Robot przeszczepi zęby

Przeszczep własnych zębów (autotransplantacja zębów) to uznana metoda leczenia, polegająca na uzupełnianiu brakujących zębów, szczególnie u młodych pacjentów. Ząb dawczy to własny, zbędny ząb pacjenta – najczęściej zdrowy ząb mądrości (ósemka), chirurgicznie usuwany i przenoszony w miejsce innego, utraconego lub zniszczonego zęba (na przykład zepsutej szóstki). Dzięki autotransplantacji można zachować naturalną funkcję zębów, weprzeć dalszy rozwój szczęki i wyeliminować potrzebę stosowania implantów stomatologicznych.

Aby autotransplantacja się udała, konieczne jest precyzyjne przygotowanie zębodołu biorczego, który musi ściśle przylegać do zęba dawczego. Jednocześnie trzeba starać się zminimalizować uraz otaczającej kości i zachować delikatne więzadła ozębnej, które przytwierdzają ząb do kostnego podłoża, amortyzują silne naciski i odbierają bodźce czuciowe.

Konwencjonalne przygotowanie zębodołu w dużej mierze opiera się na doświadczeniu i zręczności manualnej, co w przypadku operujących o różnym doświadczeniu utrudnia konsekwentne osiąganie wymaganego poziomu precyzji.

Dużym ułatwieniem byłoby zastosowanie do przygotowania zębodołu wspomagania robotycznego – robot jest zawsze tak samo dokładny, łatwiej byłoby poprawić wydajność i spójność procedur.

Naukowcy z Chin opracowali autonomiczny, wieloosiowy system robotyczny, zdolny do tworzenia zębodołów biorczych poprzez dostosowującą się do powierzchni osteotomię.

Pracami kierowali dr Shizhu Bai i dr Yimin Zhao z Wydziału Stomatologii Czwartego Wojskowego Uniwersytetu Medycznego w Chinach.

„Naszym celem była ocena, czy preparacja zębodołu wspomagana robotem może osiągnąć większą dokładność geometryczną i zachować więcej otaczającej kości niż konwencjonalne podejście z wykorzystaniem statycznego szablonu” – powiedział dr Bai.

Badanie przeprowadzono z wykorzystaniem 40 trójwymiarowych wydrukowanych modeli żuchwy, przedstawiających scenariusze autotransplantacji zębów. Modele podzielono równo między grupy z wykorzystaniem robota i konwencjonalnego statycznego szablonu, przy czym każda grupa zawierała 10 odtworzeń anatomii zębów jednokorzeniowych i 10 dwukorzeniowych. Do pozycjonowania zębów dawczych i zaprojektowania idealnych zębodołów biorcy wykorzystano cyfrowe oprogramowanie. Aby zachować przestrzeń więzadła ozębnej, powierzchnie korzeni dawczych poszerzono o 0,5 mm, a podcięcia usunięto, aby ułatwić wprowadzenie.

W ramach zrobotyzowanego procesu autonomiczny, wieloosiowy system robotyczny wykonywał wstępnie zaplanowane ścieżki frezowania, dostosowane do powierzchni, podczas gdy podejście konwencjonalne łączyło sterowane wiercenie pilotujące z ręcznym opracowaniem zębodołu. Po przygotowaniu, do oceny dokładności pozycjonowania, morfologii zębodołu, usunięcia kości i czasu zabiegu wykorzystano skany cyfrowe.

System robotyczny wykazał się wyższą dokładnością geometryczną w porównaniu z metodą wspomaganą przez prowadnicę statyczną.

Chociaż obie metody osiągnęły podobną dokładność w punkcie wejścia zębodołu, przygotowanie robotyczne znacząco zmniejszyło odchylenia w najgłębszej części zębodołu i zapewniło bardziej precyzyjne kąty wiercenia.

Wytworzone przez robota zębodoły były również bardziej zbliżone do planowanej morfologii korzenia, wykazując większą zgodność objętościową, mniejsze odchylenia powierzchni i znacznie mniej zbędnego usuwania kości. Zalety te były szczególnie widoczne w zębach dwukorzeniowych, gdzie złożona anatomia stwarza większe wyzwania chirurgiczne. Pomimo tych ulepszeń ogólny czas przygotowania był porównywalny w obu technikach.

Badacze podkreślają potencjał autonomicznej robotyki, jeśli chodzi o zwiększenie przewidywalności autotransplantacji zębów i zmniejszenie zależności od doświadczenia operatora. „Technologia ta umożliwia tworzenie zębodołów biorczych, które wiernie odzwierciedlają anatomię korzenia zęba dawczego, minimalizując jednocześnie zbędne usuwanie kości, potencjalnie zachowując otaczającą kość, zmniejszając liczbę wielokrotnych wszczepów próbnych i tworząc korzystniejsze warunki dla gojenia więzadła ozębnej i stabilizacji pierwotnej” – zauważył dr Zhao. Największą poprawę zaobserwowano w przypadku zębów z podwójnym korzeniem, co sugeruje, że wspomaganie robotyczne może być szczególnie cenne w przypadkach o złożonej anatomii, w których konwencjonalne techniki sprawiają najwięcej trudności.

Konieczne będą dalsze badania kliniczne, aby określić, czy zwiększona dokładność geometryczna przekłada się na krótszy czas przebywania zęba poza zębodołem, lepsze gojenie, większą stabilność przeszczepu i lepsze długoterminowe wyniki u pacjentów. Dalsze badania powinny również ocenić efektywność pracy, krzywe uczenia się i wydajność systemów robotycznych w rzeczywistych warunkach chirurgicznych.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ zan/