一种种植牙器械显示方法及装置、手术机器人及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种种植牙器械显示方法及装置、手术机器人及存储介质，通过将虚拟三维空间内的横断面调整为与种植体模型植入方向相垂直，得到用于显示所述种植牙器械的种植牙器械显示面；根据种植体模型的模型参数确定出种植体外周安全手术区域的安全半径和用于放置种植体的种植窝孔的窝孔半径，窝孔半径小于安全半径；将植体模型的模型中心点投影至植牙器械显示面得到显示中心点，以投影得到的显示中心点为圆心，以窝孔半径和安全半径分别绘制窝孔靶环及安全手术区域靶环；在绘制有窝孔靶环以及安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上显示所述种植牙器械，将窝孔靶环和安全手术区域靶环显示为同心圆，便于在种植牙手术过程中进行观察。中进行观察。中进行观察。

【技术实现步骤摘要】
一种种植牙器械显示方法及装置、手术机器人及存储介质


[0001]本专利技术涉及口腔种植牙
，特别是涉及一种种植牙器械显示方法及装置、手术机器人及存储介质。

技术介绍

[0002]在口腔种植牙手术中，口腔内视野非直视、空间狭小，通常需要借助影像显示实施手术。
[0003]现有技术中，在将种植体植入口腔的过程中，医生通过软件系统导入患者的口腔医学影像，根据医学影像获取牙齿的冠状面图像，在冠状面图像上设置种植体的种植位置，然后由机械臂带动车针在种植体的种植位置处钻孔。上述过程中，为了便于医生观察车针的转孔过程上述软件系统会在冠状面图像上显示车针与种植位置之间的位置关系。
[0004]专利技术人在研究现有技术中发现，在实际应用中由于种植体是倾斜于冠状面放置的，车针的钻孔运动也倾斜于冠状面，在手术过程中医生无法在冠状面上直接观察判断车针的运动，对种植牙手术带来不便，增大了医生的操作难度，容易对患者造成伤害，影响手术效果。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种种植牙器械显示方法及装置、手术机器人及存储介质。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种种植牙器械操作显示方法，包括：获取患者口腔的医学影像信息并在虚拟三维空间内重建所述患者的口腔三维模型；将所述虚拟三维空间内的已确定的横断面调整为与种植体模型植入方向相垂直，得到用于显示所述种植牙器械的种植牙器械显示面；根据所述种植体模型的模型参数确定出种植体外周安全手术区域的安全半径以及用于放置所述种植体的种植窝孔的窝孔半径，所述窝孔半径小于所述安全半径；将所述植体模型的模型中心点投影至所述植牙器械显示面得到显示中心点，以投影得到的显示中心点为圆心，以所述窝孔半径和所述安全半径分别绘制窝孔靶环及安全手术区域靶环；在绘制有所述窝孔靶环以及所述安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上显示所述种植牙器械。
[0007]可选地，所述横断面通过以下方式确定，包括：确定所述种植体模型的顶端中心点；以所述顶端中心点作为所述横断面内部坐标点确定出所述横断面。
[0008]可选地，所述将所述横断面调整为与所述种植体模型植入方向相垂直，得到用于
显示所述种植牙器械的种植牙器械显示面，包括：在所述横断面内部任取一个第一方向向量；以所述第一方向向量为旋转轴，以所述横断面的中心点为旋转中心，将所述横断面旋转至第二方向向量的位置；以所述第二方向向量为旋转轴，以旋转至所述第二方向向量的位置的横断面的中心点为旋转中心，将旋转至所述第二方向向量的位置的横断面旋转至第三方向向量的位置；其中，所述第三方向向量垂直于所述种植体的种植方向的参考方向向量，所述第二向量垂直于所述参考方向向量以及所述第三方向向量。
[0009]可选地，所述种植牙器械为车针。
[0010]可选地，在绘制有所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上显示所述种植牙器械，包括：在种植牙手术过程中，以预设时间间隔获取所述车针的车针尖端在所述虚拟三维空间内的车针方向向量；针对获得的每一车针方向向量，根据该车针方向向量以及所述车针的车针长度或钻孔深度，在绘制有所述窝孔靶环以及所述安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上绘制所述车针的车针姿态。
[0011]可选地，所述钻孔深度通过以下方式计算：在所述虚拟三维空间内，获取与所述种植体轴线垂直且经过所述种植体末端中心点的插入平面，以及所述车针在所述三维空间内的空间位置；根据所述车针的空间位置与所述插入平面交汇区域，确定所述车针与被插入物体之间的交汇中心点；计算所述交汇中心点和车针尖端位置之间的距离，获得所述钻孔深度。
