CN118021472A - 用于植牙手术的动作追踪*** - Google Patents

Abstract

与本发明相关的一种用于植牙手术的动作追踪***包括：底座，产生电磁场；感应单元，附着于手术对象部位的周边，并且包括传感器，感应从所述底座产生的电磁场；及控制部，从所述传感器接收测量信号，并且计算所述手术对象部位的位置及方向的变化量来通过显示屏输出；其中，所述感应单元为，在患者的牙弓中通过粘合工具附着于间隔于所述手术对象部位的牙齿，根据所述传感器的位置或者方向分类为多种种类。

Description

用于植牙手术的动作追踪***

技术领域

本发明涉及一种用于植牙手术的动作追踪***。

背景技术

随着正式进入老龄化社会，对于能够解决保持健康或者治疗等的医疗技术的关注也在增加。随着老龄化时代的到来，不仅是与骨骼健康密切相关的整形外科，牙科植牙手术也在增加。

牙科种植体是指在牙龈骨种植的人工牙齿，在没有牙齿或周边牙齿不健康的情况下使用。

在牙科植牙手术中，待***固定器的孔的形成工作是依赖于医生的手感进行，因此难以保障高度的准确度。为了改善这种问题，出现了诸如手术引导板的引导装置，引导需要钻孔及植入固定器的区间，以准确植入种植体。然而，引导装置是将牙弓全部覆盖，因此可使作为接收植牙手术的患者感到不适，而且制作引导件消耗的资源及时间也相当多。另外，从手术人员的立场来看，为了确认患者的口腔状态，要保持颈部与腰部用力的姿势，因此感到不便，不仅如此，也很难在持续的手术过程中保障准确度。

发明内容

要解决的问题

本发明的一目的在于，提供一种用于植牙手术的动作追踪***，无需按照患者单独制备植牙引导装置，也可实时追踪动作。

本发明的另一目的在于，灵活利用设置在口腔内可感应电磁场的传感器，进而通过紧凑结构的尺寸消除患者的不便，并且将因为传感器的方向或者配置而对于手术时的妨碍最小化，并且获取患者实时的动作信息，进而提高手术的准确度。

本发明的课题不限于在以上提及的，对于与此不同的技术课题，通常的技术人员可从以下的记载明确理解。

解决问题的手段

与本发明相关的用于植牙手术的动作追踪***包括：底座，可产生电磁场；感应单元，附着于手术对象部位的周边，并且包括传感器，感应从所述底座产生的电磁场；及控制部，从所述传感器接收测量信号，并且计算所述手术对象部位的位置及方向的变化量来通过显示屏输出。其中，所述感应单元为，在患者的牙弓中通过粘合工具附着于间隔于所述手术对象部位的牙齿，可根据所述传感器的位置或者方向分类为多种种类。

作为与本发明的相关的一示例，所述感应单元可包括夹具，所述夹具形成为内侧面包围牙齿，而外侧面配置所述传感器。

作为与本发明的相关的一示例，所述夹具包括第一侧壁部与第二侧壁部及头部，所述头部连接所述第一侧壁部与第二侧壁部；根据所述感应单元的类型，所述传感器可位于在所述第一侧壁部、所述第二侧壁部及所述头部中选择的至少一个。

作为与本发明的相关的一示例，在所述第一侧壁部及所述第二侧壁部中至少任意一个可包括狭槽，可以使所述粘合工具渗出。

作为与本发明的相关的一示例，沿着所述第一侧壁部及所述第二侧壁部的边缘可形成加固肋。

作为与本发明的相关的一示例，所述用于植牙手术的动作追踪***可包括多个贯通孔，所述贯通孔形成在所述头部，并且使所述粘合工具渗出。

作为与本发明的相关的一示例，所述感应单元的类型可包括所述第一侧壁部与所述第二侧壁部平行的形态与不平行的形态。

作为与本发明的相关的一示例，所述夹具可用非磁性体形成。

作为与本发明的相关的一示例，所述传感器可包括外壳，所述外壳通过所述粘合工具可直接附着于牙齿。

作为与本发明的相关的一示例，所述粘合工具可包括包含粘合剂的腻子。

作为与本发明的相关的一示例，所述用于植牙手术的动作追踪***还可包括：电脑断层成像装置，成像所述手术对象部位及所述感应单元；所述传感器包括多个金属珠子，所述金属珠子具有磁性，以在通过所述电脑断层成像装置成像的影像中检测所述传感器的位置。

作为与本发明的相关的一示例，所述控制部为，对于在固定所述感应单元的状态下电脑断层成像的影像，在计划的种植体的位置及方向反映在所述患者活动的情况下通过所述传感器的测量信号计算的所述手术对象部位的位置及方向的变化量来输出。

