一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统的制作方法

本发明涉及口腔手术导航系统的，具体涉及一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统。

背景技术：

1、牙齿种植体的设计不仅需要考虑种植体的大小、形状和材料，还要考虑到与周围牙齿的匹配程度和美观性，所以需要口腔扫描进取模。口腔扫描是使用特定的扫描设备在牙科治疗中获取患者口腔的详细三维图像的过程。这种扫描可以精确测量牙齿的大小、形状以及相对位置，为后续的种植体设计提供必要的数据支持。用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统指的是一套集成了口腔扫描技术的用于在牙齿种植手术中实时指导医生的辅助提示型系统。

2、现在已经开发出了很多口腔导航系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有技术的口腔导航系统有如公开号为cn114366144a、cn108836751a、cn108742898a、ep3939538a1、us20140272773a1、jp2016536098a所公开的口腔导航系统，这些口腔导航系统一般包括：图像获取终端、图像处理终端和口腔三维模型生成终端，图像获取终端用于获取患者的口腔图像；图像处理终端用于对口腔图像进行图像处理；口腔三维模型生成终端用于根据图像处理后的口腔图像生成对应的口腔三维模型，以便于医生进行观察，实现导航作用。由于上述的口腔导航系统的工作模式单一，不利于满足在设计和安装牙齿种植体的场景下的要求，导致口腔扫描过程和口腔手术过程耗时较长，造成了口腔导航效率降低的缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对上述口腔导航系统存在的不足，提出一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统，包括口腔扫描终端、口腔数据处理终端、口腔三维模型终端、传感数据获取终端、传感数据处理终端和导航信息提示终端；所述口腔扫描终端用于供牙医对患者口腔进行口腔扫描，生成患者的口腔扫描信息；所述口腔数据处理终端用于对患者的口腔扫描信息进行口腔数据处理；所述口腔三维模型终端用于根据处理后的口腔扫描信息构建并展示患者的口腔三维模型；所述传感数据获取终端用于在牙医对患者进行口腔手术或牙齿种植体取模操作时获取牙医手持工具的传感数据；所述传感数据处理终端用于对传感数据进行传感数据处理；所述导航信息提示终端用于根据被处理后的传感数据生成并显示对应的导航信息。

4、所述口腔扫描终端包括口腔扫描枪模块和口腔扫描数字化模块；所述口腔扫描枪模块用于供牙医手持并对患者进行口腔扫描，获取患者的口腔数据；所述口腔扫描数字化模块用于收集口腔数据并处理成对应的口腔扫描信息。

5、可选的，所述传感数据获取终端包括位置传感模块和压力传感模块；所述位置传感模块用于监测牙医手持工具在患者口腔内的位置并生成对应的位置传感数据；所述压力传感模块用于监测牙医手持工具的所受压力并生成对应的压力传感数据。

6、可选的，所述导航信息提示终端包括图像导航模块、口腔闭合提示模块、偏移预警模块、物品掉落风险预警模块和导航信息生成模块；所述图像导航模块用于根据位置传感数据和口腔三维模型生成对应的图像导航信息；所述口腔闭合提示模块用于根据患者状态信息生成患者的口腔闭合提示信息；所述偏移预警模块用于根据位置传感数据和牙医状态信息生成工具的偏移预警信息；所述物品掉落风险预警模块用于根据操作监控信息和牙医状态信息生成对应的物品掉落风险预警信息；所述导航信息生成模块用于将图像导航信息、口腔闭合提示信息、偏移预警信息和物品掉落风险预警信息整合成导航信息，以便于对牙医进行展示。

7、可选的，所述口腔闭合提示模块包括患者信息获取子模块、患者状态分析子模块、口腔闭合提示指数计算子模块和口腔闭合提示信息生成子模块；所述患者信息获取子模块用于获取来自现场监控的患者图像信息、来自心率监测设备的心率信息和来自呼吸监测设备的呼吸信息；所述患者状态分析子模块用于根据患者图像信息、心率信息和呼吸信息进行分析，提取对应的患者表情信息、平均闭合间隔信息、张口幅度变化信息、心率数值和呼吸幅度数值；所述口腔闭合提示指数计算子模块用于根据患者表情信息、平均闭合间隔信息、张口幅度变化信息、心率数值和呼吸幅度数值计算患者的口腔闭合提示指数；所述口腔闭合提示信息生成子模块用于在口腔闭合提示指数计算子模块的计算结果达到提示条件时生成表示患者存在口腔突然闭合风险的口腔闭合提示信息。

