دقة الكلمات الرئيسية، الجراحة المدعومة بالحاسوب، الروبوت الجراحي، الجراحة المساعدة بالحاسوب، زراعة الأسنان

قسم زراعة الأسنان، كلية طب الفم، جامعة شيان جياوتونغ، شيان، الصين
قسم جراحة الفم والوجه والفكين، كلية طب الأسنان، جامعة شيان جياوتونغ، شيان، الصين
المختبر الوطني الرئيسي لأمراض الفم والمركز الوطني لطب الفم والمركز الوطني للبحوث السريرية لأمراض الفم، قسم جراحة الفم والوجه والفكين، مستشفى غرب الصين لطب الفم، جامعة سيتشوان، تشنغدو، سيتشوان، الصين
قسم زراعة الأسنان، مستشفى جامعة شيان جياوتونغ لطب الأسنان، جامعة شيان جياوتونغ، 98 طريق شي وو، منطقة شينتشينغ، شيان، شنشي 710004، الصين

تمثل زراعة الأسنان خيار علاج ناجح للغاية لاستعادة القوس الخالي من الأسنان [1]. يلعب التمركز الدقيق وزاوية زراعة الأسنان دورًا حاسمًا في ضمان استقرارها على المدى الطويل. يمكن أن يؤدي الت placement غير الصحيح إلى شفاء الأنسجة بشكل سلبي، وإمكانية حدوث ضرر للهياكل الحيوية، وزيادة التعقيد في الإجراءات التعويضية اللاحقة [2].
لقد تم الإشادة بتطبيق التقنيات الرقمية في التشخيص، وتخطيط العلاج، والجراحة، والترميم كخطوة هامة في طب الأسنان المزروع، حيث تقدم أساليب دقيقة وقابلة للتنبؤ وشخصية [3]. لقد قللت جراحة الزرع بمساعدة الكمبيوتر (CAIS) بشكل فعال من خطر النتائج غير المرغوب فيها والمضاعفات الجراحية [4]. كما أنها قدمت درجة أعلى من الدقة والقابلية للتنبؤ في وضع الزرع مقارنة بالطريقة التقليدية اليدوية [5-7].
توجد طريقتان معروفتان ضمن نظام الجراحة بمساعدة الكمبيوتر لزراعة الأسنان (CAIS) وهما الجراحة الثابتة بمساعدة الكمبيوتر (s-CAIS) والجراحة الديناميكية بمساعدة الكمبيوتر (d-CAIS) [8]. يستخدم النظام الثابت دلائل مسبقة الصنع لتقييد حركة المثقاب، مما يوجهه بدقة إلى الموضع وزاوية الزراعة المخطط لها أثناء الجراحة [9، 10]. ومع ذلك، فإن s-CAIS له قيود، بما في ذلك عدم مرونته في التكيف مع التغييرات في خطة العلاج، وعدم القدرة على استخدامه في الحالات التي تعاني من فتح فم محدود، وتقليل الري والرؤية أثناء الجراحة [11-13]. في المقابل، تستخدم d-CAIS تتبعًا بصريًا نشطًا لتوجيه الجراح في ثلاثة أبعاد، باستخدام بيانات CBCT لضبط موضع وزاوية الزرعة [14]. تقدم هذه الطريقة العديد من المزايا، مثل تخطيط العلاج في نفس اليوم، والتعديلات أثناء العملية، والري والرؤية الكافيين، وقابلية التطبيق في الحالات التي تعاني من فتح فم محدود [15]. ومع ذلك، فإن استخدام الملاحة الديناميكية يتطلب منحنى تعليمي ويعتمد بشكل كبير على مهارة وتقنية الجراح [16، 17]. ومع ذلك، فقد أظهرت كل من s-CAIS و d-CAIS دقة محسنة عند مقارنتها بجراحة زراعة الأسنان اليدوية [14، 18-20].
لقد حظيت الظهور الأخير لجراحة زراعة الأسنان بمساعدة الروبوتات (r-CAIS) باهتمام كبير في مجال طب الأسنان. تجمع هذه الطريقة بين مزايا القيود الفيزيائية التي تُرى في s-CAIS مع الرؤية والمرونة التي تقدمها d-CAIS، مما يؤدي إلى إجراء مريح ودقيق للغاية. تم تقديم YOMI (Neocis Inc، ميامي، فلوريدا، الولايات المتحدة الأمريكية) المعتمد من إدارة الغذاء والدواء في عام 2017، كأول روبوت لجراحة زراعة الأسنان، حيث يستخدم نظامًا روبوتيًا سلبياً يوفر إرشادات لمسية وسمعية بصرية أثناء العملية. مع YOMI، يقوم الجراح بتوجيه الذراع الروبوتية يدويًا داخل موقع العظم، حيث يقوم الروبوت بتقييد حركات اليد التي تنحرف عن المسار المخطط.

تم تقديم العديد من أنظمة الروبوتات لزراعة الأسنان، بما في ذلك الروبوتات المستقلة في المهام مثل Yekebot (شركة Yekebot Technology المحدودة، بكين، الصين) وRemebot (شركة Beijing Ruiyibo Technology المحدودة، بكين، الصين) [25، 26]. في جراحة الروبوت المستقلة في المهام، يقوم الجراح بإجراء التحضير قبل الجراحة، ويقوم بإنشاء خطة الزرع الرقمية، ويشرف على الروبوت أثناء قيامه بإجراء عملية الزرع بشكل مستقل، ويتدخل فقط عند الضرورة [21، 23، 26-28].
يمثل ظهور الأنظمة الروبوتية في زراعة الأسنان تقدمًا تكنولوجيًا كبيرًا، يعد بتحسين دقة الجراحة ونتائج المرضى. بينما تم تقييم دقة وضع الزرعات باستخدام الأنظمة الروبوتية في بعض الدراسات، فإن التحليلات السريرية والمقارنة الشاملة مع التقنيات اليدوية نادرة. الدراسات السريرية ضرورية لأنها تأخذ في الاعتبار العوامل المربكة مثل حركة المريض ووجود الدم واللعاب، والتي يمكن أن تؤثر على الدقة. تقيّم هذه الدراسة دقة وضع الزرعات باستخدام نظام روبوتي وتقارنها مع الجراحة اليدوية.

تقييمت هذه الدراسة الاستعادية دقة وضع الزرعات باستخدام نظام زراعة الأسنان المدعوم بالروبوت (Remebot، شركة بكين روييبو للتكنولوجيا المحدودة، بكين، الصين) والجراحة اليدوية. تم فحص سجلات المرضى المتتاليين الذين خضعوا لجراحة زراعة الأسنان، سواء من خلال وضع الزرعات المدعوم بالروبوت أو الوضع اليدوي، في مستشفى جامعة شيان جياوتونغ لطب الأسنان (شيان، الصين) بين سبتمبر 2022 وأغسطس 2023، وتم تضمينهم في هذه الدراسة إذا استوفوا معايير الإدراج. التزمت هذه البحث بميثاق هلسنكي وحصلت على موافقة من لجنة الأخلاقيات المؤسسية في مستشفى جامعة شيان جياوتونغ لطب الأسنان، شيان، الصين (رقم الموافقة: xjkqII[2021] رقم: 043).
كانت أهداف الدراسة كما يلي:

كانت معايير الإدراج كما يلي:

كانت معايير الاستبعاد كما يلي:

تم إجراء جميع الإجراءات الجراحية بواسطة جراح واحد ماهر وذو خبرة مسؤول عن التحضير قبل العملية، وتخطيط الزرع الافتراضي، والإشراف على العملية الجراحية. كان الجراح قد خضع لتدريب شامل على تشغيل المكونات الروبوتية والبرمجيات، وقد أجرى العديد من العمليات الجراحية باستخدام النظام الروبوتي قبل بدء هذه الدراسة. تم الحصول على صور CBCT بعد العملية على الفور بعد الجراحة. تم تحديد الدقة من خلال تراكب صور CBCT بعد العملية على الخطة قبل العملية. تم استخدام معدات CBCT من Meyer Dental (ماير، الصين) لجميع صور CBCT في هذه الدراسة، مع المعلمات التالية: مجال الرؤية (FOV) يقيس حجم الفوكسل 0.2 مم، ومعلمات التشغيل تم ضبطها على 100 كيلوفولت و10 مللي أمبير. تم تصنيف الزرعات الموضوعة في منطقة القاطع المركزي، والقاطع الجانبي، ومنطقة الكلب كزرعات أمامية، بينما اعتبرت الزرعات في منطقة الضواحك والأضراس كزرعات خلفية.

يتكون النظام الروبوتي من وحدة رئيسية تشمل ذراع روبوتي (UR5، شركة يونيڤرسال روبوتس، أودنسه، الدنمارك)، وشاشة عرض، ونظام تشغيل (RemebotDent، شركة بكين روييبو للتكنولوجيا المحدودة، بكين، الصين). تتكون المكونات الإضافية من جهاز تتبع بصري (MicronTracker، شركة كلارون تكنولوجي، تورونتو، كندا) وعلامة تحديد الموقع.
(انظر الشكل 1أ). يشمل بروتوكول العلاج، كما هو موضح في الشكل 1ب، التحضير قبل العملية، المرحلة الجراحية، والتقييم بعد العملية.

