Китайские ученые разрабатывают робота для подготовки зубов перед стоматологическими процедурами

За последние несколько десятилетий были разработаны роботизированные устройства, способные повысить точность и качество хирургических операций. Роботы уже используются в разных медицинских областях, но в стоматологии их применение пока ограничено. Исследователи Центра цифровой стоматологии при Пекинском университете изучают возможность использования специально разработанного робота для подготовки зубов к проведению сложных стоматологических процедур, таких как установка коронки и других ортодонтических конструкций.

Робототехника имеет ряд преимуществ над человеком: более высокая точность, стабильность при выполнении операции (в отличие от возможной дрожи в руках у врача), сокращенное время выполнения процедуры. Несмотря на то, что устройства для автоматизированной подготовки зубов к стоматологическим процедурам на данный момент не используются, китайские ученые намерены подтвердить безопасность и эффективность применения робота-стоматолога, предназначенного для этих целей.

Создание роботизированной системы основывалось на мультидисциплинарном исследовании. Система состоит из интраолярного 3D-сканера, низкотемпературного лазера сверхкоротких импульсов, стоматологической лампы с 6 степенями подвижности, интраолярного микроустройства для обработки зубов с автоматическим лазерным контролем, конструкции для фиксации устройства к зубу, защищающей соседние зубы и десна от лазерной обработки. Систему можно подключить к CAD-программам для обточки зуба согласно заданной трехмерной модели и задания траектории движения лазера.

Проверка работоспособности новой системы была проведена с использованием стоматологического фантома: 15 целых первых моляров были обточены и подготовлены для последующей установки коронки. Для этого в CAD-программе были заданы трехмерные модели. Ученые отметили время подготовки каждого зуба и измерили точность обточки при помощи программы Geomagic Studio.

В результате эксперимента удалось получить целые гладкие осевые поверхности зубов с правильной окклюзией. Среднее время подготовки каждого зуба составило 17 минут. Тем не менее, были выявлены недостатки роботизированной системы. В отличие от традиционной обточки зуба, выполненной врачом-стоматологом, отклонения от необходимой формы составили 0,05-0,17 мм. Также было отмечено, что на ряде образцов получилась разная окклюзионная редукция и угол сужения поверхности.

Несмотря на то, что результаты эксперимента подтвердили потенциальную возможность применения роботизированных устройств для предпроцедурной подготовки зубов, требуются дальнейшие исследования, которые позволят повысить точность, эффективность и безопасность автоматизированных систем, прежде чем их можно будет разрешить использовать врачам-стоматологам.

В рамках следующих экспериментов, ученые попытаются приспособить систему к подготовке зубов под различные типы реставраций: инлей-вкладки, виниры, частичные коронки и др. Также исследователи планируют протестировать устройство на зубах различной структуры и плотности (в зависимости от возраста пациента), чтобы оценить безопасность и эффективность работы робота для разных людей.