牙根管内实时导航系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了牙根管内实时导航系统，包括三维数据获取模块；还包括安装在治疗器械上的电生理反馈装置，以及与该电生理反馈装置连接的距离测算装置；还包括力学反馈装置，以及与该力学反馈装置连接的力矩测算装置；还包括显示模块，用于显示根管系统空间结构三维模型，并根据实时测定的长度参数在三维模型上显示牙根管治疗器械在牙根管内的实时位置，同时显示力矩参数的方向，以及当前牙根管治疗器械的尖端所接触的根管壁的硬度参数。本发明专利技术还同时公开了一种牙根管内实时导航方法。本发明专利技术减少使用者对操作手感和临床经验的依赖，降低精细根管治疗的技术门槛，有效提高治疗的精确性和有效性。

Real time navigation system and method in root canal

The invention discloses a real-time root canal navigation system, including a three-dimensional data acquisition module, an electrophysiological feedback device mounted on a therapeutic instrument and a distance measuring device connected with the electrophysiological feedback device, a mechanical feedback device and a torque measuring device connected with the mechanical feedback device. A display module is also included for displaying the three-dimensional model of the spatial structure of the root canal system, and displaying the real-time position of the root canal treatment instruments in the root canal on the three-dimensional model according to the real-time measured length parameters, and displaying the direction of the torque parameters, as well as the hardness of the root canal wall contacted by the tip of the current root canal treatment instruments. Parameters. The invention also discloses a real-time navigation method in the root canal. The invention reduces the user's dependence on the operation feeling and clinical experience, lowers the technical threshold of fine root canal therapy, and effectively improves the accuracy and effectiveness of treatment.

【技术实现步骤摘要】
牙根管内实时导航系统及方法
本专利技术涉及牙科设备
，具体涉及一种牙根管内实时导航系统及方法。
技术介绍
根管治疗技术是最重要的口腔临床诊疗技术，是牙髓病和根尖周病患牙保存修复的基础。成功的根管治疗取决于术者对牙根形态和根管系统内部解剖的全面了解和掌握。然而，成人牙齿的牙根形态和根管系统解剖结构极为复杂，形态不规则且存在大量的变异和吻合支。由于根管系统的复杂性，常规方法下根管治疗的成功率只有80％左右。精确了解牙根及根管系统的解剖形态和组织结构，是临床根管治疗和再治疗的难点，也是开展根管精细治疗的关键。近年来，得益于牙科锥形束投照计算机重组断层影像技术(CBCT)和显微根管治疗技术在牙科的逐步推广应用，根管治疗的成功率有了较为明显的提高。