一種口腔種植機器人視覺導航系統的定位裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于外科醫療器械技術領域，具體涉及一種口腔種植機器人視覺導航系統的定位裝置。
【背景技術】
[0002]口腔種植是目前修復牙缺失最有效的方法。口腔種植學的技術要點是如何在患者的頌骨的合適位置上，精準的按預定角度和深度預備窩洞并植入植體。隨著計算機輔助種植系統(CAI)的發展，尤其是CT技術在口腔種植領域的應用，解決了常規二維透視成像技術所固有的影像失真、重疊等問題，從三維立體圖像精確判斷術區解剖情況，包括骨質、骨量、下頌神經管以及上頌竇位置等，使醫生在實際骨空間找出最佳的種植位點并規劃出合適的植入角度和深度。隨著CAD/CAM技術的發展，快速成型(RP)技術將虛擬的醫學圖像和口腔的實際環境結合起來，幫助醫生準確地在預先規劃好的路徑上面完成手術操作。
[0003]RP技術與計算機輔助規劃結合的的方法提供了術前的精確方案設計，開環地為術中準備種植方案，但是沒有形成閉環。IGI (Image-guided navigat1nal implantology)引入視覺傳感器，幫助醫生實時獲取手術信息，準確把握窩洞預備的深度和角度誤差。這些技術雖然使得口腔種植技術有了很大的進步，但是種植操作仍然是通過人工完成的，醫生在狹小空間操作種植器械很不方便，尤其對于需要種植后牙的情況，并且，手術醫生的水平參差不齊，任何操作的微小失誤和精度偏差都會影響到遠期的功能和美觀效果，甚至會損傷下頌神經、上頌竇底及鼻底黏膜等重要解剖結構，造成不必要的并發癥。因此，極有必要采取某種手段進一步提高種植手術的精確度，并對于種植手的操作進行必要的規范和協助。
[0004]手術機器人以其手術的精準、操控性強、微創等優點，給外科手術帶來了革命性的變化。也給口腔醫學的進一步發展提供了方向。但是已有外科機器人還不能滿足口腔治療操作的要求，國際上亦未見口腔種植機器人相關研究工作的報道。因此，有必要開發一種可以用于口腔種植的機器人來填補這一空白。
[0005]機器人的視覺導航系統相當于機器人的眼睛，可以使其準確定位預定的種植位點，但是由于口腔操作空間狹小以及口頰軟組織的阻擋，會使得機器人的“眼睛”無法直接定位預定種植位點，為了解決這一問題，需要設計一套定位裝置，加載在需進行種植修復的牙列上，并與置于口外的標記(Marker)形成剛性連接，機器人視覺系統通過識別其上的標記(Marker)來間接定位預定種植位點。
[0006]目前，臨床上所采用的口腔種植手術導航系統(如IGI)，所采用的定位裝置中加載在牙列上的裝置是通過壓膜法制做的，需要經過制備牙列模型，壓膜成型，以及打磨拋光等步驟才能完成，而后再用自凝樹脂與外部標記支架粘接在一起，操作費時費力且功能較少，且其外部標記為發射或反射紅外線或激光裝置，造價較高，若為發射紅外線型標記還需與之匹配的電源，致使其結構復雜。
【發明內容】
[0007]為了克服上述現有技術的，本發明的目的是提供一種口腔種植機器人視覺導航系統的定位裝置，用來輔助其定位預定種植位點，并兼具有開口、吸唾和內窺功能。
[0008]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：
一種口腔種植機器人視覺導航系統的定位裝置，包括托盤、標記板、連接桿、開口保持器、內窺鏡支架以及固位螺絲，托盤與標記板通過連接桿相連接，其中托盤的托盤柄通過連接桿插孔與連接桿的插入托盤部配位后，托盤柄的固位螺絲孔A與插入托盤部上設有的固位螺絲孔C通過固位螺絲固定，標記板的固位螺絲孔B與連接桿連接部A的固位螺絲孔C配位后通過固位螺絲固定，開口保持器通過其下部的齒形開口嚙合在托盤上的開口保持器卡槽中，內窺鏡支架通過內窺鏡支架插孔與內窺鏡支架的固位螺絲孔D配位后由固位螺絲固定。
[0009]所述的標記板的標記采用直徑20mm的圓形黑白Harris角點，由所采用的MicronTracker雙目視覺導航儀識別要求決定，標記按照安裝規則準確粘貼在標記板的標記安裝區。
[0010]所述的托盤為與臨床常用牙列托盤相似的“馬蹄”形，其頂壁上部一側后方為開口保持器卡槽，底部設有齒形卡口，一側外壁上設有內窺鏡支架插孔，前部設有托盤柄，上前部設有吸唾管接口 ；所述托盤柄長30_，其側方設有連接桿插孔，前方設有兩個直徑3_的固位螺絲孔A ;所述連接桿插孔橫截面為上底長6mm，下底長10mm，高5mm的梯形，并且貫穿托盤柄；所述吸唾管接口為外徑5_，內徑4_，高5mm的管型結構；所述托盤的外側壁和內側壁的下部后方為直徑3_的吸唾管道開口，其與吸唾管接口通過吸唾管道聯通；所述吸唾管道直徑3_，位于托盤內外側壁下部及頂壁前中部；所述托盤外側壁、內側壁以及頂壁上分布的孔為硅橡膠印模材料溢出道，其直徑為2. 5mm ;所述托盤分為兩種，其結構互為左右對稱，分別用于需行左側或右側種植的患者，每種型號又分為大中小號三亞型，以滿足臨床不同患者牙弓大小的要求。
