全球首例AI机器人进行牙科手术，8倍的速度诊断和治疗比人类医生更准确

Perceptive创业公司发明的全自动AI机器人牙医，是世界上第一次进行人类临床牙科手术，其诊断和治疗速度是人类医生的8倍。

假如有人向你推销机器人牙医，是挥挥手根本不相信，还是会立刻有一种冰冷高速钻头直戳牙龈的恐怖感觉？

波士顿企业Perceptive很快就说服了你，让人工智能控制的独立机器人首次对人类患者进行了全过程的牙科手术，速度是人类牙医的8倍左右。

有视频为证，机器人牙医正在对牙齿进行局部细致的冲洗，绕牙一周，看起来驾轻就熟。

值得注意的是，Perceptive声称，「即使病人频繁移动头部，这台机器也能安全地处理，同时对移动病人的试运行检测也取得了成功。」

Perceptive宣布了两项新技术，希望将来机器人诊断和治疗能给大家带来更好的牙科感受。

OCT 3D成像系统

该手持成像设计可在口腔内操作，采用光学相关断层扫描。 (OCT)在牙齿内部生成3D图像，甚至可以一直深入牙龈线下，进入骨骼。

无论是分辨率还是位置精度，这都比牙医通常使用的2D或3D要好。 X射线要好得多。

大量的临床实践证明，X射线在检测蛀牙方面实际上是很糟糕的。

PerceptiveCEOChris Ciriello告诉我们，使用X射线显像来确定蛀牙的位置和程度大约是30%。

事实上，X射线只能帮助医生诊断和治疗，因为牙医会开始在你的牙齿上打孔，然后继续钻孔，直到找到蛀牙的准确位置和范围。

但是这种方法显然不适合机器人，因为机器人需要提前获取所有数据，这就是OCT的立足之地。

OCT可以被视为类似于超声波，因为它使用反射能量来构建图像，但是OCT使用光而不是声音来获得更多的分辨率。

换言之，OCT不仅可以避免有害的X射线辐射，而且与X射线显像相比，它具有高分辨率和高精度。

之前OCT之所以不用于牙齿诊断和治疗，是因为传统的OCT需要几秒钟才能获得详细的图像，如果在曝光过程中移动，图像就会模糊。

Perceptive采用运动结构方法。（structure from motion approach），曝光时间较短，导致数据点较少，然后移动扫描仪，收集更多数据，逐步构建并生成完整的3D图像。

Ciriello说，这种方法可以将病理学定位在20左右。μ在m范围内，精度超过 90%。

而且，这种方法对于牙医来说很容易上手，因为他们只需要在牙齿周围向不同的方向移动工具，直到扫描完成。

专业牙医Karimm，Perceptive临床顾问委员会成员 Zaklama说，「Perceptive 人工智能驱动机器人系统将彻底改变牙科行业。通过简化程序，提高病人的舒适度，病人的诊断和治疗感觉将会更好。」

