[发明专利]一种用于口腔种植牙手术的术中种植精度检测系统和方法

权利要求书

1.一种用于口腔种植牙手术的术中种植精度检测系统，其特征在于，包括：牙槽、探针、连接体、种植体、口腔定位夹具、种植牙导航系统、红外双目相机、机械臂。

2.根据权利要求1所述的一种用于口腔种植牙手术的术中种植精度检测系统，其特征在于，所述探针头部装有反光结构，作为第一视觉标记，可被红外双目相机识别三维位置，所述探针末端呈锥状或者勾状。

3.根据权利要求1所述的一种用于口腔种植牙手术的术中种植精度检测系统，其特征在于，所述口腔定位夹具的一端装有反光结构，作为第二视觉标记，另一端呈现字母U的形状，与患者口腔的牙槽适配。

4.根据权利要求1所述的一种用于口腔种植牙手术的术中种植精度检测系统，其特征在于，所述连接体的一端为连接杆，用于与所述机械臂的末端相连接，另一端连接种植体。

5.根据权利要求4所述的一种用于口腔种植牙手术的术中种植精度检测系统，其特征在于，所述连接杆顶部至所述种植体顶部的距离固定。

6.根据权利要求1所述的一种用于口腔种植牙手术的术中种植精度检测系统，其特征在于，所述红外双目相机包含左右两个镜头，作为视觉导航仪。

7.根据权利要求1所述的一种用于口腔种植牙手术的术中种植精度检测系统，其特征在于，所述种植牙导航系统可精确地将手术场景中的物体及其相对位置实时可视化，并实时反馈当前种植牙的精准度。

8.一种用于口腔种植牙手术的术中种植精度检测方法，其特征在于，包括：

设备与系统准备：将所述口腔定位夹具佩戴于患者口腔中的规定位置，所述红外双目相机可识别场景中运动的第一和第二视觉标记，启动所述种植牙导航系统实时显示种植的精度；

标定所述探针末端位置，用于实时计算所述探针末端在所述红外双目相机坐标系下的坐标；

配准CT坐标系与红外双目相机坐标系，将所述种植牙导航系统显示的虚拟场景与种植牙手术中面对的现实手术场景相匹配；

进行种植体坐标系与所述红外双目相机坐标系的转换；

计算当前植入的种植体的顶面在理论种植体坐标系下的表示；

计算种植精度，判断当前种植体是否植入到位。

9.根据权利要求8所述的一种用于口腔种植牙手术的术中种植精度检测方法，其特征在于，所述配准CT坐标系与红外双目相机坐标系，将所述种植牙导航系统显示的虚拟场景与种植牙手术中面对的现实手术场景相匹配，包括以下步骤：

根据CBCT扫描设备确定CT坐标系RAS；

建立红外双目相机坐标系：所述红外双目相机坐标系XYZ以所述红外双目相机的左眼为中心，平行于相机面的水平轴线为x轴，平行于相机面的竖直轴线为z轴；

所述CT坐标系与所述口腔定位夹具上的第二视觉标识的相对位置关系是固定的，且所述红外双目相机可识别第二视觉标记；

计算所述CT坐标系RAS和所述红外双目相机坐标系XYZ的转换关系，满足：

其中T1为所述红外双目相机坐标系至所述口腔定位夹具坐标系的转换关系矩阵，T2为所述口腔定位夹具坐标系至所述CT坐标系的变换矩阵，T为所述红外双目相机坐标系至所述CT坐标系的转换关系矩阵。