作为与本发明的相关的一示例，所述控制部为，在固定所述感应单元的状态下电脑断层成像的第一影像、在所述第一影像包括待植入的种植体的位置与方向的手术计划及手术后固定所述感应单元的状态下电脑断层成像的第二影像中，以所述感应单元为准在所述第二影像整合所述手术计划，通过所述显示屏可提供将所述第二影像中的手术后种植体与所述手术计划的比较结果。

作为与本发明的相关的一示例，所述用于植牙手术的动作追踪***还可包括：机器人，基于所述控制部的计算结果，通过所述控制部的控制信号根据手术计划运行；及孔导件，可拆卸地形成在所述机器人，针对所述手术对象部位引导手术工具的位置与方向。

作为与本发明的相关的一示例，所述孔导件可包括：安装部，用于安装在所述机器人的末端执行器；及引导部，形成在所述安装部的端部并且形成有孔。

作为与本发明的相关的一示例，所述引导部可形成为套筒形状，可引导手术人员的手术工具的进入方向。

作为与本发明的相关的一示例，所述用于植牙手术的动作追踪***还可包括：主体部，具有产生电磁场的驱动要素；工具安装部，使工具安装在所述主体部的前端；感应部，为了追踪所述工具的位置，感应空间上的配置位置；及间隔夹具，在一端形成固定所述感应部的支撑部，在另一端形成结合于所述主体部的结合部，保持在空间上对于所述驱动要素间隔所述感应部的状态。

作为与本发明的相关的一示例，所述间隔夹具可括空间延伸部，所述空间延伸部连接所述支撑部与所述结合部之间。

作为与本发明的相关的一示例，所述主体部以第一轴(X1)方向延伸，所述工具朝向第二轴(X2)方向形成；所述感应部可配置在由所述第一轴(X1)与所述第二轴(X2)形成的平面上。

作为与本发明的相关的一示例，为使所述感应部对于由所述第一轴(X1)与所述第二轴(X2)形成的平面形成预定角度，所述结合部对于所述主体部能够以旋转已选择的角度的状态结合。

作为与本发明的相关的一示例，所述结合部可形成为***于所述主体部的环形状。

作为与本发明的相关的一示例，所述空间延伸部可具有所述感应部沿着所述第一轴(X1)方向从所述驱动要素间隔第一偏移(d1)左右并且对于所述第一轴(X1)间隔第二偏移(d2)左右的方向与长度。

作为与本发明的相关的一示例，所述用于植牙手术的动作追踪***还可包括：座椅部，调节患者的姿势；座椅底座，支撑所述座椅部；机器人，对于所述患者的手术对象部位，基于位置移动机械臂来辅助手术；机器人底座，支撑所述机器人；及连接部，连接于所述座椅底座与所述机器人底座，将所述座椅部与所述机器人一体化。

作为与本发明的相关的一示例，所述座椅底座包括用于被支撑在地面上的多个第一接地部；所述机器人底座可包括用于被支撑在地面上的多个第二接地部。

作为与本发明的相关的一示例，所述用于植牙手术的动作追踪***还可包括第一间隔部，所述第一间隔部配置在所述机器人与所述机器人底座之间。

作为与本发明的相关的一示例，所述显示屏可被平衡臂支撑，所述平衡臂一端固定在所述机器人底座，而另一端结合于所述显示屏，以使所述显示屏可改变位置及姿势。

作为与本发明的相关的一示例，所述平衡臂被至少一个可第二间隔件支撑。

发明的效果

根据本发明的用于植牙手术的动作追踪***，感应单元通过粘合工具附着于间隔于手术对象部位的牙齿，并且根据传感器的位置或者方向分类为多种种类，无需安装患者单独制作植牙引导装置，而是可以共同使用，而且可节省制作所需的时间与材料，因此生产率高。另外，可消除以往的需要咬住大尺寸的咬合器的不便，并且感应磁场可实时追踪患者的动作，因此可提供直观且准确的手术信息。

根据与本发明相关的另一示例，在电脑断层成像影像反映由具有金属珠子的感应单元的实时动作追踪功能，进而对比手术计划可准确掌握手术状况。

根据与本发明相关的其他一示例，灵活利用手术前后的电脑断层成像影像与具有金属珠子的感应单元，进而可提供手术前后的比较分析结果，举一示例，在进行植牙植入培训或者手术测试时，可在植牙前、后的评估及验证时可进行客观且准确的确认。另外，将植牙现状或者结果共享给患者，因此可提高手术的可靠性。

