全球首台 中国成功研发自主式种植牙手术机器人

一支机械臂，在患者口腔内，自动游走，精确定位，打孔、钻洞，再将种植体准确按照术前规划，放置在已经打好的窝洞当中。这一系列的工作，仅一个机器人就能完成。而医生只需要提前做好规划，手术过程中，医生就安静地看着电脑显示屏，一切动作都由面前这个机器人来完成。

这就是目前由我国自主研发的全球首台自主式种植牙手术机器人。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，它将大幅度提高种植牙手术的精准度和安全性，减少手术的耗时。

现场观摩

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

▲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）

9月16日上午，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，一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，标志着世界首台自主式种植牙手术机器人问世，口腔疾病治疗迈入了机器人时代。

红星新闻记者通过现场拍摄下来的视频看到，医护人员首先为患者佩戴上3D打印的定位标识，在口腔内外规划好机器人运动路径，机器人自动采集并记录这些数据，同时对机器人进行模拟测试和数据校正，然后为患者进行消毒铺巾，实施局部麻醉。手术开始后，种植牙手术机器人的机械“手臂” 按照规划路径自主精准运动到预定位置，并依据医生设计的种植体位置、角度和深度进行窝洞预备，接着将种植体拧入窝洞中，术中机器人会随着患者头部的移动迅速做出随动调整，最后由医生装戴基台和预先打印出的牙冠。两颗牙治疗过程在1小时内完成，牙冠戴入顺利，咬合、美观均达到预期效果。经测试，植入种植体精度误差为0.2mm-0.3mm，种植体的稳定性完全达标。

“自主式机器人硬件及控制系统、实时跟踪精确定位软件，外加医生操作控制，这种三合一的技术，是目前全球首创的。” 空军军医大学口腔医院修复科副主任医师白石柱骄傲地告诉红星新闻记者。

团队建设

2013年立项，核心团队成员五六名，四年磨一剑

这台自主式种植牙手术机器人，是由空军军医大学口腔医院与北京航空航天大学共同研发。据研发团队核心工作人员，空军军医大学口腔医院修复科医师白石柱告诉红星新闻记者，该项目于2013年正式立项，核心团队成员五六名，耗时4年，最终完成。

▲种植牙机器人（空军军医大学口腔医院供图）

“今年7月，我们第一次在病人口内操作该机器。目前，这台机器人已经成功地在3名患者身上实施了牙种植手术，这台机器人还处在研发阶段，到最终投入临床使用，估计还要三年左右的时间。”白石柱表示，在此之前，研发团队最初是通过模型测试，再在狗的牙齿上做手术试验，都取得了令人满意的结果。

详解优势

提高种植牙手术精确度，高效、微创、安全，解放了医生的双手

“过去，在种植牙手术中，医生的主观因素对植牙的影响比较大。”白石柱介绍道，由于病人口腔空间比较狭小，医生无法全面观测口腔内部情况，有可能造成种植牙不够精确的结果。

▲种植牙机器人正在进行手术（空军军医大学口腔医院供图）

“机器人种植牙，医生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了。”白石柱表示，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。”

与传统方法相比，种植牙机器人具有精准、高效、微创、安全等优点。

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

白石柱表示，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，他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，白石柱表示，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，“这两点是我们在研发过程中，需要主要攻克的难题。”

▲医生检查手术效果（空军军医大学口腔医院供图）

这次研发的种植牙机器人有多牛？

目前全球最领先技术！

据该机器人项目带头人、空军军医大学口腔医院口腔修复学专家赵铱民教授介绍，手术机器人分为两类：一类是非自主式，即机器人实际是由医生手动操作，通过机械臂将手术操作完成得更加精细，目前大部分医用机器人属于此类；另一类是自主式，它可将专家经验与技术融合在机器人程序中，由机器人自主实施手术过程，避免由主观因素引起的失误。而此次研发的这台种植牙机器人，就是采用了第二种技术。

白石柱告诉红星新闻记者，在此之前，世界上最先进的种植牙技术在美国，“美国有已在临床上推广的种植牙机器人，这种机器人具有可以实时显示的触觉式导航系统，但它只能负责机器实时抓取定位信息。美国研发的这种机器人，有两个机械臂，其中一个用于定位，另一个是由医生来操作。”白石柱表示，美国目前的技术，机器人是非自主式，仍然需要医生根据实时画面，通过操作机器人进行手术。“简单来说，即以前是由机器人将数据提供给医生，由医生来判断；现在，机器人有自己的大脑了，它能够根据自己抓取来的信息进行分析。

机器人将来会取代医生？

医生的人文素养机器无法替代！

在这台机器人问世之前，临床上基本都是医生用手来操作种植牙手术，今后这台机器人面向临床推广后，医生们的操作，将迎来巨大变革。“医学发展的趋势，都将是医生的纯体力劳动日趋减少，更聚焦于脑力劳动，但这并不意味着机器人会在将来取代医生。”白石柱表示，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，白石柱告诉红星新闻记者，对于这台机器人，将来团队还将继续升级它的科技含量，“我们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。