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最新消息| 揭秘| 牙套竟能3D打印?張江這家隱形牙套制造大咖讓你告別“鐵齒銅... | 2021-05-12 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"https://www.sohu.com/a/163728829_195713" 原標題：揭秘|牙套竟能3D打印？張江這家隱形牙套制造大咖讓你告別“鐵齒銅牙”！車間里一排排聯泰光固化3D打印機無聲而緊張地運行著，每10個小時就有一盤排得密密匝匝的牙齒模型“出爐”，隨后進入到透明牙套的加工環節……這里是張江企業上海正雅齒科科技有限公司的一個隱形牙套生產基地，每天，有成千上萬個3D打印牙齒模型在這里面世，為全國各地的患者實現迅捷精確的隱形牙套訂制服務。這個基地屬于中國最大的隱形牙套生產商之一——上海正雅齒科科技有限公司（以下簡稱“正雅”），為你揭秘3D打印個性化技術如何挖掘口腔正畸這座“富礦”。隱形牙套：為3D打印而生正雅的生產車間仿佛一個忙碌的集散中心。貨架上陳列著全國各地口腔醫院和診所寄來的患者口腔印模，經過一系列精密的加工處理流程，做好的隱形牙套又從這里啟程被發往醫生手中。正雅總經理姚峻峰向小布介紹，整個隱形牙套的生產流程大致分為“印模-掃描-3D建模-數字化模擬矯正設計-3D打印牙模-牙套加工-清洗消毒”幾大環節。3D打印在整個流程中，主要承擔著批量定制不同矯正階段牙齒模型的功能。牙齒模型制作后，再利用熱塑成型工藝將透明膜片包裹在模型上，從而制作出適合患者的隱形牙套。“通過對患者口腔數據的分析，我們醫學部的專業人員會結合軟件進行排牙設計，例如每次每顆牙齒移動0.2-0.3毫米，或者扭轉3-5度等，從而得到不同矯正階段的口腔模型數據，再利用3D打印技術一次批量打印出來。”通常，一個患者需要更換30-40副左右的隱形牙套，通過對牙齒持續形成的輕力，達到矯正的效果。30-40副隱形牙套意味著需要打印30-40個矯正牙齒模型，每個模型之間只有非常細小的差別。“如果采用傳統加工方式，根本無法在短時間內為患者量身定做和批量化生產矯正模型。3D打印作為一種數字化成型技術，能將任何數字化的設計轉化為實物，而SLA3D打印技術恰恰滿足了個性化和批量生產這兩種條件。可以說，隱形牙套是一個因3D打印而生的行業。”姚峻峰解釋。十多年前，他的企業和國外同行同時起步，隨著國內口腔正畸市場的方興未艾，他的企業也正在迎來春天。10年長跑，方興未艾2004年，姚峻峰從英國留學回國。當時他的父親是國內一家專業生產定制型人工關節的企業負責人，已經開始采用3D打印進行個性化關節的打樣，這也讓他對這個技術有著天然的親近感。那一年，全球最大的隱形牙套生產商隱適美（invisalign）正在大洋彼岸興起。姚峻峰敏銳察覺到這個市場的巨大潛力，鎖定了利用3D打印制作隱形牙套這個方向，并將父親獲得國家科技進步二等獎的《CADCAM個性化假體制造技術》做二次研發，引入到口腔正畸領域的器械產品中來。從2004年到2009年，姚峻峰率領他的團隊從零起步，和當時國內的一些3D打印服務商合作積累臨床應用。2010年，正雅在大量臨床案例基礎上成功申報醫療機械生產證，并開始小規模在市場銷售。2013年，是3D打印正式進入公眾視野的一年，也就是在這一年，正雅獲得一筆天使投資，開始引入上海聯泰的光固化3D打印設備并擴大生產規模。2015年，公司獲得A輪投資，嘉興的工廠擴大至2500平米，員工人數達到190人。目前，正雅的病例達到一年7000-8000例，銷售額近5000萬，成為國內為數不多的佼佼者之一。盡管產品銷量在國內隱形正畸市場占有率已經達到25%，但姚峻峰謙虛地表示，相比已經占全球正畸市場四成份額的隱適美和它每年60萬例病例的體量，正雅“現在還只是他的零頭，量還很小”。軟件和設備：缺一不可隱形矯正是一種數字化醫療，如何實現精確地“數字化”？軟件和設備支持缺一不可。姚峻峰特別提到了公司的醫學部。具體來說，醫學部需要根據數字化患者牙頜數據，以及患者的面相、口內照、全口X光片、頭顱側位光片等，來評估患者口腔狀況，并做模擬矯正設計。“和傳統矯正方式不一樣，隱形矯正有一個數字化轉化的過程。醫學部需要和臨床醫生及患者進行充分溝通，幫助醫生確定方案，將醫生的想法變為現實。所以醫學部設計人員既要懂得口腔正畸的技術，也要了解矯正的原理。這個團隊可以說是正雅最核心的部門。”目前，公司擁有一支由20多人組成的軟件研發團隊，其開發的多項核心軟件技術獲得國家軟件著作權登記。自主研發軟件包括數字化正畸設計、顱骨影像測量、個性化托槽設計等三款軟件產品。