تم تثبيت جهاز تحديد المواقع (شركة بكين روي يي بو للتكنولوجيا المحدودة، بكين، الصين) الذي يحتوي على علامات غير شفافة للأشعة على الجانب المقابل لموقع الزرع باستخدام راتنجات ذاتية التصلب قائمة على البيس أكريل (بروتمب 4، 3 إم إي إس بي، سيفيلد، ألمانيا). بعد ذلك، تم الحصول على مسح CBCT قبل العملية مع وجود جهاز تحديد المواقع في مكانه. ثم تم استيراد مسح CBCT إلى برنامج RemebotDent بصيغة DICOM. بعد تقسيم منطقة الاهتمام، اكتشف البرنامج العلامات تلقائيًا. قام الجراح بوضع زراعات افتراضية، متبعًا نهجًا مدفوعًا بالتركيبات، وتحقق من مواصفات الزرع وتسلسل الحفر (الشكل 2أ). سجل البرنامج الإحداثيات المكانية للذراع الروبوتية وجهاز التتبع البصري، وحصل على إحداثيات العلامات على جهاز تحديد المواقع. في النهاية، أنشأ البرنامج محاذاة مكانية بين مسح CBCT قبل العملية، وجهاز التتبع البصري، والذراع الروبوتية (الشكل 2ب).

بعد التعقيم الخارجي والداخلي للفم، تم إعطاء التخدير الموضعي باستخدام أرتيكاين (بريماكاين أدريالين، أكتون، ميريغناك، فرنسا). بعد رفع شريحة كاملة السماكة، وضع الجراح الذراع الروبوتية بالقرب من تجويف الفم، وتم تحقيق المعايرة تلقائيًا. بعد ذلك، قامت الذراع الروبوتية بتنفيذ عملية زراعة العظام بشكل مستقل وفقًا للخطة الجراحية (الشكل 2ج). في الوقت نفسه، راقب الجراح بيانات التغذية الراجعة في الوقت الحقيقي على الشاشة في عدة مستويات واستبدل المثاقب حسب الحاجة. أخيرًا، تم وضع زرعة أسنان (BLT، معهد شتراومان AG، بازل، سويسرا) بشكل مستقل بواسطة الروبوت. بعد الجراحة، تم تزويد المرضى بمضادات حيوية فموية، وغسول للفم، ومسكنات.

تم اختيار المرضى الذين خضعوا لجراحة زراعة الأسنان اليدوية ولديهم بيانات كاملة (صور CBCT قبل العملية، خطة افتراضية، وبيانات CBCT بعد العملية) لهذه الدراسة. قبل بدء الجراحة، تم تحميل صور CBCT قبل العملية على برنامج RemebotDent. ثم قام الجراح بإجراء تخطيط افتراضي للزراعة موجه نحو التعويض ليكون مرجعًا لوضع الزرع وتقييم الدقة، وراجع بعناية موضع الزرع وزاويته وقربه من الهياكل المجاورة قبل المضي قدمًا في الجراحة. بعد إعطاء التخدير الموضعي، تم رفع شريحة كاملة السماكة، ثم قام الجراح

تم فحص موقع قطع العظم بدقة، وأُجريت قياسات سريعة باستخدام مسبار اللثة، وتم تنفيذ وضع الزرعة بأقرب شكل ممكن من الخطة الجراحية السابقة. أخيرًا، تم تثبيت برغي تغطية على الزرعة، وتم خياطة الشريحة بدون توتر.

شارك كلا المجموعتين نفس عملية التقييم بعد الجراحة: تم إجراء مسح CBCT بعد الجراحة، وتم نقل بيانات DICOM إلى خبير غير مشارك في العلاج للتحليل. تم تسجيل بيانات المرضى باستخدام أرقام الحالات دون معرفات. قبل الجراحة
تم تحميل بيانات التخطيط وما بعد الجراحة إلى برنامج RemebotDent. بعد التراكب، قام البرنامج تلقائيًا بتحديد الزرعات وحساب قيم الانحراف بين الزرعات المخطط لها والمزروعة (الشكل 2d). أخيرًا، تم تصدير تقارير الانحراف وحفظها. تم التعبير عن بيانات الدقة من حيث قيم الانحراف بناءً على المحاور المركزية للزرعات المخطط لها والزرعات الفعلية (الشكل 3). كانت المتغيرات الأساسية للنتائج هي الانحرافات العالمية في المنصة، والانحرافات العالمية في القمة والانحرافات الزاوية. كما تم حساب الانحرافات الجانبية والعمق عند المنصة والقمة. بالإضافة إلى ذلك، تم تشكيل عينات فرعية للتحقيق في تباينات الدقة.

بخصوص مواقع الزرعات، نوع الفك، وأبعاد الزرعات.
لأغراض التحليل الإحصائي، تم تصنيف الزرعات إلى مجموعتين بناءً على قطرها وطولها. تم تصنيف أقطار الزرعات على أنها “قطر ضيق” و “القطر القياسي” ( 4.8 مم). تم تصنيف أطوال الزرعات على أنها “طول قياسي” ( ) و “طول طويل” ( تم استخدام هذه التصنيفات لتقييم تأثير أبعاد الزرع على دقة وضع الزرع بين مجموعتي المساعدة الروبوتية واليدوية.

تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام SPSS إصدار الإحصائيات 27 (شركة IBM 2020، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية). شمل التحليل الوصفي لقيم الدقة المتوسطات، والانحرافات المعيارية، والقيم الدنيا والقصوى، فترات الثقة، والمدى الربعي. تم تقييم التوزيع الطبيعي باستخدام اختبار شابيرو-ويلك، وتم فحص تساوي التباينات من خلال اختبار ليفين. تم مقارنة الانحرافات السطحية، والذروية، والزوايا للمجموعتين باستخدام اختبار t للعينات المستقلة، أو اختبار مان-ويتني U إذا لم تظهر البيانات توزيعًا طبيعيًا. تم إجراء تحليل الانحدار الخطي المتعدد للتنبؤ بدقة وضع الزرع (الانحرافات السطحية، والذروية، والزوايا) بناءً على نوع الفك (الفك العلوي

الاختصارات: r-CAIS = جراحة زراعة الأسنان بمساعدة الكمبيوتر الروبوتية

الاختصارات: SD=الانحراف المعياري، Min=الحد الأدنى، Max=الحد الأقصى، CI=فترة الثقة، IQR=نطاق الربيع بين الربيعين، r -CAIS=جراحة زراعة الأسنان بمساعدة الكمبيوتر الروبوتية
مقابل الفك السفلي)، الجانب (الأيسر مقابل الأيمن)، الوضع (الأمامي مقابل الخلفي)، قطر الزرعة، والطول. تم تحديد مستوى الدلالة عند .

شملت الدراسة الحالية ما مجموعه 95 زرعة تم وضعها في 65 مريضًا. من بين هذه الزرعات، تم وضع 50 زرعة في 35 مريضًا باستخدام نظام روبوتي Remebot (شركة بكين روييبو للتكنولوجيا المحدودة، بكين، الصين)، وتم وضع 45 زرعة في 30 مريضًا باستخدام الجراحة اليدوية. خضع جميع المرضى لجراحة الزرع في مستشفى جامعة شيآن جياوتونغ لطب الأسنان دون أي أحداث سلبية أو مضاعفات بعد الجراحة تم الإبلاغ عنها. يتم تقديم بيانات محددة عن المرضى والزراعات في الجدول 1. تم وضع جميع الزرعات في مواقع شفيت، مع فترة شفاء لا تقل عن ثلاثة أشهر بعد الاستخراج، وتلقى كل مريض من زرعة إلى ثلاث زرعات أسنان. أظهرت البيانات توزيعًا طبيعيًا.
يوفر الجدول 2 ملخصًا لتحليل الانحراف وقيم p لكلا المجموعتين. في مجموعة r-CAIS، كانت الانحرافات المتوسطة للمنصة العالمية، والقمة العالمية، والزوايا هي ، و على التوالي. في مجموعة الرسم الحر، كانت القيم المقابلة هي ، و ، على التوالي. اختلافات ذات دلالة إحصائية ( تمت ملاحظة ) في جميع معايير الانحراف السبعة بين المجموعتين، حيث أظهرت r-CAIS انحرافات أقل بشكل ملحوظ. كانت هناك اختلافات كبيرة في
تمت ملاحظة الانحرافات في المنصة، والقمية، والزوايا بين زراعة الغرسات بمساعدة الروبوت (r-CAIS) وزراعة الغرسات اليدوية عبر جميع العوامل السريرية التي تم تقييمها، بما في ذلك نوع الفك، وموقع الغرسة، وجانب القوس، وقطر الغرسة، وطول الغرسة. كما هو موضح في الجدول 3، أظهرت مجموعة r-CAIS باستمرار انحرافات أقل بشكل ملحوظ مقارنة بمجموعة الزراعة اليدوية عبر جميع المعايير.
لم تُظهر تحليل الانحدار الخطي المتعدد أي تأثير ذو دلالة إحصائية للمتغيرات المستقلة (نوع الفك، الجانب، الوضع، قطر الزرع، والطول) على الانحرافات في المنصة، القمة، والزوايا. ) في مجموعة r-CAIS. بالمقابل، في مجموعة اليد الحرة، كانت المتغيرات التنبؤية نوع الفك ( موضع الزرع ، وقطر ( لقد أثرت بشكل كبير على الانحراف الزاوي، حيث لوحظت انحرافات زاوية أعلى في الفك العلوي، وزرعات الأسنان الأمامية، وزرعات الأسنان ذات القطر الضيق. تم تلخيص نتائج تحليل الانحدار الخطي المتعدد في الجدول 4.

