具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明的第一实施例是提供一种带CT成像系统的口腔种植手术机器人，目的是CT可以直接对患者和种植器械末端同时成像，二者的相对位置可以直接从图像上得到，可以提高手术精度和成功率，CT装置也可以方便的利用CT图像进行手术结果评价；可在种植手术结束后进行CT扫描，以确认手术效果；识别出CT图像中的种植体位置，并与术前规划的种植体位置做比较；种植手术的种植方法还包括种植体周围的CT图像分析，得到种植体与各解剖结构的位置关系。

如图1-2所示，第一方面，第一实施例，一种带CT成像系统的口腔种植手术机器人，其中，包含机器人系统100、CT成像系统200、支撑装置300、控制平台400；

机器人系统100包含机械臂101、基座102、脚踏器103，基座102安装于支撑装置300的一侧，机械臂101安装于基座102的顶部，脚踏器103控制连接机械臂101，机械臂101上安装有种植手机或种植钻针；

CT成像系统200包含射线源201、探测器202、旋转支架203，旋转支架203安装于支撑装置300近支撑装置300放置头部的一侧，射线源201、探测器202安装于旋转支架203两侧的内壁，旋转支架203的底部安装有轨道204，旋转支架203可在轨道204上进行移动；

控制平台400控制连接机械臂101、射线源201、探测器202、支撑装置300。

上述的一种带CT成像系统的口腔种植手术机器人，其中，控制平台400包含微处理器401、图像识别模块402、图像分析模块403，控制平台400由一个或多个计算机工作站组成，每个计算机工作站均包含有微处理器401、图像识别模块402、图像分析模块403，微处理器401通过控制图像识别模块402、图像分析模块403来处理和分析图像数据，并根据数据来制定种植手术规划，微处理器401根据植手术规划来控制机械臂101进行种植手术，在工作时可根据脚踏器103、控制平台400上的控制面板来控制调整机械臂101、支撑装置300；

术前扫描的数据只包含患者口腔数据，用来在术前制定种植牙计划，如增加虚拟种植体；术中扫描的数据包含患者口腔、种植手机、种植体等数据；

微处理器401用于发送成像指令至射线源201、探测器202、支撑装置300，还用于接收探测器202传输的三维CT图像数据，并将三维CT图像数据传输至图像识别模块402、图像分析模块403；

图像识别模块402、用于对三维CT图像数据进行识别并生成传输至微处理器401的图像识别数据；

图像分析模块403用于对三维CT图像数据进行分析并生成传输至微处理器401的图像分析数据；

微处理器401依据图像识别数据、图像分析数据来制定种植手术规划，微处理器401通过种植手术规划控制机械臂101工作。

上述的一种带CT成像系统的口腔种植手术机器人，其中，支撑装置300为牙科治疗椅，用于支撑患者，可能是躺姿或坐姿，对应支撑装置300的形态CT系统的形态变换，使其在手术过程中保持放松的姿态，在使用时可使用其他具有此功能的牙椅、牙床进行替换，为了与CT扫描的配合，支撑装置300需要尽可能小，以免与旋转支架203发生干涉，支撑装置300靠近旋转支架203部分可采用碳纤维材质；

CT成像系统200可采用锥形束CT成像系统、螺旋CT成像系统、C型臂CT成像系统、O型臂CT成像系统任意一种替换。

如图3所示，第二方面，第二实施例，一种带CT成像系统的口腔种植手术机器人的控制方法，其中，包含以下步骤：

步骤A1:术前CT成像系统200扫描获得术前三维CT图像数据，根据术前三维CT图像数据确定种植方案数据；

步骤A2: 术中CT成像系统200实时扫描，获得术中三维CT图像数据，并对术前三维CT图像数据、机械臂101、术中三维CT图像数据之间进行位置标定或配准，使得三者采用同一坐标系；

步骤A3:控制机械臂101移动到种植区域；

步骤A4:控制机械臂101执行手动模式或自动模式进行种植操作；

步骤A5:种植完成后，CT成像系统200进行CT扫描并确认。

上述的一种口腔种植手术机器人的控制方法，其中，步骤A1中的种植方案数据包含种植位置数据、种植角度数据、种植深度数据、位置路径数据。

上述的一种口腔种植手术机器人的控制方法，其中，步骤A4中的自动模式包含以下步骤：

步骤B1:控制平台400根据术中CT图像数据获取种植手机或种植钻针、种植体的末端位置数据并进行识别，识别是通过分割或模板匹配等算法，也可以结合上述算法进行手动或半自动分割，允许医生手动调整识别和分割结果，并相应更新种植手机或种植钻针末端在颌骨中的位置和深度信息，将末端位置数据与种植方案数据进行比对得到位置关系数据，并根据位置关系数据与解剖结构给出操作建议数据；

