數(shù)字化技術(shù)在口腔醫(yī)療器械領(lǐng)域應(yīng)用探析
隨著國民經(jīng)濟(jì)水平的提升、計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,口腔醫(yī)學(xué)模式逐漸由傳統(tǒng)診療向數(shù)字化精準(zhǔn)診療轉(zhuǎn)變。利用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)精準(zhǔn)、高效、舒適的個性化口腔診療已成為口腔醫(yī)學(xué)未來的發(fā)展方向與客觀需求。
有關(guān)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(guān)醫(yī)療服務(wù)需求總體處于增長階段,口腔醫(yī)療服務(wù)市場規(guī)模不斷擴(kuò)大,未來口腔醫(yī)療行業(yè)市場前景十分樂觀。
我國口腔行業(yè)市場規(guī)模
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(dá)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(chǔ)薄弱,規(guī)模較小,發(fā)展滯后,大多數(shù)的高端設(shè)備與高端醫(yī)療器械以進(jìn)口為主,相關(guān)技術(shù)、軟件和設(shè)備相互捆綁,導(dǎo)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(shù)領(lǐng)域有所突破,提高我國數(shù)字化口腔技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)的水平。
口腔醫(yī)療器械數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用
(一) 口腔三維數(shù)據(jù)采集技術(shù)
近年來,隨著CBCT(錐形束CT)、三維光學(xué)掃描、計算機(jī)軟件等數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展和引入,三維數(shù)據(jù)掃描技術(shù)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(shù)在口腔中的應(yīng)用主要是數(shù)字印模技術(shù)和口腔CBCT掃描技術(shù)。
數(shù)字印模技術(shù)
數(shù)字印模技術(shù)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(shù)已經(jīng)成為數(shù)字化口腔領(lǐng)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(jìn)口設(shè)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(shù)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(shù)仍在不斷成熟,相關(guān)產(chǎn)品將進(jìn)一步提高配準(zhǔn)關(guān)系與掃描精度和色彩逼真度,更好地為技師與患者服務(wù)。
口腔CBCT掃描技術(shù)
CBCT技術(shù)發(fā)展歷史悠久,它代表著臨床口腔醫(yī)學(xué)數(shù)字化技術(shù)的飛躍式發(fā)展,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于牙科種植手術(shù)前的診斷與設(shè)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(shù)和產(chǎn)品研發(fā)上起步遲,技術(shù)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(dá)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(jìn)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(dá)70億元。但我國在高端產(chǎn)品領(lǐng)域仍缺乏足夠的競爭力,發(fā)達(dá)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。
(二) CAD/CAM系統(tǒng)
CAD/CAM技術(shù)是指計算機(jī)輔助設(shè)計與計算機(jī)輔助制作技術(shù),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(jī)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(fù)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(shù)已被廣泛用于口腔修復(fù)體的設(shè)計制造等領(lǐng)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(shù)將成為國際口腔修復(fù)加工技術(shù)的主流。
(三) 3D打印技術(shù)
3D打印技術(shù)作為一種帶有顯著數(shù)字化特征的快速制造技術(shù),能完美配合CBCT與口內(nèi)掃描等技術(shù),通過患者數(shù)據(jù)流把診斷、設(shè)計、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)給串聯(lián)起來。3D打印技術(shù)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(shè)備廠商以及個性化口腔醫(yī)療器械供應(yīng)商??捎糜诳谇会t(yī)學(xué)領(lǐng)域的3D打印技術(shù)分別為光固化成形、燒結(jié)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(yīng)用模式,前者主要以工業(yè)型3D打印設(shè)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(yīng)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(yīng)用模式是基于開放式流程,配置桌面級打印設(shè)備,具有很高的靈活性,主要應(yīng)用于口腔手術(shù)模型、手術(shù)導(dǎo)板以及正畸牙列模型制造。
(四) 手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)
