數(shù)字化技術在口腔修復中的應用進展

摘 要：隨著數(shù)字化技術的飛速發(fā)展，其在口腔修復領域的應用日益廣泛。本文從數(shù)字化印模技術、數(shù)字化頜位關系記錄、數(shù)字化修復體設計、數(shù)字化加工制造等幾個方面，對數(shù)字化技術在口腔修復領域的應用進行了較為詳細的論述。同時，探索數(shù)字化技術在口腔修復中的應用優(yōu)勢，然后探討了當前數(shù)字化技術在口腔修復中面臨的挑戰(zhàn)，最后基于相關問題提出了數(shù)字化技術在口腔修復中的應用策略，以期對數(shù)字化修復技術在口腔修復領域的發(fā)展進行全面梳理，為口腔修復領域的專業(yè)技術人員提供借鑒，并推動數(shù)字化口腔修復技術的創(chuàng)新與推廣。

關鍵詞：數(shù)字化；口腔修復；應用現(xiàn)狀；數(shù)字設計

口腔修復學作為口腔醫(yī)學的一個重要分支，其主要目的是通過各種修復體，修復口腔及頜面部缺損區(qū)域的形態(tài)與功能。傳統(tǒng)的口腔修復技術以人工方式為主，存在精度低、制作周期長等缺點。近年來，隨著數(shù)字化技術的飛速發(fā)展，口腔修復技術也有了很大的改變。數(shù)字化技術具有精度高、效率高、可重復性好等優(yōu)點，已逐漸滲透到口腔修復全過程，從數(shù)據(jù)獲取、診斷設計到修復體加工等多個環(huán)節(jié)，大大提高了修復質量與效果，提升了患者就醫(yī)體驗，是口腔修復領域的重要發(fā)展趨勢。

一、數(shù)字化技術在口腔修復中的應用

（一）數(shù)字化印模技術

傳統(tǒng)的印模方法是在患者口腔中制作陰模，再將陰模注射到模具中，不僅煩瑣，而且容易出現(xiàn)錯誤。數(shù)字化印模技術是指通過口腔內掃描和模型掃描等光學掃描技術，直接獲取口腔軟硬組織和石膏模型的三維數(shù)字化模型。數(shù)字化印模技術能夠快速、準確地掃描患者口腔內的牙齒及其周圍組織，無創(chuàng)傷性，病人舒適度高，重復性好，能有效地減少印模材料變形及制作中人為因素造成的誤差。同時，數(shù)字化印模的保存、傳輸和共享也方便了遠程會診、多學科協(xié)同工作，模型掃描儀能將傳統(tǒng)的石膏模型轉換為數(shù)字模型，為一些復雜的維修工程提供更準確的模型數(shù)據(jù)［1］。

（二）數(shù)字化頜位關系記錄

在全口義齒修復及咬合重建中，正確記錄頜的位置關系顯得尤為重要。數(shù)字化頜位關系記錄主要利用CAD/CAM技術，通過多種方法確定上下頜間的相對位置關系。例如，通過下頜運動跟蹤儀，記錄下頜在各個功能運動過程中的運動軌跡和位置，并與面部掃描技術相結合，獲取面部軟組織形態(tài)信息，對頜骨的位置關系進行綜合分析。與傳統(tǒng)的頜位關系記錄手段相比，具有更高的準確性和直觀性，能夠更好地模擬患者的口腔功能運動，對于提高咬合精度和穩(wěn)定性、減少因定位不準引起的患者不舒服等問題具有重要的意義。

（三）數(shù)字化修復體設計

通過獲取精確的數(shù)字印模數(shù)據(jù)及頜骨位置關系數(shù)據(jù)，采用CAD軟件對義齒進行數(shù)字化設計。針對冠橋、貼面義齒和活動義齒三種不同類型的義齒，分別進行模塊設計和算法設計。設計人員可以根據(jù)患者的口腔解剖結構、鄰牙形態(tài)、咬合關系及美學要求，通過計算機輔助設計出個性化的義齒。通過數(shù)字化設計，可方便地實現(xiàn)虛擬試戴，通過計算機模擬義齒的外形、顏色及咬合狀況，及時發(fā)現(xiàn)設計中的問題，并加以優(yōu)化。同時，數(shù)字化設計可以與數(shù)字化加工設備實現(xiàn)無縫對接，實現(xiàn)修復體設計數(shù)據(jù)的直接傳遞，提高修復體的修復效率和質量。

