3D打印技術在口腔醫學中的應用及人才培養策略

郭艷玲 王琳 蒲小猛

3D打印技術在口腔醫學中的應用及人才培養策略

郭艷玲 王琳 蒲小猛

隨著科技的發展，人類社會邁入了數字化時代，數字化技術與醫學的完美結合形成了數字醫學這一嶄新學科。3D打印技術正是在這一背景下出現的一種全新的制造技術。在口腔義齒制作領域，3D打印技術實現義齒制作的自動化生產，效率高，耗材少，成本低，改變了傳統制造模式；在口腔臨床醫學領域，3D打印技術以獨有優勢，實現了口腔醫療個性化及便捷化，具有廣闊的發展前景，是數字口腔醫學發展進程中的一個重要環節。文章闡述了3D 打印技術在義齒制作行業、口腔臨床的應用情況及 3D 打印技術背景下的人才培養對策。

3D打印技術；義齒制作；臨床應用；人才培養

3D打印技術是一種以數字模型文件為基礎，依托信息技術、精密機械以及材料學等多學科發展起來的新技術，主要通過計算機輔助設計軟件或逆向工程重建三維設計模型，對模型進行分層設計，在3D打印機上實現“打印”疊加，最終整體成形，被譽為是“第三次工業革命的標志”，使人類即將進入“點擊制造”時代。3D打印技術的出現為數字化醫學的發展注入了新的活力，引領了一場新的醫學革命，數字醫學已滲入口腔醫學的各個領域[1]。

1 3D打印與義齒加工制作

與發達國家相比，我國口腔行業仍處于起步階段。據調查，目前國內口腔診所數量約6.5萬家，義齒加工廠6 000～8 000家，規模已經突破千億人民幣，并在未來5～10年中將維持20%左右的年復合增長率。面對如此龐大的市場，傳統義齒加工行業的弊端已然凸顯。

（1）傳統義齒加工屬于一種勞動密集型工作，主要依賴牙科技師個人技能和經驗，面對逐年增加的人力成本，企業負擔增加，利潤縮減。3D打印的出現可以實現大部分傳統手工制作工序，變為電腦前的數字化操作，有效降低企業人力成本。另外優秀的技師難以培養和留用，技術人員流動性大，嚴重影響企業發展。

（2）傳統義齒制作工序復雜，以固定義齒為例，其主要制作程序包括20多道工序，一旦返工，人工成本和患者的等待時間將大大增加。數字化醫學可通過口腔掃描儀器獲得患者的口腔數據，利用計算機進行數據分析，進而設計治療方案后3D打印直接成型，最后簡單處理完成整個流程。就診全程以患者的精確數據為載體，實現義齒的精確制作，大大縮短了制作周期，降低返工率，患者滿意度顯著提高。

（3）我國大多數企業發展落后，仍處于手工和半機械化加工階段，為提升企業競爭能力急需引進各類先進技術設備。3D打印技術在一定程度上促使義齒的生產由人力密集型向資本和知識密集型轉變，大幅縮短生產流程，提高生產效率，提升企業品牌形象和市場競爭力，促進整個產業升級[2]。

2 3D打印與口腔臨床

2.1 口腔頜面外科

3D打印技術使外科手術由傳統的純經驗式向數字化和精確化發展。90年代國外學者已將其應用于顱頜面外科的術前評估、制定手術計劃及外科模擬訓練，使診斷正確率提高29.60%，操作準確度提高36.23%，手術時間縮短17.63%。進入本世紀，3D打印技術被廣泛應用于正頜外科術前測量及評估，頜面復雜手術的術前診斷、評估及制定手術計劃，可應用于個性化顱頜面骨修復、個性化牽引成骨等，對個性化醫療產生深遠的影響[3-4]。

2.2 口腔修復

在修復體制作方面，我國金樹人等早在2003年已應用快速成型法制作磨牙樹脂全冠[5]。呂培軍課題組利用自主開發的軟件，進行了數字化模型觀測及可摘局部義齒支架的設計及制作。目前，3D打印技術可用于義齒加工企業進行口腔模型制作，激光精確快速制作純鈦冠，選擇性激光燒結技術進行各類冠橋制作，全口義齒鈦基托制作等，該技術不僅具有制作方便、快捷、精確度高的優點，還有效地減少了原材料浪費[6]。

2.3 口腔種植

在口腔種植領域通過3D打印技術，可以優化和簡化診療過程。術前三維數據的采集及3D打印技術制作的數字化種植導板，為醫患之間建立了有效的溝通橋梁，且精準數據的采集，克服了 2D 掃描影像重疊容易造成醫生誤判，手術風險等問題，降低了醫生由于技術和經驗不足等醫療風險，大幅降低了醫師的工作負荷，有效提高診療“安全性”，在數字化資源共享下，實現“經濟化”“安全化”診療[7]。