近年來,口腔手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)初步應(yīng)用于口腔頜面外科手術(shù)與口腔種植手術(shù)中。導(dǎo)航軟件系統(tǒng)與光學(xué)跟蹤定位系統(tǒng)是手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵核心技術(shù),目前,我國導(dǎo)航軟件系統(tǒng)多為自主研發(fā),但光學(xué)跟蹤定位系統(tǒng)大部分依靠國外成品設(shè)備。因此,我國口腔手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)還未做到完全國產(chǎn)化;口腔數(shù)字化動態(tài)導(dǎo)航技術(shù)能夠?qū)崟r呈現(xiàn)患者口腔解剖結(jié)構(gòu),全程監(jiān)控手術(shù)器械末端的位置,通過更精準(zhǔn)的配準(zhǔn)方式以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性及反應(yīng)性,實現(xiàn)手術(shù)的精準(zhǔn)治療。
(五) 人工智能
人工智能(AI)是應(yīng)用計算機(jī)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(shù)。醫(yī)療健康領(lǐng)域是 AI 最重要、最有潛力的應(yīng)用領(lǐng)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(dǎo)診機(jī)器人等特色產(chǎn)品系統(tǒng)。
人工智能在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)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(shù)替代等。但目前AI技術(shù)并不完善,只能進(jìn)行一些簡單功能的應(yīng)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(xì)分業(yè)務(wù)又涉及影像學(xué)和信號處理科學(xué)、語音學(xué)等學(xué)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。
(六) 口腔醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)
口腔手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)融合了視覺傳感、術(shù)前CBCT數(shù)據(jù)分析、力學(xué)傳感、三維可視化以及微型機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)三位數(shù)字圖像重構(gòu),口腔內(nèi)部解剖的空間測量與判讀、手術(shù)器械工作路徑規(guī)劃,術(shù)中導(dǎo)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(shù)。
近年來,我國醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模不斷擴(kuò)大,2018年中國醫(yī)療服務(wù)機(jī)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(shù)機(jī)器人從實驗室走向臨床,應(yīng)用效果較好。當(dāng)前我國口腔醫(yī)療機(jī)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(jī)器人向著微型化及異形結(jié)構(gòu)發(fā)展。
(七) 混合現(xiàn)實技術(shù)
混合現(xiàn)實技術(shù)(MR)包容了VR和AR。MR技術(shù)具有良好的醫(yī)療應(yīng)用前景,在骨科、心血管外科等學(xué)科領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)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(cè)顱底腫瘤切除。同年,空軍軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院田磊主任團(tuán)隊?wèi)?yīng)用MR確定了顱頜面畸形手術(shù)治療方案,并完成手術(shù)?,F(xiàn)階段MR在我國口腔醫(yī)療中的實際應(yīng)用例數(shù)較少,但在未來更加細(xì)分的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,它將為醫(yī)師提供更具價值的影像學(xué)信息,還能幫助臨床醫(yī)師更好地理解手術(shù)操作,提升和優(yōu)化專業(yè)技能,服務(wù)患者。
(八) 云服務(wù)與5G通訊
云服務(wù)與5G通訊技術(shù)將口腔診療的數(shù)字化設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)管理,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程會診與辦公以及病患數(shù)據(jù)云服務(wù)管理,進(jìn)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(wù)。同時,云服務(wù)與5G通訊技術(shù)可以更好地將口腔三維數(shù)據(jù)采集設(shè)備、口腔醫(yī)學(xué)數(shù)字化設(shè)計軟件、口腔數(shù)字化加工設(shè)備及其它數(shù)字化技術(shù)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(shù)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(xué)三位一體的個性化、精準(zhǔn)化治療需求,是我國口腔醫(yī)學(xué)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(shù)/CAD/CAM、醫(yī)療機(jī)器人等數(shù)字化技術(shù)將會更緊密地結(jié)合在一起,構(gòu)成口腔臨床完整的數(shù)字化治療體系。同時,口腔數(shù)字化技術(shù)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。【本文選自“醫(yī)療器械藍(lán)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)】
(責(zé)任編輯:張可欣)
右鍵點擊另存二維碼!
互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證10120170033
網(wǎng)絡(luò)出版服務(wù)許可證(京)字082號
?京公網(wǎng)安備 11010802023089號 京ICP備17013160號-1
《中國醫(yī)藥報》社有限公司 中國食品藥品網(wǎng)版權(quán)所有