يعد التمركز الدقيق للزرعات أمرًا حيويًا لتحقيق نتائج علاجية مثالية وتقليل المضاعفات. لقد ارتبط وضع الزرعات في موضع غير ملائم بتوزيع غير متساوٍ للقوى، مما يمكن أن يؤدي إلى الفشل وإلحاق الضرر بالأنسجة المحيطة. لذلك، فإن هناك حاجة إلى طريقة لنقل خطة الزرع الموجهة بروستاتيكيًا بدقة إلى المريض.

الاختصارات: r-CAIS=جراحة زراعة الأسنان بمساعدة الكمبيوتر الروبوتية، deg=درجات

الاختصارات: r-CAIS=جراحة زراعة الأسنان بمساعدة الكمبيوتر الروبوتية، SE=خطأ معياري، 95% CI=فترة الثقة 95%
تحتاج الفم. تقدم جراحة زراعة الأسنان بمساعدة الروبوت نهجًا جديدًا وابتكارًا في جراحة زراعة الأسنان المدعومة بالكمبيوتر، مما يعد بدقة عالية وموثوقية. ومع ذلك، لم تقيم سوى دراسات قليلة دقتها في بيئة سريرية، حيث كانت معظمها تقارير حالات أو سلسلة حالات.

بشكل عام، أظهرت هذه الدراسة أن النظام الروبوتي يمكن أن يعزز دقة وضع الزرعات، خاصة عند مقارنته بالجراحة اليدوية. وقد أبلغت دراسة سلسلة حالات تتعلق بنفس النظام الروبوتي المستخدم في الدراسة الحالية عن انحرافات متوسطة في الزاوية، والتاج، والقمة. ، و 0.73 مم، على التوالي [26]. قدمت هذه الدراسة انحرافات أصغر حتى. أظهرت جراحة الزرع بمساعدة الكمبيوتر دقة أعلى من الطريقة اليدوية [14، 34]. في دراستنا، قمنا بتضمين مجموعة جراحة يدوية للمقارنة الأساسية، حيث لا تزال جراحة الزرع اليدوية مستخدمة بشكل شائع. أظهرت مقارنتنا دقة متفوقة بشكل ملحوظ باستخدام r-CAIS في جميع المعايير مقارنةً بالزرع اليدوي. والأهم من ذلك، حقق النظام الروبوتي دقة زاوية استثنائية مع انحراف متوسط قدره مقارنة بـ في مجموعة الرسم الحر. هذه الميزة مفيدة بشكل خاص في الحالات الصعبة التي تتميز بشكل غير ملائم لعظم الفك وفي المنطقة الجمالية حيث يتطلب الأمر زاوية دقيقة.

لفهم أداء النظام الروبوتي بشكل أفضل في مواقف مختلفة، قمنا بالتحقيق في تأثير موقع الزرع، ونوع الفك، وأبعاد الزرع على دقة وضع الزرع من خلال تحليل الانحدار. لم يظهر أي من هذه المؤشرات تأثيرًا كبيرًا على الانحرافات التاجية أو القمية أو الزاوية. أظهر تحليل الانحدار الذي أجراه تشين وآخرون نتائج مشابهة [32]، مما يدعم التناسق في دقة وضع الزرع باستخدام النظام الروبوتي عبر سيناريوهات سريرية مختلفة. على النقيض من ذلك، يبدو أن دقة الوضع اليدوي تأثرت بنوع الفك، والموقع، وقطر الزرع. بناءً على هذه النتائج، نظرًا لأن معظم الزرعات الأضيق وُضعت في المنطقة الأمامية، يمكننا توقع انحرافات زاوية أعلى في الفك العلوي الأمامي. لذلك، يجب على الأطباء أخذ النهج الجراحي بعناية في الاعتبار، خاصة في المنطقة الجمالية، حيث إن أي انحراف قد يعقد عملية العلاج العامة ويؤثر على النتائج الجمالية والوظيفية. تتماشى قيم الانحراف عند منصة الزرع وقمتها في هذه الدراسة مع تلك المبلغ عنها في دراسات سريرية أخرى حول جراحة الزرع بمساعدة الروبوت، بينما كان الانحراف الزاوي هو الأدنى بين الدراسات المذكورة [22، 26، 31، 32].
بينما تركز دراستنا بشكل أساسي على مقارنة r-CAIS مع زراعة الغرسات اليدوية، من المهم أن نأخذ في الاعتبار كيف ترتبط هذه النتائج بالأدبيات الموجودة حول s-CAIS و d-CAIS. تستخدم جراحة زراعة الغرسات بمساعدة الكمبيوتر الثابتة (s-CAIS) أدوات جراحية مسبقة الصنع
تقدم الأدلة درجة عالية من الدقة ولكن تفتقر إلى المرونة أثناء العملية. يمكن أن تكون هذه inflexibility قيدًا في الحالات التي تكون فيها التغييرات في خطة الجراحة ضرورية بسبب تحديات تشريحية غير متوقعة. علاوة على ذلك، يمكن أن تؤدي الحاجة إلى دليل جراحي إلى تقييد الرؤية والري أثناء الإجراء، مما قد يؤثر على النتائج السريرية، خاصة في الحالات التي يكون فيها فتح الفم محدودًا. يمكن أن تؤثر عدة عوامل على الدقة ضمن النظام الثابت، بما في ذلك جودة مسح CBCT، ودقة تصنيع الدليل الجراحي، وتحقيق ملاءمة صحيحة. علاوة على ذلك، يمكن أن تؤثر متغيرات مثل مسافة الحفر، وطول المفتاح، وارتفاع الأنبوب أيضًا على الدقة.

يوفر التنقل الديناميكي إرشادات في الوقت الحقيقي ويسمح بإجراء تعديلات أثناء العملية، مما يقدم نهجًا أكثر قابلية للتكيف مقارنةً بـ s-CAIS. ومع ذلك، نظرًا لأن الجراحة تُجرى بواسطة الجراح دون قيود جسدية، قد تنشأ الانحرافات من اهتزاز اليدين وسوء التقنية. تشير الأدبيات إلى أن هناك منحنى تعليمي مرتبط بالتنقل الديناميكي، مما يبرز الحاجة إلى تدريب كافٍ وخبرة عملية. علاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي الاعتماد على تتبع بصري والحاجة إلى مراقبة الجراح للنظام باستمرار إلى إدخال أخطاء، خاصة في الأيدي الأقل خبرة.

بالمقارنة، فإن جراحة الزرع بمساعدة الكمبيوتر الروبوتية (r-CAIS)، كما تم توضيحه في دراستنا، تجمع بين فوائد القيود الفيزيائية التي تظهر في s-CAIS مع المرونة والتغذية الراجعة في الوقت الحقيقي التي تميز d-CAIS. يستخدم هذا النظام توجيه الملاحة الديناميكية للتلاعب بشكل مستقل بذراع الروبوت، متماشياً مع الخطة الجراحية السابقة، ويتوقف تلقائياً عند الوصول إلى العمق المخطط له. يقلل النظام الروبوتي من الأخطاء البشرية الناتجة عن محدودية الرؤية والتعب من خلال توفير دقة متسقة وتصحيحات في الوقت الحقيقي أثناء الإجراء، مما قد يقدم دقة متفوقة، خاصة في الحالات المعقدة [40].
يبدو أن النظام الروبوتي يوفر وضعًا أكثر دقة للزرع مقارنةً بـ s-CAIS و d-CAIS. أظهرت الدراسات السابقة مستويات دقة مماثلة لـ s-CAIS و d-CAIS [2،41]. على الرغم من عدم وجود تجارب عشوائية محكومة رسمية على r-CAIS حاليًا، فإن نتائج هذه الدراسة والأدبيات المتاحة تدعم باستمرار دقة r-CAIS المحسنة. وفقًا للتحليلات التلوية السابقة، تراوحت الانحرافات الزاوية، والتاجية، والذروية المتوسطة لـ s-CAIS بين ، ، و على التوالي، بينما كانت القيم المقابلة لـ d-CAIS تتراوح بين ، و ، على التوالي [7، 35، 42-45]. أظهرت دراسة حديثة في المختبر مقارنة بين r-CAIS و d-CAIS انحرافات متوسطة في الاتجاهات التاجية، القمية، والزوايا من مقابل ضد

، و مقابل على التوالي، كانت أقل بشكل ملحوظ بالنسبة لـ r-CAIS [28].

