[发明专利]一种自动种植牙科机器人

说明书

技术领域

本发明涉及牙科领域，具体涉及一种自动种植牙科机器人。

背景技术

种植牙舒适、美观、耐用且不损伤邻牙，是目前牙齿缺失后首选的修复方案。种植牙是指将根型纯钛或钛合金材料锚固在颌骨内，为缺失牙的修复提供支持和固定。口腔种植的理论技术是骨结合，即有序的或股直接沉积在种植体表面，将种植体锚定在骨内。骨结合的质量直接关系到种植牙的成败和长期稳定性。影响骨结合的因素有很多，其中很重要的一项就是种植体的位置和轴向，如果种植体周围骨量少于1.5mm，可能发生种植体周围骨吸收；如果种植体不能朝向对颌牙功能尖，种植体可能承受过强的侧向力，同样可能造成种植体周围骨吸收。这种骨吸收往往反映在骨结合质量的同时下降，大大缩短了种植牙的使用年限。

临床上，种植医生一直在追求一种能够辅助确定种植体位置轴向的方法，种植导板和种植导航均是在这种诉求中应运而生的。但是种植导板压缩医生操作空间、制作周期长，对加工工艺依赖性大，制作实体导板增加手术成本，精确度仍有待提高；种植导航系统只能提供引导性，无法提供刚性定位及定向，仍需医生徒手完成种植。虽然已有自动牙植入的技术理念，但无具体的实现方案，且自动牙植入技术在具体实施过程中仍然存在许多临床使用的问题，如术前规划耗时、术中配准麻烦、缺少适用于种植手术场景的模块化设计等。

配准是实现虚拟图像与实体信息集成的步骤。现有方法多采用点配准的方法，即术前患者口内附着多个基准点拍CT，基准点的坐标被保存在虚拟三维图像中；配准时，口内仍附着这些基准点，通过多基准点的坐标实现配准。点配准时，带有感应器的器械按照CT图像中基准点的顺序逐个点出口内基准点的中心点。该配准方法存在操作过程繁复，手动点基准点中心存在误差的问题。

目前口内附着基准点的工具多是通过快速塑形材料印出牙齿模型，利用牙齿颈部或牙齿间倒凹固位，由于单颗牙倒凹固位力弱，所以需要同时对多颗牙甚至半口牙进行印模。因此该方法不适用于缺牙较多的患者，且患者不适感强。

牙科种植品牌众多，各系统种植钻针在长度上有差别。现有种植钻针配准工具多通过手动控制种植钻针针尖点出平面配准图标中心点，配准精度较低。

目前实体化的自动种植设备极少，大家对模块化结构的设计关注较少。自动种植系统的临床应用推广还需要提出更多的可行性方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种自动种植牙科机器人，用于解决以上背景技术中提到的问题。具体技术方案如下：

一种自动种植牙科机器人，种植牙科机器人，包括模块化结构、种植导航系统、追踪定位系统、机械臂系统、种植驱动系统、及控制系统，所述种植导航系统可实现术前种植方案设计、术中配准、信息集成分析、发出指令及接收反馈，所述追踪定位系统是种植导航结构实现信息集成，所述种植牙科机器人集成并分析各部分信息，发出指令控制机械臂，实现自动化种植，所述各部分信息包括CT信息、种植方案、口腔信息、及机械臂信息；

所述信息集成分析功能需所述追踪定位系统辅助，患者口内、机械臂上均连接感应器，感应器接收和反射追踪器发出的信号，追踪器将感应器反射回的信号传输给所述种植导航系统，所述种植导航系统分析口腔、机械臂的位移；所述发出指令功能，是将指令传输给机械臂和所述种植驱动系统，指挥机械臂和所述种植驱动系统进行种植手术；

优选的，所述模块化结构包括台车结构、与台车结构连接的支撑结构，支撑结构连接各功能部分，包括追踪器和显示器及所述机械臂，即台车上表面有三个支撑结构，分别是机械臂支撑结构、显示器支撑结构、追踪器支撑结构机；所述追踪定位系统包括发射和接收信号的追踪器、反射信号的感应器；所述机械臂系统和所述种植驱动系统是种植手术的执行部分，种植马达固定在机械臂上，种植手机与马达之间有卡扣设计，防止马达与机械臂之间、种植手机与马达之间相对位置发生变化；所述控制系统包括三部分，计算机是术前设计、术中操作时实现人机互动的主要部分，台车表面有种植驱动设备的操纵面板可控制种植驱动参数，脚踏可驱动机械臂和种植马达；

优选的，所述台车结构底部四角各安装有一个滑轮，滑轮设有自锁结构，滑轮稍内侧安装有一个顶起结构，以将台车顶起固定；

优选的，所述台车底部安装有一个抽屉及一个支架，分别用于放置电源线和脚踏；

优选的，所述台车内设升降结构，三个支撑结构均可随着升降结构一同升降；

优选的，所述机械臂支撑结构可水平滑动，机械臂支撑结构可水平滑动；