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00006版:前沿周刊·科技

“AI设计+3D打印”一体化解决方案实现一小时内修复牙冠

小牙冠上有大智慧

  ■ 本报记者 苗丽娜 金燕翔

  牙冠修复是口腔诊疗中最常见的场景之一。传统模式中,患者需要经历咬牙印、模型送出、技工所制作、试戴调整等,流程繁琐,过程漫长。

  如今,这样的模式已被改写。牙冠“AI智能设计+高精度3D打印”一体化解决方案,让“一小时完成精准牙冠修复”成为现实。这一方案带来的不仅是诊疗周期的大幅压缩,更是一场关于诊疗模式、医疗供应链乃至产业生态的重构。方案背后,是来自绍兴的国家级专精特新“小巨人”企业的创新力量。

  数字化齿科带来效率革命

  想象一下这样的场景:一位患者因牙齿缺损步入诊所,约一小时后,患者戴着一颗完美匹配、即刻可用的新牙冠离开。这样的场景,成为越来越多现代化牙科诊所的“日常”。

  在总部位于绍兴柯桥的浙江迅实科技有限公司(下称“迅实科技”),记者见识了一颗“数字化牙冠”诞生过程的演示。

  在迅实科技展示中心,“医生”用口内扫描仪获取“患者”牙齿的三维数据,数据实时传输至云端AI处理系统。数分钟内,系统自动生成一颗与邻牙、对颌牙形态、咬合关系精准匹配的修复体数字模型。牙医再在三维界面上调整咬合面形态、边缘密合度等,AI便快速响应并重新生成。最终设计方案形成后,只需一键操作,模型便被发送至诊室内的专用3D打印墨盒。

  在3D打印墨盒内,增材制造用光固化冠桥树脂材料被快速提升,层层固化。约10分钟后,一颗形态完备的树脂牙冠便初步形成。再经过快速清洗、光固化、抛光等后处理工序,一颗光洁、贴合、功能完好的牙冠便可戴入患者口中。记者看了看时间,整个流程前后不到一小时。

  支持这一切的,便是一套集口内扫描、椅旁3D打印及后处理设备、齿科材料、AI设计、软件平台于一体的数字化齿科解决方案。

  迅实科技创始人金良介绍,数字化诊疗的开端,始于精准的口内数据获取。通过高精度的口内扫描设备,患牙及周围组织的细微轮廓被快速捕捉,并转化为可视化的数字模型,为后续设计奠定基础。

  相较于传统模式中医生与技师的远程沟通,这一数字化流程将治疗的关键节点前移,极大提升了最终修复体的可预测性。

  凭借这样的“椅旁数字化即刻修复”模式,患者的体验也得到极大改善,诊所运营效率大幅提升,医生也能更专注于诊断与治疗工作。

  多学科联合突破“不可能三角”

  牙冠“AI智能设计+高精度3D打印”一体化解决方案的实现,是材料科学、人工智能、精密制造与临床医学合力取得的成果。这是一条充满挑战的自主创新之路。

  该方案的实现,面临一个“三角难题”:适用于长期口腔修复的高性能材料、能够高效精密打印此类材料的打印技术,以及临床可信的AI设计系统。“三者必须同时取得突破,缺一不可。”金良说。

  寻找一种既能通过严苛医疗器械认证又兼具卓越机械性能、自然美观性和生物安全性的光固化材料,是首要挑战。团队将研发聚焦在高陶瓷含量的复合树脂,使其在固化后无限接近天然牙的强度与色泽。

  此外,传统3D打印技术面对高黏度、高陶瓷含量的材料时常力不从心,速度与精度难以兼得。突破来自核心打印技术的革新。迅实科技通过自研数字液压立体光刻技术对高黏度材料的超稳定控制,实现了微米级精度的高速连续打印,将关键制造时间从数小时缩短至十分钟级,真正为“椅旁数字化即刻修复”扫清了硬件障碍。

  培育人工智能的“临床智慧”,更是一场融合了数据、算法与医学知识的持久战。“它需要消化海量经临床验证的口腔三维数据,学习口腔修复学、生物力学和美学原理。”迅实科技AI算法负责人表示,更为关键的是,系统须具备持续进化的能力,能够从全球医生每一次的实际使用、调整反馈中自主学习,不断优化设计逻辑。

  所有技术集成的终点是极致的 “临床友好性”。迅实科技研发团队相关负责人说,在团队合力攻关下,实现了设备像牙医手中的口镜一样稳定可靠,操作流程直观如智能手机,维护简捷如常规器械。

  从绍兴的实验室萌芽,到进入国内标杆口腔机构验证,再到经受住欧美高端市场的考验,迅实科技的创新突破已经在全球3万多家牙科诊所推广应用。

  从牙冠到“全口重建”的生态想象

  AI设计与3D打印的融合应用,正在向更广阔的领域拓展:从夜间磨牙垫延伸至保持器、单颗修复体及多单元固定桥等,数字化生产正在覆盖口腔修复、种植、正畸等治疗场景。

  “技术的边界正在不断拓展。依托AI设计和多功能材料打印能力,实现从单颗牙到半口、全口复杂修复体的椅旁一站式数字化解决方案,是一个值得期待的方向。”金良展望着更多可能性。未来,通过深度分析口扫数据与医学影像,人工智能有望在牙齿疾病早期筛查、辅助诊断、复杂治疗规划模拟乃至预后风险评估中发挥关键作用,成为医生的“超级外脑”。

  业界人士表示,最深层的变革,在于构建一个连接患者、医生、技工所与研发端的数字化齿科生态。这个生态将极大提升整个齿科产业链的协同效率与价值创造能力。

  在这一生态中,患者的数字牙模、诊疗历史、修复体设计文件等,均可形成安全、永久的个人数字化口腔健康档案。医生可根据诊疗需要,调取档案并进行对比与追踪,实现全生命周期口腔健康管理。技工所则可以高效承接来自诊所的更为复杂的定制化设计需求,实现优质医疗资源的协同与优化配置。

  绍兴市柯桥区委组织部副部长、区委人才办专职副主任楼建飞表示,“AI智能设计+高精度3D打印”在齿科领域的深度融合与成功应用,是一个技术精准切入产业痛点、重构产业价值链的生动样本,“实践证明,基于深刻临床洞察、坚守底层技术创新,并具备强大工程化落地能力的企业,能够在全球高端医疗设备领域取得领先地位。”


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