بالإضافة إلى التحليل المقارن بين r-CAIS والجراحة اليدوية، قمنا بتضمين الشكل 4، الذي يقدم بيانات الدقة لتقنيات r-CAIS وs-CAIS وd-CAIS من دراسات سابقة، مع التركيز على الانحرافات التاجية والقمية والزوايا [7، 35، 42-45]. تظهر البيانات أن r-CAIS يظهر باستمرار انحرافات أقل عبر جميع المعايير الثلاثة – التاجية والقمية والزوايا – مقارنةً بكل من s-CAIS وd-CAIS. وهذا يشير إلى أن r-CAIS لا يتفوق فقط على الجراحة اليدوية، بل يقدم أيضًا دقة متفوقة على الطرق الأخرى المدعومة بالكمبيوتر. إن إمكانيات الأنظمة الروبوتية لتحقيق درجة أعلى من الدقة واضحة، خاصة في الحالات المعقدة حيث تكون الدقة حاسمة، مثل في المنطقة الجمالية أو عند التعامل مع حجم عظم محدود. هذه الرؤى تؤكد على إمكانية استخدام التكنولوجيا الروبوتية لوضع معيار جديد في دقة الزرع، مما يدعم التبني الأوسع لـ r-CAIS ليس فقط لدقتها ولكن أيضًا كوسيلة لتعزيز رعاية المرضى بشكل عام.

على الرغم من الأداء الملحوظ لجراحة الزرع بمساعدة الروبوت، لا تزال هناك عدة تحديات قائمة. التكلفة العالية ومتطلبات المساحة للنظام الروبوتي الحالي
تحد من موثوقيتها وإمكانية الوصول إليها وفعاليتها من حيث التكلفة. يتم تمديد مدة الجراحة بسبب الإعدادات اللازمة قبل العملية وعملية المعايرة. يتطلب النظام أيضًا وجود خط رؤية واضح باستمرار بين المتعقب البصري وموقع الجراحة، مع أجهزة وضع غير معاقة. قد يحدث أي انحراف إذا لم يتم ضبط الذراع الروبوتية بسرعة على حركات المريض. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون تنفيذ جراحات الزرع في المنطقة الخلفية مع فتح الفم المحدود تحديًا، حيث تلتزم الذراع الروبوتية بمسار مستقل. من الناحية الأخلاقية والقانونية، على الرغم من أن النظام قد حصل على الموافقة، إلا أن الأطر الأخلاقية والتنظيمية ذات الصلة قد لا تواكب التقدم السريع في تكنولوجيا r-CAIS. ينفذ النظام الروبوتي تخطيطًا وملاحة جراحية تعتمد على CBCT، مما يجعل عوامل مثل الدقة، وحجم الفوكسل، ومجال الرؤية، والفروق بين CBCT وتشريح المريض حاسمة للدقة. لذلك، فإن جودة مسحات CBCT وغياب العيوب أمران أساسيان لتحقيق الدقة.

