白癜风怎么治疗和控制 http://m.39.net/pf/a_6311310.html讲者：赵铱民
空**医大学
研究背景
牙齿缺失是影响身体健康的重要疾病，根据第四次流调结果，全国约4亿人有缺失牙，而种植牙是现在和未来缺失牙修复的首选方式。目前，我国的口腔种植技术处在快速发展期，每年植入种植体逾百万颗，呈现“井喷式”发展，但即便是这个发展速度，平均到每万人也只有不到10颗，这一数据与西方发达国家及日本、韩国等亚洲国家相比，差距仍然很大，这一方面说明了口腔种植技术在我国还有巨大的发展空间，但另一方面也反映了该技术还存在很多问题。例如：①种植医生大多属于继续教育，培训困难，经验短缺，难以提供最佳治疗方案；②种植医生技术水平参差不齐，种植并发症发生率高；③口腔术野非直视、空间狭小，导致操作困难，影响手术效果；④多牙种植时植入位置不精确，难以实现即刻修复，种牙一小时，戴牙多小时。
对于上述问题有两种解决方式，一是努力培养高水平的医生，加大培养力度。二是发展新的智能化的医疗器械，让先进的装备去帮助医生完成种植治疗。我们课题组选择了第二种方式，研究以手术机器人为核心的数字化口腔种植诊疗方案。
医学机器人在上世纪80年代出现，以达芬奇机器人为代表的手术机器人逐渐走向了临床一线，凭借其精准、高效、微创、安全的优势，该技术很快得到广大医生及患者的认可，经过几十年的发展手术机器人现已成为一种重要的医疗手段。美国是世界上手术机器人技术应用最早且最广泛的国家，而手术机器人在中国起步相对较晚，但发展很快，目前中国是世界上完成机器人手术量最多的国家之一。
手术机器人是医学机器人中的重要分支，也是机器人技术和医学知识结合最为深入最为紧密的一个部分。通常手术机器人可以分为两类，一类是主从式机器人，比如达芬奇手术机器人，在手术过程中，机器人只起到辅助作用，手术仍然由医生来完成，机器人的每一个动作都是由医生来控制的。另一类是自主式机器人，即医生设定手术任务，机器人自主地完成手术，在手术过程中医生承担监控（supervised）的作用。在口腔种植领域，葡萄牙、以色列、美国和中国等都在进行着相关的研究和探索。年3月，美国Neocis公司推出了YOMI种植导航机器人，它是一款主从式机器人，在导航系统引导下，医生操作机械臂完成手术，机器人在手术全程中起到辅助作用，这应该是口腔种植领域的第一台应用于临床的机器人，目前该机器人也获得了美国食品药品管理局（FDA）的批准。我们团队研制的机器人BLUEBOY，属于自主式口腔种植机器人，能达到以下四点要求：①精确个性化设计，②自主精准手术，③实时导航校准，④即刻精确修复。需要医生和机器人共同参与，两者有不同分工，医生负责术前制作个性化装置、术前规划种植路径、术中监控手术、术后即刻修复及术后效果评价，机器人负责术前导入规划种植路径、术中在安全策略下实施手术。
研究内容//自主式种植牙机器人系统构成//
机器人主要分硬件系统和软件系统，硬件系统包括末端执行器、机械手臂、视觉系统三个主要部分，软件系统包括视觉控制模块（核心技术）、手术规划模块、人机交互模块、机器人控制及导航控制模块（图1）。
图1机器人分为硬件系统和软件系统
图2机器人软件系统
//机器人手术安全吗//
机器人手术是否安全不仅是患者最担心的问题，也是我们考虑最多的一个问题，在自主式口腔种植机器人中我们采用了四种安全策略：①力反馈：在末端执行器上装载力反馈系统，机器人在运动中，如果遇到异常外力就会立刻感知，从而做出减速或者停止的反应，例如，在上颌后牙种植时，穿通上颌窦黏膜是一个常见的并发症，而机器人手术时，在机器人穿破上颌窦窦底骨质的一瞬间，力量减小，力反馈系统会立即发出“停止”指令，这样就保护了上颌窦黏膜的完整。②随动校准：这是一个快速反应的随动系统，主要是为了应对术中患者的微动对手术精度的影响，如果患者的体位发生了移动，机器人也会跟随患者到新的位置，这种反应的时间只有0.2秒，保证了手术的精准和安全。③急停设计：手术中一旦出现紧急情况，医生一脚刹车，整个系统立即冻结，再踩第二脚，立即松弛。④安全防护座椅：患者不再是躺着做手术，而是直立位坐着做手术，最大程度地避免了术中患者的呛咳。
//自主式种植牙机器人精准度更高//
课题组设计了模块化种植模型，种植机器人在模型上进行种植窝洞预备，获取种植窝洞数据并处理，我们得出机器人种植的肩部误差为0.mm，根部误差为0.mm，角度偏移误差为1.。这一数据与导板种植精度的统计数据相比较，机器人种植的精度要高的多。
在模型基础上我们又开展了动物实验，利用20只成年犬制作动物缺牙模型，随机分为机器人植入组和人工植入组，分别植入80枚种植体，植入植体后4~12周取模分析，通过OSSTELL测量种植体的稳定性，MicroCT观察种植体骨结合率，拔除实验测量结合强度，硬组织切片进行组织学分析，评价机器人种植牙与人工种植牙之间的差异。结果得出，两组之间种植体的稳定性、种植体骨结合率、结合强度、组织学表现均没有显著性差异。
在模型实验和动物实验基础上，团队对机器人系统做出了进一步优化，并改进了口腔种植机器人手术的流程，提高了系统稳定性及植入精度，医院临床实验伦理委员会批准，我们开展了临床实验。
病例展示病例一：
12、23先天缺失且乳牙滞留，乳牙拔除3月余，拔牙创愈合良好，近远中间隙及牙槽骨量充足，计划植入Straumann4.1×10mm种植体两枚。
a术前口内照
b种植体规划路径
c术中照片
d术后X线片
e术后即刻修复
病例二：
45~47多牙连续缺失（游离端缺牙），近远中间隙及牙槽骨量充足，计划植入Astra5.0×10mm和4.0×11mm骨水平种植体两枚。
a术前口内照
b术中检查种植体方向及深度
c术后X线
d术后口内照及即刻修复
通过临床实验的结果分析，自主式种植牙机器人的植入精度为0.2~0.4mm，是人工植入的1/5左右，具有自主性强、精准度高、可在狭小空间和非直视条件下精准手术、患者痛苦小、安全性强、即刻义齿修复等特点。我们研制的自主式种植机器人取得了非常大的成功，受到国内外的广泛