相较于传统的牙科X线片的二维图像，CBCT可以在术前获取具有较高空间分辨率(约200μm)的根管三维影像，其准确性接近于透明牙染色、硬组织切片技术等离体牙解剖研究金标准的精度，从而指导术者的临床治疗操作。手术显微设备和器械的发展，也推动了显著根管治疗技术的进步，借助于手术显微设备的充足照明和高倍视野，可以有效提高治疗的精确性和临床效果。但是，应该看到，上述技术的成功应用仍然依赖于操作者丰富的临床经验和熟练的临床操作技巧基础上。CBCT术前三维影像并无法对术者进行术中实时的引导和提示，而仍有赖于术者对拟治疗患牙根管空间结构的深刻理解；显微根管治疗较高的技术门槛也在一定程度上限制了这一技术在临床的推广应用，术者必须经过严格的培训才能较熟练地掌握显微根管技术；此外，术者操作手感和临床经验的欠缺导致的根管侧穿、根管治疗器械折断等医源性损伤仍时有发生。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种牙根管内实时导航系统，减少使用者对操作手感和临床经验的依赖，从而降低精细根管治疗的技术门槛，并有效避免根管侧穿、根管治疗器械折断等并发症的发生，提高治疗的精确性和有效性。牙根管内实时导航系统，包括三维数据获取模块，用于在术前获取拟治疗患牙的根管系统空间结构三维模型；还包括安装在牙根管治疗器械上的电生理反馈装置，以及与该电生理反馈装置连接的距离测算装置，所述距离测算装置用于根据电生理反馈装置反馈的电信号测算所述治疗器械尖端进入患牙的长度参数；还包括安装在牙根管治疗器械上的力学反馈装置，以及与该力学反馈装置连接的力矩测算装置，所述矩测算装置用于根据该力学反馈装置所反馈的电信号测算所述牙根管治疗器械尖端所受的力矩参数，进而测算其所接触的根管壁的硬度参数；还包括显示模块，用于显示根管系统空间结构三维模型，并根据实时测定的长度参数在所述系统空间结构三维模型上显示所述治疗器械在牙根管内的实时位置，同时显示当前所述治疗器械的尖端所接触的根管壁的硬度参数，以及所述力矩参数的方向。通过本专利技术，牙根管治疗器械的使用者术前即可以直观的看到拟治疗患者的根管系统空间结构、详细了解根管的分支、数目、走行及根管长度，可以对治疗情况及预后作出较为全面的评估。术中，通过在三维模型上实时显示牙根管治疗器械在患牙中当前所在根管内的精确定位，对使用者起到了提示的作用，使用者可以判断牙根管治疗器械当前是否处于牙根管分叉或根尖孔，同时显示根管壁硬度、受力方向等物理参数，这些信息都能辅助和实时引导使用者完成根管成形等关键步骤，减少使用者对操作手感和临床经验的依赖，实现根管治疗的可视化操作，从而降低精细根管治疗的技术门槛，有效避免工作长度不准确、根管侧穿、牙根管治疗器械折断等并发症的发生，提高治疗的精确性和有效性，从而提高根管治疗的成功率。本专利技术所述的牙根管治疗器械在患牙中的定位，是把治疗器械尖端进入患牙的长度，等比例的显示在根管系统空间结构三维模型的竖直方向上，也就是说让观看者知道当前进入牙根管的牙根管治疗器械的尖端处在牙根管的哪个深度上，从而可以让使用者关注这个深度上的牙根管具有怎样的结构。进一步，所述显示模块还与手术显微设备相连，所述显示模块还用于同时显示所述手术显微设备输出的画面。手术显微设备可以为根管治疗提供清晰明亮的视野，让使用者可以在清晰明亮的视野下高倍率地观察治疗器械在患牙髓腔及根管口的位置，结合三维模型上显示牙根管治疗器械在牙根管内的实时定位和根管壁硬度、受力方向等参数，从而引导使用者精确、高效地对根管进行预备和成形。进一步，所述显示模块用于，将所述手术显微设备输出的画面、根管系统空间结构三维模型、所述实时位置、所述力矩参数的方向以及所述硬度参数，在同一画面内进行显示。方便使用者的观察，不必再多画面或者多设备间切换。进一步，所述显示模块还与所述治疗器械的控制单元相连，还用于获取所述治疗器械当前的运动参数进行显示。例如镍钛根管机用锉一类的根管治疗器械其本身就有控制单元，并可以感知其自身的运动参数，例如转数等，利用数据接口获取这些数据后在画面上直观的显示，可以让使用者做到心中有数，更准确自如的去操作。进一步，所述根管系统空间结构三维模型，通过对给患者拍摄的牙科锥体束投照计算机重组断层影像或传统断层扫描影像进行三维重建获得。此类断层扫描技术十分成熟，成像精度高，很适合本专利技术的使用场景。