用于使用运动学数据增强的牙植入手术的系统、方法和装置与流程

本技术大体上涉及牙植入手术。

背景技术：

1、牙植入手术可涉及用金属柱替换牙根和/或用人造牙齿(也称为植入牙帽)替换损坏或缺失的牙齿，所述人造牙齿的外形和作用如同实际牙齿一样，以提供对于假牙或齿桥的更持久和/或美观的替代方案。规划手术过程以放置植入体通常需要外科医生考虑患者生理上的若干变量。举例来说，当选择待使用的植入体的类型、大小、深度和/或角度定向时，可能想要考虑患者的骨结构、牙龈、周围牙齿和/或其它。

技术实现思路

1、本公开描述手术规划系统(在本文中被称作“系统”)及使用其进行牙植入手术的方法。具体地说，在一些实施例中，且更确切地说，涉及使用从捕捉患者颌部的运动导出的运动学数据增强的牙植入手术。在一些实施例中，系统包括连接到计算机系统的颌部运动跟踪子系统，所述计算机系统配置有手术规划软件。根据一些实施例，颌部运动跟踪系统可连接到计算机系统，所述计算机系统联网到配置有手术规划软件的远程计算机系统。在一些实施例中，颌部运动跟踪子系统包括检测器、具有跟踪标记器的可穿戴头戴装置以及经配置以记录来自检测器的数据的软件。在一些实施例中，运动跟踪系统可仅包括检测器。在一些实施例中，颌部运动跟踪系统用于捕捉患者颌部运动(例如，通过记录视频)且使用所捕捉运动来构造表示患者颌部的运动的运动学数据。在一些实施例中，所构造的运动学数据可用于呈现患者颌部的运动的视觉表示，以辅助外科医生选择和定位潜在植入目标。在一些实施例中，计算机系统可进一步经配置以计算用于植入体放置的优化参数，包含但不限于植入体的深度、相对于骨的角度、大小等。

2、在一些实施例中，计算机系统可经配置以输出可3d打印模型，所述可3d打印模型可用于制造用于引导手术的手术导板。在一些实施例中，计算机系统可直接或通过网络连接到3d打印机。在一些实施例中，计算机系统可经配置以输出用于与手术导航系统一起使用的经导航手术规划。在一些实施例中，计算机系统可直接或通过网络连接到手术导航系统。在一些实施例中，系统可与外部系统兼容以输出经导航手术规划。

3、出于此概述的目的，本文中描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应理解，不一定可根据本发明的任何特定实施例实现所有此类优点。因此，举例来说，本领域的技术人员将认识到，本发明可按实现如本文所教示的一个优点或一组优点的方式实施或进行，而不必实现如本文中可能教示或表明的其它优点。

4、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种用于口腔手术规划的计算机实施方法，所述计算机实施方法包含：通过计算系统接收患者简档，其中患者简档包含：患者解剖数据，其中患者解剖数据包含患者的上颌骨或下颌骨的一个或多个模型；以及与患者的颌部的移动相关联的运动学数据；通过计算系统，至少部分地基于所接收的患者简档识别用于牙植入体的一个或多个候选位点；以及通过计算系统，至少部分地基于所识别的一个或多个候选位点和运动学数据产生一个或多个牙植入体参数。

5、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其中患者简档包含骨体积、骨密度、相对骨密度、神经位置或窦位置中的一个或多个的任何组合。

6、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其进一步包含：通过计算系统，确定所提出的牙冠几何形状；通过计算系统，至少部分地基于运动学数据确定函数锥的指示；通过计算系统，至少部分地基于患者简档和所提出的牙冠几何形状确定一个或多个牙冠接触点；通过计算系统，至少部分地基于一个或多个牙冠接触点产生约束图；通过计算系统，至少部分地基于约束图选择植入体模型；以及通过计算系统，至少部分地基于约束图和植入体模型产生修改后的植入体模型。

7、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其进一步包含：通过计算系统，确定所提出的牙冠几何形状；通过计算系统，至少部分地基于运动学数据自动确定函数锥的指示；通过计算系统，至少部分地基于患者简档自动确定一个或多个牙冠接触点；以及通过计算系统，至少部分地基于牙冠接触点自动选择植入体模型。

8、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其中产生修改后的模型包含最小化牙植入体上的一个或多个应力。

9、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其中识别用于牙植入体的一个或多个候选位点包含将患者的上颌骨或下颌骨的一个或多个模型与一个或多个参考模型进行比较。

10、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其中识别用于牙植入体的一个或多个候选位点包含自动分析患者的骨，以确定以下各项中的一个或多个的任何组合：牙弓、齿间间隔、骨体积和相对骨密度。

11、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其中一个或多个牙植入体参数包含以下各项中的一个或多个的任何组合：牙植入体相对于骨表面的位置、植入体类型、植入体材料、埋深、相对于骨表面的植入体角度、植入体大小、牙冠大小和牙冠几何形状。

12、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其中牙冠大小和牙冠几何形状中的至少一个至少部分地基于患者的假体投影、假体牙齿或现有牙齿。

13、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其进一步包含：通过计算系统，基于患者简档确定一个或多个候选位点所具有的骨体积或骨密度不足以执行植入过程。