术中CT图像数据包含患者口腔、种植手机或种植钻针、种植体数据，在具体过程中控制平台400可对采集的术中CT图像数据与术前规划的CT图像进行配准，从而将规划方案叠加显示到术中采集到实时图像上，由于患者在术前和术中的咬合程度可能不同，上下颌骨到相对位置和角度会发生变化，因此在配准前需要对上下颌骨进行图像分割，然后只对需要做手术的上颌骨或下颌骨单独进行配准；

控制平台400将图像重建、头颅解剖结构识别、种植体识别和逻辑判断在统一调度下进行，数据传输以内存复制的形式进行，节省了数据传输和运算的时间，不同模块共用计算资源，也节省了手术室空间和成本。

步骤B2:根据种植手机或种植钻针或种植体相对于虚拟种植体与周围解剖结构之间的位置关系修改并确认种植方案数据；

步骤B3:控制机械臂101根据种植方案数据进行种植；

步骤B4:操作者通过控制平台400与脚踏器103调整手术进程。

上述的一种口腔种植手术机器人的控制方法，其中，步骤A4中的手动模式包含以下步骤：

步骤C1:控制平台400根据术中CT图像数据获取种植手机或种植钻针、种植体的末端位置数据，将末端位置数据与种植方案数据进行比对得到位置关系数据，并根据位置关系数据与解剖结构给出操作建议数据；

术中CT图像数据包含患者口腔、种植手机或种植钻针、种植体数据；

步骤C2:根据种植手机或种植钻针或种植体相对于虚拟种植体与周围解剖结构之间的位置关系修改并确认种植方案数据；

步骤C3:操作者通过控制平台400与脚踏器103调整手术进程。

上述的一种口腔种植手术机器人的控制方法，其中，种植手机或种植钻针、种植体的末端位置数据的计算过程如下：

利用分割或模板匹配算法识别并获取种植手机或种植钻针、种植体的末端位置数据，CT成像系统200扫描可在器械末端（种植手机或种植钻针）即将到达目标位置等关键环节中多次进行，以提高手术精度，防止干扰因素带来的误差。

第三方面，第三实施例，一种计算机可读介质，其中，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第二方面任一项的方法。

在一些实施方式中，存储器存储了如下的元素，升级包、可执行单元或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统和应用程序；

其中，操作系统，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务；

应用程序，包含各种应用程序，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序中。

本领域技术人员可以明白的是，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤能够以电子硬件、或者软件和电子硬件的结合来实现；

这些功能是以硬件还是软件方式来实现，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件；

本领域技术人员可以针对每个特定的应用，使用不同的方式来实现所描述的功能，但是这种实现并不应认为超出本申请的范围。

在本申请实施例中，所公开的系统、装置和方法可以通过其它方式来实现；

例如，单元或模块的划分仅仅为一种逻辑功能划分，在实际实现时还可以有另外的划分方式；

例如，多个单元或模块或组件可以进行组合或者可以集成到另一个系统中；

另外，在本申请实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元或模块中，也可以是单独的物理存在等等。

应理解，在本申请的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在机器可读存储介质中；

因此，本申请的技术方案可以以软件产品的形式来体现，该软件产品可以存储在机器可读存储介质中，其可以包括若干指令用以使得电子设备执行本申请实施例所描述的技术方案的全部或部分过程；

上述存储介质可以包括ROM、RAM、可移动盘、硬盘、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上，本发明的一种带CT成像系统的口腔种植手术机器人及控制方法，能够CT可以直接对患者和种植器械末端同时成像，二者的相对位置可以直接从图像上得到，可以提高手术精度和成功率，CT装置也可以方便的利用CT图像进行手术结果评价；可在种植手术结束后进行CT扫描，以确认手术效果；识别出CT图像中的种植体位置，并与术前规划的种植体位置做比较；种植手术的种植方法还包括种植体周围的CT图像分析，得到种植体与各解剖结构的位置关系。

以上对发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响发明的实质内容。