北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院在國(guó)內(nèi)很早就開始接觸口腔數(shù)字化技術(shù)，早在上世紀(jì)90年代初，便曾嘗試將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于修復(fù)領(lǐng)域。

2011年，北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院經(jīng)國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)成立了口腔數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)和材料國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，這一實(shí)驗(yàn)室主要承擔(dān)的任務(wù)為數(shù)字化技術(shù)在口腔學(xué)科領(lǐng)域的研發(fā)、應(yīng)用及口腔材料的研發(fā)。諸多數(shù)字化相關(guān)的先進(jìn)設(shè)備，如3D掃描儀和3D打印機(jī)入駐其中，目前這一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已建設(shè)完成，通過了國(guó)家相關(guān)驗(yàn)收。近日，數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)與材料國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室已成功應(yīng)用Concept Laser 三維金屬打印機(jī)完成國(guó)內(nèi)第一例SLM 工藝純鈦根形種植體的自主打印。

在未來的口腔數(shù)字化發(fā)展方面，北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院的發(fā)展方向主要有三個(gè)：一是通過上述平臺(tái)促進(jìn)各院校間的科研合作，兄弟院校間可共享這一平臺(tái)的設(shè)備與技術(shù)，共同實(shí)現(xiàn)更多的創(chuàng)新成果；二是通過未來數(shù)年的努力，孕育出一些可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的研發(fā)成果，如口腔CAD/CAM、頜面外科手術(shù)機(jī)器人等；三是進(jìn)行口腔領(lǐng)域數(shù)字化診療的示范性工作，逐步建立“ 全數(shù)字化流程”的口腔疾病診療模式，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的數(shù)字化，改善傳統(tǒng)診療方法。

顱頜面外科精確治療的機(jī)器人系統(tǒng)并非研發(fā)出一個(gè)能自主完成復(fù)雜顱頜面外科手術(shù)的機(jī)器人，而是機(jī)器人能夠輔助醫(yī)師進(jìn)行更為精準(zhǔn)的定位與操作。

該顱頜面外科輔助手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的研發(fā)內(nèi)容主要包括4個(gè)部分：手術(shù)設(shè)計(jì)軟件、多臂機(jī)器人、虛擬培訓(xùn)及醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)。其軟件編寫主要由清華大學(xué)依據(jù)我們所提出的臨床需要進(jìn)行設(shè)計(jì)完成，主要針對(duì)四個(gè)典型的且具有一定難度的顱頜面外科手術(shù)—— 正頜手術(shù)、下頜骨缺損重建手術(shù)、眶壁重建手術(shù)、顱底腫瘤切除手術(shù)。

最終研發(fā)成果為一個(gè)三臂機(jī)器人輔助手術(shù)系統(tǒng)（圖），其與已應(yīng)用于全球各地的達(dá)芬奇外科手術(shù)機(jī)器人不同之處在于，該三臂機(jī)器人為一個(gè)自動(dòng)機(jī)器人，即在既定的程序與能夠?qū)Ш较伦詣?dòng)完成一系列動(dòng)作，當(dāng)然也可在醫(yī)師的控制下完成。

圖 三臂機(jī)器人輔助手術(shù)系統(tǒng)

目前顱頜面外科精確治療機(jī)器人系統(tǒng)已完成模型及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，并未進(jìn)行人體臨床試驗(yàn)，但其研發(fā)過程中搭建的數(shù)據(jù)庫（擁有2萬余例頭顱CT數(shù)據(jù)）與軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)在目前便可應(yīng)用于臨床中，如若有一例全下頜骨缺損的患者需要進(jìn)行下頜骨重建，術(shù)前設(shè)計(jì)階段便可利用數(shù)據(jù)庫中的頭顱模型進(jìn)行匹配，為其尋找到可以作為重建設(shè)計(jì)的參考數(shù)據(jù)。

在前述機(jī)器人的研發(fā)基礎(chǔ)與經(jīng)驗(yàn)上，我院又開始進(jìn)行了頜面外科輔助診療機(jī)器人——針對(duì)顱底區(qū)病變的單臂機(jī)器人的研發(fā)。

這一單臂機(jī)器人設(shè)計(jì)并沒有之前三臂機(jī)器人復(fù)雜，但更加有針對(duì)性，主要用于人體深在部位——顱底區(qū)病變的穿刺診療，主要包括：導(dǎo)航下對(duì)顱底區(qū)腫塊的穿刺活檢、對(duì)三叉神經(jīng)痛患者半月神經(jīng)節(jié)的射頻治療及顱底區(qū)深部惡性腫瘤的粒子植入治療。其中輔助進(jìn)行粒子植入治療的實(shí)現(xiàn)可大大降低醫(yī)師在進(jìn)行此類治療時(shí)所受的輻射，具有非常大的臨床意義。

目前這一樣機(jī)也已制作完成，明年將迎來國(guó)家科技部的驗(yàn)收工作。

走向世界的

外科數(shù)字化技術(shù)

目前，我們對(duì)頜面外科手術(shù)輔助機(jī)器人的研發(fā)成果不僅在國(guó)內(nèi)是獨(dú)一無二的，并且在國(guó)際上也取得了一定的領(lǐng)先地位。在向國(guó)際先進(jìn)數(shù)字技術(shù)頭頸外科基金會(huì)（ADT）介紹了關(guān)于頜面外科手術(shù)輔助機(jī)器人的相關(guān)信息后，該基金會(huì)便表示對(duì)此非常感興趣，隨后決定將2014年第5屆先進(jìn)數(shù)字技術(shù)頭頸外科應(yīng)用會(huì)議放在北京召開。

該國(guó)際會(huì)議是目前國(guó)際上唯一的高規(guī)格、高學(xué)術(shù)水平的頭頸外科數(shù)字化技術(shù)專題會(huì)議。2014年會(huì)議由北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院與中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)共同承辦，這也是該會(huì)議首次在亞洲舉辦，由我擔(dān)任本次大會(huì)主席。今年ADT還邀請(qǐng)我出任其理事會(huì)主任一職。這都說明了我們?cè)陲B頜面外科手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的研發(fā)工作受到了國(guó)際的認(rèn)可，正如ADT 基金會(huì)主席沃夫阿德（Wolfaardt）教授所說：“中國(guó)必將成為未來醫(yī)學(xué)領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)發(fā)展的中心。”