机器人辅助腓骨修复下颌骨缺损手术的初步研究

摘要

目的:探讨应用自主研发的手术机器人系统辅助排骨修复下颌骨缺损手术的可行性与可靠性。rn 方法:成年小尾寒羊4只，实验组2只，对照组2只。据术前CT数据，在自主研发的手术虚拟设计系统(THUMedi-calVis软件)环境中设计下领骨区段截骨后模拟排骨体修复缺损的手术方案。将逆向设计的手术方案中的腓骨体STL模型( stereolithographic model)由快速成型技术(ProJet 1500系列)打印出三维排骨模型体。手术中，均在POLARIS红外导航系统(NDI,滑铁卢，安大略湖，加拿大)指引下建立下颌骨缺损模型。实验组在计算机控制多臂机器人(北京大学口腔医院和北京理工大学共同研发)辅助完成复位和稳定下颌骨近左、右近心骨段，并运送腓骨模拟体至术前设计的位置就位、固定。对照组由术者在红外线导航指引下将腓骨模拟体就位、固定。根据术后山羊CT数据重建的STL模型与术前设计的方案进行对比分析，检验手术方案实现的程度，并比较实验组和对照组间的精度。rn 结果:实验组，腓骨模拟体手术方案实现偏差平均值2.18mm。对照组，腓骨模拟体手术方案实现偏差平均值2.935mm。两组间结果无明显差异(P>0.05 )。rn 结论:实验组和对照组之间没有明显差异，两种方式术后误差值均小于3mm，在临床应用可接受范围内。该手术机器人系统能够平稳、安全地运行，能够以较高精度地辅助术者完成腓骨修复下颌骨区段缺损手术。借助机器人手术系统有望提高红外线导航辅助手术精度。