截止目前，公司擁有各類知識產權近100件，其中，發明、實用新型、外觀設計專利或專利申請數70余件，計算機軟件著作權登記近10件。在打印設備的選擇上，由于需要高強度持續運轉，打印效率和穩定性無疑是最關鍵的。姚峻峰介紹，公司最早購買的以色列的Object二手機，但打印噴頭容易勞損，維護成本非常高。通過各種比較，最終他們選擇了聯泰的光固化3D打印機。“光固化3D打印層厚精度可以達到0.1毫米，完全能滿足牙齒模型的打印要求。成型面尺寸較大，一次可以打印一百多個牙齒模型。光敏樹脂材料相對成本較低，強度較高，基本沒有毒性。無論從成本、精度、效率、穩定性和安全性來看，SLA都是不二選擇。國外的龍頭企業隱適美采用的也是類似的光固化技術。”他尤其提到了3D打印設備的服務，“設備在出現故障時及時維護，并根據我們的反饋進行各種改進，對于企業生產穩定及產品性能提升很重要。”風頭正勁的3D打印齒科應用根據一份市場報告，2015年3D打印在牙科行業的市場規模為7.21億美元，主要應用于制造牙冠、牙橋、牙科模型和隱形矯正器。預計到2016年，3D打印在牙科行業的市場規模將達到9.78億美元，2020年將超過23億美元。這個趨勢在姚峻峰所在的企業也得到了驗證。他認為，隨著社會生活水平的提升，口腔正畸需求量正在快速增長。如全國最大的民營口腔連鎖拜博通過聯想投資，短短兩年時間規模達到了200家。相比傳統正畸方法，隱形牙套因為佩戴美觀舒適便利，受到青少年、白領等人群歡迎。同時，因為降低了醫生對臨床技術的要求及維護成本，也受到醫生的認可。“國內市場才剛剛起步。”姚峻峰舉了個例子：“美國青少年口腔正畸比例30-40%，而中國一個班上50個學生可能只有1個會去做，比例非常低。從我們接觸的醫生群體來看，正畸的患者數量這兩年是逐年翻倍的。同時透過隱適美在全球的銷量，以及正雅和國內其他同行的銷量來看，近年來業務量也是100%增長。隨著國民生活水平的提高，我們預計隱形矯正市場將迎來爆發式增長。”除了隱形矯正外，用3D打印技術制作牙冠、牙橋、義齒等也正在齒科領域興起。3D打印未來將扮演什麼角色？姚峻峰認為，要滿足未來大批量的快速生產，一定要改變企業勞動密集型的現狀，提高整個生產流程包括3D打印的自動化水平。“3D打印是一種個性化生產，而個性化生產沒有統一規格，因為每個患者的牙間距離都是不同的。要提高生產效率、保證質量、壓縮成本，就要求我們在生產過程中盡量標準化和自動化，排除人為因素。”目前公司新引進的一批機器人正在調試中，他的目標是一年后，實現人員減少一半、產能一倍。“隱適美基本上全部實現了自動化，從3D打印出來后到矯治器加工到清洗包裝已經全部自動化。80年代我們看國外彩電、汽車生產線，覺得很高大上，這些年我們自己已經將這些變成了現實。隱形牙套也可以做到。”他坦言，目前利用3D打印技術生產隱形牙套整個過程還是比較繁瑣，如果3D打印材料足夠先進，可以直接打印透明材料，將是“最終方向和最理想的狀態”。但這需要材料既能滿足3D打印需求，又能滿足生物相容性、彈性等要求，對材料的要求將非常高。而材料作為一門基礎學科，國內現階段還比較薄弱，這也是制約3D打印行業發展的一塊短板。據介紹，目前整套矯正器的成本為萬元以內，面向終端消費者大概在2-3萬左右。美國臨床收費大概5000-7000美元，相當于當地一個白領兩個月工資。相對傳統托槽式矯正器萬元左右的售價，隱形牙套價格在中國相對而言還較高。“一方面是3D打印作為一種新技術使用成本比較高，另一方面是醫生執醫成本高，需要長時間的服務周期和人力成本。但是我相信隨著技術進步、材料價格的下降，價格一定會有下降空間。”他相信作為一項新興技術，3D打印本身在效率提升上還有很多文章可以做。“牙模是中空打印，但因為目前光敏材料在打印薄壁模型時強度不夠，所以打得比較厚。如果材料足夠堅硬，打一毫米就夠了，可以節約大量成本和時間。”“現在交貨周期在6個工作日，如果能通過3D打印速度的提升及整個流程自動化的提升，降低到5個小時、3個小時，實現今天取模，明天交貨，就可以最大程度壓縮患者等待周期。”與此同時，他也在思索，如何通過提升軟件效率提高自動化程度。谷歌人工智能“AlphaGo”戰勝人類圍棋高手給了他很大啟發，人工智能是基于海量棋譜等大數據上的算法實現的。“矯正排牙設計是否能通過大量病例數據，找到和患者類似的方案做為參考，而減少人工干預，實現自動排牙呢？這個環節以后一定會實現。”目前，隱形矯正在國內市場的份額還不到5%，而美國這個數字是20-25%，預計將來可達到50%。“參考美國，我們還有很多倍去翻，空間很大。”姚峻峰說道。文章來源：《3D打印世界》返回搜狐，查看更多責任編輯： 關鍵字標籤：隱適美隱形牙套適合的對象 |
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