Разработка комплекса «антропоморфный стоматологический робот» с элементами искусственного интеллекта для имитации врачебных манипуляций и коммуникации «врач – пациент»
- Авторы: Асташина Н.Б.1, Байдаров А.А.1, Арутюнов С.Д.2, Южаков А.А.3, Кокоулин А.Н.3, Валихметова К.Р.1, Майоров П.В.1,3, Шамарина А.М.1, Лазарьков П.В.1, Вронский А.С.1, Харах Я.Н.2
-
Учреждения:
- Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
- Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова
- Пермский национальный исследовательский политехнический университет
- Выпуск: Том 39, № 6 (2022)
- Страницы: 62-70
- Раздел: Методы диагностики и технологии
- URL: https://ogarev-online.ru/PMJ/article/view/232316
- DOI: https://doi.org/10.17816/pmj39662-70
- ID: 232316
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель. Создание оригинального мультифункционального сервисного антропоморфного робота, оснащенного элементами искусственного интеллекта и встраиваемого в систему сетевого обучения. Инициативной междисциплинарной группой исследователей, в созданном консорциуме вузов, реализуется проект, направленный на разработку роботизированного комплекса «Антропоморфный стоматологический робот», обладающего элементами искусственного интеллекта, воспроизводящего реальный клинический стоматологический прием.
Материалы и методы. Комплекс разработан на базе антропоморфного (человекообразного) робота, в функционал которого введена система искусственного интеллекта различной направленности.
Результаты. Факторами, расширяющими диапазон применимости комплекса, увеличивающими его реалистичность в процессе обучения, являются использование конструктива с высокой степенью подобия и внедрение развитой сенсорики в фантомных зубах и челюсти, в частности: зубы представляют собой гетерогенные объекты из полимерных материалов, имеющие различные физико-механические характеристики, что характерно для естественного зуба (эмаль и дентин), со встроенными датчиками контакта, термическим датчиком для считывания параметров нагревания зуба в процессе препарирования, для отработки навыков профилактики ожога «пульпы»; «умная» челюсть, состоящая из нескольких независимых секторов, содержит в себе тензодатчики, позволяющие определить усилие, приложенное к той или иной части челюсти.
Выводы. Возможность аудиовизуальной коммуникации с роботом позволяет осуществлять сценарный подход к обучению в ходе голосового общения. Разрабатываемый комплекс – это инновационное решение современных задач подготовки врачебных кадров в стремительно формирующейся цифровой образовательной среде на всех этапах медицинского образования.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Н. Б. Асташина
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Автор, ответственный за переписку.
Email: astashina.nb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1135-7833
заведующая кафедрой ортопедической стоматологии, доктор медицинских наук, доцент
Россия, ПермьА. А. Байдаров
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: astashina.nb@mail.ru
проректор по информационным технологиям и инновационному развитию, заведующий кафедрой медицинской информатики и управления медицинскими системами, кандидат технических наук
Россия, ПермьС. Д. Арутюнов
Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова
Email: astashina.nb@mail.ru
заведующий кафедрой цифровой стоматологии, доктор медицинских наук, профессор
Россия, МоскваА. А. Южаков
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Email: astashina.nb@mail.ru
заведующий кафедрой «Автоматика и телемеханика», доктор технических наук, профессор
Россия, ПермьА. Н. Кокоулин
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Email: astashina.nb@mail.ru
доцент кафедры «Автоматика и телемеханика», кандидат технических наук
Россия, ПермьК. Р. Валихметова
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: astashina.nb@mail.ru
ординатор кафедры ортопедической стоматологии
Россия, ПермьП. В. Майоров
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера; Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Email: astashina.nb@mail.ru
преподаватель кафедры медицинской информатики и управления медицинскими системами, аспирант кафедры «Автоматика и телемеханика»
Россия, Пермь; ПермьА. М. Шамарина
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: astashina.nb@mail.ru
специалист кафедры медицинской информатики и управления медицинскими системами
Россия, ПермьП. В. Лазарьков
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: astashina.nb@mail.ru
преподаватель кафедры медицинской информатики и управления медицинскими системами, аспирант кафедры хирургии с курсом сердечно-сосудистой хирургии и инвазивной кардиологии
Россия, ПермьА. С. Вронский
Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Email: astashina.nb@mail.ru
аспирант кафедры хирургии с курсом сердечно-сосудистой хирургии и инвазивной кардиологии, кандидат медицинских наук
Россия, ПермьЯ. Н. Харах
Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова
Email: astashina.nb@mail.ru
кандидат медицинских наук, доцент кафедры цифровой стоматологии
Россия, МоскваСписок литературы
- Carmen Juan M., Alexandrescu L. Mobile Augmented Reality System for the Learning of Dental Morphology, available at: https://revistes.ub.edu/index.php/der/article/view/15344/pdf; Ultra Realisitc Dental Training Android Robot for Novice Dentists – https://phys.org/news/2011-06-showa-hanako-realistic-robot-novice.html. URL: http://www.leonardo-dental.ru.
- Ta-Ko Huang, Chi-Hsun Yang, Yu-Hsin Hsieh, Jen-Chyan Wang, Chun-Cheng Hung. Augmented reality (AR) and virtual reality (VR) applied in dentistry. Kaohsiung Journal of Medical Sciences 2018; 34: 243–248.
- Dimri D., Nautiyal S. Dental Robotics-Get Going. J. Oral Dent. Health Res. 2020; 2: 1–3.
- Tom C.T. van Riet, Kevin T.H. Chin Jen Sem, Jean-Pierre T.F. Ho, René Spijker, Jens Kober, Jan de Lange. Robot technol-ogy in dentistry, part one of asystematic review: literature characteristics. Dental materials 2021; 37: 1217–1226.
- Стоматологический симулятор Леонардо, available at: http://www.leonardo-dental.ru/.
- Buchbender M., Maser M., Neukam F.W., Kesting M.R., Attia S., Schmitt Ch.M. Kobra Surgery Simulator – A Possibility to Improve Digital Teaching? A Case-Control Study. International Journal of Environmental Research and Public Health 2021; 18: 1827.
- Янушевич О.О., Ташкинов А.А., Минаева Н.В., Арутюнов С.Д., Асташина Н.Б., Байдаров А.А., Безукладников И.И., Южаков А.А. Стоматологический антропоморфный робот. Новая эра в имитации врачебных манипуляций и клинического приема. Cathedra-Кафедра. Стоматологическое образование 2021; 78: 54–57.
Дополнительные файлы
