4500年的假牙進化史,正在被AI改變_風聞
正解局-正解局官方账号-洞察产业/城市/企业,正解中国成长的力量。50分钟前
牙疼不是病,疼起來要人命。
現在越來越多的人“為牙所困”,古代人同樣如此。
有資料記載,研究人員在墨西哥距今4500年前的人體骨骸中找到假牙,這可能是人類最古老的牙齒修補術。
隨着技術的進步,假牙的製造技術與材料也在進化。
今天,即使用上了3D打印技術,假牙的設計製作整體上仍停留在“手工作坊”階段。
大量人工操作導致效率不高,水平參差不齊。
AI,將如何改變假牙行業?
觀察假牙的千年進化史,有兩個維度:
一條是材料,一條是技術。
有資料記載,研究人員在墨西哥距今4500年前的人體骨骸中找到假牙。
從形狀上看,這些假牙可能是狼或豹子的牙齒。
這便是人類最原始的製造假牙的方法——就地取材,簡單磨製。
河馬牙、象牙、牛牙等動物牙齒都曾用來製作假牙,也有用黃金等金屬來製作假牙的。
一副200年前的假牙,由河馬牙和黃金製成
這兩種方法各有缺點。
動物的牙齒磨製起來很費工夫,金屬假牙與人體不相容。
於是,人們將目光投向了死人,甚至有不法之徒專門盜墓取牙。
戰場上戰死的士兵,也成為了重要的假牙來源。
1815年6月,拿破崙帶領法國大軍與反法同盟在滑鐵盧決戰,留下了成千上萬的屍體,為假牙製作提供了大量相對 “優質” 的牙齒來源。
幾萬套“滑鐵盧假牙”,整整服務了歐美一代鑲假牙的人。
用死人的牙齒,實為無奈之舉,也在倒逼假牙技術發展。
1839年,美國商人查爾斯·古德伊爾,發明了硫化技術,讓橡膠成為真正實用的工業產品。
隨後,硬橡膠成為了一種價格便宜、加工簡單的假牙材料。
陶瓷很早就用於製作假牙,但因為強度不高易脆而未普及。
1960年,烤瓷熔附金屬工藝(PFM)誕生,它克服了單純瓷材料本身強度不足的缺點,兼有瓷的美觀與金屬的強度等優點。
緊接着,更為先進的全瓷牙也被製造出來,除了具有高強度、高密度等優點,色澤更加自然,更接近真牙。
材料升級,第二代的製作方法——印模也出現了。
具體來説,先用印模材料製取口腔組織的陰模,再將石膏等模型材料灌注到印模中,形成口腔硬組織的陽模,最後根據模型製作假牙。
假牙印模
因為模型能夠準確地反映患者口腔內的牙齒、牙槽嵴等形態,製作出來的假牙更貼合,患者也更舒服。
今天,如果你去種牙,醫生可能會用口腔掃描儀直接掃描,生成精確的數字模型,然後再交由3D打印機直接打印。
這便是人類製作假牙的第三代方法,掃描儀+3D打印。
相對於印模,掃描儀+3D打印的步驟更簡單,速度也更快。
既然如此,為什麼還要説假牙的設計製造整體上仍停留“手工作坊”階段?
其一,3D打印技術並沒有全面普及,現在主流的仍然是切削打磨工藝。
以全瓷牙為例,可分為幾步:
第一步,根據印模模型,設計出全瓷牙的外形和內部結構。
第二步,使用切割設備將瓷塊切割成大致的牙齒形狀,作為全瓷牙的坯體。
第三步,將坯體放入高温烤瓷爐中進行燒結,製成全瓷牙。
第四步,堆瓷、上色、打磨、拋光,使全瓷牙的表面光滑、亮澤。
製作活動假牙
製作一顆全瓷牙,與製作一個瓷器沒有本質上的區別。
打磨、堆瓷、打磨等工序都是專業技師純手工操作。
其二,3D打印技術仍然要人工參與。
3D打印技術是一種增材製造技術,通過一層一層地堆積材料,像堆積木一樣最終形成假牙。
這個過程自動化程度高,基本不需要人工。
但是,3D打印使用的數字模型,需要人工參與設計。
具體來説,用口腔掃描儀掃描患者的口腔,相當於拍了一張高精度的“3D照片”,可以獲取牙齒、牙齦、黏膜等組織的三維數字模型。
這個數字模型,只是製作假牙的基礎。
醫生還要進行診斷,再結合患者的口腔情況、咬合關係、美觀需求等因素,對假牙進行優化設計,最終生成精確的數字模型,然後再交由3D打印機打印。
設計假牙
可以看到,無論是傳統的切削打磨工藝,還是前沿的3D打印技術,仍然需要人工。
大量人工操作的存在,帶來兩個問題:效率不高,水平參差不齊。
還是以設計環節為例,技術人員既要根據患者的口腔剩餘牙齒的健康狀況、牙槽骨的吸收情況等來確定義齒的固位方式,又要選擇合適的材料減少過敏等不良反應,還要根據患者的膚色、年齡、性別、面部輪廓等因素,設計顏色與外形,讓假牙看起來更加自然美觀。
這要求設計人員不僅擁有深厚的口腔醫學、美學、材料學等知識,還要有豐富的設計經驗。
在全球範圍內,優秀的假牙設計師普遍稀缺,供不應求。
這也導致假牙的設計效率不高,水平參差不齊,人為誤差可能導致返工,進而影響治療效果。
其實,假牙的診斷、製作環節,都面臨類似的情況。
去年2月,貴州廣播電視台報道,一位老年患者花了9000元安裝假牙,一戴就掉,換了10多副假牙也沒有解決問題。
去年12月,央視新聞曝光口腔治療機構亂象,不少口腔診所的醫生資質、執業信息,均與對外宣稱的事實不符。
要想根治這一亂象,僅靠加強監管是不夠的。
隨着生活水平的提高、口腔健康意識的增強以及老齡化的加劇,人們對口腔治療的需求急速增長。
數據顯示,僅2019年到2022年三年之間,我國的口腔治療機構就增長了60%。
口腔治療機構大幅增長,但優秀醫生、設計師依然稀缺,這是口腔治療亂象的重要原因。
誠然,加強監管可以規範口腔治療機構合規經營。
要想滿足患者的就醫需求,必須增加優質醫療資源供給。
如何增加口腔醫療資源供給?
