口腔医学实验教学的应用进展论文（共2篇）

　　导读：不管是什么专业，在毕业的时候，学生们都是需要进行毕业论文撰写的，但是往往很多人对撰写论文都没有什么经验，所以在创作的时候就会显得特别的茫然，本论文分类为医学论文，下面是小编为大家整理的几篇口腔医学论文范文供大家参考。

　　第1篇：机器人在口腔医学中的应用进展

　　刘丹丹、赵文迪、牛菊、李迪、周泽瑛、张静月、刘晓秋

　　[摘要]随着工业机器人技术的发展，机器人已进入医学领域，为众多医疗应用开发新型机器人，已成为全球机器人领域重要的研究方向。在口腔医学中，机器人已经应用于修复、正畸、种植、牙体牙髓以及口腔外科等领域中。本文主要从以上5个方面介绍了机器人在口腔医学中的应用进展。

　　[关键词]医学；口腔；机器人；进展

　　“Robot”一词最早出现在20世纪二三十年代，由捷克作家卡雷尔卡佩克在他的剧本“罗萨姆的万能机器人”中提出。目前国际上对机器人的概念已经渐趋一致，联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义，即“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统”[1]。

　　医学中的机器人学是指多学科和广泛的机器人科学在医学中的应用科学，涵盖了图像处理、3D建模、计算机辅助设计、坐标测量和导航、运动规划、人机界面、控制以及机构设计和分析等技术，而医学机器人就是其上述每个分支在医学科学领域的应用[2]。这些机器人在手术、康复领域，动脉、脑和脊柱检查，组织形变检测和追踪，血管介入等方面都有应用[3]。其中手术机器人已经广泛应用于泌尿科、妇科、骨科、胸廓、普通外科、心胸外科、头颈外科等多种科室中[4]。目前临床应用的手术机器人主要是美国直觉外科公司的达芬奇系列产品，如达芬奇Si、Xi、SP，而一些新兴机器人系统如意大利Sofar公司的TelelapALF-X系统、韩国的Revo-i系统、日本的Medicaroid系统则可能在未来有广泛的应用前景[5-6]。康复机器人包括服务于盲人的辅助设备、假肢和矫形器、修复器和其他辅助系统，如智能轮椅等[3]。目前已经有学者探讨了机器人在口腔不同领域的开发利用，本文将对机器人在口腔修复、口腔种植、口腔正畸、口腔颌面外科、牙体牙髓病等领域的研发状况进行综述。

　　1口腔修复学领域

　　在口腔修复中机器人主要用来进行牙体预备以及局部义齿和全口义齿的牙齿排列。

　　1.1自动牙体预备机器人

　　口腔修复操作中的牙体预备需要去除牙齿龋坏的硬组织并形成预期牙齿形状。在目前的临床操作中主要有两种硬组织去除方法：使用涡轮驱动的钻头进行研磨和使用激光进行消融[7]。目前学者们分别探讨了机器人使用涡轮手机与激光进行牙体预备的效果。Otani等[8]对比了使用涡轮手机的机器人自动备牙系统与传统人工备牙在瓷贴面牙体预备过程中的精确度，发现二者的精确度相当，但机器人系统可通过使用数字牙印模系统扫描诊断蜡型，确定虚拟预备设计方案，最后再根据虚拟预备设计自动预备牙齿，从而更好地保护牙体结构，同时也确保修复材料有适当空间。激光预备因为可减少疼痛、噪音和震动，而被认为更加安全和舒适，此外还有学者证明，当选择合适的参数时，激光备牙在获得有效牙体预备的同时也不会对基牙产生损伤。因此，Wang等[9]开发了一种名为LaserBot的微型机器人装置，它可操纵飞秒激光束去除牙齿龋坏部分以实现临床牙冠的预备，从而实现激光焦点的精确三维运动控制，并且体积小，方便用于狭窄的口腔工作空间。但是该设备的动速度、设备尺寸还有待继续优化。在此基础上，北京大学口腔医院的原福松课题组开发了世界首台机器人自动化牙体预备系统，该系统将机器人自动化技术与飞秒激光技术结合，通过机器人自动控制飞秒激光束，严格按临床医学标准和规范，实现牙体预备的自主控制；此外该系统可与目前先进的口腔数字化义齿制作设备和3D打印设备结合，快速精确地完成义齿的修复治疗[10]。

　　1.2排牙机器人

　　传统人工义齿制造的关键步骤就是排牙，且只有专业的牙医和熟练的技术人员才能够做好这项工作。为促进排牙的自动化，加拿大CRS机器人公司生产了具有6个自由度的单机械臂CRS机器人来制作全口义齿，在分析工作空间和模拟运动的基础上，该系统在理论上可以满足牙齿的排列要求。然而，义齿的形状非常复杂，不易被单机械手精确地掌握和操纵；基于此种情况，有学者[11]研发了具有14个独立的机械手，84自由度的排牙机器人，该机器人能在人工牙齿空间中实现任何姿势，但是由于该系统的驱动电机的数量多达84个，因此实现机器人系统的控制和运动学计算非常困难；为了解决这一问题，该课题组进一步研发了由14个独立的机械手、1个牙弓发生器和1个滑道装置组成的具有50自由度的排牙机器人系统，该系统简单、灵活、易于控制，进行全口义齿的排牙只需30min。尽管该排牙机器人系统的效率得到了极大地改善，但高成本和操作的复杂仍然是其获得广泛应用的主要障碍。

　　2种植领域

　　近年来，随着种植技术的不断发展，种植已逐渐成为缺失牙修复的首选治疗方案。种植过程中，植体的植入需要在颌骨上预备种植窝，此时，种植手机钻头的位置不当可能会导致严重的出血或神经损伤等医疗事故。于是，Yu等[12]提出将伦纳德-琼斯势场与立体视觉的机器人导航系统相结合，达到了与人的交互作用位置调整的要求，其3自由度机械手可实现“种植位点”的精准定位，当机械臂在远离术区时，操作者可以自由操作机械手；在接近以及到达术区时，操作者将通过施加调整力以保证机械手准确地到达目的地以及避免在术区发生碰撞。

　　为了使患者在植牙过程中不受神经损坏、严重出血等并发症的伤害，消除医师临床经验不同带来的操作差异，Yu等[13]又提出利用机器人触觉钻孔系统进行人工植牙术来模拟切削力的反馈，并对切削力和计算机断层扫描值进行建模，该系统允许口腔医学生学习和练习颌骨钻孔的过程，也可帮助医生在种植手术前预先感知切削力的反馈。

　　目前第一个商业化的牙科种植机器人系统，被命名为Yomi，由美国Neocis公司研发，并且已于2017年获得了美国食品和药物管理局的批准。该系统用于协助口腔医生进行牙齿种植手术，能准确设置手术程序，为医生提供手术器械的指导，给医生提供可视化的界面以便准确控制手术方向；Yomi通过使用触觉指导技术与多感官反馈，实现了微创治疗，并且医生可通过该系统的软件随时修改手术方案，使手术更为高效、便捷[14]。

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