（四）數(shù)字化加工制作

數(shù)字化修復技術在口腔修復技術中占有重要地位，目前常用的CNC加工方法有銑削、3D打印等。數(shù)控銑削是一種基于減材制造原理的數(shù)控銑削加工技術，通過對修復體數(shù)字化設計數(shù)據(jù)的精確切削，實現(xiàn)對修復體材料（如氧化鋯陶瓷塊、金屬塊材等）的精密銑削加工，該方法加工精度高，表面質量好，適用于各類全瓷冠、烤瓷橋修復體的制作［2］。3D打印是以修復體三維模型為基礎，層層堆疊材料（如樹脂、金屬粉末等）構筑修復體。3D打印技術可以實現(xiàn)假體內部多孔結構等復雜結構的修復，是實現(xiàn)個性化修復的重要途徑。

二、數(shù)字化技術在口腔修復中的優(yōu)勢

（一）提高修復精度

數(shù)字化技術采用了高精度的掃描技術、先進的算法和精密的加工設備，使加工誤差降至最低。修復體的外形、邊緣的密合、咬合關系都有很高的要求。數(shù)字化修復體較傳統(tǒng)人工修復體，更符合患者口腔組織結構，減少了因修復體松動導致的繼發(fā)齲、齦炎等并發(fā)癥，顯著提高了修復體長期療效。

（二）提升效率

利用數(shù)字化技術，將印模的制作和修復體的制作過程大大縮短，數(shù)字化印模可在口腔掃描幾分鐘內完成，數(shù)字化設計和加工制造過程也較為快速有效，無須像傳統(tǒng)方法那樣等待印模材料固化、灌注模型、工藝室制作等多道工序，可有效降低患者的就診次數(shù)和等待時間。

（三）改善患者體驗

數(shù)字化印模技術克服了傳統(tǒng)印模材料所帶來的異味、不適感，提高了患者的舒適性。數(shù)字化設計中的“虛擬試戴”功能，能讓病人在術前就看到預期的修復結果，并能參與到手術計劃的制訂中，增強病人的自信心和滿意度。此外，數(shù)字化技術的應用，減少了患者就診次數(shù)，減輕了醫(yī)生的工作量。

三、數(shù)字化技術在口腔修復中面臨的挑戰(zhàn)

（一）設備成本高

口腔數(shù)字化修復設備，如高精度掃描儀器、先進的CAD/CAM加工系統(tǒng)等，造價較高，前期投資較大。這使得中小型口腔醫(yī)療機構面臨著巨大的經(jīng)濟壓力，同時也限制了數(shù)字化技術的推廣。此外，設備的維護和更新成本也很高，需要專業(yè)的技術人員和持續(xù)的投資，這使得運營成本進一步上升［3］。

（二）技術人員培訓要求高

數(shù)字化口腔修復是一個復雜的軟硬件系統(tǒng)，需要具備熟練的計算機操作技巧和數(shù)字化設計能力，以及對修復原理的深刻理解。為了更好地掌握數(shù)字化印模的采集、修復體的設計和加工制造，傳統(tǒng)的口腔技術人員和醫(yī)生都需要接受數(shù)字技術的培訓。目前，口腔修復領域的專業(yè)培訓課程和資源匱乏，專業(yè)人才培養(yǎng)周期長，嚴重制約了數(shù)字化技術在口腔修復領域的推廣和應用。

（三）材料選擇與適配性

雖然數(shù)字化制造技術能夠實現(xiàn)多種修復材料的加工制造，但不同材料在數(shù)字化加工過程中的性能特性和適應能力仍存在較大差異。如某些陶瓷材料在銑削加工過程中可能出現(xiàn)崩瓷現(xiàn)象、金屬材料的加工精度和表面質量受很多因素的影響等。

（四）數(shù)據(jù)安全與隱私保護

在數(shù)字化口腔修復過程中，產(chǎn)生了海量的個性化口腔數(shù)據(jù)，如何在采集、存儲、傳輸、共享等過程中保障數(shù)據(jù)的安全性和隱私性，是當前迫切需要解決的重要問題。一旦發(fā)生數(shù)據(jù)泄露事件，不僅會侵犯患者的隱私，還會給患者帶來潛在的健康風險。這就需要建立完善的數(shù)據(jù)安全管理體系和隱私保護制度，并通過加密、訪問控制等手段對患者的數(shù)據(jù)進行保護。

四、數(shù)字化技術在口腔修復中的應用策略

（一）降低設備成本與運營成本

首先，在購買設備之前，建立專業(yè)的采購談判小組，深入研究市場上不同品牌、型號的數(shù)字牙科修復設備的性能、價格及售后服務政策。在充分的市場調研基礎上，與各設備生產(chǎn)企業(yè)積極協(xié)商談判，著重爭取更優(yōu)惠的采購價格、靈活的租賃方式及分期付款方式［4］。例如，要求制造商根據(jù)采購數(shù)量、長期合作意向等，給予價格優(yōu)惠，或者設計個性化的租賃計劃，使醫(yī)療機構能根據(jù)自身資金流合理配置設備。

