数字化齿科与3D打印有什么关系？

1. 数字化齿科与3D打印有什么关系？

如果不是长期关注3D打印相关行业动态的朋友，可能并不太了解数字化齿科与3D打印之前相辅相成的关系，下面就从两个方面来具体说说。
1、3D打印在数字化齿科正畸治疗中的作用在牙齿隐形正畸的应用中，已有不少是通过3D打印技术来实现的，3D打印可以帮助医生实现快速、精准的正畸诊疗，也可以让患者获得更好的正畸治疗效果。
正畸治疗的牙科数字化解决方案过程大概有这样几步：首先，医生会用专业的口扫仪器对患者的口腔进行扫描，获取患者的口腔数据；然后，将数据给到义齿加工所，义齿加工所的技工会根据数据给到医生专业的排牙方案；待排牙方案得到医生确认后，再通过3D打印机打印出每个矫正周期的牙模，进行热压得到最终的隐形矫正牙套。

像黑格科技就是医疗3D打印数字化应用服务商之一，他们在这整一个的牙科数字化解决方案提供“一条龙“服务，通过加入3D打印技术制作得到的隐形矫正牙套，拥有精确的细节还原度，能够更好的贴合患者牙齿，矫正的效果也较佳。
2、3D打印在数字化齿科种植手术中的作用在过去，大部分的口腔种植手术都是依靠医生的经验，徒手完成，即便是资历非常丰富的医生，也会有错误操作的可能。但如今随着3D打印加入数字化齿科种植手术，3D打印能够制作口腔种植手术所需的手术种植导板，可以精准定位需进行种植手术的位置，降低手术的风险系数。
数字化齿科与3D打印的相关应用除了正畸、种植之外，还有像修复、铸造等等诸多应用方面留待下一次的分享吧。

2. 3D打印在齿科方面应用的优势有哪些？

精准度更高。用3D打印进行个性化定制的牙科产品，要比传统手工制作的误差要小，还原度要高，根据每个患者的不同情况，尽可能照顾到个体差异。节约时间成本。传统手工制作周期长，等待时间长，3D打印大幅缩短制作时间。提高产品的质量。采用3D打印技术，因为其误差小，能更贴合患者的口腔情况，并且比传统的返工率更低，舒适性更好。

3. 工业级3D打印机在口腔齿科上有哪些运用？

3D打印技术已经出现几十年了，随着如今3D打印技术的飞速发展，各行各业开启了“你追我赶”的3D打印技术的数字化升级模式，工业级3D打印机也在这个过程中快速的迭代升级。下面就以数字化3D打印应用服务商黑格科技为例，对工业级3D打印机在口腔齿科的运用情况来进行了解。
1、用于义齿加工所的常规版工业级3D打印机
据了解，黑格科技自主研发了国内首台工业级柜式DLP 3D打印机UltraCraft A2，这台DLP+ 3D打印机算是黑格科技口腔医疗应用支持量化生产的一个开端。
后来，在UltraCraft A2的基础上，黑格科技还研发升级了面向齿科垂直应用的专业定制化工业级DLP+ 3D打印机UltraCraft A2D，它支持选择不同的医用级3D打印树脂材料来生产多种牙科器械或产品，包括种植手术导板、临时牙冠牙桥等产品。有了这样专用型、打印速度快、成型精度高的工业级3D打印机的加入口腔齿科，可以有效降低人力成本，更满足义齿加工所口腔医疗产品多样化的需求。
2、用于口腔诊所的桌面级工业级3D打印机
黑格科技新近的一款桌面级3D打印机UltraCraft DS，是一款易于使用的桌面式3D打印机。因为DS迷你不占地的外型，它方便直接应用于口腔诊所，像是重庆华西牙科医院在今年就引进了这款设备。

