口腔医学的应用现状以及新进展论文（共4篇）(3)

　　全口义齿制作中的排牙过程需要进行许多精细的调整以获得良好的pagenumber_ebook=125，pagenumber_book=616关系，人工操作起来不免费时、费力，而且最终的效果直接受制于技师的技术水平，义齿排牙机器人为解决这一问题提供了思路。一些学者[7-8]以CRS-450机器人为基础构建的用于全口义齿排牙的单操作机器人系统，可以通过手爪对人工牙进行位置的精细调整，从而实现准确排牙。该系统的排牙软件可3D显示牙弓、pagenumber_ebook=125，pagenumber_book=616曲线和牙列，其中集成的专家排牙经验，可实现自动虚拟预排牙，经医生再调整和修改后将排牙方案传输给机器人，便可开始全口义齿的排牙工作。后期，Zhang等[9]又构建了多操作机排牙机器人，由50个步进电机驱动，并对其相关技术进行了深入研究[10-11]，在其中整合了牙弓曲线发生器[12-13]，从而进一步提高了排牙的精度和效率。

　　2口腔正畸学领域

　　精确的弓丝弯制是固定矫治治疗的关键技术[14]，与传统的手工弯制相比，利用机器人的位置精确控制能力弯制弓丝，具有更高的精度和效率[15]。一些学者[16]设计了一种具有两手爪的弓丝弯制机器人，该机器人通过与SureSmile系统配合使用，可以实现精确、自动的弓丝弯制。还有一些学者[17-18]搭建了一套由MotomanUP6机器人、弓丝弯制执行器以及相关控制软件组成的正畸弓丝弯制机器人系统，并对弓丝弯制过程、速度、角度和拐点选择等进行了优化，最终实现了对4种类型正畸弓丝的弯制[19-20]。有学者研制了用于精准、快速弯制正畸弓丝的机器人系统（LAMDA系统），该系统采用龙门式设计结构，其弯制精度和效率较高，设备造价相对较低，但只能弯制平面曲。2013年，蒋济雄[21]构建了以电机的3阶S加减曲线控制方法进行弓丝弯制的机器人，并对弓丝弯制过程中的成形控制点进行了深入研究[22]，其弓丝成形精度为4.6%～10.5%。

　　3牙体牙髓病学领域

　　长时间握持牙钻进行口内治疗，不免会因医生疲劳及手部震颤而引起备洞精度下降，甚至引起不必要的损伤。OrtizSimon等[23]研发了一种可以协助医生握持牙钻的机器人，实验证明：其可有效过滤震颤，协助医生精确、平稳地操作牙钻制备龋洞，从而降低医源性伤害。根管治疗时需要种类繁多的器械，这些器械不仅占用操作台面空间，也会降低医生对器械选择的准确性，使治疗时间延长。Nelson等[24]研制了一种器械自动传递机器人，它可执行预先编排的指令，自动选择、传递所需治疗器械，实验表明：这款机器人可减少4.4%的根管治疗时间。

　　4口腔颌面外科学领域

　　4.1正颌手术领域

　　口颌面部解剖结构复杂、美观要求高，因此，在进行正颌整复术时，必须以最小的创伤完成精确的手术操作。Gui等[25]将工业机械臂和手术导航系统进行整合，形成了一种用于正颌截骨术的机器人，其可按手术规划自动完成截骨操作，在模型上进行的LeFortⅠ型截骨术显示：其定位偏差小于2mm，角度偏差小于5°。由于颅颌面骨解剖外形不规则，正颌整复术常需要截取一些特殊形状的骨质，使用机械骨锯很难做到外形既精准又不多截骨。Burgner等[26]搭建了一种以短脉冲CO2激光进行截骨的机器人系统，并在猪下颌骨上成功进行了特定形状的体外截骨术，结果其总体偏差小于0.5mm。

　　4.2腭裂修复手术领域

　　近年来，使用机器人进行腭裂修补术得到了一些学者的关注，并取得了初步的研究成果。2016年，Khan等[27]使用DaVinci手术机器人在儿童气道模型上进行了腭裂模拟修复手术后，又在尸体上进行了机器人全程辅助的海因斯咽成形术，结果显示：与传统人工手术相比，经口的机器人腭裂修复术可以在降低对患者的潜在二次伤害的同时，提高手术效率。Nadjmi先在尸体上对使用DaVinci手术机器人进行腭裂修复术的可行性和人机（患者和机器人）最佳手术位姿进行了研究，而后他们使用该机器人完成了10例腭裂修复术的临床应用，术中、术后均未发生并发症，住院日比传统手术平均缩短1.4d，而手术时间平均延长35min。Nadjmi[28]认为：经口机器人腭裂修复手术可减少对腭部肌肉的血管、神经和黏膜的损伤，提高腭裂患者腭部功能以及术后咽鼓管的功能；另外，高分辨率的3D影像可以提供出色的立体深度感知，从而提高手术精度、易化口内缝合、增强手术安全性，相比较传统术式术者的非自然姿式，机器人手术更符合人体工效学。

　　4.3头颈肿瘤手术领域

　　在传统头颈肿瘤切除术中，为了视野的需要，往往手术切口较大，这不仅严重影响患者面容，甚至会对其造成心理负担。手术机器人可通过小切口到达体内，切除病灶，从而将对美观的影响降至最小。2011年，Kayhan等[29]进行了DaVinci手术机器人辅助的舌根部腺样囊性癌切除术，术中采用经口入路，避免了传统手术的气管造口、皮肤切口或下颌骨劈开等，缩短了患者术后恢复的时间，极大地减少了对患者面容的影响，提高了其术后生活质量。在切除咽旁间隙肿瘤方面，机器人经口入路手术，可以避免传统颈部入路手术造成的术后颈部瘢痕。因此，近年来DaVinci手术机器人也被较多地应用于咽旁间隙肿瘤的手术治疗中，见于文献的有多形性腺瘤[30]、脂肪瘤[31]和神经鞘瘤[32]等。但是由于机器人缺乏力反馈系统，导致术中很容易造成肿瘤包膜的破裂，因此，必要时还需术者手工钝性剥离[33]。另外，机器人还被应用于颈淋巴结清扫手术，Lee等[34]使用DaVinci机器人进行了10例N0期的口腔鳞状细胞癌的肩胛舌骨上颈淋巴结清扫术，同对照组传统人工术式相比，机器人手术切口较小且隐藏在耳后发际中，因此，其术后美观满意度明显高于传统术式，但平均用时却是后者的2倍，其余在引流管置留时间、住院天数、淋巴结数目分检、并发症等方面两者无明显差别。

　　4.4口腔种植手术领域

　　为了进一步提高口腔种植手术的安全性、精准性以及定量研究种植义齿修复的相关力学理论，近年来，机器人也在口腔种植领域有了较多的应用，并取得了一些初步成果，现总结如下。

　　Boesecke等[35]构建了一种在口腔种植手术中辅助术者进行种植钻孔操作的机器人系统。其机械臂末端的钻孔导向装置可以指导术者快速准确的按术前规划的位点、角度和深度在患者颌骨上预备出种植孔。该系统中还整合有碰撞监测报警单元，以提高手术的安全性。

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