کاربرد استفاده از ربات‌ها در ارتودنسی

کاربرد استفاده از ربات‌ها در ارتودنسی:

رشته ارتودنسی از بدو پیدایش تلاش کرده است تا کارایی هر نوع درمانی را که به بیماران ارائه می شود، بهبود بخشد. استفاده از ربات‌ها در ارتودنسی ممکن است به تکامل شیوه‌های جدید در ارتودنسی کمک کند. این امر به ویژه در هنجارهای جدید فاصله گذاری اجتماعی و نظارت از راه دور پس از پیشرفت COVID-19 صادق است.

رباتیک

یک رشته بین رشته ای است که علوم کامپیوتر و مهندسی را ادغام می کند. انواع مختلفی از ربات ها وجود دارند که در محیط های متفاوت و برای مصارف متعدد مورد استفاده قرار می گیرند. اگرچه از نظر کاربرد و شکل بسیار متنوع هستند، اما همه آن ها سه شباهت اساسی در ساخت دارند:

1. همه ربات ها نوعی ساختار مکانیکی برای دستیابی به یک کار خاص دارند.

2. ربات ها دارای اجزای الکتریکی هستند.

3. ربات ها حاوی سطحی از کدهای برنامه نویسی کامپیوتری هستند که تصمیم می گیرند چه زمانی یا چگونه کاری را انجام دهند.

 

این بیماری همه گیر به شدت بر ارزش اجرای رباتیک در ارتودنسی تاکید کرده است، زیرا خطر ابتلای ارتودنتیست ها به COVID-19 ثانویه در معرض قرار گرفتن آئروسل از یک بیمار بدون علامت و در عین حال مثبت بسیار زیاد است.

 

 

مزایا استفاده از ربات‌ها در ارتودنسی:

زیرساخت های فناوری در مطب های دندانپزشکی را می توان با استفاده از یک ربات هوشمند افزایش داد. دستیارهای رباتیک می توانند خستگی ناپذیر کار کنند. همچنین می توانند یک گردش کار برنامه ریزی شده را تکرار نمایند که به انسان اجازه می دهد وظایف دیگری را انجام دهد که ربات ها قادر به انجام آن ها نیستند.

ما در عصر تحول دیجیتال کامل پرونده های ارتودنسی و شبیه سازی سه بعدی مشکلات خود بیمار برای رسیدن به تشخیص صحیح زندگی می کنیم. در زمینه رباتیک، این امر مستلزم استفاده از ربات‌ها برای تصویربرداری و موقعیت‌یابی دقیق‌تر اشعه ایکس است.

 

 

الاینر:

افزایش چشمگیر تعداد بیمارانی که به دنبال الاینر برای درمان هستند، منجر به شکوفایی شرکت های مختلف الاینر شده است. توانایی استفاده از ربات‌ها در ارتودنسی در ساخت الاینر سفارشی و متحرک در ابعاد بزرگ، یک چالش تولیدی است که اخیراً از طریق پیشرفت‌های فناوری اسکن و اتوماسیون برطرف شده است.

Align Technology از فناوری استریولیتوگرافی برای ایجاد مدل های مرجع خود استفاده می کند. این مدل‌های رزین SLA در یک سیستم تنظیم‌کننده خودکار بارگذاری می‌شوند که ورق پلاستیک را گرم می‌کند و با لیزر روی آن علامت‌گذاری می‌نماید. این قطعات بر روی یک تسمه نقاله به یک بازوی رباتیک منتقل می شوند که هر قسمت را در یک ماشین برش خودکار برای پیرایش و قالب گیری بارگیری می کند و هر سینی سفارشی را با دقت لیزر حک می نماید.

در نهایت، ربات‌ها از طریق ربات‌های ماساژ دهنده، ربات‌های دهان باز و ربات‌های اسکلت بیرونی توانبخشی عصبی، نقش فعالی در درمان TMD ایفا می‌کنند. همچنین با استفاده از روال‌های درمانی پیشرونده، مشارکت فعال بیمار را ارتقا می‌دهند و پیشرفت بیمار را در طول زمان ردیابی دقیق می‌کنند.

یادگیری ماشینی (ML) و هوش مصنوعی (AI):

پیشرفت‌های تکنولوژی امروزی، از طریق پیاده‌سازی یادگیری ماشینی (ML) و هوش مصنوعی (AI) امکان برنامه‌ریزی کارآمدتر را برای ربات‌ها فراهم می‌کند تا در موقعیت‌های مختلف کار کنند. یادگیری ماشینی شامل روش‌های مختلف برای استفاده از حجم زیادی از داده‌ها برای یادگیری و بهبود عملکرد است.

در مورد استفاده از ربات‌ها در ارتودنسی، این حوزه برنامه‌ریزی کار مستقل و نمادین است که برای برنامه‌ریزی خودکار یک توالی از اقدامات برای رسیدن به یک هدف خاص استفاده می‌شود. علاوه بر این با هوش مصنوعی، ربات‌ها می‌توانند درباره موقعیت‌های فعلی و رویدادهای جدید استدلال کنند تا به طور مستقل با شرایط جدید سازگار شوند.

