Kaiyun：數(shù)字化技術在口腔醫(yī)療器械領域應用探析

　　隨著國民經(jīng)濟水平的提升、計算機技術的飛速發(fā)展，口腔醫(yī)學模式逐漸由傳統(tǒng)診療向數(shù)字化精準診療轉(zhuǎn)變。利用數(shù)字化技術實現(xiàn)精準、高效、舒適的個性化口腔診療已成為口腔醫(yī)學未來的發(fā)展方向與客觀需求。

　　有關數(shù)據(jù)顯示，我國口腔患者診療人次呈現(xiàn)逐年上漲趨勢，相關醫(yī)療服務需求總體處于增長階段，口腔醫(yī)療服務市場規(guī)模不斷擴大，未來口腔醫(yī)療行業(yè)市場前景十分樂觀。

　　隨著口腔醫(yī)療行業(yè)市場的不斷發(fā)展，到2024年，我國口腔醫(yī)療行業(yè)市場總體規(guī)模將達到1700億元以上（見圖1）。與全球水平相比，我國的口腔醫(yī)療器械基礎薄弱，規(guī)模較小，發(fā)展滯后，大多數(shù)的高端設備與高端醫(yī)療器械以進口為主，相關技術、軟件和設備相互捆綁，導致治療成本過高。我國要想在這種局勢下有所突破，必須要在數(shù)字化技術領域有所突破，提高我國數(shù)字化口腔技術以及產(chǎn)業(yè)的水平。

　　近年來，隨著CBCT（錐形束CT）、三維光學掃描、計算機軟件等數(shù)字化技術的發(fā)展和引入，三維數(shù)據(jù)掃描技術可以實現(xiàn)更加逼近客觀、真實世界的診斷分析，三維數(shù)據(jù)掃描技術在口腔中的應用主要是數(shù)字印模技術和口腔CBCT掃描技術。

　　數(shù)字印模技術主要分為直接法和間接法，分別是口內(nèi)掃描與牙列印模掃描。相比牙列印模掃描，口內(nèi)掃模具有誤差小、效率高、舒適度高等優(yōu)點，目前口內(nèi)掃描技術已經(jīng)成為數(shù)字化口腔領域中重要的診療流程和常用口腔三維數(shù)據(jù)采集手段。近年來，全球口腔掃描儀市場發(fā)展迅速，2013~2017年平均增長率為16.33%。2017年，全球口腔掃描儀收入近1.89億美元；實際銷售約10500臺，現(xiàn)階段我國口腔門診的口內(nèi)數(shù)字掃描儀仍以進口設備為主，其中包括德國Sirona的CEREC 系列、丹麥3shape的Trios系列、美國3M的Lava C.O.S和以色列Cadent的iTero系列。

　　近年來，我國自主研發(fā)的口內(nèi)掃描技術發(fā)展非?？欤瑩?jù)不完全統(tǒng)計，截至2019年12月30日前，在我國注冊的口內(nèi)數(shù)字掃描儀有12家17款不同型號，出現(xiàn)了廣東朗呈、先臨三維科技、深圳市牙翼科技、深圳愛爾創(chuàng)科技等國產(chǎn)口內(nèi)掃描儀代表企業(yè)。目前我國口內(nèi)掃描技術仍在不斷成熟，相關產(chǎn)品將進一步提高配準關系與掃描精度和色彩逼真度，更好地為技師與患者服務。

　　CBCT技術發(fā)展歷史悠久，它代表著臨床口腔醫(yī)學數(shù)字化技術的飛躍式發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應用于牙科種植手術前的診斷與設計以及牙周疾病、牙體牙髓病等口腔醫(yī)療中。截至2019年12月30日不完全統(tǒng)計，已有15家國產(chǎn)廠商的CBCT注冊，如美亞光電、北京朗視、博恩登特、菲森、優(yōu)醫(yī)基等。我國在CBCT技術和產(chǎn)品研發(fā)上起步遲，技術落后，但近年國產(chǎn)品牌發(fā)展迅速，部分國產(chǎn)CBCT核心參數(shù)與國外同類產(chǎn)品的對比見表1。

