[发明专利]用于假体放置、手术引导件放置和正颌手术重组的系统和方法

说明书

一种机器人系统和方法，其涉及与颌面部解剖结构接合的基准标记物，以及在铰接臂构件的远端处的端部执行器。端部执行器以与之成预先确定的空间关系接收牙科元件，该牙科元件包括假体装置、手术引导件或正颌元件。控制器装置与基准标记物、铰接臂构件和端部执行器直接通信，以根据用于将牙科元件放置成与颌面部解剖结构成对准关系的虚拟手术计划，在端部执行器运动期间确定端部执行器相对于基准标记物的设置，并且根据虚拟手术计划引导铰接臂构件直接关于端部执行器相对于基准标记物的设置来物理控制端部执行器的可允许运动，以放置用于固定到颌面部解剖结构的牙科元件。

技术领域

本申请涉及牙科机器人系统，更具体地，涉及实施用于假体放置、手术引导件放置和正颌手术重组的牙科机器人的系统和方法。

背景技术

一些牙科机器人系统实施钻孔的触觉引导，用于进行患者的截骨术钻孔以接收牙科植入物。这种牙科机器人系统还可以实现触觉引导，用于使用具有不同附接件(例如，代替钻头)的相同钻孔放置植入物锚固件。然而，恢复患者齿列的下一步是将一个或多个假体放置成与一个或多个植入物锚固件接合。尽管牙科机器人系统能够准确地帮助在截骨术中钻一个或多个孔，然后放置一个或多个植入物锚固件，但在将一个或多个假体放置成与一个或多个植入物锚固件接合时仍然存在错误的风险。

更具体地，假体通常包括用于容纳和接收植入患者体内的一个或多个植入物锚固件的一个或多个孔，以便于将假体固定到一个或多个植入物锚定件并完成组装。在某些情况下，假体中的一个或多个孔通常制作得足够大(例如，过大)，以考虑一个或多个植入物锚固件的一个或多个位置偏差。然而，假体中过大的孔可能导致假体围绕或沿着一个或多个植入物锚固件运动或移位。在这方面，为了再现适当的咬合闭塞，在上弓和下弓之间具有相对对准通常是重要的。因此，重要的是要确保假体/义齿按计划精确固定到植入物锚固件。例如，在将手术引导件附接到患者的情况下，或者在切除的上颌骨或上颌骨的一部分必须重新附接到患者头骨的正颌手术中，也存在类似的需求。

因此，需要一种用于进行假体放置、手术引导件放置和/或正颌手术重组的系统和方法，其中，与现有技术的手术相比，假体、手术引导件或上颌骨可以更精确地放置并固定到患者的支承结构(例如，一个或多个植入物锚固件、或颅骨结构)。这样的系统和方法应该较佳地易于实施并且对牙科专业人员在人体工程学上友好，并且应该期望地为牙科专业人员提供方便且有效的培训工具，以提升他们在所提到的手术方面的技能。

发明内容

本公开的各方面满足了上述和其他需要，在一个特定方面，本公开提供了一种牙科机器人系统。这种系统包括基准标记物和铰接臂构件，基准标记物适于与颌面部解剖结构接合，铰接臂构件具有与其远端接合的端部执行器。端部执行器布置成以与该端部执行器的预先确定空间关系接收假体装置、手术引导件或正颌元件。控制器装置具有处理器和存储器，存储器存储计算机程序产品，其中，该计算机程序产品可由处理器执行以执行基准标记物、铰接臂构件和端部执行器通信的步骤，从而根据虚拟手术计划确定所述端部执行器在其运动期间相对于基准标记物的布置安排，该虚拟手术计划用于将假体装置、手术引导件或正颌元件放置成与颌面部解剖结构成对准关系。也根据虚拟手术计划引导铰接臂构件直接关于端部执行器相对于与颌面部解剖结构接合的基准标记物的布置安排来物理控制端部执行器的可允许运动，以将假体装置、手术引导件或正颌元件放置成对准关系而固定到颌面部解剖结构。

本公开的另一方面提供了一种实施牙科机器人系统的进行牙科手术的方法。这样的方法包括接合基准标记物与颌面部解剖结构，并以预先确定的空间关系接收假体装置、手术引导件或正颌元件，假体装置、手术引导件或正颌元件与接合铰接臂构件的远端的端部执行器成该预先确定的空间关系。计算机程序产品可由处理器执行以执行基准标记物、铰接臂构件和端部执行器通信的步骤，从而根据用于将假体装置、手术引导件或正颌元件放置成与颌面部解剖结构成对准关系的虚拟手术计划，确定端部执行器在其运动期间相对于基准标记物的布置安排。也根据虚拟手术计划引导铰接臂构件直接关于端部执行器相对于与颌面部解剖结构接合的基准标记物的布置安排来物理控制端部执行器的可允许运动，以将假体装置、手术引导件或正颌元件放置成对准关系而固定到颌面部解剖结构。