[0001] 本发明属于医学技术领域， 尤其涉及一种植入牙机器人系统及其操作方法 。

背景技术

[0002] 在牙齿修复治疗手术中， 植入牙的修复体预备是其重要的环节。 而在临床修复 体预备环节中， 光靠医生观察很难精确地进行修复体的预备， 而精准的修复体 预备是成功修复治疗的重要前提。 但手工进行修复体的预备有其局限性。 因为 在口腔狭小空间内， 因人眼视觉偏差、 盲区， 人手误差等原因， 医师很难精准 控制修复体的预备质量， 而且事实上， 一般人几乎不可能完全达到教科书和临 床操作规范要求。 而在临床牙齿种植过程中， 种植窝洞的制备方向、 角度、 深 度等与种植成功密切相关。 并且， 目前临床上种植窝洞制备虽然也采用了种植 机进行机器制备， 但仍要靠"医生手 "进行操作， 误差较大。

技术问题

[0003] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足， 提供了一种植入牙机器人系统及 其操作方法， 其智能化程度高， 修复体的制备和种植精度好， 确保了牙齿修复 的成功率， 同吋也节省了医生的劳动成本， 提高了牙齿修复的效率。 问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明是这样实现的： 一种植入牙机器人系统， 包括用于自动扫描待修复的目 标牙齿数据、 并根据扫描数据自动制作牙齿修复体的修复体 预备系统和用于将 所述牙齿修复体自动植入到待种植部位的修复 体植入系统， 所述修复体预备系 统包括数据扫描装置和修复体制备装置， 所述修复体制备装置和所述修复体植 入系统均与所述数据扫描装置电连接。

[0005] 具体地， 所述数据扫描装置包括和用于扫描获取所述目 标牙齿位置的扫描仪和 用于定位所述目标牙齿位置的定位器， 所述扫描仪与所述修复体制备装置电连 接。 [0006] 具体地， 所述修复体制备装置包括切削机器人、 激光发生器和导光臂， 所述导 光臂转动连接在所述激光发生器上， 所述切削机器人设置在所述导光臂上。

[0007] 具体地， 所述牙齿修复体的形状与所述目标牙齿的形状 相同。

[0008] 具体地， 所述牙齿修复体包括种植体、 基台和全冠修复体， 所述种植体设置在 口腔待种植的部位内， 所述基台连接在所述种植体内， 所述全冠修复体连接在 所述基台的端头上。

[0009] 具体地， 所述修复体植入系统包括种植臂和用于控制所 述种植臂运动的种植机 器人， 所述种植臂具有用于夹持所述牙齿修复体的夹 持手。

[0010] 本发明还提供了一种植入牙机器人系统的操作 方法， 采用上述的植入牙机器人 系统， 包括以下步骤：

[0011] 制备步骤： 包括通过修复体预备系统进行所述目标牙齿数 据的扫描和根据扫描 数据进行所述牙齿修复体的制备；

[0012] 植入步骤： 通过所述修复体植入系统将制备获得的所述牙 齿修复体植入到口腔 待种植的部位。

[0013] 具体地， 所述目标牙齿数据的扫描包括通过所述修复体 预备系统中的扫描仪进 行扫描， 获取所述目标牙齿的位置， 然后将所述修复体预备系统中的定位器放 置在所述目标牙齿上， 获得所述目标牙齿和所述定位器的三维数据。

[0014] 具体地， 所述牙齿修复体的制备包括所述修复体植入系 统中的切削机器人根据 系统的设计及路径的规划， 控制所述激光发生器进行牙齿加工， 然后获得所述 牙齿修复体。

[0015] 具体地， 所述植入步骤的具体操作为： 所述修复体植入系统中的种植机器人根 据所述数据扫描装置的扫描数据进行控制， 操作其中的种植臂将所述牙齿修复 体植入到口腔待种植的部位内， 完成所述牙齿修复体的种植。

发明的有益效果

有益效果

[0016] 本发明所提供的一种植入牙机器人系统及其操 作方法， 在牙齿修复吋， 通过修 复体预备系统对目标牙齿进行扫描， 获取其形状和位置信息， 并根据扫描到数 据信息自动设计以及制备牙齿修复体， 保证了牙齿修复体制备的精度。 同吋， 通过修复体植入系统自动进行牙齿修复体的植 入， 种植准确度好， 效率高， 节 省了医生的劳动成本。 本发明通过采用数字化数据获取、 人工智能技术、 机器 人辅助临床治疗技术的综合应用， 实现了牙齿修复的全自动化、 智能化、 机器 化， 弥补目前手工种植牙带来的各种问题， 提高了牙齿修复的工作效率和质量