[0012]可选地，所述方法还包括：在所述虚拟三维空间内确定种植体顶端中心点与所述车针尖端之间的尖端误差，以及确定种植体末端中心点与所述车针尖端之间的末端误差；将所述尖端误差与所述末端误差显示在所述种植牙器械显示面上。
[0013]可选地，所述方法还包括：在所述虚拟三维空间内确定所述车针尖端在所述种植体轴线上的车针投影点以及所述车针尖端到所述种植体轴线之间的第一距离；获取所述车针投影点与所述种植体末端中心点之间的第二距离；根据所述车针尖端、所述交汇中心点、所述车针尖端在所述插入平面上的平面投影点所构成的直角三角形，以及所述第二距离、所述第一距离、所述钻孔深度，计算所述交汇中心点与所述种植体末端之间的距离，获得所述车针中部与所述种植体末端之间的误差。
[0014]可选地，所述方法还包括：确定所述种植体顶端中心点到所述车针轴线的第三距离，以及所述种植体顶端中心点到所述车针尖端的第四距离；根据所述种植体顶端中心点、所述车针尖端、所述种植体顶端中心点在所述车针
轴线上的种植体投影点所构成的直角三角形，以及所述第三距离和所述第四距离，计算所述车针尖端与所述植体投影点之间的距离，获得所述深度参数。
[0015]可选地，所述方法还包括：在所述深度参数小于或者等于预设深度参数的情况下，显示警示信息。
[0016]可选地，所述方法还包括：分别比对所述尖端误差、所述末端误差与阈值范围，若所述尖端误差、所述末端误差皆在所述阈值范围内，显示所述窝孔靶环及安全手术区域靶环为目标颜色。
[0017]可选地，所述安全手术区域呈锥形。
[0018]可选地，所述安全区靶环包括外安全靶环和内安全区靶环；其中，所述内安全靶环对应所述安全手术区域的上锥面，所述外安全靶环对应所述安全手术区域的下锥面。
[0019]可选地，所述根据所述种植体模型的模型参数确定出种植体外周安全手术区域的安全半径以及用于放置所述种植体的种植窝孔的窝孔半径，包括：获得所述种植体模型沿轴线剖面的边缘轮廓线，并基于所述边缘轮廓线建立平面坐标系；基于所述边缘轮廓线上的目标像素点，进行直线拟合，得到多条拟合线段，所述目标像素点在所述平面坐标系的纵坐标值非负；基于所述多条拟合线段在所述平面坐标系中横轴上的投影的覆盖关系，对所述边缘轮廓线进行轴向分段，得到轴向的多个种植体模型段；确定所述多个种植体模型段各自对应的种植体参数，并基于所述种植体参数以及预设的种植体模型特征查找表结合插值算法，确定所述多个种植体模型段各自对应的安全区参数。
[0020]第二方面，本专利技术实施例提供了一种种植牙器械操作装置，包括：模型重建模块，用于获取患者口腔的医学影像信息并在虚拟三维空间内重建所述患者的口腔三维模型；显示面获取模块，用于将所述虚拟三维空间内的已确定的横断面调整为与种植体模型植入方向相垂直，得到用于显示所述种植牙器械的种植牙器械显示面；半径计算模块，用于根据所述种植体模型的模型参数确定出种植体外周安全手术区域的安全半径以及用于放置所述种植体的种植窝孔的窝孔半径，所述窝孔孔径小于所述安全半径；靶环生成模块，用于将所述植体模型的模型中心点投影至所述植牙器械显示面得到显示中心点，以投影得到的显示中心点为圆心，以所述窝孔半径和所述安全半径分别绘制窝孔靶环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种种植牙器械显示方法，其特征在于，所述方法包括：获取患者口腔的医学影像信息并在虚拟三维空间内重建所述患者的口腔三维模型；将所述虚拟三维空间内的已确定的横断面调整为与种植体模型植入方向相垂直，得到用于显示所述种植牙器械的种植牙器械显示面；根据所述种植体模型的模型参数确定出种植体外周安全手术区域的安全半径以及用于放置所述种植体的种植窝孔的窝孔半径，所述窝孔半径小于所述安全半径；将所述种植体模型的模型中心点投影至所述种植牙器械显示面得到显示中心点，以投影得到的显示中心点为圆心，以所述窝孔半径和所述安全半径分别绘制窝孔靶环及安全手术区域靶环；在绘制有所述窝孔靶环以及所述安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上显示所述种植牙器械。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述横断面调整为与所述种植体模型植入方向相垂直，得到用于显示所述种植牙器械的种植牙器械显示面，包括：在所述横断面内部任取一个第一方向向量；以所述第一方向向量为旋转轴，以所述横断面的中心点为旋转中心，将所述横断面旋转至第二方向向量的位置；以所述第二方向向量为旋转轴，以旋转至所述第二方向向量的位置的横断面的中心点为旋转中心，将旋转至所述第二方向向量的位置的横断面旋转至第三方向向量的位置；其中，所述第三方向向量垂直于所述种植体的种植方向的参考方向向量，所述第二向量垂直于所述参考方向向量以及所述第三方向向量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横断面通过以下方式确定，包括：确定所述种植体模型的末端中心点；以所述末端中心点作为所述横断面内部坐标点确定出所述横断面。