附图说明

图1是概念性示出与本发明相关的用于植牙手术的动作追踪***的图。

图2是与本发明相关的传感器的概略性立体图。

图3及图4是用于说明在图2的传感器设置的珠子的配置的，图3是传感器的概略性平面图，图4是传感器的概略性主视图。

图5是示出与本发明相关的第一类型的感应单元的立体图。

图6是从上看图5的感应单元的立体图。

图7是从下看图5的感应单元的立体图。

图8是示出与本发明相关的第二类型的感应单元的立体图。

图9是从上看图8的感应单元的立体图。

图10是从下看图8的感应单元的立体图。

图11是用于说明利用与本发明相关的用于植牙手术的动作追踪***分析植牙结果的方法的流程图。

图12是概略性示出比较植牙前后的模样来显示于电脑断层成像的影像的图。

图13及图14是关于本发明示出为了按照分析种类显示测量对象而示例的植入前后的种植体的模样的图。

图15及图16是分别示出通过显示屏显示的植入前与植入后的画面。

图17是概略性示出与本发明相关的孔导件的侧面模样的图。

图18是示例性示出图17的孔导件的平面图。

图19是概略性示出将孔导件340附着于机器人的末端执行器331的模样的图。

图20是用于示例性说明机器人引导方法的流程图。

图21是概念性示出适用与本发明相关的一示例的可追踪位置的手持装置的用于植牙手术的动作追踪***的图。

图22是与本发明相关的可追踪位置的手持装置的立体图。

图23是图22的可追踪位置的手持装置的分解立体图。

图24用立体图示出了与本发明相关的综合型牙科用座椅***。

图25是从另一侧面看图24的牙科用座椅***的样子的立体图。

图26是从地面看图24的牙科用座椅***的样子的立体图。

图27是与本发明相关的另一示例的牙科用座椅***的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明与本发明相关的用于植牙手术的动作追踪***。对于在本说明书及权利要求书范围内使用的用语，不可只限于词典上的含义，而是为了以最佳的方法说明本发明可适当定义并理解。

参照图1，与本发明相关的用于植牙手术的动作追踪***100包括如下的要素：所述要素为在利用诸如手机400等的手术工具4对于患者10的手术对象部位20执行植牙手术的期间，实时追踪患者10的活动或者手术对象部位20的位置或者方向的变化并提供给手术人员等，可便于及准确进行手术。作为这种要素，有底座101、具有传感器120与夹具130的感应单元110、显示屏160、电脑断层成像装置170及控制部180等。

植牙手术包括如下的过程：根据手术计划，利用手机400在手术对象部位20中按照顺序在牙槽骨进行穿孔来***种植体50。电脑断层成像装置170利用于在植入种植体之前确认患者10及手术对象部位20并制定手术计划，也可在手术之后，如下所述，利用于确认与手术计划对比的分析结果。

为了能够感应患者10的活动及在手术过程中手术对象部位20的位置或者方向的变化，本用于植牙手术的动作追踪***100包括底座101与感应单元110，所述底座101产生电磁场(EM)，所述感应单元110用于感应底座101的电磁场。底座101可设置在可感应患者10的动作的半径(例如，750㎜)以内。感应单元110附着于患者10的口腔内的手术对象部位20的周边，具有传感器120，以感应从底座101产生的电磁场。为使传感器120能够坚固地固定在患者10的口腔内，传感器120通过夹具130固定在牙齿(图1)或者传感器120可直接固定在牙齿。这种感应单元110在患者10的牙弓中通过粘合工具150附着于从手术对象部位20间隔预定距离的牙齿。此时，预定距离是在植入时需要手机400钻孔的区间，考虑手术人员的手术过程可设定为不妨碍手术的距离。

为了能够在手术过程中提供各种视觉性信息或者手术状况而设置显示屏160。然后，本***100包括控制部180，所述控制部180从传感器120接收测量信号，并计算手术对象部位20的位置及方向的变化量来通过显示屏160输出。控制部180从传感器120接收信号(POS)，对于传感器120的活动M1以X、Y、Z、翻滚(Roll)、间距(Pitch)、偏航(Yaw)值的形式提供变化量的计算结果。这种控制部180的计算结果通过显示屏160提示，例如，为了在通过电脑断层成像的影像计划的种植体的位置及方向实时反映计算的位置及方向的变化量，使用传感器120的基准值与经过整合过程的结果。

