[发明专利]一种虚拟头颅模型自然头位的定位装置及其定位方法

说明书

本发明公开了一种虚拟头颅模型自然头位的定位装置及其定位方法，属于临床医学技术领域，包括弧形面弓、电磁铁自动描记笔及支架；弧形面弓固定在多个支架的顶端，支架的高度可调节，弧形面弓上均匀固定有多个电磁铁自动描记笔。使用前，将电磁铁自动描记笔笔尖涂抹X线显影糊剂，通电后笔芯压缩，使用时，嘱患者调整至自然头位状态，将弧形面弓调整至患者眶下平面高度并使笔尖距离皮肤一厘米；断电，笔芯被弹簧弹出，电磁铁自动描记笔伸长并在患者眶下部描记可在X线下显影的标记点，自然头位记录完成。虚拟头颅模型自然头位的精准确定装置的应用为正颌外科手术术前数字化设计时虚拟头颅模型的自然头位确定提供了更加精准和科学的保障。

技术领域

本发明属于临床医学技术领域，具体涉及一种虚拟头颅模型自然头位的定位装置及其定位方法。

背景技术

自然头位(natural head position，NHP)是区别于颅内参考平面的，位于颅外的水参考平面。在二十世纪五十年代NHP被引入人体颌面部形态学研究领域，是目前公认的最能展示人自然状态下的美学表达的头部位置，是评价面部容貌的最佳参照基准。自然头位的标准定义是：当人物主体直立并处于完全放松状态下，双眼在没有任何外界干扰的情况下，水平注视前方无穷远处或镜面中的眼睛时，该主体头部所处的位置，是一种标准的、稳定的、可重复的生理位置，反映了个体在自然生活状态下的头、颌、面、颈部的真实情况。根据获取方式的不同，NHP包括记录自然头位(registered natural head position，即被测主体在自然放松状态下进行自我调节后的自然、直立、端正头部位置)和评价自然头位(estimated natural head position，即有一定经验并通过训练的医生通过主观认识，调整患者头部使其处于自然、直立、端正的位置)。虽然它们一个是被测主体本身的主观感觉，另一个是评价者对被测主体的主观感觉，但是从本质上来说，二者指的是同一个头部位置。从定义上看，评价自然头位的确定容易受到医生主观因素的影响，相比之下，记录自然头位的获取则更加客观。现如今，在正颌外科、口腔正畸学科、口腔修复学科、口腔颌面外科中，NHP已经作为临床常规检查项目，参与疾病的诊断、治疗计划的制定、治疗过程中的监测和治疗效果的评定。

现如今，正颌外科已全面进入数字化时代。正颌外科手术术前设计摒弃了传统的二维头影分析和模型外科途径，进入三维计算机辅助设计的数字化时代。此时，虚拟头颅模型的定位成为了正颌外科医生进行手术设计前首要解决的问题。目前，头颅信息的获取一般通过锥形束CT或者螺旋CT。在锥形束CT扫描过程中，由于扫描时间相对较长(二十至四十秒)，这就需要固定患者的头部从而避免移动。通常通过下巴托、头带来完成，但这些装置不仅会使面部软组织变形还会影响NHP的记录。而在螺旋CT扫描过程中，患者处于仰卧位置，其头部随机定向在CT坐标系中，因此，在临床实践中，一般的CT图像不能反映患者的NHP。现有的解决办法是在NHP确定后，通过佩戴具有定位功能的传感器(陀螺仪、液位装置、倾角仪或气泡空气装置)进行记录。但是头部配饰不可避免的会给被测者带来不适或者带来头部的额外重量，从而造成NHP记录不准确，进而不同程度地影响术前数字化设计的精确性。

发明内容

本发明的目的是在CT数据获取前准确记录患者的自然头位，提供一种虚拟头颅模型自然头位的定位装置及定位方法，以便在数字化设计前精准地将虚拟头颅模型位置定位到自然头位状态，为之后的数字化设计提供精准和科学的保障。

本发明通过如下技术方案实现：

一种虚拟头颅模型自然头位的定位装置，包括弧形面弓1、电磁铁自动描记笔2及支架3；所述支架3的底端固定于水平地面上，弧形面弓1固定在多个支架3的顶端，支架3的高度可调节，弧形面弓1上均匀固定有多个电磁铁自动描记笔2，通过电磁铁自动描记笔2实现对人体的自然头位的定位。

进一步地，所述弧形面弓1由半圆弧形滑轨4及基托5组成；基托5位于半圆弧形滑轨4的端部，基托5内放置有万向水平仪7，基托5的边缘设置有螺丝孔6，用于与万向水平仪7螺纹连接。