Jeśli próchnica pozostawiła duży ubytek, na ząb trzeba założyć koronę. Leczenie wymaga kilku wizyt w gabinecie stomatologicznym. Podczas pierwszej dentysta usuwa próchnicę, wypełnia ubytek i przygotowuje ząb do korony. Następnie pobiera wycisk i zakłada koronę tymczasową. Stała korona jest wykonywana na podstawie wycisku i może zostać założona dopiero na późniejszej wizycie.

Naukowcy z Uniwersytetu w Bazylei (Szwajcaria) opracowali miniaturowego robota stomatologicznego, który w przyszłości będzie mógł automatycznie przygotowywać zęby do koron. Jego zastosowanie może pomóc zmniejszyć liczbę potrzebnych wizyt.

Prototyp ma wielkość korka od wina (43 x 26 x 28 milimetrów). Silniki i układ sterowania znajdują się na zewnątrz robota i są z nim połączone za pomocą elastycznych wałów napędowych, kabli i rurek. „Został tak zaprojektowany, aby był na tyle mały, by wygodnie mieścił się w otwartych ustach” – wskazała dr Yukiko Tomooka, jedna z autorek i autorów publikacji.

Prototyp, nazwany „MIR” – skrót od „Miniature Intraoral Robot”, czyli „miniaturowy robot wewnątrzustny” – ma przygotowywać zęby zgodnie z cyfrowym planem. Pomysł polega na tym, aby po skanowaniu podczas pierwszej wizyty dentyści mogli dokładnie zaplanować, w jaki sposób robot ma usunąć materiał zęba i od razu zamówić koronę, zamiast czekać na drugą wizytę.

Skanowanie służy nie tylko do zaplanowania korony, ale także do wykonania indywidualnie dopasowanej szyny dentystycznej, do której przymocowany jest miniaturowy robot stomatologiczny. „Nawet jeśli pacjent obraca głowę, MIR porusza się wraz z nim” – wyjaśniła Tomooka.

Naukowcy przetestowali swojego robota na modelach zębów wykonanych z żywicy syntetycznej i materiału ceramicznego o twardości zbliżonej do szkliwa zęba. Robot przygotowuje ząb w dwóch etapach: najpierw używa szerokiego wiertła, aby zmniejszyć powierzchnię zęba, usuwając materiał z góry. W drugim etapie dłuższe, cieńsze wiertło pracuje po bokach zęba.

Mimo, że robot nie ma jeszcze czujników, które mierzyłyby, a nawet bezpośrednio korygowały jego położenie, okazał się zaskakująco precyzyjny. W testach błąd położenia wyniósł mniej niż 0,2 milimetra, a po zintegrowaniu czujników z systemem zostanie on jeszcze bardziej zredukowany.

Oprócz precyzji, naukowcy mierzą również siły generowane podczas wiercenia. W testach utrzymywały się one poniżej pięciu niutonów, co odpowiada mniej więcej naciskowi półlitrowej butelki wody. Zespół bada również hałas generowany przez system.

Konieczne są dalsze prace, zanim MIR będzie mógł zostać wykorzystany w gabinetach stomatologicznych. W kolejnym kroku naukowcy planują zintegrować czujniki i kamerę, aby system mógł monitorować swoje położenie i postęp zabiegu. „Na podstawie danych z czujników MIR, nawet po zaniku zasilania, będzie wiedział, gdzie się znajduje i do którego miejsca musi kontynuować pracę” – wyjaśnia kierownik grupy badawczej, profesor Georg Rauter.

Zespół Rautera regularnie ściśle współpracuje z praktykującymi lekarzami i dentystami, aby rozwijać roboty do zastosowań medycznych. Robot dentystyczny został opracowany w ramach projektu finansowanego przez Innosuisse we współpracy z Centrum Stomatologii Uniwersytetu w Zurychu, bazejską firmą Camlog Biotechnologies GmbH oraz Uniwersytetem w Bernie.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ zan/