 

 

استفاده از ربات‌ها در ارتودنسی به حوزه های زیر طبقه بندی می شود:

1. دستیاران دندانپزشکی رباتیک
2. رباتیک در تشخیص، مدیریت و شبیه سازی مشکلات ارتودنسی
3. رباتیک خمش سیم از جمله سیستم های رباتیک خم کننده سیم لبی و زبانی و رباتیک لوازم ثابت سفارشی
4. نانو ربات ها، میکرو ربات ها برای تسریع حرکت دندان و برای نظارت از راه دور
5. رباتیک در جراحی های فک و صورت و کاشت ایمپلنت
6. رباتیک در تولید تراز خودکار

 

 

خم کردن سیم و رباتیک لوازم CAD/CAM سفارشی:

خم شدن دقیق سیم قوس یک فناوری کلیدی برای درمان ارتودنسی ثابت است. در مقایسه با سیستم خمش دستی سنتی، دقت و کارایی خمش سیم قوسی را می توان با استفاده از ربات با توانایی کنترل وضعیت دقیق آن بهبود بخشید.

انواع مختلفی از ربات های خم کننده سیم قوسی در دهه گذشته پیشنهاد شده اند که از جمله آن ها می توان به:

ربات Motoman UP6، بهینه سازی فرآیند و خواص خمشی سیستم LAMDA (Lingual Arch wire Manufacturing and Design)، خمش مرتبه اول اشاره کرد.

در صورت نیاز، ربات های خم کننده سیم را با در نظر گرفتن پدیده تاب لغزش که در طول خم شدن سیم وجود دارد خم می نمایند.

در نتیجه جبران عقب فنری سیم قوس و تا حد زیادی بهبود دقت خمش و ربات‌هایی که از منحنی بسل برای اجرای برنامه‌ریزی نقطه کنترل و برنامه‌ریزی زاویه استفاده می‌کنند.

مقالات توصیفی مختلف دینامیک ساختاری ربات‌های خمشی و عناصر مختلف آن‌ها را تجزیه و تحلیل کردند. امکان‌سنجی استراتژی‌های ساخت سیم ارتودنسی شکل‌گرفته‌شده توسط سیستم‌های رباتیک خمش سیم مختلف را تأیید کردند. علاوه بر این، عملکرد یک روش دقیق تر و قابل اعتمادتر برای تنظیم شکل لوله های سوپرالاستیک نیتینول تایید شده است.

 

 

نگاهی به آینده استفاده از ربات‌ها در ارتودنسی!

• آزمایش‌های بالینی انسانی در مقیاس بزرگ‌تر برای آزمایش امکان‌سنجی، ایمنی، دقت و قابلیت استفاده سیستم‌های رباتیک مختلف باید انجام شود.

• چاپ 4 بعدی رباتیک نرم می تواند تغییرات فیزیکی و مکانیکی طبیعی را در طول زمان تکرار کند. این امر منجر به انتقال از ایستا به پویا، با قابلیت کنترل دقیق و فعال سازی برگشت پذیر نامحدود می شود.

• روش‌های یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی برای آموزش ربات‌ها برای انجام مطمئن وظایف محوله و حتی توانایی استدلال درباره رویدادهای جاری و اطلاعات جدید به منظور سازگاری با شرایط جدید استفاده می‌شوند.

• انعطاف‌پذیری و عملکردهای حرکتی بازوهای رباتیک به پیشرفت‌های فنی بیشتری نیاز دارد تا با موقعیت‌های بالینی مختلف سازگار باشد.

• برای ربات‌های خمش سیم قوسی، تحقیقات در آینده نیاز به تمرکز بر روی فنر سیم قوسی و الگوریتم خمش، تطبیق خمش با سیم‌های قوس بالینی پیچیده‌تر و همچنین بهبود طراحی انبردست برای جلوگیری از برخورد ماهرانه دارد.

• نرم افزار تعامل انسان و کامپیوتر دوستانه برای ارائه ورودی و بازخورد انسانی برای اپراتورها طراحی شده است.

• کنترل پیشرفته ربات خودآگاه توسط بیماران با استفاده از سیگنال EMG سطحی (sEMG) ماهیچه های صورت برای هدایت فعال سازی ربات توسعه یافته است.

 

 

نتیجه گیری:

تخصص ارتودنسی به سمت عصر جدیدی از پزشکی مبتنی بر داده و به کمک ربات پیش می رود. رباتیک به هر حال یک پیشرفت در زمینه فناوری است و کاربردهای آشکار آن در ارتودنسی به طور بالقوه بسیار زیاد است. قابل توجه است که با ادغام هوش مصنوعی و ML به عملکرد بالینی روزانه ما، پیشرفت های سریعی در دقت و موفقیت درمان ها وجود دارد. از این رو، داشتن دانش و آموزش اولیه با این فناوری ها برای همه پزشکان بسیار مهم است. با این حال، آخرین تغییرات گام در فناوری مدرن ربات ML و AI، هنوز به طور کامل به تحقیقات ارتودنسی معرفی نشده اند و همچنین به آمادگی فنی و مقرون به صرفه برای ورود به بازار دندانپزشکی نرسیده اند.

ربات های خم کننده سیم قوسی، ربات های شبیه ساز برای تشخیص و ربات های جراحی از حوزه های مهم تحقیقاتی در دهه گذشته بوده اند. ربات‌های توانبخشی و نانو ربات‌ها بسیار امیدوارکننده هستند و به طور قابل توجهی در ادبیات ارتودنسی گزارش شده‌اند. از سوی دیگر، ربات‌های کمکی، ربات‌های بیمار و ربات‌های تولیدکننده تراز خودکار نیاز به داده‌های علمی بیشتری برای جمع‌آوری در آینده دارند.

 

در صورت هرگونه سوال و یا ابهام پیرامون نحوه انجام ارتودنسی می توانید هم اکنون با همکاران و دوستان ما از وب سایت خانم دکتر پروین خرازی، در ارتباط باشید.

همچنین برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره به مطب دکتر پروین خرازی مراجعه کنید