[发明专利]一种基于混合现实技术的口腔种植辅助导航方法及系统

说明书

本发明涉及口腔种植技术领域，特别涉及一种基于混合现实技术的口腔种植辅助导航方法及系统。所述辅助导航方法包括：构建患者口腔AR显示模型；对所述第一标志物和第二标志物进行实时扫描，生成第一标志物图像和第二标志物图像，虚拟图像与现实口内环境融合；基于双目视觉slam算法，计算得到AR显示模型和种植体在投影坐标系下的坐标位置；实时监测种植体与AR显示模型的相对位置，提示种植导航规划路径。本发明基于混合现实技术，将口腔内环境通过AR眼镜技术进行展示，便于医生进行手术。并且系统应用了双目相机和双目视觉slam算法，提高了监测和导航精度，确保治疗的可靠性、安全性。

技术领域

本发明属于口腔种植技术领域，特别涉及一种基于混合现实技术的口腔种植辅助导航方法及系统。

背景技术

口腔种植是指通过外科手术的方式，将口腔种植体植入人体缺牙部位的上下颌骨内，待其手术伤口愈合后，在其上部安装修复假牙的装置。口腔种植区域在牙槽骨上，分为上颌骨下缘、下颌骨的上缘镶嵌牙根的部位。上、下颌骨的牙槽突部分，由骨皮质、骨松质和固有牙槽骨构成。

上颌骨体内的有一个锥形空腔，即上颌窦。上颌后牙的牙根都位于上颌窦底下方，且与上颌窦底距离较近，部分区域牙根尖端仅有薄薄的骨板与上颌窦隔开。由于上颌窦区域牙根与上颌窦距离近，所以牙源性的炎症极易波及上颌窦，引起上颌窦炎症。下颌神经管是下颌骨内骨松质间的骨密度管道，起自下颌小舌上方的下颌孔，沿着下颌升支舌侧向下前行至下颌体部，向前行走于根尖下方，前行中渐靠近颊侧骨板，至颏孔穿出，呈S型，在垂直轴呈凸向前下方的弧形。在种植手术很可能会出现的下颌神经损伤的情况。

因此，在种植手术中，需要非常高的种植精度，防止种植体错位，引起的下颌神经损伤或者引起上颌窦炎症。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于混合现实技术的口腔种植辅助导航方法，所述辅助导航方法包括：

在患者牙齿上预装第一标志物，在种植手机上预装第二标志物；

构建患者口腔AR显示模型，识别并对AR显示模型中上颌窦和/或下颌神经管进行标记；

对所述第一标志物和第二标志物进行实时扫描，生成第一标志物图像和第二标志物图像；

基于双目视觉slam算法，分别对第一标志物图像和第二标志物图像进行计算处理，得到第一标志物和第二标志物在双目相机坐标系下的坐标位置；

将AR显示模型和第一标志物进行配准，通过第一标志物在双目相机坐标系下的坐标位置，计算得到AR显示模型在双目相机坐标系下的坐标位置；

通过第二标志物在双目相机坐标系下的坐标位置，计算得到种植手机上的种植体在双目相机坐标系下的坐标位置；

通过预设转换关系，将AR显示模型和种植体在双目相机坐标系下的坐标位置，分别转换为AR显示模型和种植体在投影坐标系下的坐标位置；

实时监测并提示种植体与AR显示模型的相对位置。

进一步的，所述构建患者口腔的AR显示模型包括：

获取患者口腔内的CT影像数据，并通过植体设计软件，根据CT影像数据制作出种植体术前规划模型文件；

基于所述种植体术前规划模型文件，通过模型制作软件，制作得到患者口腔的AR显示模型。

进一步的，所述种植体术前规划模型文件采用stl格式；

所述植体设计软件采用MIMICS软件、Amira软件、Avizo软件、ORS Visual软件中的一种；

所述模型制作软件采用Unity实时内容开发平台。

进一步的，所述识别并对AR显示模型中上颌窦和/或下颌神经管进行标记，包括：