3D打印在口腔修復(fù)領(lǐng)域的前景到底如何？

來源：Euforia實(shí)驗(yàn)室

22年以來國家出臺了一系列對口腔數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，預(yù)示著國家對口腔數(shù)字化行業(yè)的重視和支持，同時也為口腔數(shù)字化行業(yè)的健康發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。在當(dāng)今科技迅猛發(fā)展的時代，口腔數(shù)字化領(lǐng)域正迎來前所未有的機(jī)遇。

口腔數(shù)字化技術(shù)以其精確度、個性化和效率提升等優(yōu)勢，引領(lǐng)著口腔修復(fù)的未來發(fā)展。其中，3D打印技術(shù)作為口腔數(shù)字化技術(shù)的重要組成部分，為口腔修復(fù)帶來了革命性的變革，也必將引領(lǐng)口腔修復(fù)領(lǐng)域邁向全新的境界。

口腔數(shù)字化開啟未來
口腔數(shù)字化是將口腔領(lǐng)域的相關(guān)數(shù)據(jù)和技術(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，以實(shí)現(xiàn)口腔診斷、治療和修復(fù)的數(shù)字化過程。

其流程主要包括3個步驟：
① 數(shù)據(jù)采集：通過口內(nèi)掃描儀和錐形束計(jì)算機(jī)斷層掃描（CBCT）等進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采集；
② 數(shù)據(jù)處理和模型設(shè)計(jì)：運(yùn)用CAD軟件完成數(shù)據(jù)處理和模型設(shè)計(jì)；
③ 數(shù)據(jù)加工：3D成品打印、數(shù)控切削[1]。

口腔數(shù)字化技術(shù)的興起為克服傳統(tǒng)口腔修復(fù)方法的局限性和挑戰(zhàn)提供了新的解決方案。通過數(shù)字掃描、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和3D打印等手段，口腔數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了口腔修復(fù)過程的數(shù)字化和個性化。這一技術(shù)不僅提高了修復(fù)的精確度，同時顯著縮短了修復(fù)周期，降低了醫(yī)生操作難度和技術(shù)門檻，同時提升了患者的舒適體驗(yàn)。

3D打印技術(shù)應(yīng)用修復(fù)
作為口腔數(shù)字化后端承接的重要組成，3D 打印技術(shù)的需求也日漸增多。3D 打印技術(shù)又稱為增材制造技術(shù)，即利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)三維模型數(shù)據(jù)，并驅(qū)動 3D 打印機(jī)逐層添加材料，堆疊累積，最后構(gòu)造三維實(shí)體。

新型數(shù)字化3D打印可以輔助設(shè)計(jì)并制作個性化導(dǎo)板、模型、假體和生物支架等，借助醫(yī)理工多學(xué)科交叉和數(shù)字化程序輔助設(shè)計(jì)，數(shù)字化3D打印技術(shù)可為口腔疾病的預(yù)防和診療提供更具個性化和多元化的方案或策略[1]。

在口腔修復(fù)領(lǐng)域，基于數(shù)字化軟件的3D打印技術(shù)具有高精準(zhǔn)、微創(chuàng)化、操作時長短和工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。對比傳統(tǒng)的成型工藝更加節(jié)省人力、簡化加工環(huán)節(jié)、降低材料浪費(fèi)率，還能有效避免銑削設(shè)備和刀具的磨損問題，防止出現(xiàn)倒凹和精細(xì)結(jié)構(gòu)難以加工的難題[2]。同時通過多組3D打印與傳統(tǒng)制作工藝的對比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示3D打印技術(shù)模型制作與修復(fù)體佩戴操作時間更短，而成功率和患者滿意度則遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工藝產(chǎn)物[3]。

市場巨大，前景可期
智研咨詢《3D打印行業(yè)發(fā)展趨勢：2023年中國3D打印市場動態(tài)分析、發(fā)展方向及投資前景分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示：2021 年全球3D打印市場規(guī)模達(dá)到 152.44億美元，我國所占比重為17%，在全球3D打印行業(yè)規(guī)模區(qū)域結(jié)構(gòu)占比中排名第二[4]。盡管我國3D打印行業(yè)發(fā)展尚處于早期階段，缺乏核心技術(shù)和尖端人才，嚴(yán)重制約了行業(yè)的發(fā)展，但仍可看到其巨大潛力。

圖1. 2021年全球3d打印行業(yè)規(guī)模區(qū)域結(jié)構(gòu)占比

據(jù)統(tǒng)計(jì)我國 3D 打印行業(yè)市場規(guī)模在 2017 年市場規(guī)模只有98 億元，到了2021年3D打印市場規(guī)模達(dá)到了265億元，增加了167億元，在2022年持續(xù)增長達(dá)到321.6億元。從2021 年細(xì)分領(lǐng)域營收情況來看，醫(yī)療牙科占比超過12%[4]，足以從側(cè)面說明中國口腔3D打印行業(yè)一直處于廣闊的發(fā)展前景。