利用如此获取的患者10的动作信息，本用于植牙手术的动作追踪***100使用引导软件或者程序可给手术人员准确引导植牙手术位置。

作为根据本发明的一实施例，在用于植牙手术的动作追踪***中，利用机器人300与孔导件340可实现种植体引导。对此，将利用图17至图20，在之后进行说明。

另外，作为本发明的另一实施例，在用于植牙手术的动作追踪***可适用可追踪活动M2的手持装置400。对此，将利用图21至图23，在之后进行说明。

另外，作为本发明的其他一实施例，在用于植牙手术的动作追踪***中可适用综合型座椅单元***500。对此，将利用图24至图27，在之后进行说明。

图2至图4示出了与本发明相关的传感器120。传感器120可以是被外壳121包围的形态，所述外壳121具有电线连接部122，所述电线连接部122用于与控制部180电连接。在外壳121的内部设置装贴有磁传感器125的电路板124。

在外壳121的外侧配置有多个珠子123、123a、123b、123c，以在电脑断层成像时可提供可与生物体区分的影像图案。珠子123、123a、123b、123c可形成为具有磁性的金属圆珠形状。据此，在进行电脑断层成像的情况下，在用HU(亨斯菲尔德单位)值表示的黑色～白色的图像中通过与生物体(浅或深灰色)区分的颜色(例如，白色)可识别珠子123、123a、123b、123c的位置与形状。此时，如图3所示，在从平面上看附着于电路板124底面的磁传感器125时，三个珠子123a、123b、123c可等间距配置成三角形形状，并且对于磁传感器125可形成预定的高度差。为了减少磁干扰，三个珠子123a、123b、123c可配置在保护传感器120、120'(参照图8)的外壳121的表面。通过珠子123、123a、123b、123c生成平面及坐标轴，因此检测传感器的位置或者与手术前后的坐标进行比较可进行整合。

为了在将传感器120直接附着于牙齿的情况下提高对牙齿的附着力，在外壳121可形成凹凸或者孔等的形状，以增加接触面积。

如图5至图7所示，传感器120配置在大致“n”字形状的夹具130上。这种夹具130包括：相互间隔的第一侧壁部131与第二侧壁部132；连接第一侧壁部131与第二侧壁部132之间的头部133。为了对于牙齿固定夹具130，可使用粘合工具150(参照图1)。粘合工具150可以是包含粘合剂的腻子形态。

在第一侧壁部131及第二侧壁部132可形成狭槽135、136，以使粘合工具150能够渗出。这种狭槽135、136在使用粘合工具150时增加牙齿与夹具130的内面之间的结合面积，因此在固定力方面是有利的。狭槽135、136能够以与对于牙齿加压夹具130的方向平行地延伸。在第一侧壁部131及第二侧壁部132的边缘可形成加固肋134，以提高刚性并便于抓握使用。

在头部133形成贯通孔137、138，以使粘合工具150能够渗出。贯通孔137、138也增加牙齿与夹具130内面之间的结合面积，进而提高固定力。

夹具130或者传感器120的外壳121可用诸如聚碳酸酯的非磁性体形成，可使传感器120不被电磁场所影响。

如图5至图7所示，本示例的感应单元110为，传感器120配置在夹具130的头部133(水平夹具)。

图8至图10示出了具有另一类型的夹具130’的感应单元110’。在本示例中，夹具130’具有第一侧壁部131’与第二侧壁部132’及连接第一侧壁部131’与第二侧壁部132’之间的头部133’的这一点及作为用于提高附着性的形状具有狭槽136’与贯通孔137’及加固肋134’的这一点是共同的。相反地是，不同于上述的示例，本示例的感应单元110’为传感器120’配置在第一侧壁部131’(垂直夹具)。

如上所述，根据传感器120、120’针对于夹具130、130’的位置或者方向，感应单元110、110’可分类为多种种类。另外，如图5至图7所示，若第一侧壁部131与第二侧壁部132是平行的形态，则如图8至图9所示，第一侧壁部131’与第二侧壁部132’并不平行，而是越向任意一侧变得越窄。

图11是用于说明利用与本发明相关的用于植牙手术的动作追踪***分析植牙结果的方法的流程图。为了分析种植体是否准确植入，首先在手术对象部位20的周边固定上述的感应单元110、110’中的适当的一个(S10)。感应单元110、110’具有传感器120、120’，据此可感应手术对象部位20的位置或者方向的变化。

在将感应单元110、110’固定在患者10的牙齿等之后，通过电脑断层成像装置170可将手术对象部位20与感应单元110、110’一同CT成像(S20)。

通过电脑断层成像获取包括感应单元110、110’的第一影像之后，手术人员制定包括待植入种植体的位置(包括深度及水平位置)与方向的计划，通过用户界面输入手术计划(S30)。控制部180保存手术计划并且通过显示屏160输出该手术计划。

手术人员根据手术计划进行植牙手术。此时，在手术过程中，感应单元110、110’中的传感器120、120’也可提供感应信息，以实时掌握手术对象部位20与手术人员手持的手机的准确的位置或者方向的关系。

