一部电脑控制系统，作为种植牙信息处理，分析和决策中心；一部视觉扫描导航跟踪设备,用以确定口腔基准标识，以及病人口腔种植牙位置与种植牙医疗设备之间的联系。在本系统的工作状态下，所述视觉扫描导航跟踪设备、所述植牙机器人系统、电脑控制系统，以及病人口腔建立联系，从而提供完整的自主式种植牙手术解决方案，保证了种植牙位置的精确性和咬合的准确性，大大地提高种植牙的使用寿命和病人术后的舒适度。

技术领域

本发明涉及一种牙科手术的机器人系统，更具体的说是一种自主式种植牙机器人系统，及其相关设备。

背景技术

对于缺牙的患者，牙齿缺乏无论是一颗，数颗或者整个牙弓，种植牙都可以作为患者的主要选项。配假牙，牙桥以及其他替代产品的患者也会考虑种植牙。种植牙因其美观，耐用，无副作用，被称为人类的第三幅牙齿。

一般的种植牙手术程序为牙龈的切开手术，以便让医生看到牙槽骨的结构。接着在植牙部位的牙槽骨上钻孔，把种植体植入牙槽骨，再把基台和种植体连接，最后把牙修复体连接到基台上。

上述种植牙手术的成功与否的决定性因素是：种植牙和牙槽骨，种植牙和其他牙齿，以及种植牙之间的准确对位。这直接影响了种植牙的使用年限和患者的舒适度等。如果种植牙手术粗糙或不精准，种植牙手术可能会产生意想不到的失败(至少缩短使用期限)，也可能造成其他牙齿或义齿出现问题，或对附近神经系统或上颌窦造成伤害。另外植牙手术过程复杂，通常需要多次钻孔及测量，医生才能确定植牙位置以及深度，手术时间长造成病人痛苦。

因此，我们需要一种系统和方法来解决现在种植牙过程和种植牙设备中出现的诸多问题，比如有效的术前计划和自主式的手术设备以减少手术过程中人为因素的干扰，帮助医生准确快速地实现手术过程。

发明内容

本发明提供一种自主式种植牙机器人系统，可实现精确控制种植牙和牙槽骨，种植牙和其他牙齿，以及种植牙之间位置，并控制植牙钻孔深度，自主完成手术过程，减少手术过程中痛苦，提高种植牙的使用舒适度和使用年限。

本发明是通过以下的技术方案实现的：

一种自主式种植牙机器人系统，其特征在于：包括：

一部执行种植牙手术的机器人及末端操作器，用于执行种植牙手术；

一部电脑控制系统，作为种植牙信息处理，显示，分析和决策中心；和

一部视觉扫描导航跟踪设备,用以术前确定口腔基准标识，术中实时跟踪病人口腔移动，确定病人口腔种植牙位置，以及建立与种植牙机器人之间的联系；

所述视觉扫描导航跟踪设备、所述机器人、电脑控制系统和病人口腔建立连接后，该种植牙机器人自主执行种植牙手术。

所述视觉扫描导航跟踪设备与病人口腔建立连接后，即时捕捉牙齿精确的三维空间位置，并将该信息传递至所述电脑控制系统，最终建立种植牙手术的基准标识。

在所述视觉扫描导航跟踪设备与病人口腔建立连接时，需在病人口腔相反方向的上下牙槽骨之间放入分隔物使上下牙槽骨成像分离不受干扰。

所述电脑控制系统接收所述视觉扫描导航跟踪设备的实时图像信息，确定了基准标识并对牙槽骨空间位置进行实时跟踪，根据创立的虚拟种植牙计划，执行种植牙手术。

通过所述视觉扫描设备和电脑控制系统确定的基准标识可以被复核。

所述执行种植牙手术的机器人是一个具有自由度的机械臂。在一些优选的设计中，通常会选择6-7个自由度。

所述机械臂的终端能够精确地控制各项种植牙医疗设备，并通过所述电脑控制系统创立的虚拟种植牙计划进行全过程的自主式种植牙手术。