　　經(jīng)測算，2019年國內(nèi)CBCT銷量達5000~6000臺，市場規(guī)模約20億元，滲透率接近14%。目前我國口腔CT市場已逐步實現(xiàn)進口替代，像美亞光電、北京朗視、菲森、博恩登特等國產(chǎn)CBCT占據(jù)了45%~60%的國內(nèi)CBCT市場。其中，美亞光電在2019年全年累計訂單數(shù)超過1700臺，占據(jù)了國內(nèi)約30%的CBCT市場份額，是國內(nèi)CBCT最大供貨商。到2025年，國內(nèi)口腔CBCT的市場規(guī)模有望達70億元。但我國在高端產(chǎn)品領域仍缺乏足夠的競爭力，發(fā)達國家和地區(qū)CBCT的滲透率在30%~35%。因此，國內(nèi)CBCT市場依然有著巨大的發(fā)展空間。

　　CAD/CAM技術是指計算機輔助設計與計算機輔助制作技術，現(xiàn)階段，全球常用的口腔CAD/CAM系統(tǒng)分別為CEREC、EVEREST、PROCERA和CERCON系統(tǒng)（見表2）。深圳愛爾創(chuàng)公司自主研發(fā)了國內(nèi)首套CAD/CAM加工機UPMILL4022系統(tǒng)，隨著產(chǎn)品的更新?lián)Q代，其研發(fā)的UPMILL系列產(chǎn)品具備更高的性能和品質(zhì)，能短時間內(nèi)實現(xiàn)修復體的制作（單顆蠟牙的平均加工時間約4分鐘）?？谇籆AD/CAM技術已被廣泛用于口腔修復體的設計制造等領域,并逐漸取代傳統(tǒng)鑄模的口腔醫(yī)療方式，未來牙科椅旁CAD／CAM技術將成為國際口腔修復加工技術的主流。

　　3D打印技術作為一種帶有顯著數(shù)字化特征的快速制造技術，能完美配合CBCT與口內(nèi)掃描等技術，通過患者數(shù)據(jù)流把診斷、設計、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)給串聯(lián)起來。3D打印技術已成為數(shù)字化口腔研究熱點之一。

　　現(xiàn)階段，我國已形成博力邁科技、迅實科技、十維科技、漢邦科技、廣州黑格智能科技、西安鉑力特、瑞博醫(yī)療科技、以及華曙高科等國內(nèi)知名口腔3D打印設備廠商以及個性化口腔醫(yī)療器械供應商?？捎糜诳谇会t(yī)學領域的3D打印技術分別為光固化成形、燒結成形和熔凝成形三大類，其制造模式主要有3D打印工業(yè)生產(chǎn)模式以及椅旁數(shù)字化應用模式，前者主要以工業(yè)型3D打印設備為主，可批量生產(chǎn)，同時具有打印精度高、表面質(zhì)量好等優(yōu)勢，主要應用于全口義齒、可摘局部義齒與支架、種植義齒、骨缺損植入物等金屬或陶瓷方面制作；后者椅旁數(shù)字化應用模式是基于開放式流程，配置桌面級打印設備，具有很高的靈活性，主要應用于口腔手術模型、手術導板以及正畸牙列模型制造。

　　近年來，口腔手術導航技術已經(jīng)初步應用于口腔頜面外科手術與口腔種植手術中。導航軟件系統(tǒng)與光學跟蹤定位系統(tǒng)是手術導航系統(tǒng)關鍵核心技術，目前，我國導航軟件系統(tǒng)多為自主研發(fā)，但光學跟蹤定位系統(tǒng)大部分依靠國外成品設備。因此，我國口腔手術導航系統(tǒng)還未做到完全國產(chǎn)化；口腔數(shù)字化動態(tài)導航技術能夠?qū)崟r呈現(xiàn)患者口腔解剖結構，全程監(jiān)控手術器械末端的位置，通過更精準的配準方式以進一步提高系統(tǒng)的準確性及反應性，實現(xiàn)手術的精準治療。

　　人工智能（AI）是應用計算機軟硬件，模擬、研究和開發(fā)人類某些智能行為的理論、方法和技術。醫(yī)療健康領域是 AI 最重要、最有潛力的應用領域之一，同時也是數(shù)字化口腔發(fā)展的一大熱點。近三年，我國醫(yī)療人工智能市場規(guī)模增長迅速（見圖2），形成了人工智能語音門診病歷采集系統(tǒng)（科大訊飛）、PrimeDentalTMAI口腔影像質(zhì)控系統(tǒng)（DeepCare）、口腔影像AI輔助診斷系統(tǒng)（科大訊飛）、以及智能導診機器人等特色產(chǎn)品系統(tǒng)。