在完成手术之后，为了分析待植入的种植体，在通过电脑断层成像装置170在固定感应单元110、110’的状态下实施成像(S40)。在由此获取的第二影像中也包括珠子123a、123b、123c，整合由第二影像的珠子123a、123b、123c形成的坐标轴与平面与由第一影像中的珠子123a、123b、123c形成的坐标轴及平面(S50)。据此，如图12所示，可进行手术计划的种植体40与手术之后的种植体50之间的比较分析。

然后，按种类实施第二影像中的手术计划的种植体40与手术之后的种植体50的比较并通过显示屏160输出(S60)。图13及图14是关于本发明示出为了按照分析种类显示测量对象而示例的植入前后的种植体的模样的图。手术计划的种植体40与植入后的种植体50全部通过电脑断层成像具有三维的位置与方向，对此通过感应单元110、110’从基准点可求得准确的值。植牙结果的分析种类可包括如下的四种。

(1)角度偏差

可测量手术计划的种植体40的中心轴与植入后的种植体50的中心轴在三维上的角度291，将该分析结果显示于画面或者保存，进而可确认与手术计划的差异。

(2)矢状深度

可测量手术计划的种植体40中心轴的上端与植入后的种植体50中心轴的上端之间的垂直距离294，将该分析结果显示于画面或者保存，进而可确认与手术计划的差异。这种距离294可以是比手术计划植入多深或者多浅的参考信息。

(3)冠状偏移

可测量手术计划的种植体40中心轴的上端与植入后的种植体50中心轴的上端之间的三维距离292，将该分析结果显示于画面或者保存，进而可确认与手术计划的差异。

(4)根尖偏移

可测量手术计划的种植体40的中心轴的下端与植入后的种植体50的中心轴的下端之间的三维距离293，将该分析结果显示于画面或者保存，进而可确认与手术计划的差异。

如上所述，按照分析种类对比手术计划的种植体40与植入后的种植体50，据此可精确且准确地确认植牙手术状态。

图15及图16是作为与本发明的相关的一示例分别示出通过显示屏显示的植入前与植入后的画面。

在本示例中，在画面260、260’内通过多个分割画面261A、261A’、261B、261B’、261C、261C’、261D、261D’可个别确认手术前的计划与手术后的种植体的状态。除此之外，在画面内可一次性或者个别从横截面、矢状面、冠状面的观点通过距离或者角度提示植入计划的种植体40与植入后的种植体50的位置或者方向的错位。如此，在以固定感应单元110、110’的状态分别在植入前后进行电脑断层成像，经过影像整合比较手术计划的种植体40与手术后的种植体50，可按照分析种类获取准确的测量及分析结果，在进行植牙的植入培训或者手术测试的情况下，进行植入前后的评估及验证时能够客观且准确确认。

控制部180利用来自传感器120的信号，计算传感器120的位置及变化，据此可施加控制信号，用于连接于机器人300的孔导件340的活动M2。在机器人300安装孔导件340，可针对手术对象部位20引导诸如手机400的手术工具4的位置与方向。孔导件340作为可拆卸于机器人300的末端执行器的形态，如后所述，在端部引导诸如钻头尖端的手术工具4的位置及进入方向，根据机器人300的运行追踪患者10的活动M1(参照图1)，即使在手术中患者10的姿势或者活动发生变化，也可引导相对应的孔导件340的移动M2(参照图1)，以执行准确的手术引导。

图17是概略性示出与本发明相关的孔导件的侧面模样的图；图18是示例性示出图17的孔导件的平面图；图19是概略性示出将孔导件340附着于机器人的末端执行器331的模样的图。

如这些附图所示，孔导件340形成为包括安装部341与引导部342的形态，所述安装部341用于安装在机器人300的末端执行器331，所述引导部342形成在安装部341的端部并且形成有孔。如图18的(a)～(c)所示，孔导件340、340’、340”可形成有多种，以根据待植入的固定器的尺寸进行选择。例如，相比于图18(a)的在孔导件340的引导部342形成的的孔343的直径，在图18(b)的孔导件340’的引导部342’形成的孔343’及在图18(c)的孔导件340”的引导部342”形成的孔343”依次变小。这种孔导件340、340’、340”可形成为可适用于相互不同的患者的通用的相同形态。另外，对于孔导件340、340’、340”，相比于按照患者单独制作使用导件的情况，减少植牙手术的步骤，在经济方面也可节省成本。

如图17至图19所示，引导部342、342’、342”可形成为套筒形状，可引导手术人员的手术工具的进入方向。为了另外手术中的引导或者对于错误位置选定进行警告，引导部342、342’、342”可具有可提供视觉指示的灯或者显示元件。为此，在手机400等可构成为感应来自底座101的磁场，可追踪手机400的准确位置。