[0011]所述的標記板為一折板樣結構，上下兩部分均為80X70mm的長方形，厚3mm，兩部分間折角為135°，正面設有8個標記安裝區，下部設有四個并列的固位螺絲孔B ;所述標記安裝區為直徑20mm的圓，所述固位螺絲孔B直徑3mm，螺絲帽沒入孔高2mm，直徑6mm。
[0012]所述的連接桿為“乙”形結構，由連接部A、體部、連接部B、插入托盤部組成，其橫截面與托盤柄中的連接桿插孔相同，拐彎處均為直角，體部長100mm，連接部A長20mm，插入托盤部長30mm，體部與插入托盤部的連接部B長20mm，所述的連接部A和插入托盤部上各設有兩個固位螺絲孔，直徑3mm。
[0013]所述的開口保持器為“C”形結構，高度20mm，厚度與開口保持器卡槽的寬度相配合，下部的齒形卡口可與開口保持器卡槽底部的齒形卡口相嚙合，所述開口保持器的上部為一対弧形結構。
[0014]所述的內窺鏡支架為半“工”形結構，高12mm，長10mm，寬7mm，其后部為托盤卡口高5mm，長8mm，上部為直徑3mm的固位螺絲孔D，下部為內窺鏡卡口，直徑5. 5mm,內窺鏡卡口側壁上設有從后向前的水平開口，所述水平開口的長為8mm，寬1mm。
[0015]所述固位螺絲為M3內六角型螺絲，長度10mm。
[0016]本發明的有益效果是：
本發明中成品化的托盤，簡化了操作步驟，根據臨床需要選擇好合適的托盤后，采用制取硅橡膠印模的方法便可以使托盤穩妥的固位于牙列上，省去了壓膜法制作加載在牙列上的裝置的繁瑣步驟，減少術前準備時間與患者就診次數。
[0017]進一步，本裝置的托盤部分開發了安裝開口保持器、吸唾器以及內窺鏡的端口，其中開口保持器可以根據患者的開口度，在托盤上部的卡槽內以不同角度與托盤嚙合直至患者感到舒適，另外，該裝置在使用時也節省了人力和操作空間(無需如目前種植操作時要專人操作吸唾器)，進一步，本裝置通過其上的內窺鏡卡口引入內窺鏡觀察術區情況的發明，使得觀察術區更清楚和方便，消除了醫生采取強迫體位觀察術區(尤其術區在后牙區)的情況，減少了醫生的疲勞。標記板與連接桿，連接桿與托盤的螺絲固位法，比采用自凝樹脂粘接固位方式的操作簡單、效果更牢靠準確，且節省操作時間，本定位裝置所使用的標記為黑白Harris角點，制作簡單，造價較低，亦無需外接電源，結構簡單。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的結構示意圖圖2為托盤軸測示意圖。
[0019]圖3為托盤吸唾管道所在面結構示意圖。
[0020]圖4為托盤后方結構示意圖。
[0021 ] 圖5為標記板結構示意圖。
[0022]圖6為連接桿結構示意圖。
[0023]圖7為開口保持器結構示意圖。
[0024]圖8為內窺鏡支架結構示意圖。
[0025]其中，1為托盤；2為標記板；3為連接桿；4為開口保持器；5為內窺鏡支架；6為固位螺絲；7為開口保持器卡槽；8為內窺鏡支架插孔；9為托盤柄；10為連接桿插孔；11為固位螺絲孔A ; 12為吸唾管接口 ； 13為吸唾管道開口 ； 14為吸唾管道；15為娃橡膠印模材料溢出道；16為標記安裝區；17為固位螺絲孔B ;18為體部；19為連接部A ;20為插入托盤部；21為連接部B ; 22為固位螺絲孔C ; 23為托盤卡口 ；24為固位螺絲孔D ;25為內窺鏡卡口 ；26為水平開口。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本發明進一步敘述。
[0027]如圖1所示，一種口腔種植機器人視覺導航系統的定位裝置，包括托盤1、標記板2、連接桿3、開口保持器4、內窺鏡支架5以及固位螺絲6，其特征在于，托盤1與標記板2通過連接桿3相連接，其中托盤1的托盤柄9通過連接桿插孔10與連接桿2的插入托盤部20配位后，托盤柄9的固位螺絲孔All與插入托盤部20上設有的固位螺絲孔C22通過固位螺絲6固定，標記板2的固位螺絲孔B17與連接桿3連接部A19的固位螺絲孔C22配位后通過固位螺絲6固定，開口保持器4通過其下部的齒形開口嚙合在托盤1上的開口保持器卡槽7中，內窺鏡支架5通過內窺鏡支架插孔8與內窺鏡支架5的固位螺絲孔D24配位后由固位螺絲6固定。
[0028]所述固位螺絲6為M3內六角型螺絲，長度10mm。
[0029]如圖2、3、4所示，所述的托盤1為與臨床常用牙列托盤相