[发明专利]一种正畸支抗钉标定方法及装置

说明书

一种正畸支抗钉标定方法及装置属于医用辅助器械技术领域，目的在于解决现有技术存在的支抗钉植入过程无法获得尖端位置导致植入位置产生偏差的问题。本发明的标定方法包括对支抗钉尖端的标定以及对支抗钉中心轴轴线方向的标定；对支抗钉尖端的标定包括以下步骤：组合标定装置，配合V型凹锥，在光学跟踪设备坐标系下跟踪跟踪刚体的位置信息进而获取质心，将其转换到刚体跟踪坐标系，作为支抗钉的尖端的位置坐标；对支抗钉中心轴轴线方向的标定包括以下步骤：测量获得对长柄不同位置夹持状态下跟踪刚体旋转中心的空间坐标；通过最小二乘法拟合直线，再转换到跟踪刚体坐标系，将该中心轴的方向归一化后作为支抗钉中心轴的方向。

技术领域

本发明属于医用辅助器械技术领域，具体涉及一种正畸支抗钉标定装置及方法。

背景技术

在口腔正畸治疗中，往往需要选择绝对支抗以抵抗由于矫治力而产生的反作用力。传统的加强磨牙支抗的方法有横腭杆、Nance弓、固定舌弓、颌间牵引方法等，由于传统手段存在一定程度的不确定性，可能会导致患者磨牙前移的情况，难以满足患者对于治疗的高要求，治疗效果达不到患者的期望，并且佩戴不舒适，而且容易造成各种并发症。

随着医疗技术的发展，微型种植支抗——支抗钉被广泛应用于口腔正畸治疗中，支抗钉植入部位较灵活和去除方法简单、安全，提高了患者的舒适度，且能够承受较大的矫正力，稳定性更强。同时这种方法的操作步骤简单、疗程短，降低了治疗时对患牙的损坏程度，取支抗时也无需进行麻醉，降低了感染的几率，对创口的恢复更加有利。

在支抗钉植入过程中，一方面支抗钉与牙根距离较小，很可能损伤临近牙根，只是轻微的损伤对患者并无影响，中度重度损伤会让患者出现咬合不适，甚至导致牙齿松动，另一方面避免在主要神经和血管聚集的地方进行种植可以有效提高患者的种植成功几率，避免了患者微型种植体的松动折断。因此，在支抗钉植入过程中，使用支抗钉植入工具将支抗钉精准与安全的植入患者牙槽骨内是至关重要的步骤。

现有的方法常依赖医师的临床经验进行支抗钉的植入。一般采用植入工具对支抗钉进行植入，植入工具的手柄和长柄可拆卸连接，长柄的另一端和支抗钉的端部连接；在植入过程中，医师无法直接观察支抗钉尖端的位置，因此，医师需具有较多的临床经验，对于复杂病例操作难度较高且有失败的风险。如果在错误的位置植入支抗钉，医师只能重新选择位置进行植入，这样会对患者产生多次创伤。对于医师没有把握的病例，需要给患者拍摄额外的CBCT图像观测当前植入位置。

发明内容

本发明的目的在于提出一种正畸支抗钉标定装置及方法，解决现有技术存在的支抗钉植入过程无法获得尖端位置导致植入位置产生偏差的问题。

为实现上述目的，一种正畸支抗钉标定方法包括对支抗钉尖端的标定以及对支抗钉中心轴轴线方向的标定；

所述对支抗钉尖端的标定包括以下步骤：

步骤一：拆除植入装置的手柄，将植入装置的长柄和两个轴承的内圈固定连接，两个所述轴承的外圈和一个延长杆的一端固定连接，所述延长杆的另一端固定有跟踪刚体；

步骤二：使用光学跟踪设备获取跟踪刚体的空间位置信息，建立跟踪刚体坐标系；

步骤三：将支抗钉装入植入装置的长柄端部；

步骤四：将支抗钉尖端和一个V型凹锥的内锥面的底部接触，转动长柄，使长柄绕支抗钉尖端点旋转，通过光学跟踪设备实时采集跟踪刚体位置信息即跟踪刚体坐标系原点的位置，将采集到的数据每四帧分为一组，最后一组不够四帧的忽略该组数据，对每组数据根据球面方程计算球心cj，j＝1，2，3……m，m≥10，从而得到m个球心，计算这m个球心的质心p；

步骤五：将支抗钉从V型凹锥取下，再重复步骤四k次，k≥3，获得k个质心，计算这k个质心的质心o；