图20是用于示例性说明机器人引导方法的流程图。

首先，若对于口腔进行CT影像成像之后，手术人员基于CT影像掌握口腔结构，并制定种植体植入计划，则由控制部接收该计划(S310)。植入计划可以是用于植入种植体40的位置或者方向相关信息，对于该信息通过显示屏160的用户界面输入，并且可通过控制部180保存。

然后，若手术人员根据计划的种植体40选择合适尺寸的孔导件340并紧固于末端执行器331则，控制部180确认及接收紧固的孔导件340的信息(S320).

为了引导植牙手术，将用于追踪患者动作的传感器120设置在患者的口腔，并设定基准位置。作为具体的一方法，在引导程序根据患者的动作进行孔导件340的位置及方向的计算工作。为使种植体植入计划位置及方向与孔导件340的中心的位置及方向实际上相同而配置机器人300的末端执行器331。即使患者10持续做动作，也确认是否保持引导功能，确认之后若没有异常，则开始植牙手术。此时，孔导件340的引导部342中心是待设置种植体50的部分，手术人员实时判断孔导件340的同时进行手术。在该过程中，接收由传感器120感应的结果(S330)，并且控制机器人300以根据因为患者的动作而发生的位置及方向的变化实时移动孔导件340(S340、S350)。若完成种植体植入，则将孔导件340移动至原位(S360)，结束植牙手术。

通过这种方法，不论患者的活动或者动作，手术人员都可通过机器人引导实时应对调节出手术工具的准确位置与方向。

图21是概念性示出适用与本发明相关的一示例的可追踪位置的手持装置的用于植牙手术的动作追踪***的图；图22是与本发明相关的可追踪位置的手持装置的立体图；图23是图22的可追踪位置的手持装置的分解立体图。

为了植牙手术步骤的各种操作，可追踪位置的手持装置400包括具有诸如DC马达或者气动马达的驱动要素415的主体部410。在主体部410的前端配置工具安装部420，用于安装钻头等的工具425。为了控制驱动要素415的运行或者速度等，主体部410可与控制部180电连接，为了喷水，可通过软管与供水器60连接。

在主体部410的后端安装有与本发明相关的感应模块450。感应模块450包括感应部460与间隔夹具470，所述感应部460在空间上间隔于驱动要素415配置，所述间隔夹具470对于主体部410支撑感应部460。间隔夹具470具有支撑部471、结合部475及空间延伸部478，所述支撑部471固定感应部460，所述结合部475结合于主体部410，所述空间延伸部478连接支撑部471与结合部475之间。

感应部460可包括磁场传感器。若感应部460感应来自底座101的磁场，将感应结果发送于控制部180，则控制部180通过计算掌握并追踪手持装置400的位置及姿势，并且通过显示屏160进行视觉性显示或者可给手术人员提供所需的反馈或者警告。

如图22所示，主体部410可形成为以第一轴X1方向延伸的形态，工具安装部420可形成为使工具425朝向第二轴X2方向。感应部460可具有用于设定基准的单独的第三轴X3。此时，空间延伸部478具有感应部460沿着第一轴X1方向从驱动要素415间隔第一偏移d1左右并且对于第一轴X1间隔第二偏移d2左右的长度与方向。结果，对于驱动要素415可明显减少电磁场干扰带来的影响，并且也不会与连接于主体部410的电线等的连接要素的配置冲突。

作为一实施例，感应部460可配置在由第一轴X1与第二轴X2形成的平面上。这意味着从手持主体部410的手术人员的立场来看感应部460的间隔配置不会带来不便。作为与此不同的一示例，为使感应部460对于由第一轴X1与第二轴X2形成的平面构成预定的角度，结合部475能够以旋转已选择的角度的状态结合于主体部410。在针对主体部410改变间隔夹具470的角度的情况下，通过在开始手术之前进行基准点设定操作可调整为已变更的基准点。如图23所示，结合部475可形成为***于主体部410的环形状。

如图23所示，支撑部471可形成为后方开放的形态，以从主体部410看时可使连接感应部460的电线从后方连接。对于间隔夹具470，在制造方面，将支撑部471、结合部475及空间延伸部478形成一体，进而制造简单，并且可节省成本。此时，优选为，构成间隔夹具470的支撑部471、结合部475及空间延伸部478与主体部410的外壳等全部都用没有磁性的材料(例如，树脂、钛等)形成。

如此，通过间隔夹具470实现感应部460充分间隔于驱动要素415的状态，因此可将电磁场带来的干扰最小化，并且也可避免针对于把持主体部410的手术人员的工作效率的阻碍。