8、可选的，所述偏移预警模块包括位置传感数据读取子模块、牙医信息获取子模块、牙医状态分析子模块、偏移预警指数计算子模块和偏移预警信息生成子模块；所述位置传感数据读取子模块用于读取来自位置传感模块的位置传感数据；所述牙医信息获取子模块用于获取来自现场监控的牙医图像信息；所述牙医状态分析子模块用于根据牙医图像信息进行分析，提取牙医的动作信息；所述偏移预警指数计算子模块用于根据患者的平均闭合间隔信息、张口幅度变化信息、工具类型信息和牙医的动作信息计算对应的偏移预警指数；所述偏移预警信息生成子模块用于在偏移预警指数计算子模块计算结果达到预警条件时生成表示牙医存在使用工具出现偏移风险的偏移预警信息。

9、可选的，所述物品掉落风险预警模块包括风险数据读取子模块、物品掉落风险指数计算子模块和物品掉落风险预警信息生成子模块；所述风险数据读取子模块用于读取工具类型信息、牙椅信息和牙医的动作信息；所述物品掉落风险指数计算子模块用于根据工具类型信息、牙椅信息和牙医的动作信息计算对应的物品掉落风险指数；所述物品掉落风险预警信息生成子模块用于在物品掉落风险指数计算子模块计算结果达到条件时生成物品掉落风险预警信息。

10、一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航方法，应用于如上述的一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统，所述口腔扫描与导航方法包括：

11、s1，供牙医对患者口腔进行口腔扫描，生成患者的口腔扫描信息；

12、s2，对患者的口腔扫描信息进行口腔数据处理；

13、s3，根据处理后的口腔扫描信息构建并展示患者的口腔三维模型；

14、s4，在牙医对患者进行口腔手术或牙齿种植体取模操作时获取牙医手持工具的传感数据；

15、s5，对传感数据进行传感数据处理；

16、s6，根据被处理后的传感数据生成并显示对应的导航信息。

17、本发明所取得的有益效果是：

18、1、口腔扫描终端、口腔数据处理终端、口腔三维模型终端、传感数据获取终端、传感数据处理终端和导航信息提示终端的设置，通过口腔扫描信息构建患者的口腔三维模型，再结合传感数据生成对应的导航信息，优化了导航模式且增添了系统的工作模式，提高了系统的适应性，以便于满足在设计和安装牙齿种植体的场景，从而提高了系统的口腔导航效率；

19、2、口腔扫描枪模块和口腔扫描数字化模块的设置，通过先获取患者的口腔数据再收集口腔数据并处理成对应的口腔扫描信息，提高了口腔扫描信息的生成效率，从而有利于提高系统的口腔导航效率；

20、3、位置传感模块和压力传感模块的设置，通过监测牙医手持工具在患者口腔内的位置并生成对应的位置传感数据，通过监测牙医手持工具的所受压力并生成对应的压力传感数据，同时为系统提供不同的传感数据，提高了传感数据的获取效率和准确性，从而有利于提高系统的口腔导航效率；

21、4、图像导航模块、口腔闭合提示模块、偏移预警模块、物品掉落风险预警模块和导航信息生成模块的设置，通过图像导航信息、口腔闭合提示信息、偏移预警信息和物品掉落风险预警信息整合成对应的导航信息，丰富了系统的工作模式，提高了导航信息的准确性和适应性，以便于系统适用于更多的场景，从而有利于提高系统的口腔导航效率；

22、5、患者信息获取子模块、患者状态分析子模块、口腔闭合提示指数计算子模块和口腔闭合提示信息生成子模块的设置配合口腔闭合提示指数算法，通过患者表情信息、张口幅度变化信息、心率数值和呼吸幅度数值计算患者的口腔闭合提示指数，有利于提高口腔闭合提示指数的准确性，进一步提高导航质量，从而有利于进一步提高系统的口腔导航效率；

23、6、位置传感数据读取子模块、牙医信息获取子模块、牙医状态分析子模块、偏移预警指数计算子模块和偏移预警信息生成子模块的设置配合偏移预警指数算法，通过患者的平均闭合间隔信息、张口幅度变化信息、工具类型信息和位置传感数据计算对应的偏移预警指数，有利于提高偏移预警指数的计算准确性和计算效率，进而提高了导航信息的准确性和生成效率，从而有利于提高系统的口腔导航效率；

24、7、风险数据读取子模块、物品掉落风险指数计算子模块和物品掉落风险预警信息生成子模块的设置，以及物品掉落风险指数计算子模块包括工具风险值计算单元、牙椅风险值计算单元、牙医风险值计算单元和物品掉落风险指数整合单元的设置，配合物品掉落风险指数算法，有利于通过工具风险值、牙椅风险值和牙医风险值更高效地整合出更准确的物品掉落风险指数，从而有利于提高系统的口腔导航效率。

25、为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

技术特征：

1.一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统，其特征在于，包括口腔扫描终端、口腔数据处理终端、口腔三维模型终端、传感数据获取终端、传感数据处理终端和导航信息提示终端；所述口腔扫描终端用于供牙医对患者口腔进行口腔扫描，生成患者的口腔扫描信息；所述口腔数据处理终端用于对患者的口腔扫描信息进行口腔数据处理；所述口腔三维模型终端用于根据处理后的口腔扫描信息构建并展示患者的口腔三维模型；所述传感数据获取终端用于在牙医对患者进行口腔手术或牙齿种植体取模操作时获取牙医手持工具的传感数据；所述传感数据处理终端用于对传感数据进行传感数据处理；所述导航信息提示终端用于根据被处理后的传感数据生成并显示对应的导航信息；