تتمثل القيود الرئيسية لهذه الدراسة في طبيعتها الاسترجاعية وغياب مجموعات المقارنة s-CAIS و d-CAIS. الدراسات المستقبلية ضرورية لمقارنة r-CAIS مع s-CAIS و d-CAIS.
12. لين سي سي، وو سي زي، هوانغ إم إس، هوانغ سي إف، تشينغ إتش سي، وانغ دي بي. سير العمل الرقمي الكامل لتخطيط جراحة الزرع الموجهة الثابتة: دراسة دقة مستقبلية. مجلة الطب السريري. 2020؛9:1-15.
13. تالاريكو م، كيم ي.ج، كوتشي ف، مارتينولي م، ميلوني س.م. دقة القوالب المصممة على شكل كم التي تم تطويرها حديثًا لزرع الأسنان: تجربة سريرية متعددة المراكز prospective. Clin Implant Dent Relat Res [إنترنت]. 2019 [تم الاستشهاد به في 27 مارس 2023];21:108-13. متاح من:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/https://doi.org/10.1111/cid. 12704
14. بلوك م، إيمري ر، لانك ك، رايان ج. دقة وضع الزرع باستخدام الملاحة الديناميكية. المجلة الدولية لزراعة الأسنان والفكين. 2017؛32:92-9.
15. بانشال ن، محمود ل، ريتانا أ، إيمري ر. الملاحة الديناميكية لجراحة زراعة الأسنان. عيادات جراحة الفم والوجه والفكين في أمريكا الشمالية [إنترنت]. 2019؛31:53947. متاح من:https://doi.org/10.1016/j.coms.2019.08.001
16. وانغ و، زوانغ م، لي س، شين ي، لان ر، وو ي وآخرون. استكشاف تدريب وضع زراعة الأسنان باستخدام أجهزة ثابتة أو ديناميكية بين طلاب طب الأسنان. المجلة الأوروبية لتعليم طب الأسنان. 2022؛ 438-48.
17. رابين J، بوبوفيتش A، شتراوس M، سبونتراب E، شتاينر A، ستول C. تقييم دقة ثلاثة أنظمة جراحة مدعومة بالحاسوب المختلفة في زراعة الأسنان: أنظمة التتبع البصري مقابل أنظمة القوالب الستيروليثوغرافية. أبحاث زراعة الأسنان السريرية. 2008؛19:709-16.
18. فيركرايسن م، كوكس س، كوك و، نيرت إ، جاكوبس ر، كويرين م. تجربة سريرية عشوائية تقارن جراحة الزرع الموجهة (مدعومة بالعظام أو الغشاء المخاطي) مع الملاحة الذهنية أو استخدام قالب حفر تجريبي. مجلة طب الأسنان السريري. 2014؛41:717-23.
19. تشين سي-كي، يو د-واي، هوانغ ر-واي، فو إي، تسائي سي-إف، تشيانغ سي-واي. دقة وضع الزرع باستخدام نظام الملاحة، ودليل مختبري، والحفر اليدوي. المجلة الدولية لزراعة الأسنان والفكين. 2018؛33:1213-8.
20. شنوتهوس س، فاغنر م، إيدلمان س، لوثاردت ر.ج، رودولف هـ. العوامل المؤثرة على دقة وضع الزرع باليد الحرة: دراسة سريرية مستقبلية. مجلة الأسنان. 2021؛9:1-12.
21. وو ي، وانغ ف، فان س، تشو جي كيه. الروبوتات في زراعة الأسنان. عيادات جراحة الفم والوجه والفكين في أمريكا الشمالية [إنترنت]. 2019؛31:513-8. متاح من:https://doi.org/10.1016/j.coms.2019.03.013
22. Bolding SL، Reebye UN. دقة التوجيه الروبوتي اللمسي في جراحة زراعة الأسنان للفكين الخاليين تمامًا من الأسنان. J Prosthet Dent [إنترنت]. 2022؛128:639-47. متاح من:https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2020.12.0٤٨
23. فنغ ي، فان ج، تاو ب، وانغ س، مو ج، وو ي وآخرون. نظام روبوت هجين موجه بالصورة لجراحة زراعة الأسنان. المجلة الدولية للراديو الجراحي المساعد بالحاسوب [إنترنت]. 2021؛ متاح من:https://doi.org/10.1007/s11548-021-02484-0
24. شو ز، شياو ي، زو ل، لين ي، سو إي، تشن ج وآخرون. دقة وكفاءة جراحة زراعة الأسنان الروبوتية مع تفاعلات إنسان-روبوت مختلفة: دراسة مخبرية. مجلة الأسنان [إنترنت]. 2023؛137:104642. متاح من:https://doi.org /10.1016/j.jdent.2023.104642
25. باي SZ، رين N، فنغ ZH، شياو R، دونغ Y، لي ZW، وآخرون. [تجربة حيوانية حول دقة نظام الروبوتات لزراعة الأسنان المستقلة]. مجلة زونغ هوا كوو تشيانغ للطب=مجلة زونغ هوا كوو تشيانغ للطب=المجلة الصينية لطب الأسنان. 2021؛56:170-4.
26. يانغ إس، تشين جي، لي إيه، دينغ ك، لي بي، شو إس. دقة الجراحة الروبوتية المستقلة لوضع زرع سن واحد: سلسلة حالات. مجلة الأسنان. 2023؛132:1-8.
27. لي ي، هو ج، تاو ب، يو د، شين ي، فان س وآخرون. المعايرة التلقائية للروبوت في نظام الروبوت الجراحي الموجه بصريًا وتطبيقها في زراعة الأسنان. المجلة الدولية للراديو الجراحي المساعد بالحاسوب [إنترنت]. 2020؛ 15:168592. متاح من:https://doi.org/10.1007/s11548-020-02232-w
28. تشين جي، زوانغ إم، تاو بي، وو واي، يي إل، وانغ إف. دقة وضع زرع الأسنان الفوري باستخدام نظام روبوتي مستقل عن المهام ونظام الملاحة: دراسة مخبرية. أبحاث زراعة الأسنان السريرية. 2023؛1-11.
29. تاو ب، فنغ ي، فان إكس، زوانغ م، تشن إكس، وانغ ف وآخرون. دقة جراحة زراعة الأسنان باستخدام أنظمة الملاحة الديناميكية والروبوتية: دراسة مخبرية. مجلة الأسنان [إنترنت]. 2022؛123:104170. متاح من:https://doi.org/10.1016/j.jdent. 2022.104170
30. تشين جي، باي إكس، دينغ واي، شين إل، صن إكس، كاو آر، وآخرون. مقارنة دقة جراحة زراعة الأسنان باستخدام روبوت زراعة جديد ونظام الملاحة الديناميكية: دراسة تجريبية في المختبر. BMC صحة الفم. 2023؛23:1-9.
31. جيا إس، وانغ جي، تشاو واي، وانغ إكس. دقة نظام زراعة الأسنان الروبوتي المستقل مقابل جراحة زراعة الأسنان بمساعدة الدليل الثابت: دراسة سريرية استعادية. مجلة الأسنان الاصطناعية [إنترنت]. 2023؛1-9. متاح من:https://doi. org/10.1016/j.prosdent.2023.04.027
32. تشين و، الطائي كا، تشو تش، شين ي، وو ج، كاي ك وآخرون. دقة وضع زرع الأسنان باستخدام نظام روبوتي في المرضى الذين يعانون من فقدان جزئي للأسنان: تجربة سريرية مستقبلية ذات ذراع واحدة. أبحاث زراعة الأسنان السريرية. 2023؛ 707-18.
33. Sailer I، Karasan D، Todorovic A، Ligoutsikou M، Pjetursson BE. الفشل الصناعي في علاج زراعة الأسنان. Periodontol 2000. 2022;88:130-44.
34. فرانتشينا أ، ستيفانيلي ل. ف، مالتيزي ف، مانديلاريس ج. أ، فانتاجياتو أ، باجليارولو م وآخرون. التحقق من صحة طريقة المسح داخل الفم مقابل تراكب التصوير المقطعي المحوسب باستخدام شعاع مخروطي لتقييم الدقة بين الزرعات السنية المخطط لها والمحققة: دراسة عشوائية في المختبر. المجلة الدولية للبحوث البيئية والصحة العامة [إنترنت]. 2020؛17:1-21. متاح من:https://doi.org/10.1016/j.joms.2017.02.026
35. طهماسبي أ، وو ف، ويسماير د، كوك و، إيفانز ج. دقة جراحة الزرع بمساعدة الكمبيوتر الثابتة: مراجعة منهجية وتحليل تلوي. أبحاث زراعة الأسنان السريرية. 2018؛29:416-35.
36. حجب MS. الدقة باستخدام الملاحة الثابتة أو الديناميكية. جراحة الفم والوجه والفكين. 2016;74:2-3.
37. سيتتيكورنبايبون ب، أرانجارونسووك س، كابوسايا ب، سوببالكها ك، ماثيوس ن، بيمخاوكهام أ. مقارنة دقة وضع الزرعات باستخدام أنظمة حفر مختلفة لجراحة الزرع بمساعدة الكمبيوتر الثابتة: دراسة تجريبية قائمة على المحاكاة. كلين زراعة الأسنان وعلاقات الأبحاث [إنترنت]. 2021؛23:635-43. متاح من:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/https ://doi.org/10.1111/cid.13032
38. الكحولي ك، جانر إس إف إم، شيميل م، بوسر د. تأثير ارتفاع الأكمام الموجهة، مسافة الحفر، وطول مفتاح الحفر على دقة جراحة الزرع بمساعدة الكمبيوتر الثابتة. مجلة زراعة الأسنان السريرية والعلاقات البحثية. 2019؛21:101-7.
39. جولوب ديب ج، بنشاريت س، كاريكو سي ك، لوكيك م، هوكينز د، رينر-سيتار ك، وآخرون. استكشاف تدريب وضع زراعة الأسنان باستخدام نظام الملاحة بالكمبيوتر للطلاب قبل التخرج: دراسة تجريبية. المجلة الأوروبية لتعليم طب الأسنان. 2019؛ 23: 415-23.
40. صن ت م، لي هـ، لان ت هـ. تأثير الخبرة السنية على نظام توجيه زراعة الأسنان. بي إم سي صحة الفم. 2019؛ 19: 1-12.
41. سوموجي-غانس إ، هولمز HI، جوكستاد A. دقة نظام جراحة مساعد بالكمبيوتر الديناميكي النموذجي الجديد. أبحاث زراعة الأسنان السريرية. 2015؛ 26: 882-90.
42. شنايدر د، ماركاردت ب، زواهلي م، يونغ ر. مراجعة منهجية حول دقة ونتائج العلاج السريري لزراعة الأسنان المعتمدة على القوالب الموجهة بالكمبيوتر. أبحاث زراعة الأسنان السريرية [إنترنت]. 2009؛20:73-86. متاح من:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/https://doi.org/10.1111/j. 160 0-0501.2009.01788.x
43. فان أسيش ن، فيركرويسن م، كوك و، تيغيلز و، جاكوبس ر، كويرين م. دقة وضع الزرع بمساعدة الكمبيوتر. أبحاث الزرع الفموية السريرية [إنترنت]. 2012؛23:112-23. متاح من:https://onlinelibrary.wiley.com/doi /أبس/https://doi.org/10.1111/j.1600-0501.2012.02552.x
44. جوربا-غارسيا أ، غونزاليس-بارناداس أ، كامبس-فونت أ، فيغيريدو ر، فالماثيدا-كاستيلون إ. تقييم دقة وضع الزرع بمساعدة الكمبيوتر الديناميكية: مراجعة منهجية وتحليل تلوي. تحقيقات الفم السريرية. 2021؛ 25: 2479-94.
45. بيليجرينو جي، فيري أ، ديل فابرو م، براتي سي، غاندولفي إم جي، ماركيتي سي. الملاحة الديناميكية في زراعة الأسنان: مراجعة منهجية وتحليل تلوي. المجلة الدولية لزراعة الأسنان الفموية والوجهية. 2021؛36:e121-40.
46. تشنغ ك، كان ت، ليو ي، زو و، زو ف، وانغ و وآخرون. دقة جراحة زراعة الأسنان مع تغذية راجعة موضعية روبوتية وخوارزمية تسجيل: دراسة في المختبر. الحوسبة والطب الحيوي [إنترنت]. 2021؛129:104153. متاح من: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010482520304844
47. يانغ جي-زد، كامبياس جي، كليري ك، دايملر إي، دريك جي، دوبونت بي إي وآخرون. الروبوتات الطبية – الاعتبارات التنظيمية والأخلاقية والقانونية لزيادة مستويات الاستقلالية. ساي روبوت [إنترنت]. 2017؛ 2: eaam8638. متاح من:https://ww w.science.org/doi/abs/https://doi.org/10.1126/scirobotics.aam8638
48. بوترا RH، يودا N، أستوتي ER، ساساكي K. دقة وضع الزرع باستخدام الجراحة الموجهة بالكمبيوتر في المرضى الذين يعانون من فقدان جزئي للأسنان والعوامل المؤثرة المحتملة: مراجعة منهجية وتحليل تلوي. مجلة أبحاث التعويضات السنية. 2022؛66:29-39.

تظل شركة سبرينجر ناتشر محايدة فيما يتعلق بالمطالبات القضائية في الخرائط المنشورة والانتماءات المؤسسية.

Keywords Accuracy, Computer-aided surgery, Surgical robot, Computer-assisted surgery, Dental implants

Department of Implant Dentistry, College of Stomatology, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, China
Department of Oral and Maxillofacial Surgery, College of Stomatology, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, China
State Key Laboratory of Oral Diseases & National Center for Stomatology &, National Clinical Research Center for Oral Diseases, Department of Oral and Maxillofacial Surgery, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University, Chengdu, Sichuan, China
Department of Implant Dentistry, Xi’an Jiaotong University Hospital of Stomatology, Xi’an Jiaotong University, 98 Xiwu Road, Xincheng Dist, Xi’an, Shaanxi 710004, China