本专利技术的另一目的是提供一种牙根管内实时导航方法，包括以下内容：根管系统空间结构三维模型获取步骤：通过三维数据获取模块在术前获取拟治疗患牙的根管系统空间结构三维模型；治疗器械尖端进入患牙的长度参数测算步骤：利用安装在治疗器械上的电生理反馈装置以及与该电生理反馈装置连接的距离测算装置，根据电生理反馈装置反馈的电信号测算所述治疗器械尖端进入患牙的长度参数；治疗器械尖端所受的力矩参数的测算步骤：利用安装在治疗器械上的力学反馈装置以及与该力学反馈装置连接的力矩测算装置，根据该力学反馈装置所反馈的电信号测算所述治疗器械尖端所受的力矩参数以及其所接触的根管壁的硬度参数；显示步骤：通过显示模块显示根管系统空间结构三维模型，并根据实时测定的长度参数在所述系统空间结构三维模型上显示所述治疗器械在牙根管内的实时位置，同时显示所述力矩参数的方向，以及当前所述治疗器械的尖端所接触的根管壁的硬度参数。通过本专利技术，牙根管治疗器械的使用者术前即可以直观的看到拟治疗患者的根管系统空间结构、详细了解根管的分支、数目、走行及根管长度，可以对治疗情况及预后作出较为全面的评估。术中，通过在三维模型上实时显示根管治疗器械在患牙中当前所在根管内的精确定位，对使用者起到了提示的作用，使用者可以判断牙根管治疗器械当前是否处于牙根管分叉或根尖孔，同时显示根管壁硬度、受力方向等物理参数，这些信息都能辅助和实时引导使用者完成根管成形等关键步骤，减少使用者对操作手感和临床经验的依赖，实现根管治疗的可视化操作，从而降低精细根管治疗的技术门槛，有效避免工作长度不准确、根管侧穿、根管治疗器械折断等并发症的发生，提高治疗的精确性和有效性，从而提高根管治疗的成功率。进一步，在显示步骤中，还包括通过显示模块显示手术显微设备输出画面的步骤。手术显微设备可以为根管治疗提供清晰明亮的视野，让使用者可以在清晰明亮的视野下高倍率地观察治疗器械在患牙髓腔及根管口的位置，结合三维模型上显示牙根管治疗器械在牙根管内的实时定位和根管壁硬度、受力方向等物理参数，从而引导使用者精确、高效地对根管进行预备和成形。进一步，还包括，将所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.牙根管内实时导航系统，其特征在于：包括三维数据获取模块，用于在术前获取拟治疗患牙的根管系统空间结构三维模型；还包括安装在牙根管治疗器械上的电生理反馈装置，以及与该电生理反馈装置连接的距离测算装置，所述距离测算装置用于根据电生理反馈装置反馈的电信号测算所述治疗器械尖端进入患牙的长度参数；还包括安装在牙根管治疗器械上的力学反馈装置，以及与该力学反馈装置连接的力矩测算装置，所述矩测算装置用于根据该力学反馈装置所反馈的电信号测算所述牙根管治疗器械尖端所受的力矩参数，进而测算其所接触的根管壁的硬度参数；还包括显示模块，用于显示根管系统空间结构三维模型，并根据实时测定的长度参数在所述系统空间结构三维模型上显示所述治疗器械在牙根管内的实时位置，同时显示当前所述治疗器械的尖端所接触的根管壁的硬度参数，以及所述力矩参数的方向。

【技术特征摘要】
1.牙根管内实时导航系统，其特征在于：包括三维数据获取模块，用于在术前获取拟治疗患牙的根管系统空间结构三维模型；还包括安装在牙根管治疗器械上的电生理反馈装置，以及与该电生理反馈装置连接的距离测算装置，所述距离测算装置用于根据电生理反馈装置反馈的电信号测算所述治疗器械尖端进入患牙的长度参数；还包括安装在牙根管治疗器械上的力学反馈装置，以及与该力学反馈装置连接的力矩测算装置，所述矩测算装置用于根据该力学反馈装置所反馈的电信号测算所述牙根管治疗器械尖端所受的力矩参数，进而测算其所接触的根管壁的硬度参数；还包括显示模块，用于显示根管系统空间结构三维模型，并根据实时测定的长度参数在所述系统空间结构三维模型上显示所述治疗器械在牙根管内的实时位置，同时显示当前所述治疗器械的尖端所接触的根管壁的硬度参数，以及所述力矩参数的方向。2.根据权利要求1所述的牙根管内实时导航系统，其特征在于：所述显示模块还与手术显微设备相连，所述显示模块还用于同时显示所述手术显微设备输出的画面。3.根据权利要求2所述的牙根管内实时导航系统，其特征在于：所述显示模块用于，将所述手术显微设备输出的画面、根管系统空间结构三维模型、所述实时位置、所述力矩参数的方向以及所述硬度参数，在同一画面内进行显示。4.根据权利要求1所述的牙根管内实时导航系统，其特征在于：所述显示模块还与所述治疗器械的控制单元相连，还用于获取所述牙根管治疗器械当前的运动参数进行显示。5.根据权利要求1所述的牙根管内实时导航系统，其特征在于：所述根管系统空间结构三维模型，通过对给患者拍摄的牙科锥体束投照计算机重组断层影像或传统断层扫描影像进行三维重建获得。6.牙根...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊宇，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：重庆,50