圖2. 2021年中國3D打印應(yīng)用領(lǐng)域格局

根據(jù)MarketsandMarkets的全球牙科3D打印市場報(bào)告數(shù)據(jù)顯示：伴隨著齲齒和其他牙科疾病發(fā)病率的增加、牙科美容需求的增加、牙科醫(yī)院和診所越來越多地采用牙科3D打印機(jī)，以及老年人口的不斷增長等市場因素，預(yù)計(jì)到2027年，全球牙科3D打印市場收入將達(dá)到7.9億美元，2022-2027年的年復(fù)合增長率為20.2%。其中，修復(fù)學(xué)部分占據(jù)牙科3D打印市場的最大份額，據(jù)2021年數(shù)據(jù)顯示，修復(fù)學(xué)部分占市場的55.0%。這一細(xì)分市場的火熱主要可歸因于對牙冠和牙橋的需求不斷增長，齲齒的患病率上升，牙齒脫落的發(fā)生率增加以及客戶對先進(jìn)牙科技術(shù)的接受度不斷提高[5]。由此可見，3D打印技術(shù)在口腔修復(fù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用市場。

圖3. 全球3D打印市場趨勢

攻堅(jiān)克難，科技賦能
盡管3D打印技術(shù)在口腔修復(fù)領(lǐng)域取得了進(jìn)展，但其發(fā)展仍處于初級階段，面臨一些挑戰(zhàn)。例如，由于陶瓷材料具有高熔點(diǎn)和脆性，3D打印技術(shù)難以高效加工；燒結(jié)過程中溫度和時間難以精細(xì)控制，可能導(dǎo)致成型器件變形等問題尚待解決[2]。材料選擇、打印速度和成本等方面仍有改進(jìn)的空間。

為解決這些問題，企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)應(yīng)進(jìn)一步加大研發(fā)投入，從全瓷修復(fù)體及支架的密度、尺寸、孔隙結(jié)構(gòu)、表面強(qiáng)度等方面切入，不斷完善技術(shù)，推動口腔數(shù)字化和3D打印技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步和創(chuàng)新。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我們可以預(yù)見更高精度的3D打印技術(shù)、更多材料選擇和更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域的出現(xiàn)。這將進(jìn)一步提升口腔修復(fù)的質(zhì)量和效率，改善患者的治療體驗(yàn)。

政策支持，展望未來
為推動醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，2023年3月發(fā)布的《國家藥監(jiān)局關(guān)于成立口腔數(shù)字化醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)歸口單位的公告》中提到，國家藥監(jiān)局決定成立口腔數(shù)字化醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)歸口單位，這將進(jìn)一步完善醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)化組織體系，規(guī)范口腔數(shù)字化的市場，促進(jìn)口腔數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的擴(kuò)大，口腔數(shù)字化技術(shù)和3D打印技術(shù)在口腔修復(fù)中的應(yīng)用前景廣闊。口腔數(shù)字化技術(shù)和3D打印技術(shù)還有很大的創(chuàng)新空間，預(yù)計(jì)未來幾年，口腔數(shù)字化市場將繼續(xù)快速增長。

同時口腔數(shù)字化技術(shù)可以和不同領(lǐng)域的技術(shù)相結(jié)合碰撞出新的火花�？谇粩�(shù)字化技術(shù)和3D打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)展現(xiàn)了口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域向數(shù)字化和個性化發(fā)展的趨勢，結(jié)合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，相信就可以實(shí)現(xiàn)更精確、更智能的口腔修復(fù)方案等功能。也因此3D打印在口腔數(shù)字化修復(fù)的未來發(fā)展前景將非常值得期待。

緊跟科技，企業(yè)賦能
口腔數(shù)字化和3D打印技術(shù)在口腔修復(fù)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力和前景。企業(yè)應(yīng)密切關(guān)注這一科技發(fā)展趨勢，為患者提供更優(yōu)質(zhì)的口腔修復(fù)服務(wù)，提升企業(yè)的競爭力。同時，通過將口腔數(shù)字化技術(shù)和3D打印技術(shù)與其他領(lǐng)域的科技相結(jié)合，創(chuàng)新發(fā)展，我們期待3D打印口腔修復(fù)領(lǐng)域?qū)⒂瓉砀�充滿活力和無限可能的未來。這也將為口腔醫(yī)學(xué)帶來更多的可能性和機(jī)遇。


【參考文獻(xiàn)】
[1] 石菲菲，葛文慧，許來俊. 數(shù)字化3D打印技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中的臨床應(yīng)用進(jìn)展.山東醫(yī)藥2023 年第 63 卷第 11 期.

[2] 李曉雪, 樊世鋒, 侯曉薇. 3D打印生物陶瓷材料在口腔修復(fù)領(lǐng)域的研究進(jìn)展. China Journal of Modern Medicine. Vol. 33 No.4 Feb. 2023.

[3] 夏雨凝, 馬楚凡, 陳吉華. 3D打印技術(shù)在口腔修復(fù)中的運(yùn)用. Med ＆ Pharm J Chin PLA. Vol. 30, No. 6, Jun. 2018.

[4] 智研咨詢: 3D打印行業(yè)發(fā)展趨勢：2023年中國3D打印市場動態(tài)分析、發(fā)展方向及投資前景分析報(bào)告.

[5] MarketsandMarkets: Dental 3D Printing Market by Product (Material (Plastic, Metal), Equipment (3D Scanner & Printer), Service), Technology (Vat Photopolymerization, FDM, SLS, Polyjet), Application (Prosthodontics, Implants), End User (Labs, Hospitals) - Global Forecast to 2027