如同信息技术改变了我们的社会和日常生活——在没有智能手机以前,我们不会想到生活会变得如此便捷,动动手指就可以完成很多事。数字化技术的引入对于口腔医学来说,已经且正在快速地在改变着口腔医学的传统诊疗模式,如:口腔固定修复CAD/CAM技术(一小时镶牙)、数字美学修复DSD、种植导板指导种植手术、口腔颌面外科数字化手术设计等技术的应用,已然改变了我们传统印象中口腔诊疗,且将越来越大地改变口腔医学的方方面面——医疗质量和效率、医生的临床诊疗流程、技师护士的工作模式、病人的感受以及临床信息管理等等方面。

在市场方面,口腔数字化技术发展迅速,以技术最为成熟的口腔修复CAD/CAM系统为例,2014年中国市场销售量在400套以上,销售额超过1.5亿元人民币。其中,进口产品依然是市场主流,其销售量虽只占30%,但销售额达到70%以上。但在中国自主技术的竞争下,进口产品的售价呈现降低趋势。

在我国,民营口腔诊所发展非较快,口腔医生数量上已经过半,但口腔医疗的优势资源主要还集中在各大口腔专科医院。专科医院尤其是大学附属的专科口腔医院在引领新技术、前沿技术的临床应用和科研。大家知道,今天的科研,可能就是明天的临床现实,或者说今天的临床现实一定来自昨天的实验室科学研究。我们对近五年(2013-2018)我国32家主要口腔医学院校研究生学位论文中有关口腔数字化技术应用与科研方面的情况进行了一个分析,先来看几个图表——

2013-2018年口腔数字化技术应用与研究的学科领域分布情况

学科分布中可以看出:我国口腔数字化技术在口腔正畸、口腔修复(包括种植)和口腔颌面外科的应用占比较大,合计约87%。其中,口腔修复是最早引入数字化技术的学科,世界第一台义齿修复CAD/CAM系统临床应用(1987年)至今已有近30年的时间,是数字化方面传统的优势学科;而口腔正畸与数字化技术结合的最为紧密,得益于CBCT技术、光学印模技术的发展,为口腔正畸带来了从二维到三维诊断的飞跃;而数字化口腔颌面外科在近年来手术设计、导航与机器人技术方面大量的成功应用,成为口腔数字化领域毋庸置疑的后起之秀。

2013-2018年口腔数字化技术应用与研究的技术领域分布情况

从技术角度进行分析,CBCT技术的应用排名第一,其次是数字化软件技术、CAD/CAM技术、机器人及导航技术,以及数字化材料技术,现简要介绍几种技术的现状和发展趋势—。

一、CBCT技术

医学中,检查是治疗的基础,口腔疾病诊断依赖于影像学技术,CBCT技术是有望替代传统二维牙片、曲断检查的当今最热门的技术。它可以使我们在三维空间观察分析口腔组织内在的信息(根管、牙根、颌骨、种植体、关节、肿瘤、粒子等等),极大提高了诊断水平和手术设计水平。

CBCT目前仍以进口设备为主,但国产的相关设备已经有了良好的起步(美亚光电、郎视等)。从近两年的视场推广情况分析,我们可以相信,国产品牌会有一个快速的发展,其优势在于配套软件的开发方面可以更有针对性和定制化。

二、数字化印模技术

数字化印模技术与CBCT技术一样,是各种口腔疾病临床诊疗的基础。看过牙,尤其是口腔修复、正畸、种植、正颌外科的朋友对取印模(也叫咬牙印)一定印象深刻,过程不能说是愉快的,是一个费时费力的步骤。但印模又尤为重要,它是口腔数字化的基础之基础:诊断分析、治疗设计、治疗实施、术后评估。

目前该数字印模技术主要有二大类:模型的数字化技术与口内直接扫描技术。前者目前较为成熟,经多年的临床使用验证,满足临床精度需求,已经开始大范围使用。后一种技术是医生和患者的共同目标,替代取印模这个环节,直接在口内获取牙齿、牙龈的彩色三维信息。口内光学印模技术目前非常热,国际上已经发布的十余套系统各具特色,各大公司几乎都在以各种方面进入中国市场,目前口内扫描技术的临床应用评价还有待开展。

三、软件技术——治疗方案与口腔假体的数字化设计的AI技术

口腔数字化设计技术参照了工业上的CAD技术思路,将传统基于二维照片或模型实物的以经验为主的治疗方案(手术、假体)设计,用人工智能软件提升为基于数字化三维模型的量化设计,这是最能体现口腔医学知识的一个环节,核心问题是采用数学模型来表述口腔医学诊疗,是一个最有发展前景也最有挑战的方面。

现有技术包括:口腔修复体(假牙)的CAD、口腔种植的手术设计、口腔正畸的治疗方案设计、口腔颌面外科手术设计等。利用深度学习技术建立义齿设计临床决策支持系统,自动生成个性化方案,智能化口腔随访的机制等内容。建立患者与医生沟通的桥梁,提高基层口腔医生义齿设计水平及效率,提升牙列缺损患者生活质量。

软件的角色是辅助医生,提供功能实现的技术手段,三维可视化、量化是其主要特点,这个设计的主体还是医生,永远也离不开医生和技师的知识、经验。

四、数字化制造及导航/机器人技术

再好的假体设计、手术设计也需要通过准确的手段进行实施,才能起到最佳的疗效,数字化制造及导航/机器人技术就是为了实现这个目的。国外雄厚的工业化基础,使其在制造实施方面的技术较为成熟,高精度的五轴加工机床、光学导航系统、达芬奇医疗机器人等在医疗中的应用案例屡见不鲜。口腔医学在这方面主要是工业技术的有针对性的具体实施应用,但针对口腔医学的特殊需求,现阶段的发展趋势为:

椅旁义齿加工设备的小型化、智能化、无线传输和环境友好性

加工设备对加工材料与加工工艺支持的多样性和灵活性

导航及手术机器人系统的自主研发

五、基于网络的一体化云服务技术

随着网络技术的普及,口腔医疗信息、流程管理的网络化也正在逐渐形成。医生、技师、患者之间基于网络的信息沟通和数据交换模式是未来的发展方向。

想像一下医疗云服务会为我们带来什么——基于网络的诊所/医院管理系统,可以通过软件中枢平台,将口腔诊疗的所有数字化设备进行联网管理,实现远程监控。医生工作站可以实时获得患者在放射科拍摄的影像数据开展诊疗,而技师则可以实时获得医生刚刚采集的患者口内扫描数据进行义齿CAD设计,并通过网络与医生、患者进行沟通交流,最后远程控制诊室中的桌面型加工设备直至修复体的制作完成。如此的便捷流程,大大提高诊疗效率、缩短诊疗周期。

最后,展望一下最新的几项技术——数控激光切削、超高速3D打印、三维生物打印等,这些技术可能会带来口腔临床技术的革命,以及观念上的更新,有些可能对现有诊疗模式产生“颠覆性”的作用——“Paradigm Shift”。

“全数字化、全信息化”的口腔医疗模式,可为医师、护士、技师提供更多的时间和技术手段,为患者提供更准确更全面的诊断和更科学合理的治疗方案,最终为患者带来更好的疗效。

信息化和软件服务网 - 助力数字中国建设 | 责编:莎莉