14、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其中确定一个或多个牙植入体接触点包含至少部分地基于函数锥的指示和患者解剖结构确定在颌部运动的一个或多个阶段的接触，其中颌部运动包含所记录的运动、模拟运动或这两者。

15、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其中选择植入体模型包含使用人工智能引擎从模型数据库选择预配置模型。

16、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其中产生植入体参数包含：将患者数据提供到人工智能模型，所述人工智能模型经配置以产生植入体参数。

17、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其进一步包含：通过计算系统，接收手术结果的指示；以及通过计算系统，使用所接收的手术结果的指示来重新训练人工智能模型。

18、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其进一步包含：向用户提供用于修改一个或多个植入体参数的界面。

19、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其进一步包含：产生手术导板，其中手术导板包含可在手术过程期间使用的导板的3d模型。

20、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其进一步包含将手术导板提供到3d打印机。

21、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其进一步包含产生手术导航规划。

22、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种计算机实施方法，其进一步包含提供可视化和交互界面。

23、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其包含：计算系统，其包含：计算机可读存储媒体，其具有用其实施的程序指令；以及一个或多个处理器，其经配置以执行程序指令以使计算系统：接收患者简档，其中患者简档包含：患者解剖数据，其中患者解剖数据包含患者的上颌骨或下颌骨的一个或多个模型；以及与患者的颌部的移动相关联的运动学数据；至少部分地基于所接收的患者简档识别用于牙植入体的一个或多个候选位点；以及至少部分地基于所识别的一个或多个候选位点和运动学数据产生一个或多个牙植入体参数。

24、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中患者解剖数据包含患者的上颌骨或下颌骨的一个或多个模型。

25、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中患者简档包含骨体积、骨密度、相对骨密度、神经位置或窦位置中的一个或多个的任何组合。

26、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中程序指令进一步包含指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使计算系统：确定所提出的牙冠几何形状；至少部分地基于运动学数据确定函数锥的指示；至少部分地基于患者简档和所提出的牙冠几何形状确定一个或多个牙冠接触点；至少部分地基于一个或多个牙冠接触点产生约束图；至少部分地基于约束图选择植入体模型；以及至少部分地基于约束图和植入体模型产生修改后的植入体模型。

27、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中程序指令进一步包含指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使计算系统：确定所提出的牙冠几何形状；至少部分地基于运动学数据自动确定函数锥的指示；至少部分地基于患者简档自动确定一个或多个牙冠接触点；以及至少部分地基于牙冠接触点自动选择植入体模型。

28、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中产生修改后的模型包含最小化牙植入体上的一个或多个应力。

29、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中识别用于牙植入体的一个或多个候选位点包含将患者的上颌骨或下颌骨的一个或多个模型与一个或多个参考模型进行比较。

30、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中识别用于牙植入体的一个或多个候选位点包含自动分析患者的骨，以确定以下各项中的一个或多个的任何组合：牙弓、齿间间隔、骨体积和相对骨密度。

31、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中一个或多个牙植入体参数包含以下各项中的一个或多个的任何组合：牙植入体相对于骨表面的位置、植入体类型、植入体材料、埋深、相对于骨表面的植入体角度、植入体大小、牙冠大小和牙冠几何形状。

32、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中牙冠大小和牙冠几何形状中的至少一个至少部分地基于患者的假体投影、假体牙齿或现有牙齿。

33、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中程序指令进一步包含指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使计算系统：基于患者简档确定一个或多个候选位点所具有的骨体积或骨密度不足以执行植入过程。

34、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中确定一个或多个牙植入体接触点包含至少部分地基于函数锥的指示和患者解剖数据确定在颌部运动的一个或多个阶段的接触，其中颌部运动包含所记录的运动、模拟运动或这两者。

35、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中选择植入体模型包含使用人工智能引擎从模型数据库选择预配置模型。

36、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中程序指令进一步包含指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使计算系统：将患者数据提供到人工智能模型，所述人工智能模型经配置以产生植入体参数。

37、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中程序指令进一步包含指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使计算系统：接收手术结果的指示；以及使用所接收的手术结果的指示来重新训练人工智能模型。

38、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中程序指令进一步包含指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使计算系统：向用户提供用于修改一个或多个植入体参数的界面。

39、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中程序指令进一步包含指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使计算系统：产生手术导板，其中手术导板包含可在手术过程期间使用的导板的3d模型。

40、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中程序指令进一步包含指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使计算系统将手术导板提供到3d打印机。

41、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中程序指令进一步包含指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使计算系统产生手术导航规划。

42、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其中程序指令进一步包含指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时使计算系统提供可视化和交互界面。

43、在一些方面，本文中所描述的技术涉及一种口腔手术规划系统，其进一步包含：颌部运动跟踪头戴装置；以及颌部运动跟踪检测器。

44、所有这些实施例均意图在所公开的本发明的范围内。对于本领域的技术人员来说，这些和其它实施例将从参考附图的以下详细描述变得显而易见，本发明不限于所公开的任何特定实施例。

45、出于此概述的目的，本文中描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应理解，不一定可根据本发明的任何特定实施例实现所有此类优点。因此，举例来说，本领域的技术人员将认识到，本发明可按实现如本文所教示的一个优点或一组优点的方式实施或进行，而不必实现如本文中可能教示或表明的其它优点。