其次，在設備購置或租賃協(xié)議確定后，啟動區(qū)域共享設備中心的建設。由當?shù)乜谇会t(yī)療行業(yè)協(xié)會或有一定影響力的醫(yī)療機構牽頭，帶動周邊中小型口腔醫(yī)療機構參加。在此基礎上，可使用設備使用預約制、費用分攤及設備維修責任劃分的原則與步驟。通過這種共享方式，設備利用率得到提高，單個機構設備的閑置期縮短，設備購置成本降低，設備更新帶來的資金壓力減少。

最后，當設備投入使用后，要及時組織公司內的設備維修技術人員進行專業(yè)培訓，包括邀請生產(chǎn)企業(yè)的技術專家，或由外部專業(yè)機構進行設備維護培訓。培訓內容涵蓋了設備基礎知識、常見故障診斷與維修、設備日常保養(yǎng)等。同時，要與設備供應商簽訂長期維護合同，明確維護服務的響應時間、維護費用的計算依據(jù)以及技術支撐的范圍，從而確保在設備出現(xiàn)故障的情況下，可以得到及時、經(jīng)濟的維修服務，降低設備運營期的維護成本。

（二）完善技術人員培訓體系

首先，口腔教育機構要對現(xiàn)有的教學大綱和課程體系進行全面的修訂，組織教師編寫《數(shù)字化修補技術》教材，確保理論教學內容涵蓋其原理、發(fā)展動態(tài)和應用實例。同時，建設數(shù)字化口腔修復實驗室，配備先進的數(shù)字化儀器和仿真教學軟件，讓學生有充分的動手機會，讓學生在校園內掌握數(shù)字修復技術。

其次，行業(yè)協(xié)會和專業(yè)培訓機構應廣泛收集口腔醫(yī)療機構和技術人員的培訓需求，根據(jù)不同層次（初級、中級、高級）和不同專業(yè)方向（修復師、技師等）設計多樣化的培訓課程。采取線上與線下相結合的教學模式，線上課程利用網(wǎng)絡平臺提供學習資源，如理論知識講解、案例分析等，讓科技人員自主學習；線下課程則以實戰(zhàn)訓練、現(xiàn)場答疑、同行交流為主。定期舉辦以數(shù)碼科技為主的短期強化訓練課程，快速提升專業(yè)人員的專業(yè)技能；同時，開設長期的先進課程，為有深度學習需求的專業(yè)技術人員提供系統(tǒng)化的分步學習方法，提升其技術能力。

最后，在口腔醫(yī)療機構內部要建立規(guī)范化的師徒傳承和培養(yǎng)制度。我們將聘請有豐富經(jīng)驗的醫(yī)生和技術人員擔任培訓導師，并為每位新員工制定詳細的培訓計劃和目標。在培訓過程中，指導教師要定期對學員進行實際操作考核，并做好培訓記錄。醫(yī)療機構設立專門的培訓激勵基金，對在培訓過程中表現(xiàn)突出、技術進步突出的員工，給予物質獎勵，如獎金、進修機會等；在此基礎上，通過“榮譽稱號”“教學津貼”等適當?shù)募畲胧岣哚t(yī)院技術人員的整體數(shù)字化水平。

（三）優(yōu)化材料與數(shù)字化加工工藝適配性

首先，由口腔材料研究所與數(shù)碼處理設備廠商共同組成一支科研隊伍，團隊成員包括材料學專家、機械工程師、計算機輔助設計和制造技術專家。以常見口腔修復材料（陶瓷、金屬等）為研究對象，圍繞數(shù)字化制造過程中的精度控制、表面質量提升、材料與裝備兼容性等關鍵科學問題展開研究，并通過試驗研究、模擬分析等方法，探究材料物理、化學特性與數(shù)字化加工工藝參數(shù)之間的內在聯(lián)系，為其適配性優(yōu)化提供理論依據(jù)和技術參數(shù)支持。

其次，由口腔工業(yè)協(xié)會和專業(yè)科研機構牽頭，醫(yī)療機構、材料制造企業(yè)、設備制造企業(yè)等多方參與，構建材料加工性能的數(shù)字化數(shù)據(jù)庫。在此基礎上，構建一套包含材料基本信息（成分、規(guī)格等）、數(shù)字化加工裝備信息（品牌、型號、工藝參數(shù)設置等）、加工工藝參數(shù)（加工時間、溫度、壓力等）以及加工后的材料性能指標（精度、表面粗糙度、強度等）的大數(shù)據(jù)平臺，開發(fā)相應的數(shù)據(jù)錄入、查詢、分析等功能模塊，使臨床醫(yī)生和技術人員能夠快速獲取所需數(shù)據(jù)，為材料選擇和工藝設計提供科學依據(jù)［56］。