DS搭载Ultra-NET，实现了数据的全国云端同步，将扫描-设计-生产全链条打通，外加它的智能化的操作页面简单易上手，医生可以根据患者情况，搭配不同齿科产品对应的3D打印材料用于生产所需医疗产品。
重庆华西牙科医院，是一家已经拥有足够数字化基础设施和技术背景的医院，黑格科技桌面级3D打印机的引进，能够帮助华西医院在椅旁诊疗方面迈上新台阶。

4. 分享：美国牙医关于3D打印技术用到数字化齿科中持积极看好的态度

5. 齿科（牙科/义齿）3D打印机在牙科领域是怎么应用的？

齿科（牙科/义齿）3D打印机在牙科领域的应用已经较为成熟，牙医通常需要为患者定制适合的义齿和牙齿矫正器，相对传统方案，用3D打印机打印的齿科产品不但更为精准，而且制作周期可大大缩短，成本也可大幅度减少。目前，3D打印技术已逐渐应用于牙科的种植、修复及正畸领域 。下面为大家分享一下齿科（牙科/义齿）3D打印机在牙科方面的应用吧。
齿科3D打印机一般采用打印精度较高的打印机，像黑格科技最新出的面向齿科的UltraCraft A2D打印机，这种打印机不仅打印细腻程度高，成型精度高，而且加上AI智能分离技术，优化的3D打印剥离力，可确保打印出来的产品更加精准，细腻程度也符合齿科的应用需求。

此外，在正畸领域，齿科3D打印机也逐渐起到越来越重要的作用。现在患者做牙齿矫正，为了美观，患者一般选择戴隐形牙套，医生会先用专业的口扫仪器，给患者的口腔做一个电子扫描，获取准确的口腔数据，然后将数据给到义齿加工所，义齿加工所的技工会给出专业的排牙方案，方案得到医生确认后，再通过3D打印机打印出每一步的牙模，最后根据3D打印出的牙模，热压出透明的定制牙套。对比传统的制作牙模，通过3D打印机打印出来的误差小而且贴合，手工打磨产品咬合不佳而需返工的问题大大减少，节省了因返工而造成的各种浪费，包括人力、物流成本、时间成本和材料的浪费。

6. 工业级3D打印机在齿科是如何应用的？

业级DLP 3D打印机在齿科的应用。义齿加工所承接医院义齿制作的需求，交由专门的3D打印公司（如黑格科技），它们为义齿加工所提供所需的3D打印产品，比如，打印义齿、牙模、仿真牙龈等等相关的牙科产品。然后义齿加工所将产品提供给医院，辅助齿科医生进行诊疗。这样的流程可以将诊所、医生、技工所连成一线，为患者带来口腔诊疗的数字化初体验。
第二阶段，是桌面级智能3D打印机的应用，这个阶段是上一个阶段的升级版，实现了“即刻诊疗”的理念，同时也意味着数字化牙科进入了全新的数字化时代。




“即刻诊疗”的意思是什么？那就是当桌面级智能3D打印机投入使用后，看病的时间能大大缩短。看牙科时，医生会首先用口腔专用扫描仪，采集我们的口腔信息，上传到系统，利用3D打印机可以将部分所需的牙科辅助品打印出来，有的甚至能够控制在2小时内，效率很高。不用像以往看牙科那样要等上十天半个月了。刚刚提到的黑格科技，它是有对应的桌面级3D打印机的，可以实现口腔数字化生产，有了齿科3D打印机的加入，你看完牙就能当场戴上3D打印出来的牙科产品，省了中间等待制作的时间，也能节省来往医院的时间成本。