图24用立体图示出了与本发明相关的综合型牙科用座椅***500；图25是从另一侧面看图24的牙科用座椅***500的样子的立体图；图26是从地面看图24的牙科用座椅***500的样子的立体图。

如这些图所示，与本发明相关的牙科用座椅***500包括座椅部510与机器人540，所述座椅部510可调节患者的坐姿或者躺姿，所述机器人540用于辅助手术人员的手术。在这些附图中也可具有为了手术或者治疗可附加的各种功能单元，例如手机、气体或者水供应装置、吸引装置等，这些在本实施例的要旨上被省略了。

座椅部510被支撑在下部的座椅底座520上，可包括：座椅主体512、靠背513、头枕514及驱动装置(未示出)，所述座椅主体512可保持或者调节患者的坐姿或者以任意角度躺下的状态，所述驱动装置用于驱动这些。在座椅底座520的下面配置多个第一接地部525，用于在地面支撑座椅部510。

在座椅部510的一侧安装机器人540，所述机器人540对于患者的手术对象部位基于位置活动机械臂541，进而可辅助手术。在机器人540的下部配置机器人底座550，所述机器人底座550可支撑机器人540。在机器人底座550的下部包括用于被支撑在地面上的多个第二接地部555。在机器人540与机器人底座550之间可配置有第一间隔部545，所述第一间隔部545用于在设置时调节机器人540的位置。根据辅助手术的步骤，在机械臂541的端部可安装各种末端执行器543。

座椅底座520与机器人底座550之间通过连接部560连接，据此座椅部510与机器人540形成一体。连接部560从座椅底座520的下部延伸来连接于机器人底座550。根据图24至图26，连接部560位于座椅底座520的下端。在连接部560可包括紧固部565，用于紧固并结合座椅底座520与机器人底座550。这种连接部560连接座椅底座520与机器人底座550来固定座椅底座520与机器人底座550的位置关系，容易设定用于运行机器人540的基准位置，并且可节省因为单独设置座椅部510与机器人540而产生的手术前准备的所需时间。

在座椅部510的一侧设置有底座570，所述底座570可在患者的外部生成感应部的感应对象的能量场。底座570可包括可生成磁场的磁场生成部。

图27是与本发明相关的另一示例的牙科用座椅***500’的立体图。本示例的牙科用座椅***500’也是通过连接部560将被座椅底座520支撑的座椅部510与被机器人底座550支撑的机器人540一体化。另外，牙科用座椅***500’还包括设置在机器人底座550的显示屏580。显示屏580可显示手术人员植入种植体时植入位置及方向或者植入进行状况的信息。

显示屏580被平衡臂581支撑，所述平衡臂581为一端固定在机器人底座550，而另一端结合于显示屏580，以使显示屏580可改变位置及姿势。此时，平衡臂581可包括一个或者多个连接部件及弹簧构件。这种平衡臂581通过至少一个第二间隔件585可调节位置或者高度。被平衡臂581支撑的显示屏580为针对活动可提供延展性，并且可降低在手术过程中手术人员的肉体疲劳。

根据这种本实施例的综合型牙科用座椅***，作为通过连接座椅底座与机器人底座之间的连接部将供患者坐下的座椅部与辅助手术的机器人一体化的结构，无需体积大的机器人底座，而且也可简单设置手术室。另外，通过一体型结构在初期准备时营造可引导患者的大致位置及机器人可引导的手术环境，则无需在每次手术时重新布置手术环境，因此缩短植牙手术时间，并且可降低护士及指导医师的肉体疲劳。

如上说明的用于植牙手术的动作追踪***为，不限定适用已说明的实施例的结构与方法。所述实施例也可以是各个实施例的全部或者一部分选择性组合而成，以实现作为可代替的同等物的各种变形。

Claims (27)

1.一种用于植牙手术的动作追踪***，包括：

底座，产生电磁场；

感应单元，附着于手术对象部位的周边，并且包括传感器，感应从所述底座产生的电磁场；及

控制部，从所述传感器接收测量信号，并且计算所述手术对象部位的位置及方向的变化量来通过显示屏输出；

其中，所述感应单元为，在患者的牙弓中通过粘合工具附着于间隔于所述手术对象部位的牙齿，根据所述传感器的位置或者方向分类为多种种类。

2.根据权利要求1所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述感应单元包括夹具，

所述夹具形成为内侧面包围牙齿，而外侧面配置所述传感器。

3.根据权利要求2所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述夹具包括第一侧壁部与第二侧壁部及头部，所述头部连接所述第一侧壁部与第二侧壁部；