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述种植牙器械为车针。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在绘制有所述窝孔靶环以及安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上显示所述种植牙器械，包括：在种植牙手术过程中，以预设时间间隔获取所述车针的车针尖端在所述虚拟三维空间内的车针方向向量；针对获得的每一车针方向向量，根据该车针方向向量以及所述车针的车针长度或钻孔深度，在绘制有所述窝孔靶环以及所述安全手术区域靶环的种植牙器械显示面上绘制所述车针的车针姿态。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述钻孔深度通过以下方式计算：在所述虚拟三维空间内，获取与所述种植体轴线垂直且经过所述种植体末端中心点的插入平面，以及所述车针在所述三维空间内的空间位置；根据所述车针的空间位置与所述插入平面交汇区域，确定所述车针与被插入物体之间的交汇中心点；计算所述交汇中心点和车针尖端位置之间的距离，获得所述钻孔深度。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述虚拟三维空间内确定种植体顶端中心点与所述车针尖端之间的尖端误差，以及
确定种植体末端中心点与所述车针尖端之间的末端误差；将所述尖端误差与所述末端误差显示在所述种植牙器械显示面上。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述虚拟三维空间内确定所述车针尖端在所述种植体轴线上的车针投影点以及所述车针尖端到所述种植体轴线之间的第一距离；获取所述车针投影点与所述种植体末端中心点之间的第二距离；根据所述车针尖端、所述交汇中心点、所述车针尖端在所述插入平面上的平面投影点所构成的直角三角形，以及所述第二距离、所述第一距离、所述钻孔深度，计算所述交汇中心点与所述种植体末端之间的距离，获得所述车针中部与所述种植体末端之间的误差。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定所述种植体顶端中心点到所述车针轴线的第三距离，以及所述种植体顶端中心点到所述车针尖端的第四距离；根据所述种植体顶端中心点、所述车针尖端、所述种植体顶端中心点在所述车针轴线上的种植体投影点所构成的直角三角形，以及所述第三距离和所述第四距离，计算所述车针尖端与所述植体投影点之间的距离，获得所述深度参数。10.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述深度参数小于或者等于预设深度参数的情况下，显示警示信息。11.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述方法还包括：分别比对所述尖端误差、所述末端误差与阈值范围，若所述尖端误差、所述末端误差皆在所述阈值范围内，显示所述窝孔靶环及安全手术区域靶环为目标颜色。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述安全手术区域呈锥形。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述安全区靶环包括外安全靶环和内安全靶环；其中，所述内安全靶环对应所述安全手术区域的上锥面，所述外安全靶环对应所述安全手术区域的下锥面。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取种植体实物图像，并对所述种植体实物图像进行图像预处理，生成种植体的外观轮廓线图像，所述外观轮廓线图像包括构成所述种植体的外观轮廓线的目标像素点；沿所述外观轮廓线的中轴线对所述外观轮廓线图像中的外观轮廓线进行分段处理，获得多个种植体分段区域；确定每个种植体分段区域各自对应的种植体模型关键参数，所述种植体模型关键参数至少包括：分段区域的长度、分段区域的螺纹类型、分段区域的直径以及分段区域的螺纹深度；根据所述分段区域的螺纹深度和分段区域的螺纹类型，按照预设规则确定种植体安全区关键参数；其中，所述安全区关键参数包括：安全区半径。15.一种种植牙器械显示装置，其特征在于，所述装置包括：模型重...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎智，徐高峰，周毅，
申请(专利权)人：极限人工智能有限公司，
类型：发明
国别省市：