Robot wielkości korka od wina ma szlifować zęby zamiast dentysty

Wyobraźcie sobie urządzenie wielkości korka od wina, które mieści się w otwartych ustach i samodzielnie szlifuje ząb pod koronę. To nie koncept — działający prototyp już przeszedł pierwsze testy.

Robot, który mieści się w ustach

→ Czytaj też: Insekt dostał 68-sekundowy skafander. Teraz może uratować życie lub polecieć na Marsa

Naukowcy z Uniwersytetu w Bazylei opracowali miniaturowego robota stomatologicznego, opisanego na łamach pisma IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics. Nazwali go MIR — od „Miniature Intraoral Robot”, czyli miniaturowego robota wewnątrzustnego.

Prototyp ma wymiary 43 na 26 na 28 milimetrów. Silniki i układ sterowania znajdują się na zewnątrz i łączą się z robotem elastycznymi wałami napędowymi, kablami oraz rurkami. „Został tak zaprojektowany, aby był na tyle mały, by wygodnie mieścił się w otwartych ustach” — wskazała dr Yukiko Tomooka, jedna z autorek publikacji.

Robota mocuje się do indywidualnie dopasowanej szyny dentystycznej, wykonanej na podstawie skanu. Dzięki temu urządzenie porusza się razem z pacjentem. „Nawet jeśli pacjent obraca głowę, MIR porusza się wraz z nim” — wyjaśniła Tomooka.

Po co skracać leczenie?

→ Czytaj też: KUKA po chińsku: pięć lat po przejęciu patenty wciąż śpią w Augsburgu

Założenie korony to dziś kilka wizyt. Podczas pierwszej dentysta usuwa próchnicę, wypełnia ubytek i przygotowuje ząb. Potem pobiera wycisk i zakłada koronę tymczasową. Stała powstaje później — i wymaga kolejnej wizyty.

Pomysł twórców MIR jest prosty. Po skanowaniu podczas pierwszej wizyty dentysta planuje dokładnie, w jaki sposób robot ma usunąć materiał zęba, i od razu zamawia koronę. Nie trzeba czekać na drugie spotkanie.

Sam zabieg przebiega w dwóch etapach. Najpierw szerokie wiertło zmniejsza powierzchnię zęba, usuwając materiał od góry. Potem dłuższe, cieńsze wiertło pracuje po bokach.

Zaskakująco precyzyjny — mimo braku czujników

Zespół przetestował robota na modelach zębów z żywicy syntetycznej i ceramiki o twardości zbliżonej do szkliwa. W testach opisanych przez Serwis Nauka w Polsce błąd położenia wyniósł mniej niż 0,2 milimetra. A to bez czujników korygujących położenie — po ich dodaniu ma być jeszcze mniejszy.

Naukowcy mierzyli też siły generowane podczas wiercenia. Utrzymywały się poniżej pięciu niutonów, co odpowiada mniej więcej naciskowi półlitrowej butelki wody. Sprawdzano również hałas systemu.

Co dalej z MIR-em?

Zanim robot trafi do gabinetów, potrzeba dalszych prac. W następnym kroku zespół planuje zintegrować czujniki i kamerę, by system monitorował swoje położenie oraz 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. Jego zespół stale współpracuje z praktykującymi lekarzami i dentystami.

Robota opracowano w ramach projektu finansowanego przez Innosuisse, we współpracy z Centrum Stomatologii Uniwersytetu w Zurychu, bazylejską firmą Camlog Biotechnologies GmbH oraz Uniwersytetem w Bernie. Do fotela dentystycznego droga jeszcze daleka, ale kierunek jest wyraźny.