7. 工业级3D打印机给口腔齿科带来什么变化？

近些年，3D打印技术在齿科的应用越来越多，像是义齿修复、正畸、种植等方面都出现了3D打印的身影。一些工业级3D打印机也出现了专门应用于齿科的专用机型，可以辅助齿科医院、义齿加工所实现数字化转型。下面就从两个方面来具体了解工业级3D打印机给齿科行业带来的变化。
一、助力义齿加工所生产升级
我工作的义齿加工所最近和黑格科技合作，引进了3D打印设备。他们提供的机器是工业级齿科专用打印机，型号是UltraCraft A2D，这种打印机的打印精度高，符合齿科生产需求，出品细腻，成型精度高，加上AI智能分离技术，优化的3D打印剥离力，打印出来的产品相比以前更加精确。作为专门应用于齿科的3D打印专用机，它拥有自适应料盘组件，机器打完一种材料后需要马上更换料盘不再是件麻烦事。A2D支持材料零误差快速切换，方便快捷，提高了义齿加工所生产齿科所需产品的生产效率，也加大了材料的灵活选择度。

二、口腔齿科的诊疗数字化升级
工业级3D打印机推动了口腔的数字化诊疗过程。以口腔正畸为例，以前需要咬硅橡胶来制作牙模，精准度上容易出现比较大的误差。如今已有部分口腔医院进行了数字化升级，应用数字化设备来进行诊疗，医生在给患者拍完口腔CT后，用口腔扫描仪获取患者精准的口腔数据，将数据传输给义齿加工所，技术人员制定矫正排牙方案，用工业级3D打印机打印出牙模，最后根据牙模热压出隐形牙套。这样制作的隐形牙套，与原数据高度吻合，误差小，矫正效果精准可预测。工业级3D打印机的使用，给口腔齿科的诊疗数字化升级提供了有利条件，让义齿加工所的返工率降低，让医生的诊疗变得更加精准高效，对于患者而言，也能获得更佳的治疗效果。
随着工业级3D打印机在口腔齿科方面的应用越来越多，对于齿科相关的从业者来说，这些应用无论是从工作效率，还是工作效果上都带来了不少良性的变化。

8. 人工智能+3D打印，做出一口好“牙”

来源: 科技 日报
  
 人工智能+3D打印，做出一口好“牙”
  
 孙玉春 北京大学口腔医学院口腔医学数字化研究中心副主任、主任医师
  
 近日，在2021年中关村论坛上揭晓的2020年度北京市科学技术奖中，北京大学口腔医院联合南京航空航天大学等机构，凭借“复杂口腔修复体的人工智能设计与精准仿生制造”共同摘得北京市技术发明一等奖。
      
 数字化技术用于义齿修复成研究热点
  
 根据《第四次全国口腔 健康 流行病学调查报告》（2018），我国35岁以上成人平均失牙4.7颗，各年龄组缺损、缺失牙齿达数十亿颗。口腔修复体、义齿即假牙，是目前人类重拾咀嚼功能的有效帮手。
  
 “上世纪七八十年代，一位法国教授首先将数字化技术应用于牙科。”孙玉春介绍，近30年来，数字化技术在全球口腔修复领域的应用越来越深入和广泛，以计算机辅助设计、计算机辅助制造技术为代表的口腔数字化修复技术，在固定修复、种植修复和可摘局部义齿修复方面的慢慢发展成熟，修复诊疗的效率和精度也在不断提高。
  
 近年来，将数字化技术用于全口义齿修复成为研究热点，国际上先后涌现出十余种数字化全口义齿修复系统。不过，孙玉春透露，由于制模、记录颌位与全口义齿设计技术难度仍然较高，导致义齿设计效率和智能化程度不高。
  
 “判断义齿疗效的关键，是义齿的设计制造精度与仿生匹配度。”孙玉春表示，进入21世纪，人们看到了人工智能在口腔医学领域的价值。人工智能最初用于口腔诊断，但现在已经广泛应用于三维扫描、计算机辅助设计、计算机辅助制造、仿生材料设计，它可以提高义齿的设计效率和仿生度，让义齿与患者更匹配，同时减少传统手工设计、制造、精调人力成本。
  