Dental implants represent a highly successful treatment option for restoring the edentulous arch [1]. The precise positioning and angulation of dental implants play a critical role in ensuring their long-term stability. Incorrect placement can lead to adverse tissue healing, potential damage to vital structures, and increased complexity in the subsequent prosthodontic procedures [2].
The application of digital technologies for diagnosis, treatment planning, surgery, and restoration has been lauded as a significant advancement in implant dentistry, offering precise, predictable, and personalized approaches [3]. Computer-assisted implant surgery (CAIS) has effectively reduced the risk of unfavorable outcomes and surgical complications [4]. It has also introduced a higher degree of accuracy and predictability in implant placement when compared to the traditional freehand method [5-7].
Two well-recognized methods within CAIS are static computer-assisted implant surgery (s-CAIS) and dynamic computer-assisted implant surgery (d-CAIS) [8]. The static system employs prefabricated guides to restrict drill movement, directing it precisely to the planned position and angulation during surgery [9, 10]. However, s-CAIS has limitations, including its inflexibility in adapting to changes in the treatment plan, inability to be used in cases with restricted mouth opening, and reduced irrigation and visibility during surgery [11-13]. In contrast, d-CAIS employs active optical tracking to guide the surgeon in three dimensions, using CBCT data to adjust the implant’s position and angulation [14]. This approach offers numerous advantages, such as sameday treatment planning, intraoperative adjustments, adequate irrigation and visibility, and applicability in cases with limited mouth opening [15]. However, using dynamic navigation involves a learning curve and heavily relies on the surgeon’s skill and technique [16, 17]. Nonetheless, both s-CAIS and d-CAIS have demonstrated improved accuracy when compared to freehand implant surgery [14, 18-20].
The recent emergence of robotic computer-assisted implant surgery (r-CAIS) has garnered significant attention in the field of dentistry [21]. This approach combines the advantages of physical constraint seen in s-CAIS with the visibility and flexibility offered by d-CAIS, resulting in a convenient and highly accurate procedure [22]. The FDA-approved YOMI (Neocis Inc, Miami, FL, USA) introduced in 2017, marked the first dental implant surgery robot, employing a passive robotic system that provides haptic and audiovisual guidance during the operation [23]. With YOMI, the surgeon manually guides the robotic arm within the osteotomy site, with the robot constraining hand movements that deviate from the planned path [24].

Several other dental implant robotic systems have been introduced, including task-autonomous robots such as Yekebot (Yekebot Technology Co. Ltd., Beijing, China) and Remebot (Beijing Ruiyibo Technology Co. Ltd., Beijing, China) [25, 26]. In task-autonomous robotic surgery, the surgeon performs pre-surgical preparation, constructs the digital implant plan, and oversees the robot as it independently carries out the implant surgery, intervening only when necessary [21, 23, 26-28].
The advent of robotic systems in implant dentistry represents a significant technological advancement, promising to enhance surgical accuracy and patient outcomes. While the accuracy of implant placement using robotic systems has been evaluated in some studies, clinical and comprehensive comparative analyses with freehand techniques are sparse [22, 26, 29-32]. Clinical studies are imperative as they consider confounding factors such as patient movement and the presence of blood and saliva, which can influence accuracy. This study evaluates the accuracy of implant placement using a robotic system and compares it with freehand surgery.

This retrospective study evaluated the accuracy of implant placement using a robotic computer-assisted implant system (Remebot, Beijing Ruiyibo Technology Co. Ltd., Beijing, China) and freehand surgery. Records of consecutive patients who received implant surgery, either through robotic-assisted placement or freehand placement, at Xi’an Jiaotong University Hospital of Stomatology (Xi’an, China) between September 2022 and August 2023 were screened and included in this study if they met the inclusion criteria. This research adhered to the Declaration of Helsinki and received approval from the institutional ethics committee at Xian Jiaotong University Hospital of Stomatology, Xian, China (Approval No: xjkqII[2021] No: 043).
The study objectives were as follows:

The inclusion criteria were as follows:

The exclusion criteria were as follows:

All surgical procedures were performed by one skilled and experienced surgeon responsible for preoperative preparation, virtual implant planning, and supervision of the surgical process. The surgeon had undergone comprehensive training in operating the robotic components and software, and had performed numerous surgeries utilizing the robotic system before the commencement of this study. Postoperative CBCT scans were immediately acquired after the surgery. Accuracy was determined by superimposing the postoperative CBCT images onto the preoperative plan. Meyer Dental CBCT equipment (Meyer, China) was employed for all CBCT scans in this study, with the following parameters: a field of view (FOV) measuring , a voxel size of 0.2 mm , and operating parameters set at 100 kV and 10 mA . Implants positioned in the central incisor, lateral incisor, and canine regions were categorized as anterior implants, while those in the premolar and molar regions were considered posterior implants.

The robotic system comprises a primary unit that includes a robotic arm (UR5, Universal Robots Inc., Odense, Denmark), a display screen, and an operating system (RemebotDent, Beijing Ruiyibo Technology Co. Ltd., Beijing, China). Additional components consist of an optical tracking device (MicronTracker, Claron Technology Inc., Toronto, Canada) and a positioning marker
(see Fig. 1a). The treatment protocol, as illustrated in Fig. 1b, encompasses preoperative preparation, the surgical phase, and postoperative assessment.

A positioning device (Beijing Ruiyibo Technology Co. Ltd., Beijing, China) containing radiopaque markers was affixed to the contralateral side of the implant site using self-cured bis-acryl-based resin (Protemp 4, 3 M ESPE, Seefeld, Germany). Subsequently, a preoperative CBCT scan was obtained with the positioning device in place. The CBCT scan was then imported into the RemebotDent software in the digital imaging and communications in medicine (DICOM) format. After segmenting the area of interest, the software automatically detected the markers. The surgeon proceeded to place virtual implants, following a prosthetically-driven approach, and verified the implant specifications and drilling sequence (Fig. 2a). The software recorded the spatial coordinates of the robotic arm and the optical tracking device, and obtained the coordinates of the markers on the positioning device. Ultimately, the software established spatial alignment between the preoperative CBCT, the optical tracking device, and the robotic arm (Fig. 2b).

After extraoral and intraoral disinfection, local anesthesia was administered using Articaine (Primacaine Adrenaline, ACTEON, Merignac, France). After raising a full thickness flap, the surgeon positioned the robotic arm in close proximity to the oral cavity, and calibration was automatically achieved. Subsequently, the robotic arm autonomously carried out the implant osteotomy in accordance with the surgical plan (Fig. 2c). Simultaneously, the surgeon observed real-time feedback data onscreen in various planes and replaced drills as necessary. Finally, a dental implant (BLT, Institut Straumann AG, Basel, Switzerland) was placed autonomously placed by the robot. Post-surgery, patients were provided with oral antibiotics, mouth wash, and analgesics.

Patients who underwent freehand implant surgery and had complete data (preoperative CBCT, virtual plan, and postoperative CBCT data) were selected for this study. Before initiating surgery, preoperative CBCT images were uploaded to the RemebotDent software. The surgeon then conducted prosthetically-oriented virtual implant planning to serve as a reference for implant placement and accuracy assessment, and carefully examined the implant’s position, angulation, and proximity to adjacent structures before proceeding with the surgery. Following the administration of local anesthesia, a full-thickness flap was elevated, the surgeon then

meticulously examined the osteotomy site, made quick measurements using a periodontal probe, and performed the implant placement as close to the preoperative plan as possible. Finally, a cover screw was affixed to the implant, and the flap was sutured tension-free.

Both groups shared the same postoperative evaluation process: A postoperative CBCT scan was performed, and DICOM data were transferred to an expert not involved in the treatment for analysis. Patient data were recorded using case numbers without identifiers. The preoperative
plan and postoperative data were then uploaded to the RemebotDent software. After superimposition, the software automatically located the implants and calculated the deviation values between the planned and placed implants (Fig. 2d). Finally, the deviation reports were exported and saved. Accuracy data were expressed in terms of deviation values based on the central axes of the planned and actual implants (Fig. 3). Primary outcome variables were global platform, global apical and angular deviations. Lateral and depth deviations at the platform and apex were also calculated. Additionally, subsamples were formed to investigate accuracy variations

concerning implant positions, jaw type, and implant dimensions.
For the purpose of statistical analysis, implants were classified into two groups based on their diameter and length. Implant diameters were categorized as “Narrow Diameter” and “Standard Diameter” ( 4.8 mm ). Implant lengths were categorized as “Standard Length” ( ) and “Long Length” ( ). These classifications were used to assess the impact of implant dimensions on the accuracy of implant placement between the robot-assisted and freehand groups.

Statistical analysis was conducted using SPSS Statistics version 27 (IBM Corp. 2020, NY, USA). Descriptive analysis of accuracy values included means, standard deviations, minimum and maximum values, confidence intervals, and interquartile range. Normal distribution was assessed using the Shapiro-Wilk test, and the equality of variances was examined through Levene’s test. Platform, apical, and angular deviations of the two groups were compared using the independent samples t-test, or the Mann-Whitney U test if data did not exhibit a normal distribution. A multiple linear regression was performed to predict the accuracy of implant placement (platform, apical, and angular deviations) based on jaw type (maxilla

Abbreviations: r-CAIS=robotic computer-assisted implant surgery

Abbreviations: SD=Standard deviation, Min=Minimum, Max=Maximum, CI=Confidence Interval, IQR=Interquartile Range, r -CAIS=robotic computer-assisted implant surgery
vs. mandible), side (left vs. right), position (anterior vs. posterior), implant diameter, and length. The level of significance was set at .