直覺告訴我們,採用人海戰術,大量培養優秀的醫生、設計師。
須知,一名優秀口腔醫生培養的年限在5到10年,算上工作經驗還要再加5年,短時間內很難起效,成本也很高。
那就只剩下一條路,通過技術革新提高行業的效率與水平。
覆盤假牙的診斷、設計、製作流程,在製作環節,3D打印技術已經讓製作高度自動化。
革新診斷、設計環節,成為提高行業效率的關鍵痛點。
最近,正解局在南京一線調研企業中,看到了中國創新企業帶來的解決方案。
位於南京紫金山科技城的南京笑領科技有限公司,是一家數智化公司,正在推動口腔行業向數字化、智能化方向轉型。
正如看病要先化驗再診斷一樣,牙齒的診斷、設計也需要數據支撐。
笑領科技開發了國內首套智能面弓,也是全球首個正向採集的電子面弓。
智能面弓採集、分析數據
與普通的口腔掃描儀相比,智能面弓通過計算機視覺,正向採集患者下頜運動的視頻信息,通過AI算法對圖像進行解算,更加精準地還原患者的面部狀態。
CT版智能面弓能夠結合口掃、面掃和CT數據,進行多模態數據融合。
效率也大為提升,與其他產品相比,採集時間從兩個小時縮短到20分鐘。
笑領科技智能面弓獲取從靜態到動態、從口腔到面部的全方位數據,為後續診斷、設計提供更完整的數據支撐。
在隨後的診斷、設計環節,笑領科技開發AI技術,將專家的經驗數字化,賦能醫生與設計師。
在診斷環節,笑領科技開發了AI輔助診斷系統,利用AI技術,通過大量的訓練數據集,量化醫生的治療過程,總結形成一套具有醫生經驗的AI算法,幫助醫生進行診斷。
在設計環節,笑領科技開發了AI輔助設計系統,輔助設計師進行設計。
AI輔助設計系統
以牙冠設計舉例,依託前期採集的數據和診斷結果,AI輔助設計系統識別確定患者缺牙位置,在缺牙位置生成對應牙冠的三維模型。
經過大量訓練後,AI設計的三維模型,可以直接輸出到3D打印系統進行打印。
笑領科技構建“人工智能+3D打印+材料”為核心的解決方案,重塑了假牙的製作流程。
一方面,以AI技術驅動,突破了對手工操作的依賴,提高了生產效率,降低了人工成本;另一方面,將專家經驗數字化,提供標準化的診療方案,提高設計的標準化和精確度,讓更多患者享受到專家級的治療服務。
在調研中,笑領科技的創始人表示,這套解決方案還能賦能整個口腔行業,為其他口腔疾病提供智能診斷和預防建議,提高全民口腔健康水平。
目前,笑領科技已與北大口腔醫院、上海交大九院、南醫大口腔學院等國內頂尖的口腔院校達成了產學研合作。
笑領科技,正在推動口腔行業從手工作坊向數字化、智能化方向轉型。
去年3月,《政府工作報告》首提“人工智能+”行動。
去年12月,中央經濟工作會議將開展“人工智能+”行動列為2025年以科技創新引領新質生產力發展的重要方向。
人工智能融合了大數據、雲計算、區塊鏈等技術,正在推動各個行業創新與變革。
在醫療行業,人工智能已經為疾病診斷、藥物研發、醫療管理等各個環節賦能。
例如,騰訊覓影·數智醫療影像平台,依託強大的AI算力能力,基於計算機視覺技術的神經元數據模型,通過充分挖掘海量多模態醫學影像原始像素和有效組學特徵,學習和模擬影像醫生的診斷思路,輔助用於多功能不同的疾病分析。
這套AI閲片系統,不僅能在8秒內完成AI影像加載及單併發AI結果分析,準確度及檢出率也高於普通醫生閲片。
整體仍處在“手工作坊”階段的口腔行業,也為人工智能提供了廣闊的發展空間。
數據顯示,我國口腔服務市場規模從2015年的923億元增長至2023年的2610.7億元,顯示出行業強勁的發展勢頭。
預計未來幾年,隨着居民口腔健康意識的提升和消費升級,市場規模將持續擴大。
具體到細分領域,僅牙冠設計,全球一年有10億顆牙需要人工設計,市場規模高達150億美金。
AI賦能口腔行業,大有可為。