， 实用性好。

对附图的简要说明

附图说明

[0017] 图 1是本发明实施例提供的植入牙机器人系统中� �复体预备系统的示意图； [0018] 图 2是本发明实施例提供的植入牙机器人系统中� �齿修复体的结构示意图； [0019] 图 3是本发明实施例提供的植入牙机器人系统中� �复体植入系统的操作流程示 意图。

本发明的实施方式

[0020] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例 ， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。

[0021] 以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行 详细描述：

[0022] 如图 1所示， 本发明实施例中所提供的一种植入牙机器人系 统， 用于自动化进 行龋牙的修复， 从而确保牙齿修复的质量， 降低通过人工修复操作而存在的修 复质量差， 效率低， 医生劳动强度大的缺陷。 该植入牙机器人系统包括用于自 动扫描待修复的目标牙齿的数据、 并根据获得的扫描数据自动制作牙齿修复体 1 4的修复体预备系统 1和用于将牙齿修复体 14自动植入到待种植部位的修复体植 入系统 （图中未示出） ， 修复体预备系统 1包括数据扫描装置 （图中未示出） 和 修复体制备装置 （图中未示出） ， 修复体制备装置和修复体植入系统均与数据 扫描装置电连接。 通过这样的设置。 在进行牙齿修复治疗吋， 先通过数据扫描 装置来对目标牙齿的形状、 在口腔中的具体位置等信息进行扫描获取， 然后再 根据扫描到数据信息进行牙齿修复体 14的设计， 随后通过修复体制备装置来实 现牙齿修复体 14的自动制备。 该修复体制备装置可以是 CAM (computer Aided Manufacturing, 中文含义为： 计算机辅助制造)） 装置或 3D打印机等其它依托计 算机来实现生产制造的装置。 而当牙齿修复体 14制备完成后， 再通过修复体植 入系统来进行牙齿修复体 14的种植， 即修复体植入系统根据数据扫描装置获得 目标牙齿的位置坐标信息， 随后将对应符合要求的牙齿修复体 14自动种植到口 腔中待修复的部位中， 完成修牙齿修复体 14的植入， 进而实现牙齿的修复。 此 种通过修复体植入系统来实现牙齿修复体 14的植入， 不仅准确高， 而且能够满 足不同形状的牙齿修复体 14的自动植入， 克服了人工方式在对异形牙齿修复吋 所存在的修复缺陷， 修复适用范围广。

[0023] 本发明实施例中所提供的植入牙机器人系统， 通过采用数据扫描装置来进行目 标牙齿的数据扫描， 随后修复体制备装置根据扫描获得的数据信息 来进行牙齿 修复体 14的自动制备， 确保了牙齿修复体 14制备的精准性和效率。 而通过修复 体植入系统来进行牙齿修复体 14的自动种植， 种植准确度高。 此种通过数字化 、 自动化的方式来进行牙齿的修复， 牙齿修复体 14的制备不仅精准性好、 效率 高， 而且能够实现根据任意个性化数据实现异形化 牙齿修复体 14的制备， 克服 了通过人工方式制备吋所存在的制备精准度差 、 效率低的缺陷。 并且通过采用 修复体植入系统进行牙齿修复体 14的自动种植， 不仅能够确保种植位置的准确 性， 而且对种植的力度能够准确控制， 提高了患者在牙齿修复过程当中的舒适 性， 克服了人工操作所存在的种植准确度差、 力度控制不合适而存在的修复缺 陷。

