科技日報記者 史俊斌
9月16日,西安空軍軍醫(yī)大學(原第四軍醫(yī)大學)口腔醫(yī)院種植科手術室內(nèi),一臺種植牙手術機器人根據(jù)預先設定指令,成功為一名女性患者完成了兩顆缺牙的種植即刻修復,手術進展十分順利,這正是世界首臺自主式種植牙手術機器人,它的問世,使口腔疾病治療邁入了機器人時代。
手術現(xiàn)場,醫(yī)護人員首先為患者佩戴上3D打印的定位標識,在口內(nèi)、外規(guī)劃好機器人運動路徑,機器人自動采集并記錄這些數(shù)據(jù)。同時對機器人進行模擬測試和數(shù)據(jù)核正。接著為患者進行消毒鋪巾,實施局部麻醉。手術開始后,只見種植牙手術機器人的機械“手臂”按照規(guī)劃路徑自主精準運動到預定位置,并依據(jù)醫(yī)生設計的種植體位置、角度和深度進行窩洞預備,接著將種植體擰入窩洞中,術中機器人會隨著患者頭部的移動迅速做出隨動調整,最后由醫(yī)生裝戴基臺和預先打印出的牙冠。兩顆牙治療過程在1小時內(nèi)完成,牙冠戴入順利,咬合、美觀均達到預期效果。經(jīng)測試,植入種植體精度誤差為0.2mm-0.3mm,種植體的穩(wěn)定性完全達標。
2013年,在我國著名口腔修復學專家趙銥民教授及其團隊主導下,空軍軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院與北京航空航天大學機器人研究所立項,共同研發(fā)種植牙機器人。他們研究了一種無需空間配準的機械式空間融合定位方法,突破了機器人配準操作復雜的瓶頸技術,實現(xiàn)了高精度空間定位,設計出自主式種植牙手術機器人構型,能在空間狹小的口內(nèi)靈活地完成手術操作。開發(fā)出口腔種植規(guī)劃-手術導航-機器人控制軟件系統(tǒng),實現(xiàn)了個性化種植方案精準規(guī)劃、術中全程導航與機器人自主控制。在多次動物實驗基礎上,建立了口腔種植手術機器人臨床工作程序,完成了缺牙患者的種植即刻修復,降低了手術難度,提高了手術效果。與傳統(tǒng)方法相比,種植牙機器人具有精準、高效、微創(chuàng)、安全等優(yōu)點。
據(jù)趙銥民教授介紹,手術機器人分為兩類:一類是非自主式,即機器人實際是由醫(yī)生手動操作,通過機械臂將手術操作完成的更加精細,目前大部分醫(yī)用機器人屬于此類。另一類是自主式,它可將專家經(jīng)驗與技術融合在機器人程序中,由機器人自主實施手術過程,避免由主觀因素引起的失誤。這次研發(fā)的自主式種植牙機器人具有完全的自主知識產(chǎn)權,其創(chuàng)新點在于:首創(chuàng)了機械式空間融合定位方法,提高了手術精度;可在非直視條件下自主實施精細的手術;能與3D打印技術結合,實現(xiàn)植入后的即刻義齒修復。這次手術是機器人技術用于口腔醫(yī)學領域的一個良好開端,也是響應中央自主創(chuàng)新號召,發(fā)展中國自己的高端醫(yī)療裝備的一次成功嘗試。研發(fā)團隊將繼續(xù)改進相關技術,完善其功能,使其早日得到廣泛應用,為進一步增強我軍口腔衛(wèi)勤保障能力,提升國際口腔醫(yī)學整體水平發(fā)揮重要作用。
牙齒缺失、缺損是影響健康和生活質量的重要疾病之一。根據(jù)流行病學調查顯示,我國約有4億缺牙患者,而種植技術是目前首選治療方式,每年植入種植體近50萬顆。目前,我國經(jīng)過系統(tǒng)培訓的種植醫(yī)生少,技術水平參差不齊,無法提供最佳修復方案,導致術后并發(fā)癥較高。由于口內(nèi)空間狹小,有些區(qū)域不易直視,醫(yī)生操作困難,影響治療效果。多顆牙種植時,容易導致位置偏差,難以實現(xiàn)即刻修復。
來源:東方網(wǎng)