The present study included a total of 95 implants placed in 65 patients. Of these, 50 implants were placed in 35 patients using the Remebot robotic system (Beijing Ruiyibo Technology Co. Ltd., Beijing, China), and 45 implants were placed in 30 patients using freehand surgery. All patients underwent implant surgery at Xi’an Jiaotong University Hospital of Stomatology without any reported adverse events or postoperative complications. Specific patient and implant data are provided in Table 1. All implants were placed in healed sites, with a minimum post-extraction healing period of three months, and each patient received one to three dental implants. The data exhibited a normal distribution.
Table 2 provides a summary of the deviation analysis and p -values for both groups. In the r-CAIS group, the mean global platform, global apical, and angular deviations were , and , respectively. In the freehand group, the corresponding values were , and , respectively. Statistically significant differences ( ) were observed in all seven deviation parameters between the two groups, with r-CAIS exhibiting notably fewer deviations. Significant differences were
observed in the platform, apical, and angular deviations between robot-assisted (r-CAIS) and freehand implant placements across all clinical factors evaluated, including jaw type, implant position, side of the arch, implant diameter, and implant length. As shown in Table 3, the r-CAIS group consistently demonstrated significantly lower deviations compared to the freehand group across all parameters.
The multiple linear regression analysis did not show any statistically significant influence of the predictors (jaw type, side, position, implant diameter, and length) on the platform, apical, and angular deviations ( ) in the r-CAIS group. In contrast, in the freehand group, the predictor variables jaw type ( ), implant position , and diameter ( ) significantly influenced angular deviation, with higher angular deviations observed in the maxilla, anterior implants, and implants with a narrower diameter. The results of the multiple linear regression analysis are summarized in Table 4.

Accurate positioning of implants is crucial in achieving optimal treatment outcomes and minimizing complications [11]. Placing implants in an unfavorable position has been associated with uneven force distribution, which can lead to failure and damage to the surrounding tissues [33]. Therefore, a method to accurately transfer a prosthetically-oriented implant plan into the patient’s

Abbreviations: r-CAIS=robotic computer-assisted implant surgery, deg=degrees

Abbreviations: r-CAIS=robotic computer-assisted implant surgery, SE=Standard Error, 95% CI=95% Confidence Interval
mouth is needed. Robot-assisted implant surgery presents a novel approach and breakthrough in computerassisted implant surgery, promising high precision and reliability. However, only a few studies have evaluated its accuracy in a clinical setting, with most of them being case reports or case series.

Overall, this study has demonstrated that the robotic system can enhance implant placement accuracy, particularly when compared with freehand surgery. A caseseries study involving the same robotic system used in the present study reported mean angular, coronal and apical deviations of , and 0.73 mm , respectively [26]. This study presented even smaller deviations. Computer-assisted implant surgery has demonstrated higher accuracy than the freehand approach [14, 34]. In our study, we included a freehand surgery group for baseline comparison, as freehand implant surgery is still commonly used. Our comparison showed significantly superior accuracy using r-CAIS in all parameters compared to freehand placement. Most notably, the robotic system achieved outstanding angular accuracy with a mean deviation of compared to in the freehand group. This advantage is particularly beneficial in challenging cases with unfavorable alveolar bone morphology and in the esthetic zone where precise angulation is required.

To better understand the robotic system’s performance in various situations, we investigated the influence of implant location, jaw type, and implant dimensions on implant placement accuracy through regression analysis. None of these predictors demonstrated a significant impact on coronal, apical, or angular deviations. A regression analysis by Chen et al. showed similar results [32], supporting the consistency in implant placement accuracy using the robotic system across different clinical scenarios. In contrast, freehand placement accuracy seemed influenced by jaw type, location, and implant diameter. Based on these outcomes, given that most narrower implants were placed in the anterior region, we can expect higher angular deviations in the anterior maxilla. Therefore, clinicians should carefully consider the surgical approach, especially in the esthetic region, as any deviation could complicate the overall treatment process and compromise esthetic and functional outcomes. The deviation values at the implant’s platform and apex in this study align with those reported in other clinical studies on robot-assisted implant surgery, while the angular deviation was the lowest amongst the studies mentioned [22, 26, 31, 32].
While our study primarily focuses on comparing r-CAIS with freehand implant placement, it’s important to consider how these findings relate to the existing literature on s-CAIS and d-CAIS. Static Computer-Assisted Implant Surgery (s-CAIS) employs prefabricated surgical
guides, which offer a high degree of accuracy but lack intraoperative flexibility. This inflexibility can be a limitation in cases where changes to the surgical plan are necessary due to unforeseen anatomical challenges. Moreover, the need for a surgical guide can restrict visibility and irrigation during the procedure, which could impact clinical outcomes, especially in cases with limited mouth opening [35]. Several factors can influence accuracy within the static system, including CBCT scan quality, surgical guide fabrication precision, and achieving a proper fit [36, 37]. Moreover, variables like drilling distance, key length, and sleeve height can also affect accuracy [38].

Dynamic navigation provides real-time guidance and allows for intraoperative adjustments, offering a more adaptable approach compared to s-CAIS. However, as the surgery is performed by the surgeon without physical constraints, deviations may stem from hand tremors and poor technique [29]. Literature suggests that a learning curve is associated with dynamic navigation, emphasizing the need for adequate training and practical experience [14, 39]. Furthermore, the reliance on visual tracking and the need for the surgeon to continuously monitor the system can introduce errors, particularly in less experienced hands [15].

In comparison, Robotic Computer-Assisted Implant Surgery (r-CAIS), as demonstrated in our study, combines the benefits of physical constraint seen in s-CAIS with the flexibility and real-time feedback characteristic of d-CAIS. This system utilizes dynamic navigation guidance to autonomously manipulate the robotic arm, aligning with the preoperative plan, and stopping automatically when reaching the planned depth. The robotic system reduces human error stemming from limited visualization and fatigue by providing consistent precision and real-time corrections during the procedure, potentially offering superior accuracy, especially in complex cases [40].
The robotic system appears to provide more accurate implant placement compared to s-CAIS and d-CAIS. Previous studies have shown similar accuracy levels for s-CAIS and d-CAIS [2,41]. Although there are currently no formal randomized controlled trials on r-CAIS, the results of this study and available literature consistently support the enhanced accuracy of r-CAIS. According to previous meta-analyses, the mean angular, coronal, and apical deviations for s-CAIS ranged between , , and , respectively, while for d-CAIS the corresponding values ranged between , and , respectively [7, 35, 42-45]. A recent in vitro study comparing r-CAIS and d-CAIS reported mean coronal, apical, and angular deviations of vs. vs.

, and vs. , respectively, significantly lower for r-CAIS [28].

In addition to the comparative analysis between r-CAIS and freehand surgery, we have included Fig. 4, which presents the accuracy data of r-CAIS, s-CAIS, and d-CAIS techniques from previous studies, focusing on coronal, apical, and angular deviations [7, 35, 42-45]. The data demonstrate that r-CAIS consistently shows lower deviations across all three parameters-coronal, apical, and angular-compared to both s-CAIS and d-CAIS. This suggests that r-CAIS not only outperforms freehand surgery but also offers superior precision over other computer-assisted methods. The potential of robotic systems to achieve a higher degree of accuracy is evident, particularly in complex cases where precision is critical, such as in the esthetic zone or when dealing with limited bone volume. These insights underscore the potential for robotic technology to set a new standard in implant accuracy, supporting the broader adoption of r-CAIS not only for its precision but also as a means of enhancing overall patient care.

Despite the remarkable performance of robot-assisted implant surgery, several challenges persist. The current robotic system’s high cost and space requirements
limit its reliability, accessibility, and cost-effectiveness. The surgical duration is extended due to the necessary preoperative setup and calibration process. The system also requires a consistently clear line of sight between the optical tracker and the surgical site, with unobstructed positioning devices. Any deviation may occur if the robotic arm is not promptly adjusted to the patient’s movements [46]. Additionally, executing implant surgeries in the posterior region with limited mouth opening can be challenging, as the robotic arm adheres to an autonomous path. On an ethical and legal front, although the system has received approval, the relevant ethical and regulatory frameworks might not keep pace with the rapid advancements in r-CAIS technology [47]. The robotic system implements a CBCT-based planning and surgical navigation, making factors like resolution, voxel size, field of view, and discrepancies between the CBCT and the patient’s anatomy critical to accuracy [3]. The quality of CBCT scans and the absence of artifacts are therefore paramount to achieving precision.

