一、研究背景与创新设计
全口无牙颌种植手术由于缺乏天然牙作为解剖标志，且常伴有牙槽嵴萎缩，对种植体的植入精度要求极高。传统的计算机辅助种植手术（CAIS）如静态导板存在术中无法调整、操作空间受限等问题；而动态导航系统（DNS）虽然支持实时调整，但由于缺乏物理约束，且存在学习曲线较长及视觉偏差等限制，在复杂病例中的稳定性仍面临挑战。
创新设计：本研究重点评估的半自主种植机器人系统（SARS，即键嘉THETA机器人），集成了实时光学导航与机器人精确执行的优势。其核心创新在于：
人机协作模式：由医生负责决策与操作，机器人提供实时反馈并自动进行微调，从而在保持临床灵活性的同时，最大限度减少人为误差。
物理约束与智能辅助：通过机械臂的物理稳定性解决动态导航中手动操作可能产生的抖动或偏移。
图 1 半自主机器人系统（SARS，即键嘉THETA机器人）的工作流程：a. 术前规划； b-d. 校准与配准； e-f. 实时跟踪下植入； g. 术前与术后数据融合及偏差测量
研究采用了32个标准全口无牙颌模型，通过“All-on-4”方案植入了128颗种植体。
实验设计：模型按牙槽嵴形态分为丰满型（5mm宽度）和窄型（2mm宽度）。
术式安排：前牙区垂直植入，后牙区分为垂直植入和30°远中倾斜植入两种方案。
评价指标（Trueness & Precision*）：通过术后CBCT与术前规划数据的拟合，评估了包括角度偏差、平台偏移（全局、侧向、深度）以及根尖偏移等7项核心精度指标。
*Trueness（真实度）：平均值小，离规划位置近。Precision（精密度）： 标准差小，重复性高。
图 2 种植体植入偏差测量参数示意图
角度控制的稳定性差异：数据显示，在所有植入条件下，机器人与导航组表现相当；但在角度控制上，机器人展现了更强的一致性（机器人组：1.03±0.56° vs 导航组：1.29±0.67°, P<0.05）。
表 1 比较半自主机器人系统（SARS）与动态导航系统（DNS）在所有条件下的种植体植入准确性（Trueness）。* P<0.05
图 3 从箱式图可见，SARS 组（蓝色）的角度偏差范围更窄，受倾斜角度和骨宽度的影响较小
30°远中倾斜植入：机器人组无论垂直还是倾斜植入，角度偏差始终稳定在 1°以内（0.87±0.52°）。而动态导航组角度偏差随角度增大而显著增加（至1.70±0.64°）。机器人的物理限位有效消除了导航中常见的视觉误差与手动抖动。
表 2 比较半自主机器人系统 (SARS) 和动态导航系统 (DNS) 在不同种植体方向（垂直和远中倾斜）和牙槽嵴形态（丰满型和窄型）下种植体植入的准确性（Trueness）。*P<.05，**P<.01，***P<.001
2mm窄牙槽嵴：机器人的角度控制依然表现更佳，但深度偏差略大于导航组*。
*窄牙槽嵴不对称的骨壁会对钻针产生侧向推力。机器人采取“角度优先”的控制策略，通过强制锁定规划路径来防止穿孔。虽然这在体外模型中导致了深度轻微增加，但在临床病例中，这是规避骨壁穿孔和确保负重就位的核心保障。
表 3 比较半自主机器人系统 (SARS) 和动态导航系统 (DNS) 在不同种植体方向（垂直和远中倾斜）和牙槽嵴形态（丰满型和窄型）下种植体植入的精度（Precision）。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001
图 4 箱式图展示了半自主机器人系统 (SARS) 和动态导航系统 (DNS) 在狭窄牙槽嵴中线性偏差的分布情况。PG：平台整体偏差；PD：平台深度偏差；PL：平台侧向偏差；AG：根尖整体偏差；AD：根尖深度偏差；AL：根尖侧向偏差。**P<.01
该研究成果为临床医生在处理不同解剖条件的全口病例时提供了明确的选择依据：
针对远中倾斜种植：研究证实，在后牙区进行大角度倾斜植入时，键嘉THETA机器人具有显著的角度控制优势。对于追求即刻负重长轴方向精确性的病例，机器人是更优选。
针对窄牙槽嵴：在可用骨宽度极窄的条件下，机器人系统能够提供更稳定的平台定位和角度控制，避免种植体穿出骨壁。
针对标准化高精度需求：无论是丰满还是窄牙槽嵴，键嘉THETA机器人在精度（Precision）上的表现均更为稳健，能够显著降低由于医生经验差异带来的手术结果波动。
结论：本研究作为全球首个针对无牙颌场景下 SARS 与 DNS 的精度对照实验，证明了半自主机器人在复杂解剖结构下的技术优势。在全口无牙颌种植中，键嘉THETA机器人不仅能达到与动态导航同等的整体精度，更在角度控制和复杂解剖条件下的稳定性方面具有显著的技术优势。
“键嘉医疗为本项研究提供了至关重要的机器人技术支持。由键嘉医疗自主研发出的国内首款 “一体”式悬臂种植牙手术机器人。不仅在设计上实现了轻量化与一体化的完美融合，其机身设计紧凑且符合人体工学，极大地减轻了医生在长时间手术中的疲劳感。同时，该机器人还具备精简的使用流程，通过直观易懂的界面设计，缩短医生上手周期。在智能化与自动化方面，利用高精度传感器和先进的算法，实现了手术操作的智能化引导，使得手术过程更加简便易行。秉承“精准种植简单做”的核心理念，该机器人通过一体化的结构设计，将数据采集与种植手术操作无缝衔接，确保了手术过程的安全、精度和效率。”
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