　　人工智能在醫(yī)療健康領域的應用主要包括輔助醫(yī)師診斷、患者健康管理、醫(yī)院數(shù)據(jù)管理、生物醫(yī)藥研發(fā)、以及手術替代等。Kaiyun中國 官方網(wǎng)站但目前AI技術并不完善，只能進行一些簡單功能的應用。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，目前我國大多數(shù)初創(chuàng)企業(yè)的人工智能產(chǎn)品以輔助檢測為主，而其它細分業(yè)務又涉及影像學和信號處理科學、語音學等學科。同時我國醫(yī)療人工智能產(chǎn)業(yè)存在落地和商業(yè)化模式不成熟問題，如何實現(xiàn)商業(yè)化仍然是難題。

　　口腔手術機器人系統(tǒng)融合了視覺傳感、術前CBCT數(shù)據(jù)分析、力學傳感、三維可視化以及微型機器人等先進技術，實現(xiàn)三位數(shù)字圖像重構，口腔內(nèi)部解剖的空間測量與判讀、手術器械工作路徑規(guī)劃，術中導航，實時監(jiān)測、跟蹤患者移動，提供觸覺感知與多感官反饋等功能，保證安全順利完成手術。

　　近年來，我國醫(yī)療服務機器人市場規(guī)模不斷擴大，2018年中國醫(yī)療服務機器人市場規(guī)模為18.4億美元，2019年為22億美元。經(jīng)過多年的發(fā)展，手術機器人從實驗室走向臨床，應用效果較好。當前我國口腔醫(yī)療機器人缺口很大，具有廣闊的發(fā)展空間。未來從實際需求出發(fā)，推動口腔醫(yī)療機器人向著微型化及異形結構發(fā)展。

　　混合現(xiàn)實技術（MR）包容了VR和AR。MR技術具有良好的醫(yī)療應用前景，在骨科、心血管外科等學科領域已經(jīng)得到廣泛應用。

　　MR在口腔醫(yī)療中還處于起步階段。2019年，武漢協(xié)和醫(yī)院口腔科賈玉林教授在MR輔助下，成功完成左側顱底腫瘤切除。同年，空軍軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院田磊主任團隊應用MR確定了顱頜面畸形手術治療方案，并完成手術。現(xiàn)階段MR在我國口腔醫(yī)療中的實際應用例數(shù)較少，但在未來更加細分的醫(yī)學領域，它將為醫(yī)師提供更具價值的影像學信息，還能幫助臨床醫(yī)師更好地理解手術操作，提升和優(yōu)化專業(yè)技能，服務患者。

　　云服務與5G通訊技術將口腔診療的數(shù)字化設備進行聯(lián)網(wǎng)管理，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、遠程會診與辦公以及病患數(shù)據(jù)云服務管理，進一步改善醫(yī)患技的溝通和交流，提供更好的口腔臨床服務。同時，云服務與5G通訊技術可以更好地將口腔三維數(shù)據(jù)采集設備、口腔醫(yī)學數(shù)字化設計軟件、口腔數(shù)字化加工設備及其它數(shù)字化技術無縫集成，形成一個完整的數(shù)字化口腔醫(yī)療器械的加工流程及治療方案。

　　利用數(shù)字化技術全面提升我國口腔臨床診治水平，滿足患者對口腔系統(tǒng)生物、功能與美學三位一體的個性化、精準化治療需求，是我國口腔醫(yī)學發(fā)展的必然趨勢。從數(shù)字化口腔醫(yī)療整個過程來看，未來，CBCT、3D打印、AI技術/CAD/CAM、醫(yī)療機器人等數(shù)字化技術將會更緊密地結合在一起，構成口腔臨床完整的數(shù)字化治療體系。Kaiyun中國 官方網(wǎng)站同時，口腔數(shù)字化技術將有助于實現(xiàn)以患者為中心的個性化、智慧化口腔診療，并可規(guī)范醫(yī)療行為、減少資源浪費、降低地區(qū)差異，有利于推動我國口腔醫(yī)療的均衡健康發(fā)展?！颈疚倪x自“醫(yī)療器械藍皮書”《中國醫(yī)療器械行業(yè)發(fā)展報告（2020）》（主編：王寶亭 耿鴻武）】