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我国研发全球首台全自动种牙机器人,快准稳已超越美国!
王强 2018-02-06
导语

我国自主研发的全球首台自主式种植牙手术机器人问世!

你能否想象这样的场景:一个机器人的一支机械臂在患者口腔内,自动游走,精确定位,打孔、钻洞,种植牙齿全套动作由该机器人自动完成医生只需在一旁安静观察电脑显示屏即可?

前不久,随着我国自主研发的全球首台自主式种植牙手术机器人的问世,这个场景得以实现!

这台种牙机器人由西安第四军医大学附属口腔医院和北京航天航空大学机器人研究所联合开发,具有完全的自主知识产权,其创新点包括:

1、首创了机械式空间融合定位方法,提高了手术精度;

2、可在非直视条件下自主实施精细的手术;

3、能与3D打印技术结合,实现植入后的即刻义齿修复;

这次研发的种植牙机器人有多牛?目前全球最领先技术!

在这台机器人问世之前,全球最先进的种植牙技术在美国,是透过外部监控屏幕,实时显示患者口腔内部情况,医生根据屏幕上的实时画面,手持机械臂,进行种植牙手术。

这台全新机器人的问世,解决了种植牙手术过程中,医生无法准确全面看见患者口腔内部全景的问题,它大幅度提高了种植牙手术的精准度和安全性,减少了手术的耗时。

▍现场观摩全自动种牙机器人

两颗缺牙的治疗过程在1小时内,植入种植体精度误差为0.2mm-0.3mm

图:一支机械臂,在患者口腔内,自动游走(空军军医大学口腔医院供图)

不久前,西安空军军医大学口腔医院种植科手术室内,在口腔修复学专家赵铱民教授及其团队辅助操作下,这台自主式种植牙手术机器人根据预先设定的指令,成功为一名女性患者完成了两颗缺牙的种植即刻修复。这一手术的成功实施,标志着口腔疾病治疗迈入了机器人和人工智能时代。

在手术前,医护人员首先要为患者带上 3D 打印的定位标识,分别在口腔内和口腔外规划好机器人的运动路径。机器人可以自动采集并收集这些记录数据,同时还会进行模拟和数据矫正,为患者进行消毒铺巾,实施局部麻醉。手术开始之后,种牙机器人的机械“手臂”会按照规定的路径自主精确运动到预定的位置,并根据医生设计的种植体位置、角度和深度进行窝洞预备,紧接着将种植体拧入窝洞中。在手术中机器人会随着患者头部的移动而迅速做出调整。

赵铱民教授介绍,这个全自动种牙机器人最主要的优点是精准,误差只有0.2到0.3个毫米,比手工种植的精准度高很多。

▍优势详解

提高了种植牙手术精确度,高效、微创、安全,解放了医生的双手

空军军医大学口腔医院修复科医生白石柱表示,机器人种植牙,医生需在术前做好治疗方案的精准规划,手术过程中,只需要在旁边进行安全方面的观测,必要时操作鼠标进行干预,有问题及时调整就可以。

机器人种植牙,不仅提高了种植牙手术的精确度,同时也解放了医生的双手,术中全程导航与机器人自主控制,让医生有更多精力从宏观出发,全面观测患者在整个手术过程中的情况,不仅如此,在未来它还能缩短手术的时间和创面恢复时间。

过去种植牙时,医生需要切开患者的牙龈粘膜层,放入种植体后再缝合。但机器人操作后,直接在牙龈粘膜层上打洞至牙床内部,放入种植体后,无需再次缝合,待患者自我愈合就可以了。

▍手术难点

控制精度的稳定性很难,让机器人实时了解自己的位置及时自我修正也很难

在这个机器人的研发过程中,最大的难点是控制精度的稳定性,专家表示,目前全世界医疗科研机构,都在研发各式各样的手术机器人,其实最大的难点不仅是在技术上,更是在每个环节精细梳理、打磨,不断提升精度的过程,将手术精度误差控制在极小范围内,这是最难的地方。

除此之外,另一个难点在于让机器人实时了解自己的位置,并在位置出现偏差时,及时自我修正,这两点是研发团队在研发过程中,需主要攻克的难题。

▍机器人将来会取代医生?

研发专家表示,虽然机器人代替医生进行手术操作,是时代趋势,但医生在手术中的人文素养,是机器无法替代的,好比一位艺术大师,他不用很高端的摄影器材,也会创作出让人震撼的作品一样。医生在手术中,对病人投入的情感和关怀,是机器人再好的技术,也无法达到的。

同时,专家还提到,对于这台机器人,将来团队还将继续升级它的科技含量,会让它的操作更加简洁化,医生不需要学习很复杂的操作方式即可进行手术。

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  • 种牙机器人
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作者 王强

硕士研究生

西北工业大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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