「先进的显像功能，尤其是口腔扫描仪，提供了前所未有的细节，这将使我们能够更早、更准确地诊断问题，并使我们能够更有效地与病人联系。」

「提高效率使我们能更多地关注个性化病人的护理，减少就诊时间，从而使我们能有效地治疗更多的病人。」

Ciriello还再次强调，这不仅是为了收集数据，也是为了机器人能够操作病人的牙齿。这是一种更好的成像技术，可以帮助牙医识别和治疗病人可能遇到的问题。

「我认为这是一种根本性的改变，」Ciriello 说。「为了更好地发现牙医的问题，我们提供了有力的工具。」

机器人牙科诊断和治疗初体验

在加拿大不列颠哥伦比亚省的一个山区小镇上，Ciriello曾经是一名牙医。

每个人都可能很难在这些社区有专业的牙齿护理机会，他指出，「在农村社区工作的牙医并不多。」

「有时候估计病人要等几个月才能得到治疗，如果觉得很痛还得不到治疗，那就真的不好了。我意识到我必须做的是开发一种能够提高牙医生产力和促进牙医服务的技术。」

一般的牙科手术通常需要几个小时和几次，Perceptive机器人只需要一次就医，几分钟就可以快速完成。

牙套安装是机器人牙医的切入点，即用人工牙套代替病人的牙齿顶部。

它是一个很常见的过程，通常分为两个阶段。

第一，牙医会用钻头清除牙齿的顶部。下一步是制作牙齿模具，以便定制适合牙齿的牙冠。

随后病人将带着临时牙冠回家，同时牙医将模具邮寄出去定制牙套。

几个星期后，永久性牙套到达，病人回到牙医那里，取出临时牙冠，粘上永久性牙套。

机器人牙科诊疗系统采用Perceptive，情况如下：

病人第一次就诊时，牙医首先确定病人应该戴牙套，然后用OCT成像仪扫描牙齿。

根据这些信息，机器人将规划一条打孔路径。牙套可以在患者到达诊所并开始打孔之前制作，只有在事先知道准确的几何形状时才能实现。

当病人到达手术现场时，机器人可能会在五分钟左右完成实际打孔，完美贴合的永久牙套会粘合到位，整个诊疗过程就完成了。

显然，安全是这里的一个大问题，因为一个含有高速钻头的机器人手臂实际上是在你的颅骨内部工作，Perceptive也非常清楚这一点。

Perceptive 在工作过程中，机器人与病人的身体相连是非常重要的。

病人应该叫一个名字「咬合块」把东西放进嘴里，咬一口，这样既能保持嘴张开，又能防止下颌疲劳。

机器人末端执行器通过一系列驱动连杆物理连接到咬合块，这样即使钻头移动，头部的任何运动也会立即被钻头末端复制。

本质上，患者的颅骨相当于机器人底座，患者的牙齿和钻头在同一个参考系统中。

纯粹的机械藕合意味着不需要视觉系统或者编码器或者软件，这是直接的物理连接，所以运动补偿是瞬间的。

由于这对机器人没有影响，所以病人在手术过程中可以自由放松，稍微移动头部。

在手术过程中，人类牙医还有一些方法可以防止钻头刺伤，例如把手指放在病人的牙齿上，然后把钻头放在牙齿上。

Perceptive表示，机器人甚至比人工更安全、更准确，即使是移动患者，因为刚性连接造成的误差也只有几十微米。

Ciriello说，它的移动速度比牙医慢一点，但是由于它只在需要的地方精确打孔，所以手术总体上可以更快地完成。

手臂内还有一个物理平衡系统，对于OG机器人技术人员来说，它有点类似于PR2手臂。

最终的安全措施是牙医必须通过脚踏板在环中踩下脚踏板，否则机器人将停止移动并关闭钻头。

Ciriello声称，机器人不仅可以更快地工作，而且可以产生更好的结果。

大多数修复体(如填充物或牙套)可以持续大约五年。因为牙医是否使用了太多的材料，削弱了牙齿本身，或者修复材料太少，根本问题没有完全解决。

Ciriello说，Perceptive的机器人可以更精确地切割机器人。「人类是无法完成的」根据定制加工零件的精度，将修复体安装在牙齿上。

虽然人们很容易关注Perceptive系统的技术优势，但是牙医Ed Zuckerberg（Perceptive 投资者指出，这不仅仅是速度或准确性的问题，更是让患者感觉更好。

现在市场上还有另外一种牙科机器人。它被称为 Yomi ，帮助一个牙齿种植手术。

但是Yomi并不是独立的，而是为牙医提供指导，以确保他们能够钻到正确的深度和视角。

虽然Perceptive已经成功地测试了人体的第一代系统，但是它还没有准备好商业化。

到目前为止，Perceptive已经筹集了3000万美元，下一步可能是与FDA进行关键的临床试验，如果进展顺利，Cirello可能会在几年内向公众开放。

参考资料

https://newatlas.com/health-wellbeing/robot-dentist-world-first/

本文来自微信微信官方账号“新智元”，作者：耳朵 经授权发布的乔杨，36氪。

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