The primary limitation of this study lies in its retrospective nature and the absence of s-CAIS and d-CAIS comparison groups. Further prospective studies are essential to compare r-CAIS with s-CAIS and d-CAIS.
12. Lin CC, Wu CZ, Huang MS, Huang CF, Cheng HC, Wang DP. Fully digital workflow for planning static guided implant surgery: a prospective accuracy study. J Clin Med. 2020;9:1-15.
13. Tallarico M, Kim YJ, Cocchi F, Martinolli M, Meloni SM. Accuracy of newly developed sleeve-designed templates for insertion of dental implants: A prospective multicenters clinical trial. Clin Implant Dent Relat Res [Internet]. 2019 [cited 2023 Mar 27];21:108-13. Available from: https://onlinelibrary.wiley .com/doi/full/https://doi.org/10.1111/cid. 12704
14. Block M, Emery R, Lank K, Ryan J. Implant Placement Accuracy using dynamic Navigation. Int J Oral Maxillofac Implants. 2017;32:92-9.
15. Panchal N, Mahmood L, Retana A, Emery R. Dynamic Navigation for Dental Implant Surgery. Oral Maxillofac Surg Clin North Am [Internet]. 2019;31:53947. Available from: https://doi.org/10.1016/j.coms.2019.08.001
16. Wang W, Zhuang M, Li S, Shen Y, Lan R, Wu Y et al. Exploring training dental implant placement using static or dynamic devices among dental students. Eur J Dent Educ. 2022;438-48.
17. Ruppin J, Popovic A, Strauss M, Spüntrup E, Steiner A, Stoll C.Evaluation of the accuracy of three different computer-aided surgery systems in dental implantology: optical tracking vs. stereolithographic splint systems. Clin Oral Implants Res. 2008;19:709-16.
18. Vercruyssen M, Cox C, Coucke W, Naert I, Jacobs R, Quirynen M. A randomized clinical trial comparing guided implant surgery (bone- or mucosa-supported) with mental navigation or the use of a pilot-drill template. J Clin Periodontol. 2014;41:717-23.
19. Chen C-K, Yuh D-Y, Huang R-Y, Fu E, Tsai C-F, Chiang C-Y. Accuracy of Implant Placement with a Navigation System, a Laboratory Guide, and Freehand Drilling. Int J Oral Maxillofac Implants. 2018;33:1213-8.
20. Schnutenhaus S, Wagner M, Edelmann C, Luthardt RG, Rudolph H. Factors influencing the accuracy of freehand implant placement: a prospective clinical study. Dent J. 2021;9:1-12.
21. Wu Y, Wang F, Fan S, Chow JKF. Robotics in Dental Implantology. Oral Maxillofac Surg Clin North Am [Internet]. 2019;31:513-8. Available from: https://doi .org/10.1016/j.coms.2019.03.013
22. Bolding SL, Reebye UN. Accuracy of haptic robotic guidance of dental implant surgery for completely edentulous arches. J Prosthet Dent [Internet]. 2022;128:639-47. Available from: https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2020.12.0 48
23. Feng Y, Fan J, Tao B, Wang S, Mo J, Wu Y et al. An image – guided hybrid robot system for dental implant surgery. Int J Comput Assist Radiol Surg [Internet]. 2021; Available from: https://doi.org/10.1007/s11548-021-02484-0
24. Xu Z, Xiao Y, Zhou L, Lin Y, Su E, Chen J et al. Accuracy and efficiency of robotic dental implant surgery with different human-robot interactions: An in vitro study. J Dent [Internet]. 2023;137:104642. Available from: https://doi.org /10.1016/j.jdent.2023.104642
25. Bai SZ, Ren N, Feng ZH, Xie R, Dong Y, Li ZW, et al. [Animal experiment on the accuracy of the Autonomous Dental Implant Robotic System]. Zhonghua Kou Qiang Yi Xue Za Zhi=Zhonghua Kouqiang Yixue zazhi=Chinese. J Stomatol. 2021;56:170-4.
26. Yang S, Chen J, Li A, Deng K, Li P, Xu S. Accuracy of autonomous robotic surgery for single-tooth implant placement: a case series. J Dent. 2023;132:1-8.
27. Li Y, Hu J, Tao B, Yu D, Shen Y, Fan S et al. Automatic robot-world calibration in an optical-navigated surgical robot system and its application for oral implant placement. Int J Comput Assist Radiol Surg [Internet]. 2020;15:168592. Available from: https://doi.org/10.1007/s11548-020-02232-w
28. Chen J, Zhuang M, Tao B, Wu Y, Ye L, Wang F. Accuracy of immediate dental implant placement with task-autonomous robotic system and navigation system: an in vitro study. Clin Oral Implants Res. 2023;1-11.
29. Tao B, Feng Y, Fan X, Zhuang M, Chen X, Wang F et al. Accuracy of dental implant surgery using dynamic navigation and robotic systems: An in vitro study. J Dent [Internet]. 2022;123:104170. Available from: https://doi.org/10.1 016/j.jdent. 2022.104170
30. Chen J, Bai X, Ding Y, Shen L, Sun X, Cao R, et al. Comparison the accuracy of a novel implant robot surgery and dynamic navigation system in dental implant surgery: an in vitro pilot study. BMC Oral Health. 2023;23:1-9.
31. Jia S, Wang G, Zhao Y, Wang X. Accuracy of an autonomous dental implant robotic system versus static guide-assisted implant surgery: A retrospective clinical study. J Prosthet Dent [Internet]. 2023;1-9. Available from: https://doi. org/10.1016/j.prosdent.2023.04.027
32. Chen W, Al-Taezi KA, Chu CH, Shen Y, Wu J, Cai K et al. Accuracy of dental implant placement with a robotic system in partially edentulous patients: a prospective, single-arm clinical trial. Clin Oral Implants Res. 2023;707-18.
33. Sailer I, Karasan D, Todorovic A, Ligoutsikou M, Pjetursson BE. Prosthetic failures in dental implant therapy. Periodontol 2000. 2022;88:130-44.
34. Franchina A, Stefanelli LV, Maltese F, Mandelaris GA, Vantaggiato A, Pagliarulo M et al. Validation of an intra-oral scan method versus cone beam computed tomography superimposition to assess the accuracy between planned and achieved dental implants: A randomized in vitro study. Int J Environ Res Public Health [Internet]. 2020;17:1-21. Available from: https://doi.org/10.1016 /j.joms.2017.02.026
35. Tahmaseb A, Wu V, Wismeijer D, Coucke W, Evans C. The accuracy of static computer-aided implant surgery: a systematic review and meta-analysis. Clin Oral Implants Res. 2018;29:416-35.
36. Block MS. Accuracy using static or dynamic navigation. J Oral Maxillofac Surg. 2016;74:2-3.
37. Sittikornpaiboon P, Arunjaroensuk S, Kaboosaya B, Subbalekha K, Mattheos N, Pimkhaokham A. Comparison of the accuracy of implant placement using different drilling systems for static computer-assisted implant surgery: A simulation-based experimental study. Clin Implant Dent Relat Res [Internet]. 2021;23:635-43. Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/https ://doi.org/10.1111/cid.13032
38. El Kholy K, Janner SFM, Schimmel M, Buser D. The influence of guided sleeve height, drilling distance, and drilling key length on the accuracy of static computer-assisted Implant surgery. Clin Implant Dent Relat Res. 2019;21:101-7.
39. Golob Deeb J, Bencharit S, Carrico CK, Lukic M, Hawkins D, Rener-Sitar K, et al. Exploring training dental implant placement using computer-guided implant navigation system for predoctoral students: a pilot study. Eur J Dent Educ. 2019;23:415-23.
40. Sun TM, Lee HE, Lan TH. The influence of dental experience on a dental implant navigation system. BMC Oral Health. 2019;19:1-12.
41. Somogyi-Ganss E, Holmes HI, Jokstad A. Accuracy of a novel prototype dynamic computer-assisted surgery system. Clin Oral Implants Res. 2015;26:882-90.
42. Schneider D, Marquardt P, Zwahlen M, Jung RE. A systematic review on the accuracy and the clinical outcome of computer-guided template-based implant dentistry. Clin Oral Implants Res [Internet]. 2009;20:73-86. Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/https://doi.org/10.1111/j. 160 0-0501.2009.01788.x
43. Van Assche N, Vercruyssen M, Coucke W, Teughels W, Jacobs R, Quirynen M. Accuracy of computer-aided implant placement. Clin Oral Implants Res [Internet]. 2012;23:112-23. Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi /abs/https://doi.org/10.1111/j.1600-0501.2012.02552.x
44. Jorba-García A, González-Barnadas A, Camps-Font O, Figueiredo R, Valmaseda-Castellón E. Accuracy assessment of dynamic computer-aided implant placement: a systematic review and meta-analysis. Clin Oral Investig. 2021;25:2479-94.
45. Pellegrino G, Ferri A, Del Fabbro M, Prati C, Gandolfi MG, Marchetti C. Dynamic Navigation in Implant Dentistry: a systematic review and Metaanalysis. Int J Oral Maxillofac Implants. 2021;36:e121-40.
46. Cheng K, Kan T, Liu Y, Zhu W, Zhu F, Wang W et al. Accuracy of dental implant surgery with robotic position feedback and registration algorithm: An in-vitro study. Comput Biol Med [Internet]. 2021;129:104153. Available from: https:// www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010482520304844
47. Yang G-Z, Cambias J, Cleary K, Daimler E, Drake J, Dupont PE et al. Medical robotics-Regulatory, ethical, and legal considerations for increasing levels of autonomy. Sci Robot [Internet]. 2017;2:eaam8638. Available from: https://ww w.science.org/doi/abs/https://doi.org/10.1126/scirobotics.aam8638
48. Putra RH, Yoda N, Astuti ER, Sasaki K. The accuracy of implant placement with computer-guided surgery in partially edentulous patients and possible influencing factors: a systematic review and meta-analysis. J Prosthodont Res. 2022;66:29-39.

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.