 1000多副手工模型建成数据库
  
 但义齿的三维设计，长期依赖于欧美国家基于解析几何算法的CAD软件，这种软件聚焦于每一颗牙齿单独设计，应用难度大且效率低。
  
 将近10年的时间，孙玉春常常利用国外软件排列每一颗义齿的位置，但他发现，始终没有国内义齿技工大师排得好。
  
 差异来自不同的技术路线，“用欧美软件设计时，要用鼠标对每颗牙齿的空间位置、姿态和三维形状进行逐个交互式调整，每颗牙齿需要考虑上下左右前后6个自由度，全口28颗牙齿需反复调整168个自由度。而传统技师是靠多年积累的手工排牙经验和操作技巧排牙，想用鼠标和键盘模仿，难度极大。”孙玉春说。
  
 快要放弃时，孙玉春灵光一现，“何不把中国技师做好的义齿看成一个整体，再根据每个患者的个体情况，整体调整义齿的三维外形参数？这就像盖房子，把以前一块一块垒砖，变成整栋房子迁移，而这个房子又可以根据环境自适应变形。这样也许就可以突破国外软件设计效果和效率的瓶颈”。
  
 孙玉春团队将北大口腔医学院最初积累的1000多副义齿模型扫描进电脑，进行数据建模。利用这1000多副模型，团队最终提出基于面部中线、口角线、唇高低线、牙颌弓曲线（宽度、深度、曲度）等10余个关键变量的权重指标体系，根据这些指标采集患者的信息，几秒钟就能在数据库中找到最适合当前患者的标准义齿模板。
  
 现在，他们的数据库里已经有全国近20万副义齿模型。“目前在国内有约570家义齿加工厂在用，每天可以设计1700多副义齿模型。”孙玉春说。
  
  探索 最适合的齿形结构3D打印参数集
  
 虽然设计义齿的效率提升了，但要把设计图变成真切的义齿，还面临很多困难。
  
 早期欧美进口的金属3D打印装备为单激光扫描，排版设计过程过于繁琐、智能分析判断能力不足，需要大量的手工调整和打磨后处理操作，导致制造精度效率低、材料浪费大。
    
 “当时用国外典型的打印机打印出的义齿关键局部的精度只有100—150微米，但用我们的打印机可以达到30—50微米。”孙玉春说。
  
 叠层处理材料让义齿更逼真
  
 从牙尖到牙根，颜色、透明度、硬度是渐变的，如何制备出仿生的材料用于人工智能设计和精细的制造工艺？
  
 氧化锆是制造义齿的主要材料。“欧美日长期掌握着口腔氧化锆材料制备的尖端技术，但他们早期生产的氧化锆材料只有单一的颜色、透明度、硬度，力学、美学均与天然牙齿硬组织‘失配’，这也是全球牙科陶瓷材料领域的研究热点和难点。”孙玉春指出，为了让义齿从上到下呈现不同的颜色、透明度、力学性能，科研团队对氧化锆材料叠层处理，每一层都暗藏玄机。
  
 “我们将含有不同比例氧化钇的6种氧化锆，按照一定结构压在一起，在每层建立一种双向梯度渗透的仿生界面，这个界面模仿天然牙齿的绞釉层，使义齿在制造和烧结时，不会发生层间断裂和制造精度下降。”孙玉春说，这套技术在一定程度上解决了义齿咬合面的硬度、弹性模量远高于天然牙釉质的难题，提升了口腔氧化锆修复体与余留天然牙齿在功能、美学上的仿生匹配度。
  
 如今，经由这套解决方案研发出的8种产品，均可完全替代进口并已出口海外，仿生氧化锆材料产品已经推广到全球120多个国家，每年可生产近千万颗义齿。
  
 “20年前，我国在口腔数字化修复领域的相关产品基本依赖进口。现在，国产关键技术产品不仅填补了国内空白，部分达国际领先水平，而且还实现了中国自主高端口腔医疗技术装备在全球牙科市场‘零’的突破。”孙玉春说。