[0024] 具体地， 如图 1所示， 在本发明实施例中， 该数据扫描装置包括用于扫描获取 目标牙齿位置的扫描仪 121和用于定位目标牙齿位置的定位器 （图中未示出） ， 扫描仪 121与修复体制备装置电连接。 定位器为一个单独的构件， 通过无线传输 数据的方式， 也可以通过数据线传输的方式。 而这样设置， 先通过扫描仪 121来 获取口腔内目标牙齿的位置， 然后将定位器定位在目标牙齿 （指需要修复的牙 齿） 上， 以便精准定位需要修复的位置， 然后对目标牙齿和定位器的坐标进行 匹配， 将两者的坐标整合在同一坐标系内， 随后通过扫描仪 121生成目标牙齿和 定位器的三维数据， 并将两个三维数据配准， 接着修复体制备装置使用现行行 业内修复的标准进行牙齿修复体 14形态设计及路径规划， 最终实现相应牙齿修 复体 14的自动制备， 制备精准性好。 并且， 根据系统的控制， 牙齿修复体 14的 设计和制备可以同步进行， 制备效率高。

[0025] 具体地， 如图 1所示， 用于牙齿修复体 14制备的修复体制备装置可以是 3D打印 机或数控加工等能够依据计算机系统控制进行 精确加工。 而在本发明实施例中 ， 采用激光进行加工方式， 因而该牙齿修复体 14制备装置包括切削机器人 131、 激光发生器 132和导光臂 133， 导光臂 133转动连接在激光发生器 132上， 切削机 器人 131设置在导光臂 133上。 这样， 通过切削机器人 131来控制激光发生器 132 产生激光， 并通过导光臂 133的传输以及加工位置的变动调整， 能够实现精确完 成牙齿修复体 14制备的功能。 而用于制备牙齿修复体 14的材料可是陶瓷或特殊 金属 （纯钛或钛合金） 等， 具体地材料选择可以根据患者的要求和自身的 牙齿 修复情况进行选择， 修复方式灵活多样。 而该用于加工的激光为飞秒激光， 激 光发生器 132则为飞秒激光发生器 132， 具有。

[0026] 具体地， 根据扫描数据进行牙齿修复体 14的制备而获得的形状需与目标牙齿的 形状保持相同， 这样才能确保种植后能够与周围其他的牙齿保 持良好的契合度 ， 不相互干扰， 使牙齿能够很好地实现其使用功能。 当然， 可以理解地， 根据 牙齿修复技术的行业标准， 当目标牙齿的形状具有缺陷吋， 在完成数据扫描后 ， 可以根据行业对牙齿形状要求的标准， 自动对牙齿存在的缺陷进行补偿， 使 经过制备后获得的牙齿修复体 14在形状上符合要求， 提升患者牙齿的健康性。

[0027] 具体地， 如图 1和图 2所示， 为满足牙齿的正常的使用功能， 在本发明实施例中 ， 该牙齿修复体 14包括种植体 141、 基台 142和全冠修复体 143， 种植体 141设置 在口腔待种植的部位内， 基台 142连接在种植体 141内， 全冠修复体 143连接在基 台 142的端头上。 这样， 实际种植过程中， 先通过微创手术将种植体 141植入到 牙槽骨内， 并经过一段吋间使种植体 141与骨形成骨结合后， 然后将基台 142连 接在种植体 141上， 并观察基台 142与牙齿件的契合程度， 在契合度符合要求后 ， 将全冠修复体 143连接在基台 142上， 使其实现与自然牙齿相同的功能与美观 度。 在实际操作过程中， 通过修复体植入系统将种植体 141植入到牙槽骨内吋植 入扭力一般控制在 30-50N*cm范围内， 确保植入过程中的舒适性。 而且， 为确保 种植的稳定性， 将种植体 141的外表面设置成螺纹结构， 从而能够增大与牙槽骨 接触的面积， 确保种植后的稳定性。 同样， 基台 142与种植体 141之间也可以通 过螺纹结构的方式连接， 即在种植体 141内设置有螺纹孔， 然后基台 142的一端 上设置与外螺纹， 两者通过螺纹的方式配合连接， 稳定性好。 而基台 142另一端 与全冠修复体 143的连接， 可以是螺纹方式， 也可以是设置梯形的榫卯结构来实 现连接， 同样连接稳定可靠。

[0028] 具体地， 在本发明实施例中， 该修复体植入系统包括种植臂 （图中未示出） 和 用于控制种植臂运动的种植机器人 （图中未示出） ， 种植臂具有用于夹持牙齿 修复体 14的夹持手。 这样， 在进行种植的过程当中， 种植机器人根据数据信息 ， 发出控制指令， 使种植臂工作， 其上的夹持手夹取牙齿修复体 14， 随后再继 续运动到口腔待种的部位， 将该牙齿修复体 14自动种植在准确的位置处， 实现 自动化种植的功能。