2.4 口腔正畸

正畸矯正過程中照片和石膏模型是監測和記錄治療過程的金標準。然而石膏模型在目前臨床工作中存在著諸多弊端：儲存空間大、損壞風險大、不便于與同行及患者交流。而3D打印為基礎的數字模型則在有效解決了上述問題，數字化模型精確度高、儲存便利，可輔助醫生進行錯頜畸形的診斷與設計、減少醫生工作強度、便與交流[8]。Whetten等比較數字化模型和石膏模型，認為數字化模型完全可以提供制定正畸計劃所需要的各種術前數據，完全可替代石膏模型，且數字模型在需要時也可以通過3D打印制成實體模型。

2.5 口腔內科

完善根管治療的前提是熟悉牙齒根管系統的微細結構及空間毗鄰。通過3D打印技術將模型實體化后，可廣泛應用于口腔教學和臨床復雜根管的術前診斷及模擬手術。有研究遇到1例復雜上頜側切牙牙內陷患者，為保存患牙生活牙髓，首先通過CT獲得牙體根管解剖數據，打印制作樹脂模型，并在模型上制定手術計劃并模擬操作，最終在未破壞髓腔情況下成功充填內陷的空腔。

3 3D打印技術背景下的人才培養對策

為適應3D打印技術在口腔醫學領域的高速發展，在人才培養中，應注意培養學生相關知識和技能，可從以下幾方面著手：（1）開設數字化技術選修課程、聘請行業專家進行專業前沿發展講座；（2）注重在校基礎操作技能培訓，在加強學生專業基本操作能力的基礎上，組織學生見習，觀摩數字化設計制作過程；（3）提升學生綜合素質與能力，隨著3D廣泛進入義齒生產領域，義齒制作自動化進程提高，企業減少了對技術人員的傳統技能需求，但對員工的計算機應用能力、審美能力、溝通及團隊協作能力和管理能力要求更高；（4）在人才培養上，要注意專一與復合的結合。數字技術進入口腔領域使得傳統簡單劃分的人才培養結構很難適應具有機電一體、人機交互、系統化設計理念的口腔牙科制造和應用業；在口腔領域的數字時代，無論是口腔醫師、口腔技師，專才固然不可缺少，但是市場將更青睞于集口腔診療、義齒制作、計算機網絡和外語知識于一身的復合型通才。

[1] 黃遠亮． 數字化技術在牙科領域中的應用[J]． 中國醫療器械信息，2015（5）：53-55．

[2] 毛珍娥，石永吉． 3D打印技術在口腔義齒制作領域的應用及人才培養對策 [J]． 中國衛生產業，2015，12（9）：44-45．

[3] 胡敏，譚新穎，鄢榮曾，等． 3D打印技術在口腔頜面外科領域中的應用進展[J]． 中國實用口腔科雜志，2015，7（6）：335-340．

[4] 黃俊輝，劉桂，姚志剛，等． 3D 打印技術在口腔頜面修復中的應用[J]． 中華口腔醫學研究雜志（電子版），2015，9（3）：61-64．

[5] 金樹人，姚月玲，高勃，等． 應用快速成型法制作磨牙樹脂全冠[J]．第四軍醫大學學報，2003，24（8）：700-702．

[6] 楊慧芳，趙建江，王勇，等． 3D打印技術在口腔醫學領域中的應用 [J]． 中國醫療設備，2015，30（5）：63-65．

[7] 孫成，于金華． 3D打印技術在口腔臨床的應用[J]． 口腔生物醫學，2014，5（1）：49-52．

[8] 馮全勝，馬笮，徐文秀，等． 口腔 3D 打印模型與傳統石膏模型精確性對比研究[J]． 中國老年保健醫學，2015，13（3）：80-81．

The Application of 3D Printing Technology in Oral Medicine and Countermeasures of Cultivating Talents

GUO Yanling WANG Lin PU Xiaomeng
Department of Stomatology, Gansu Health Vocational College, Lanzhou Gansu 730000, China

With the development of science and technology, human society has entered the digital age. New digital medical disciplines was formed by the perfect combination of both digital technology and medicine. 3D printing is a newly emerged manufacturing technology, which can realize the denture automatic production, high eきciency, less material consumption, low cost, has changed the traditional mode of production of denture. 3D printing with its unique advantages realizes the oral health personalization and convenient,has broad prospects for development in the field of oral clinical, has become an important link in the development process of the digital medicine. This article focuses on the countermeasures of talent cultivation, application of 3D printing technology in the field of application of the denture.

3D printing technology; denture; clinical application; talent training

G642

A

1674-9308（2017）29-0037-02

10．3969/j．issn．1674-9308．2017．29．018

甘肅衛生職業學院口腔系，甘肅 蘭州 730000

如何撰寫論文的“討論”

討論是論文中很重要的部分，其主要任務是探討“結果”的意義。討論的主要內容包括：⑴主要的原理和概念；⑵實驗條件的優缺點；⑶本人結果與他人結果的異同，突出新發現、新發明；⑷解釋因果關系，說明偶然性與必然性；⑸尚未定論之處，相反的理論；⑹急需研究的方向和存在的主要問題。“討論”的內容也以精簡為原則，要能講清楚主要的論點，已經談過的不宜在這一節里予以重復，不要僅羅列國外文獻資料，或僅羅列與本文無關的綜述材料。在結論的問題中避免以假設來“證明”假設，以未知來說明未知，并依次循環推論。