新研究：43毫米机器人可入口备牙，绝对定位误差约0.18毫米

图源：瑞士巴塞尔大学官网

好的牙·讯｜瑞士巴塞尔大学研究团队于2026年6月发布微型口内机器人“MIR”（Miniature Intraoral Robot）原型，相关论文已发表于《IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics》。该机器人整体尺寸约为43.0×26.4×27.6毫米，测试中在未集成内部位置传感器的情况下，平均绝对定位误差为0.18毫米，研究团队认为其有望通过数字化自动牙体预备流程，减少患者牙冠修复所需的就诊次数。

研究人员表示，目前常规牙冠修复流程通常涉及多次诊治：牙医首先清除龋坏组织并完成牙体预备，随后进行口内扫描或取模，并为患者制作临时修复体；待永久修复体制作完成后，患者还需再次就诊完成粘接或戴入。其研发的微型口内机器人MIR，设想在首次就诊时完成口内检查和扫描，随后基于数字化方案完成牙体预备设计及修复体制作；患者再次就诊时，机器人按数字计划完成牙体预备，随后即可戴入预先制作好的修复体，从而可能减少传统流程中的等待时间和复诊次数。

图源：Miniature Intraoral Robot (MIR) for Minimally Invasive Tooth Preparation

在硬件设计上，MIR的重点在于小型化、口内相对固定和外置驱动。机器人的电机和控制系统置于口外，通过柔性驱动轴、电缆和软管与口内装置连接，使口内部分尽可能紧凑。MIR可安装在个性化咬合固定装置或牙科夹板（Dental Splint）上，这意味着即便患者在治疗过程中出现轻微头部运动，机器人也能随患者牙列一起移动，有助于维持机器人与目标牙齿之间的相对位置。Yukiko Tomooka博士表示，该设计的初衷是让设备足够小巧，以适应张口状态下的口腔操作空间。

研究团队在合成树脂牙模和硬度接近牙釉质的混合陶瓷材料上对MIR进行了性能测试。测试结果显示，在未集成位置传感器的开环控制状态下，MIR的平均绝对定位误差为0.18毫米，实际磨削表面与规划表面的偏差仅为0.16毫米。此外，磨削过程中产生的作用力保持在5牛顿以下，约等于半升水瓶的重力，这有助于减少钻削力过大导致摩擦产热而引发的热损伤，降低牙髓失活的风险。

图源：Miniature Intraoral Robot (MIR) for Minimally Invasive Tooth Preparation

该项目的负责人Georg Rauter教授指出，MIR目前仍处于实验原型阶段。下一步研究计划是将传感器和摄像头集成到机器人内部，以实时监测治疗进度及位置。保障即便在断电等极端情况下，系统也有望通过传感器数据判断当前位置，并明确后续应从何处继续。

然而，本项研究也存在一定局限性：目前MIR的测试主要在实验室工作台（test bench）条件下完成，实验对象为人工牙模，尚未在活体人体口腔内进行大规模临床验证，其在真实的复杂口腔内环境及唾液干扰下的表现仍有待进一步观察。

该项研究由巴塞尔大学、苏黎世大学牙科中心、伯尔尼大学以及Camlog Biotechnologies GmbH合作完成，并获得了瑞士创新机构Innosuisse的支持。