2.如权利要求1所述的一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统，其特征在于，所述传感数据获取终端包括位置传感模块和压力传感模块；所述位置传感模块用于监测牙医手持工具在患者口腔内的位置并生成对应的位置传感数据；所述压力传感模块用于监测牙医手持工具的所受压力并生成对应的压力传感数据。

3.如权利要求2所述的一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统，其特征在于，所述导航信息提示终端包括图像导航模块、口腔闭合提示模块、偏移预警模块、物品掉落风险预警模块和导航信息生成模块；所述图像导航模块用于根据位置传感数据和口腔三维模型生成对应的图像导航信息；所述口腔闭合提示模块用于根据患者状态信息生成患者的口腔闭合提示信息；所述偏移预警模块用于根据位置传感数据和牙医状态信息生成工具的偏移预警信息；所述物品掉落风险预警模块用于根据操作监控信息和牙医状态信息生成对应的物品掉落风险预警信息；所述导航信息生成模块用于将图像导航信息、口腔闭合提示信息、偏移预警信息和物品掉落风险预警信息整合成导航信息，以便于对牙医进行展示。

4.如权利要求3所述的一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统，其特征在于，所述口腔闭合提示模块包括患者信息获取子模块、患者状态分析子模块、口腔闭合提示指数计算子模块和口腔闭合提示信息生成子模块；所述患者信息获取子模块用于获取来自现场监控的患者图像信息、来自心率监测设备的心率信息和来自呼吸监测设备的呼吸信息；所述患者状态分析子模块用于根据患者图像信息、心率信息和呼吸信息进行分析，提取对应的患者表情信息、平均闭合间隔信息、张口幅度变化信息、心率数值和呼吸幅度数值；所述口腔闭合提示指数计算子模块用于根据患者表情信息、平均闭合间隔信息、张口幅度变化信息、心率数值和呼吸幅度数值计算患者的口腔闭合提示指数；所述口腔闭合提示信息生成子模块用于在口腔闭合提示指数计算子模块的计算结果达到提示条件时生成表示患者存在口腔突然闭合风险的口腔闭合提示信息。

5.如权利要求4所述的一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统，其特征在于，所述偏移预警模块包括位置传感数据读取子模块、牙医信息获取子模块、牙医状态分析子模块、偏移预警指数计算子模块和偏移预警信息生成子模块；所述位置传感数据读取子模块用于读取来自位置传感模块的位置传感数据；所述牙医信息获取子模块用于获取来自现场监控的牙医图像信息；所述牙医状态分析子模块用于根据牙医图像信息进行分析，提取牙医的动作信息；所述偏移预警指数计算子模块用于根据患者的平均闭合间隔信息、张口幅度变化信息、工具类型信息和牙医的动作信息计算对应的偏移预警指数；所述偏移预警信息生成子模块用于在偏移预警指数计算子模块计算结果达到预警条件时生成表示牙医存在使用工具出现偏移风险的偏移预警信息。

6.如权利要求5所述的一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统，其特征在于，所述物品掉落风险预警模块包括风险数据读取子模块、物品掉落风险指数计算子模块和物品掉落风险预警信息生成子模块；所述风险数据读取子模块用于读取工具类型信息、牙椅信息和牙医的动作信息；所述物品掉落风险指数计算子模块用于根据工具类型信息、牙椅信息和牙医的动作信息计算对应的物品掉落风险指数；所述物品掉落风险预警信息生成子模块用于在物品掉落风险指数计算子模块计算结果达到条件时生成物品掉落风险预警信息。

7.一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航方法，应用于如权利要求6所述的一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统，其特征在于，所述口腔扫描与导航方法包括：

技术总结
本发明涉及口腔手术导航系统的技术领域，提供了一种用于设计牙齿种植体的口腔扫描与导航系统，包括口腔扫描终端、口腔数据处理终端、口腔三维模型终端、传感数据获取终端、传感数据处理终端和导航信息提示终端；口腔扫描终端用于供牙医对患者口腔进行口腔扫描，生成患者的口腔扫描信息；口腔数据处理终端用于对口腔扫描信息进行口腔数据处理；口腔三维模型终端用于根据处理后的口腔扫描信息构建并展示口腔三维模型；传感数据获取终端用于获取牙医手持工具的传感数据；传感数据处理终端用于对传感数据进行传感数据处理；导航信息提示终端用于根据被处理后的传感数据生成并显示对应的导航信息。本发明具有提高系统的口腔导航效率的效果。

技术研发人员：刘道财,陈世样
受保护的技术使用者：斯柏美（广州）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23