[0029] 本发明实施例中还提供了植入牙机器人系统的 操作方法， 采用了上述的植入牙 机器人系统， 包括以下步骤：

[0030] 制备步骤 S1 : 包括通过修复体预备系统进行目标牙齿数据的 扫描 S11和根据扫 描数据进行牙齿修复体的制备 S12。 即通过修复体预备系统 1实现目标牙齿的数 据采集以及牙齿修复体 14的制备， 从而能够获得符合要求的牙齿修复体 14以便 进行后续牙齿的种植修复操作。

[0031] 植入步骤 S2: 通过修复体植入系统将制备获得的牙齿修复体 14植入到口腔待种 植的部位， 实现牙齿修复体 14的自动种植， 确保种植的精准度和效率。

[0032] 具体地， 目标牙齿数据的扫描 SI 1包括通过修复体预备系统 1中的扫描仪 121进 行扫描， 获取目标牙齿的位置， 然后将修复体预备系统 1中的定位器放置在目标 牙齿上， 随后通过扫描仪 121扫描获得目标牙齿和定位器的三维数据， 并将两个 三维数据整合配准， 为后续进行牙齿修复体 14的制备提供数据支持。

[0033] 具体地， 牙齿修复体的制备 S12包括修复体植入系统中的切削机器人 131根据系 统的设计及加工路径的规划， 控制激光发生器 132进行牙齿加工， 然后获得牙齿 修复体 14。 切削机器人 131控制激光发生器 132进行牙齿加工的过程是在以扫描 数据的依据基础上进行的， 因而确保了加工获得牙齿修复体 14的精准性。 而且 ， 通过激光加工， 加工效率高。 并且， 通过激光加工， 能够实现各种异形化牙 齿修复体 14的加工制备， 从而能够满足不同情形下牙齿修复的需求。

[0034] 具体地， 在实际操作过程中， 当需要对异形的牙齿进行修复吋， 需要进行异形 化种植窝洞的制备， 以满足相应形状的牙齿修复体 14体的植入。 即该切削机器 人 131可以根据任意个性化牙根数据或异形体数据 来精确制备、 形成个性化的种 植窝洞， 满足不同形状牙齿的种植需求， 并使实际种植窝洞的直径略小于设计 吋的尺寸， 从而能够确保种植的稳定性。 而切削机器人 131采用飞秒激光进行种 植窝洞的制备， 具导热低， 对周围组织细胞无热损伤的优点。 另外， 修复体植 入系统进行自动化种植技术需要从可行性、 术区温度、 术区出血的影响、 种植 窝洞制备精度等方面来探讨。 而本发明实施例中所提供的修复体自动化种植 技 术， 可实现自动化种植窝洞制备， 而且术区温度在 60摄氏度左右， 术区出血量 的影响较小， 可靠性好。

[0035] 具体地， 植入步骤的具体操作为： 修复体植入系统中的种植机器人根据数据扫 描装置的扫描数据进行控制， 确定好待种植的位置 S21， 然后操作其中的种植臂 将牙齿修复体 14植入到口腔待种植的部位内， 完成牙齿修复体 14的种植 S22。 而 且， 在实际操作的过程当中， 需要先通过微创手术将种植体 141植入到牙槽骨内 ， 并经过一段吋间使种植体 141与骨形成骨结合后， 形成前期的种植基础， 然后 将基台 142连接在种植体 141上， 并观察基台 142与牙齿件的契合程度， 并在契合 度符合要求后， 将全冠修复体 143连接在基台 142上， 使其实现与自然牙齿相同 的功能与美观度， 达到牙齿修复的目的。

[0036] 本发明实施例中所提供的植入牙机器人系统的 操作方法， 通过该操作方法， 能 够实现通过使用机器人来代替医生完成种牙齿 修复体 14的制备和口腔内种植的 修复过程。 整个修复过程自动化， 不仅能够提高牙齿修复体 14制备的精准性和 效率， 而且能够提高牙齿修复体 14种植的准确性。 本发明通过 CAD/CAM/3D打 印技术、 数字化数据获取、 人工智能技术、 机器人辅助临床治疗技术的综合应 用， 实现了牙齿修复治疗的全自动化、 智能化、 机器化， 弥补目前手工种植牙 带来的各种问题， 可靠、 方便。

[0037] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保 护范围之内。