根据所述感应单元的类型，所述传感器位于在所述第一侧壁部、所述第二侧壁部及所述头部中选择的至少一个。

4.根据权利要求3所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

在所述第一侧壁部及所述第二侧壁部中至少任意一个包括狭槽，以使所述粘合工具渗出。

5.根据权利要求3所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

沿着所述第一侧壁部及所述第二侧壁部的边缘形成加固肋。

6.根据权利要求3所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，包括：

多个贯通孔，形成在所述头部，并且使所述粘合工具渗出。

7.根据权利要求3所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述感应单元的类型包括所述第一侧壁部与所述第二侧壁部平行的形态与不平行的形态。

8.根据权利要求3所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述夹具用非磁性体形成。

9.根据权利要求1所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述传感器包括外壳，所述外壳通过所述粘合工具直接附着于牙齿。

10.根据权利要求1所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述粘合工具包括包含粘合剂的腻子。

11.根据权利要求1所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，还包括：

电脑断层成像装置，成像所述手术对象部位及所述感应单元；

所述传感器包括多个金属珠子，所述金属珠子具有磁性，以在通过所述电脑断层成像装置成像的影像中检测所述传感器的位置。

12.根据权利要求11所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述控制部为，

对于在固定所述感应单元的状态下电脑断层成像的影像，在计划的种植体的位置及方向反映在所述患者活动的情况下通过所述传感器的测量信号计算的所述手术对象部位的位置及方向的变化量来输出。

13.根据权利要求11所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述控制部为，

在固定所述感应单元的状态下电脑断层成像的第一影像、在所述第一影像包括待植入的种植体的位置与方向的手术计划及手术后固定所述感应单元的状态下电脑断层成像的第二影像中，以所述感应单元为准在所述第二影像整合所述手术计划，通过所述显示屏提供将所述第二影像中的手术后种植体与所述手术计划的比较结果。

14.根据权利要求1所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，包括：

机器人，基于所述控制部的计算结果，通过所述控制部的控制信号根据手术计划运行；及

孔导件，可拆卸地形成在所述机器人，针对所述手术对象部位引导手术工具的位置与方向。

15.根据权利要求14所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述孔导件包括：

安装部，用于安装在所述机器人的末端执行器；及

引导部，形成在所述安装部的端部并且形成有孔。

16.根据权利要求15所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述引导部形成为套筒形状，以引导手术人员的手术工具的进入方向。

17.根据权利要求1所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，包括：

主体部，具有产生电磁场的驱动要素；

工具安装部，使工具安装在所述主体部的前端；

感应部，为了追踪所述工具的位置，感应空间上的配置位置；及

间隔夹具，在一端形成固定所述感应部的支撑部，在另一端形成结合于所述主体部的结合部，保持在空间上对于所述驱动要素间隔所述感应部的状态。

18.根据权利要求17所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述间隔夹具包括空间延伸部，所述空间延伸部连接所述支撑部与所述结合部之间。

19.根据权利要求18所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述主体部以第一轴(X1)方向延伸，所述工具朝向第二轴(X2)方向形成；

所述感应部配置在由所述第一轴(X1)与所述第二轴(X2)形成的平面上。

20.根据权利要求19所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

为使所述感应部对于由所述第一轴(X1)与所述第二轴(X2)形成的平面形成预定角度，所述结合部对于所述主体部以旋转已选择的角度的状态结合。

21.根据权利要求20所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述结合部形成为***于所述主体部的环形状。

22.根据权利要求18所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述空间延伸部具有所述感应部沿着所述第一轴(X1)方向从所述驱动要素间隔第一偏移(d1)左右并且对于所述第一轴(X1)间隔第二偏移(d2)左右的方向与长度。

23.根据权利要求1所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，还包括：

座椅部，调节患者的姿势；

座椅底座，支撑所述座椅部；

机器人，对于所述患者的手术对象部位，基于位置移动机械臂来辅助手术；

机器人底座，支撑所述机器人；及

连接部，连接于所述座椅底座与所述机器人底座，将所述座椅部与所述机器人一体化。

24.根据权利要求23所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述座椅底座包括用于被支撑在地面上的多个第一接地部；

所述机器人底座包括用于被支撑在地面上的多个第二接地部。

25.根据权利要求23所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，还包括：

第一间隔部，配置在所述机器人与所述机器人底座之间。

26.根据权利要求23所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述显示屏被平衡臂支撑，所述平衡臂一端固定在所述机器人底座，而另一端结合于所述显示屏，以使所述显示屏可改变位置及姿势。

27.根据权利要求26所述的用于植牙手术的动作追踪***，其特征在于，

所述平衡臂被至少一个第二间隔件支撑。