黃遠(yuǎn)亮 同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院 （上海 200120）

1.數(shù)字化技術(shù)在牙科診斷和治療領(lǐng)域的起源與發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)字化技術(shù)在牙科中的應(yīng)用起源于上世紀(jì)70 年代，洛杉磯南加州大學(xué)的Dr. Duret 和Dr. Preston 開(kāi)始研究CAD/CAM 在牙科中的應(yīng)用?，F(xiàn)今，CAD/CAM 已成為大多數(shù)現(xiàn)代化技工室中的設(shè)備，甚至成為了一些臨床操作人員的椅旁設(shè)備。數(shù)字化技術(shù)在義齒制作、醫(yī)學(xué)影像、顱頜面外科仿真與模擬以及醫(yī)院管理中的作用愈加重要。

“減法”制造(Subtractive manufacturing)是當(dāng)今牙科CAD/CAM 主要的制造方法。該技術(shù)最為人所知的就是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制加工(computer numerically controlled machining，CNC machining)——在計(jì)算機(jī)程序操控下，電動(dòng)機(jī)械工具與切割工具一起機(jī)械地削銑材料，以達(dá)到預(yù)期的幾何形態(tài)。該技術(shù)精密度高，在冠橋、義齒架構(gòu)、個(gè)性化種植基樁等修復(fù)體設(shè)計(jì)與制造上應(yīng)用廣泛。但是，這種技術(shù)的缺點(diǎn)就是浪費(fèi)了大量材料，且銑削很容易過(guò)量。

“加法”制造(Additive manufacturing)，俗稱“3D 打印”，是近幾年非常熱門(mén)的話題，各類專業(yè)大會(huì)和論壇層出不窮，國(guó)內(nèi)口腔醫(yī)學(xué)界及骨科界許多著名學(xué)者曾多次應(yīng)邀出席并發(fā)表演講，與業(yè)界人士討論3D 打印在牙科治療中的運(yùn)用。

提起3D 打印，很多人一定會(huì)認(rèn)為，這是一個(gè)非常新的技術(shù)，但是事實(shí)上并不是這樣。3D打印技術(shù)的歷史，并不比噴墨打印短多少，它誕生于1986 年。將數(shù)字化的3D 圖形轉(zhuǎn)化成為物理實(shí)物，這一想法最早是由美國(guó)人查爾斯.豪爾申請(qǐng)的專利（Charles W. Hull）報(bào)告于天下，其原理為立體光刻造型，又稱光固化快速成型工藝（stereolithography，SLA）。豪爾先生同時(shí)也是3DSystems 公司的創(chuàng)始人，并且推出了第一款工業(yè)化的3D 打印設(shè)備。到80 年代末期，出現(xiàn)了另外兩種可以3D 成型的技術(shù)：熔融沉積成型（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）與選擇性激光燒結(jié)（Selective Laser Sintering，SLS），分別由Stratasys 公司和DTM 公司將其推向市場(chǎng)。在1993 年，美國(guó)麻省理工學(xué)院申請(qǐng)了一種新的3D 打印技術(shù)，名字就叫做“三維打印技術(shù)”（3 Dimensional Printing techniques），這是一種依賴已有噴墨技術(shù)的3D 成型技術(shù)，并在1995 年推出了第一款產(chǎn)品。此后的十余年，是3D 打印的發(fā)展時(shí)期，各個(gè)公司都在努力的去降低3D 打印的成本。在2005 年，ZCorp 推出了一款里程碑意義的3D 打印機(jī)產(chǎn)品“Spectrum Z510”，這是第一款能夠進(jìn)行高分辨率彩色3D 打印的產(chǎn)品。

立體光刻造型(SLA)是應(yīng)用在牙科中的主流技術(shù)，SLA 主要應(yīng)用于解剖模型的制作，在牙科學(xué)中最早是應(yīng)用于制定手術(shù)計(jì)劃、個(gè)性化植入體加工。根據(jù)患者的影像數(shù)據(jù)，應(yīng)用相關(guān)軟件處理加工后，打印出患者顱頜面模型，方便口腔頜面外科醫(yī)生分析手術(shù)入路、根據(jù)模型制作個(gè)性化鈦板、正頜外科術(shù)前術(shù)后分析、顱頜面贗復(fù)體制作甚至高嵌體制作，比利時(shí)Materialise 公司致力于該領(lǐng)域的研發(fā)已有20 多年歷史。而如今，SLA現(xiàn)在更多的是用于牙種植體手術(shù)導(dǎo)板的制作，如Simplant 產(chǎn)品在種植導(dǎo)板加工上的貢獻(xiàn)以及最新推出的經(jīng)NobelClinician 軟件設(shè)計(jì)制作的各類種植手術(shù)導(dǎo)板?？梢灶A(yù)測(cè)SLA 在牙科應(yīng)用將逐步擴(kuò)展至臨時(shí)冠橋和失蠟鑄造樹(shù)脂模型的制造。

