USA: prace nad prototypem robota stomatologicznego

Przy wsparciu lekarza dentysty grupa amerykańskich studentów ostatnich lat kierunku STEM (od słów: nauka, technologia, inżynieria, matematyka) zbudowała prototyp robota, który będzie umożliwiał przeprowadzanie leczenia stomatologicznego, w tym wypełnianie ubytków.

Zespół studentów inżynierii biomedycznej z South Dakota School of Mines & Technology w Rapid City (stan Południowa Dakota) spędził ostatni rok współpracując z lekarzem dentystą nad konstrukcją prototypu urządzenia umożliwiającego zdalną, zrobotyzowaną stomatologię.

Na początku była potrzeba

Wszystko zaczęło się od dr. Chada Carpentera, który często leczy osoby mieszkające na terenach wiejskich, położonych w znacznej odległości od jego gabinetu w Rapid City. Większość pacjentów dr. Carpentera mieszka tam, gdzie jest niewielu miejscowych stomatologów. Stąd poszukiwanie sposobu jak przeprowadzać zabiegi stomatologiczne na odległość.

Celem projektu, w którym uczestniczył dr Carpenter, było stworzenie zautomatyzowanego urządzenia, które może być obsługiwane przez higienistkę. Ta naszpikowana elektroniką konstrukcja mogłaby umożliwić dentyście zdalne nadzorowanie pracy, takiej jak np. wypełnianie ubytku. – Podejmujemy próby zautomatyzowania procesu preparacji ubytków. Celem końcowym jest uzyskanie wydrukowanego w 3D wypełnienia, które zostanie umieszczone w zębie poddanym preparacji – powiedział Logan Jundt, jeden z uczestników projektu.

Jak wspomnieli młodzi konstruktorzy, współczesna stomatologia już dziś wykorzystuje złożone i bardzo szczegółowe skany 3D jamy ustnej i wszystkich zębów, dlatego zabieg taki jak wypełnienie ubytku mógłby być zaplanowany z wyprzedzeniem. – Lekarz dentysta mógłby uczestniczyć we wstępnej konsultacji, korzystać ze skanów pacjenta, a robot zapewniłby automatyzację tego procesu – powiedziała Jillian Linder, inżynier biotechnologii i asystentka w South Dakota School of Mines & Technology.

Urządzenie to mogłaby przynieść wiele korzyści zarówno dentystom, jak i pacjentom. Członkowie zespołu konstruktorów zdają sobie sprawę, że budowa robota dentystycznego to niezwykle trudne zadanie. Mają jednak nadzieję, że ich prototyp jest pierwszym z wielu, które pojawią się w kolejnych latach.

Jak to działa?

Skonstruowany prototyp wykorzystuje niestandardowe, wydrukowane w 3D nakładki pozwalające przytwierdzić urządzenie do jamy ustnej pacjenta. Urządzenie zawiera kątnicę dentystyczną z trzema wymiarami ruchu, aby uzyskać dostęp do odpowiedniego obszaru jamy ustnej. – Ten projekt był w pewnym sensie inspirowany tym, jak porusza się drukarka 3D, z tą różnicą, że to urządzenie byłoby zamontowane w jamie ustnej – dodał Jundt.

Niektóre elementy będą drukowane w 3D indywidualnie dla każdego pacjenta, co pozwoli uniknąć konieczności sterylizacji urządzenia pomiędzy kolejnymi użyciami. – Jest wskazane, aby zbadano także możliwości wykorzystania samostabilizującego się ramienia służącego do preparacji ubytków – powiedział Linder.

Czy roboty znajdą zastosowanie w stomatologii?

Studenci z Południowej Dakoty przyznają, że wyzwaniem może być akceptacja leczenia w takiej postaci. – Dla niektórych osób to trochę przerażająca koncepcja, ale ludzie z czasem coraz bardziej przyzwyczajają się do robotyki – powiedział Logan Jundt. Młodzi konstruktorzy wierzy, że w miarę jak roboty będą coraz bardziej akceptowane, w przypadku pewnych procedur pacjenci będą ufali im bardziej niż ludziom.

Członkowie zespołu zwracają również uwagę na fakt, że zatwierdzenie nowych urządzeń biomedycznych przez Agencja Żywności i Leków (FDA) może trwać dziesiątki lat. Zdają sobie sprawę, że ich prototyp jest tylko początkowym krokiem do stworzenia urządzenia, którego wdrożenie może zająć wiele lat. Jednocześnie cieszą się z wyzwań, jakie stawia przed nimi ten projekt.

O zastosowaniu laserów podczas leczenia implantologicznego, stosowaniu antybiotyków, a także chirurgicznym i niechirurgicznym leczeniu przyzębia dyskutują dr hab. n. med. Kinga Grzech-Leśniak, która kieruje pracami Polskiego Towarzystwa Stomatologii Laserowej oraz międzynarodowy wykładowca prof. Massimo Froschecci z Włoch.

T.H.

źródło: https://www.dentistryiq.com/dentistry/article/14292589/stem-students-design-initial-prototype-for-remote-robotic-dentistry