世界首台自主式種植牙手術機器人在陝西問世

科技日報記者 史俊斌

9月16日， 西安空軍軍醫大學（原第四軍醫大學）口腔醫院種植科手術室內， 一台種植牙手術機器人根據預先設定指令， 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， 這正是世界首台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。

手術現場， 醫護人員首先為患者佩戴上3D列印的定位標識， 在口內、外規劃好機器人運動路徑， 機器人自動採集並記錄這些資料。 同時對機器人進行類比測試和資料核正。 接著為患者進行消毒鋪巾， 實施局部麻醉。 手術開始後， 只見種植牙手術機器人的機械“手臂”按照規劃路徑自主精准運動到預定位置， 並依據醫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，

最後由醫生裝戴基台和預先列印出的牙冠。 兩顆牙治療過程在1小時內完成， 牙冠戴入順利， 咬合、美觀均達到預期效果。 經測試， 植入種植體精度誤差為0.2mm-0.3mm， 種植體的穩定性完全達標。

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,空軍軍醫大學口腔醫院與北京航空航太大學機器人研究所立項，

共同研發種植牙機器人。 他們研究了一種無需空間配准的機械式空間融合定位方法， 突破了機器人配准操作複雜的瓶頸技術， 實現了高精度空間定位， 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靈活地完成手術操作。 開發出口腔種植規劃-手術導航-機器人控制軟體系統， 實現了個性化種植方案精准規劃、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式， 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。 與傳統方法相比， 種植牙機器人具有精准、高效、微創、安全等優點。

據趙銥民教授介紹， 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， 目前大部分醫用機器人屬於此類。 另一類是自主式， 它可將專家經驗與技術融合在機器人程式中，

由機器人自主實施手術過程， 避免由主觀因素引起的失誤。 這次研發的自主式種植牙機器人具有完全的自主智慧財產權， 其創新點在於：首創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列印技術結合， 實現植入後的即刻義齒修復。 這次手術是機器人技術用於口腔醫學領域的一個良好開端， 也是響應中央自主創新號召， 發展中國自己的高端醫療裝備的一次成功嘗試。 研發團隊將繼續改進相關技術， 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勤保障能力， 提升國際口腔醫學整體水準發揮重要作用。

牙齒缺失、缺損是影響健康和生活品質的重要疾病之一。 根據流行病學調查顯示，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，我國經過系統培訓的種植醫生少，技術水準參差不齊，無法提供最佳修復方案，導致術後併發症較高。由於口內空間狹小，有些區域不易直視，醫生操作困難，影響治療效果。多顆牙種植時，容易導致位置偏差，難以實現即刻修復。

根據流行病學調查顯示，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，我國經過系統培訓的種植醫生少，技術水準參差不齊，無法提供最佳修復方案，導致術後併發症較高。由於口內空間狹小，有些區域不易直視，醫生操作困難，影響治療效果。多顆牙種植時，容易導致位置偏差，難以實現即刻修復。