而數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像方面，CBCT 在口腔及顱頜面臨床領(lǐng)域中的診斷和治療帶來(lái)了革命性的變化。CBCT 與體層CT（螺旋CT）的最大區(qū)別在于體層CT 的投影數(shù)據(jù)是一維的，重建后的圖像數(shù)據(jù)是二維的，重組的三維圖像是連續(xù)多個(gè)二維切片堆積而成的，其圖像金屬偽影較重。而CBCT 的投影數(shù)據(jù)是二維的，重建后直接得到三維圖像。CBCT 采用錐形束X 線掃描可以顯著提高X 線的利用率，只需旋轉(zhuǎn)360 度即可獲取重建所需的全部原始數(shù)據(jù)。其精確性、實(shí)用性上得到了臨床醫(yī)生的一致認(rèn)可。埋伏牙、阻生牙等復(fù)雜牙槽外科手術(shù)，種植術(shù)中上頜竇、下牙槽神經(jīng)管分析，正頜外科手術(shù)計(jì)劃及正畸前后面型分析方面，CBCT 作用重大，提高了影像分析的精確性、降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，是復(fù)雜治療獲取患者資料的不二之選。

除了臨床，在醫(yī)院管理中，數(shù)字化的應(yīng)用也越來(lái)越多，如電子病歷?，F(xiàn)在，診所和醫(yī)院都已經(jīng)大范圍使用電子病歷，但是效果都不是很好，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和模板，醫(yī)院之間會(huì)診仍然比較麻煩。當(dāng)然，這也為軟件公司創(chuàng)造了商機(jī)，希望軟件公司可以多與臨床醫(yī)生交流，不斷對(duì)電子病歷進(jìn)行完善，可對(duì)患者現(xiàn)病史、既往史、全身病史、術(shù)前術(shù)后情況及隨訪進(jìn)行良好分析和回顧。同時(shí)，政府相關(guān)部門(mén)也需出臺(tái)一系列準(zhǔn)則，使得電子病歷軟件符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不同醫(yī)院、診所之間會(huì)診、共享資料更為方便，兼容性更好。

2.數(shù)字化技術(shù)引入口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)及其未來(lái)的改進(jìn)需求

數(shù)字化技術(shù)引入后，可以對(duì)患者的情況了解的更加詳盡、病灶定位更加準(zhǔn)確和精確、臨床操作更為便捷、治療更加高效，同時(shí)口腔修復(fù)體制作會(huì)更加精密，符合患者個(gè)性化需求，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)性也會(huì)大大降低。今后，數(shù)字化技術(shù)應(yīng)該更加人性化，精確度需大幅度提高，產(chǎn)品價(jià)格將會(huì)降低，應(yīng)用也將更加廣泛。值得建議的是數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)品諸如種植導(dǎo)板，提供技術(shù)支持和解決方案應(yīng)能體現(xiàn)為臨床的一條龍服務(wù)的能力。

當(dāng)前階段，數(shù)字化牙科產(chǎn)品的主流廠商還是以國(guó)外為主，如Kavo，Sirona，Planmeca 等。目前國(guó)內(nèi)口腔門(mén)診中的CBCT(iCAT)已逐步成為常規(guī)口腔檢查設(shè)備。以臨床經(jīng)驗(yàn)而言，國(guó)產(chǎn)設(shè)備在準(zhǔn)確性方面還有較大的提升空間，許多中國(guó)廠商正也在努力達(dá)到進(jìn)口產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。如合肥的一家廠商已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)的CBCT，常州有兩家廠商也在自主研發(fā)中國(guó)民族品牌的種植體系統(tǒng)和個(gè)性化基樁，不少國(guó)內(nèi)研究者和公司正研發(fā)口腔種植手術(shù)導(dǎo)板，降低制作成本，服務(wù)更多的患者。再有，國(guó)產(chǎn)數(shù)字輔助手術(shù)導(dǎo)航設(shè)備也已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，會(huì)大大方便種植體手術(shù)、口腔異物取出、頜面腫瘤手術(shù)等。

目前CBCT 等設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)群體主要是公立醫(yī)院?；颊邫z查費(fèi)用與普通CT 價(jià)格一致，對(duì)于民營(yíng)診所而言，CBCT 成本價(jià)格是相對(duì)較高，引入需謹(jǐn)慎。但是可以考慮將患者委托給公立醫(yī)院拍片，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果。在國(guó)外，有專門(mén)的擁有高級(jí)設(shè)備的影像中心，私人診所經(jīng)常委托這些機(jī)構(gòu)中心對(duì)患者檢查拍片，獲得資料和診斷報(bào)告，這一點(diǎn)值得我們借鑒。