最后，建議企業(yè)成立數(shù)字研發(fā)部門，或與科研機構進行合作。研發(fā)部負責新材料配方的研制，以滿足數(shù)字化制造工藝對材料性能的要求。通過向陶瓷材料中添加某些元素，改變材料的微觀結構，提高材料的韌性和可加工性；利用先進的成型技術，開發(fā)了高精度的金屬預制件。本項目擬與數(shù)字化加工裝備生產(chǎn)企業(yè)開展材料和設備兼容性測試，基于測試結果對材料配方和產(chǎn)品設計進行優(yōu)化，確保新材料在數(shù)字化加工過程中的適配性，滿足臨床需求。

（四）加強數(shù)據(jù)安全與隱私保護

首先，依據(jù)《醫(yī)療健康數(shù)據(jù)安全指南》等相關法律、法規(guī)和行業(yè)標準，建立了相應的數(shù)據(jù)安全管理體系，并在此基礎上，對其進行了詳細的分析和研究。該系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集規(guī)范、數(shù)據(jù)采集類型、采集方式、采集設備的安全要求等；數(shù)據(jù)存儲規(guī)范，描述數(shù)據(jù)存儲介質，存儲環(huán)境的安全和保護措施（如防火、防水、防盜、防電磁干擾），數(shù)據(jù)存儲的加密要求；數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范，確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡協(xié)議（如使用SSL/TLS加密傳輸協(xié)議）、傳輸設備的安全配置等；資料分享規(guī)范，包括資料分享審批流程、共用物件資格審核、共用資料加密及脫敏處理等。同時，公司成立數(shù)據(jù)安全管理小組，對系統(tǒng)實施、監(jiān)督、修改等工作進行監(jiān)督。

其次，在數(shù)據(jù)安全方面，建議醫(yī)療機構購買先進的數(shù)據(jù)加密軟件和硬件。在采集終端上實時加密患者口腔數(shù)據(jù)，采用AES等高強度加密算法對數(shù)據(jù)文件進行加密，確保數(shù)據(jù)在生成之初就已經(jīng)被加密。在數(shù)據(jù)存儲環(huán)節(jié)，使用加密存儲設備或加密磁盤分區(qū)，對加密數(shù)據(jù)（密碼、指紋、數(shù)字證書等）進行嚴格的訪問權限設置。同時，為了防止在網(wǎng)絡傳輸過程中數(shù)據(jù)被竊取或篡改，使用SSL/TLS來加密傳輸信道。

在此基礎上，建立口腔醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)安全審計與評估機制，定期對數(shù)據(jù)安全管理措施進行內部審計（如每月或每季度），檢查數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸、共享等各個環(huán)節(jié)的執(zhí)行情況，是否存在安全漏洞或違規(guī)操作。同時，聘請第三方數(shù)據(jù)安全評估機構，對醫(yī)療機構的數(shù)據(jù)安全狀況進行年度綜合評估，制定整改措施，并對整改效果進行跟蹤。在數(shù)據(jù)共享方面，應與合作伙伴簽訂嚴格的保密協(xié)議，對數(shù)據(jù)的使用、使用范圍、使用期限、責任追究等內容進行明確，以保證患者數(shù)據(jù)共享的安全與隱私。

結語

隨著數(shù)字化技術在口腔修復領域的廣泛應用，口腔修復技術得到了空前的發(fā)展。該技術的實施將促進口腔修復技術從傳統(tǒng)的人工修復向數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。然而，數(shù)字化技術在實際應用中仍面臨著設備成本高、人員培訓要求高、材料適應性強、數(shù)據(jù)安全性能差等問題。隨著科技的進步，數(shù)位復原技術可望在降低成本、優(yōu)化制程及拓寬材料適用范圍上有所突破。口腔醫(yī)學工作者應密切關注數(shù)字化技術的發(fā)展動態(tài)，加強對相關技術的學習與應用，推動數(shù)字化口腔修復技術的創(chuàng)新與發(fā)展，為廣大患者提供優(yōu)質、高效、個性化的口腔修復服務。

參考文獻：

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［2］薛萬林，包竹青，楊媛妮.數(shù)字化印模技術在口腔修復中的應用效果［J］.臨床醫(yī)學研究與實踐，2022，7（22）：110112.

［3］彭素玲.口腔數(shù)字化技術在口腔修復中的應用效果［J］.醫(yī)學美學美容，2023，32（11）：1315.

［4］李麗君.數(shù)字化技術在口腔修復中的應用效果觀察［J］.中國社區(qū)醫(yī)師，2022，38（30）：3436.

［5］張艷.口腔數(shù)字化技術在口腔修復中的應用效果［J］.醫(yī)學美學美容，2024，33（22）：142145.

［6］劉玉梅.口腔數(shù)字化技術在口腔修復臨床中的應用與研究［J］.全科口腔醫(yī)學電子雜志，2022，9（8）：710.

作者簡介：鞏莉（1996— ），女，漢族，河南濮陽人，本科，助教，研究方向：教育教學。