自主机器人系统辅助上颌第二磨牙根尖显微外科手术：一项病例报告

《BMC Oral Health》：Endodontic microsurgery utilizing an autonomous robotic system for the maxillary second molar: a case report

为解决上颌第二磨牙因解剖位置深、视野受限导致根尖显微外科手术(EMS)操作困难的问题，研究人员开展了一项利用自主机器人(ATR)系统辅助EMS的临床研究。该研究成功为一名26岁女性患者实施了手术，术后6个月随访显示骨缺损区愈合良好。结果表明，ATR系统能够实现精准、微创的骨切除和根尖切除，为处理复杂解剖区域的后牙EMS提供了可靠的新技术。

　　

在口腔医学领域，根尖显微外科手术(Endodontic Microsurgery, EMS)是挽救因根管治疗失败而面临拔除风险牙齿的重要方法。然而，当病变发生在后牙区，特别是上颌第二磨牙时，手术的难度会急剧增加。由于该区域位置靠后，手术器械难以进入，且视野被软组织遮挡，医生很难精确地定位根尖位置并进行切除。更棘手的是，上颌第二磨牙的根尖通常与上颌窦底壁紧密相邻，手术中稍有不慎就可能损伤上颌窦，导致严重并发症。这些技术瓶颈使得上颌第二磨牙的EMS成为一项极具挑战性的操作，甚至常常被排除在手术适应症之外。

为了攻克这一难题，来自广州医科大学附属口腔医院的研究团队将目光投向了自主机器人(Autonomous Robotic, ATR)技术。该技术以其自动化、高精度和稳定性著称，已在种植牙领域展现出巨大优势。研究人员设想，能否利用机器人“不知疲倦”的机械臂，在计算机的精确引导下，为医生完成最困难的骨切除和根尖切除步骤，从而突破人类操作在复杂解剖环境下的局限？为此，他们开展了一项临床研究，并成功将ATR系统应用于一例上颌第二磨牙的EMS手术中，相关成果发表在《BMC Oral Health》杂志上。

为了验证ATR系统在上颌第二磨牙EMS中的可行性，研究团队采用了一项单病例报告的研究设计。该研究的主要技术方法包括：首先，通过锥形束CT(CBCT)和口内扫描获取患者的颌骨及牙齿三维数据；其次，利用DentalNavi软件进行虚拟手术规划，设计出避开上颌窦的精准钻孔路径；最后，在手术中，通过光学位姿追踪系统和计算机操作系统，引导机器人机械臂按照术前规划自主完成骨切除和根尖切除任务。

病例介绍

患者为一名26岁女性，因左上前磨牙和第一磨牙曾行固定桥修复，后拆除修复体并对左上第二磨牙（15号牙）进行了根管治疗。7个月后，患者因该牙出现咀嚼痛就诊。临床检查发现，15号牙已行冠预备和树脂修复，叩痛和触痛明显，牙髓活力测试无反应。影像学检查显示，该牙近中颊根(MB)和远中颊根(DB)根尖区存在低密度影，且近中颊根根尖距离上颌窦底壁仅1.4毫米，颊侧骨板完整。最终诊断为“根管治疗后慢性根尖周炎”。

术前准备与手术规划

研究团队首先通过CBCT和口内扫描仪获取了患者的口腔数据，并将其导入DentalNavi软件，重建了包含牙齿、骨骼和软组织的三维虚拟模型。在虚拟模型上，医生设计了手术方案：使用直径3.5毫米、长度10毫米的环钻，垂直于根长轴切除近中颊根根尖3毫米。钻孔路径被精心设计以避开上颌窦。同时，考虑到颊侧黏膜牵拉受限，远中颊根计划在术中采用徒手方式切除，并以近中颊根的目标点作为参考。此外，还3D打印了个性化的手术附件，其视觉标记被设计为与患者矢状面平行，以适应手术时患者头部的特定位置。

手术过程

手术由一位拥有10年以上EMS经验的牙体牙髓科专家主刀。在完成机器人系统、车针和探针的校准后，对患者进行了局部麻醉，并设计并翻开了矩形瓣以充分暴露手术区域。随后，将带有视觉标记的手术附件固定于手术牙弓的前牙区，通过探针连接口内组件的六个配准孔完成口内配准。红外光学系统识别视觉标记后，机器人系统进入自主模式。医生通过脚踏板控制，机器人机械臂按照预设路径，在800-1200转/分的转速下，仅用80秒便自动完成了近中颊根的骨切除和根尖切除。随后，医生在显微镜下扩大骨腔，并参考近中颊根的位置，徒手切除了远中颊根根尖3毫米。术中未见上颌窦底损伤。切除的根面未见裂纹，但未找到近中第二颊根(MB2)的根尖孔。最后，对近中颊根和远中颊根进行了3毫米深的根尖倒预备，并用iRoot BP Plus进行倒充填，放置浓缩生长因子(CGF)膜后缝合。

术后结果

术后即刻影像学检查证实根尖切除准确。术后一周拆线，患者仅术后第一天服用止痛药，软组织仅有轻微红肿。术后6个月随访，临床检查显示愈合良好，影像学检查显示根尖周骨密度恢复。

研究结论与讨论

本研究首次报道了利用ATR系统成功实施上颌第二磨牙EMS的病例。研究结果表明，ATR系统能够克服上颌第二磨牙区域视野受限、操作空间狭小以及邻近上颌窦等解剖挑战，实现精准、微创的骨切除和根尖切除。机器人系统的多轴旋转能力使其能够以最佳角度进入手术区域，其自主刚性运动特性则超越了人类操作者的生理极限，确保了手术的稳定性。尽管远中颊根因软组织牵拉受限而采用了徒手切除，但机器人系统提供的近中颊根位置参考极大地辅助了医生的徒手操作。术后6个月的随访结果证实了该技术的临床有效性。该技术的成功应用，为解决传统手动操作难以处理的复杂后牙EMS难题提供了新的解决方案，有望实现手术流程的标准化，并最终提升患者的医疗质量。