3D打印如何改變整牙生意

    時下風(fēng)靡的3D打印似乎已到了無所不能打的地步,，上至航天飛船，下到一幢完整的建筑,、一尊具體的人像……成為諸多潮流人士眼中的神器,。但如果現(xiàn)在告訴你，3D打印最早是從為鋼牙妹服務(wù)開始發(fā)展起來的你會信嗎,？其實在專業(yè)人士眼里,，這個時髦的玩意只是一項普通的快速成型技術(shù)罷了。

整牙前后對比照

“現(xiàn)在市場上主流的3D打印人像、物品的模具甚至是建筑,，其實在具體操作時都太容易了,，我們早在10多年前就已經(jīng)做過了。在3D打印概念還沒有形成之前,，這就是一個快速成型的技術(shù),。”說這話的是時代天使生物科技有限公司（下稱“時代天使”）董事長李華敏,。這是一家做隱形矯治器生產(chǎn)及銷售的企業(yè),，簡而言之,，就是生產(chǎn)一種隱形矯治器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼絲牙箍牙套,，來更好地達到矯治牙齒的目的。

李華敏告訴記者：“其實早在3D打印技術(shù)還沒有爆紅的2003年,，隱形矯治就已經(jīng)在運用3D打印技術(shù)制造模具,。”

時代天使可以利用3D打印技術(shù)形成矯治器的批量化大規(guī)模生產(chǎn),，據(jù)說這也是國內(nèi)現(xiàn)在唯一一家,。事實上，隱形矯治技術(shù)也是地球上最早實現(xiàn)批量化生產(chǎn)的3D打印商品,。

何為批量化大規(guī)模生產(chǎn),，這在時代天使位于無錫2000平方米的生產(chǎn)廠房內(nèi)可以找到答案，在這里3D打印是整個產(chǎn)品工藝流程中重要的一環(huán),。

數(shù)十臺3D打印機全天24小時工作,，每8個小時后被時代天使首席運營官陳鍇稱之為“一鍋”的用高伸縮復(fù)合高分子材料打印出的牙模整整齊齊地排列“出鍋”，再通過熱壓成型技術(shù)獲得成品,。每天從這里成型的模具數(shù)量以萬來計算,，一眼望去密密麻麻。

“3D打印其實最難打印的就是牙齒,，因為牙齒最不規(guī)則,，且對精度的要求最高，對打印參數(shù)的調(diào)校及設(shè)備的精度都要絕對地精確,�,！崩钊A敏說。為此,，甚至在生產(chǎn)廠房內(nèi)都需嚴(yán)格規(guī)定恒溫恒濕,，目的就是在于確保設(shè)備的穩(wěn)定性及精確性。

據(jù)李華敏透露,，目前3D打印出的牙齒磨具工藝精度可以達到0.02mm,。“人對于牙齒的變化太敏感了，即便有細(xì)微的偏差都會感覺到不舒服,，必須要精細(xì),。而3D打印一般的物品因為對精度要求不高，就很容易實現(xiàn),�,！崩钊A敏說。

傳統(tǒng)的口腔學(xué)科瞄上3D打印,，背后其實是基于對技術(shù)的判斷,。早在2003年，一次偶然的機會,，李華敏與父親在北京接觸了首都醫(yī)科大學(xué)和清華大學(xué)共同研發(fā)的隱形矯治技術(shù),，這是他們第一次接觸隱形牙齒矯治。

當(dāng)時的技術(shù)只是一項實驗室成果,，雖然申請了專利,，但沒有產(chǎn)品，只有一個三維軟件和一臺簡陋的激光快速成型機,。但李華敏覺得概念特別好,，她想試一把。于是就和父親出資將這項技術(shù)買斷,，開始探索從實驗室走向商業(yè)化的可能性,。

上手之后她才發(fā)現(xiàn)，用隱形矯治替代傳統(tǒng)的做法來矯齒這一看似簡單的創(chuàng)意,，其背后的門道遠比想象要復(fù)雜,。

李華敏說，常規(guī)牙齒矯治普遍采用托槽和鋼絲,，醫(yī)生個人的能力水平往往決定了矯治的最終結(jié)果,。比如，醫(yī)生大多靠過往的經(jīng)驗來掌握鋼絲的力度,，這使得傳統(tǒng)的固定矯治很難和患者溝通將來牙齒可以達到的效果,。

但時代天使在做的是通過軟件直觀地向患者展示牙齒完整的治療過程。李華敏想要顛覆傳統(tǒng)的做法,，給醫(yī)生解決這一過程中大量不可預(yù)知的問題,。

“現(xiàn)在我們運用3D影像科技來設(shè)計整個療程計劃�,！标愬|向記者詳細(xì)介紹道,，在從醫(yī)生處獲得個案的牙齒模型后，借助高精度CT掃描技術(shù)對其模型進行數(shù)字化處理,，之后運用計算機軟件來進行診斷與設(shè)計,，即模擬整個矯正過程,，從矯治前的原始模型到矯治后的最終狀態(tài)模型的整個過程都能在電腦上被一一呈現(xiàn)，個性化的矯治方案變成了一組組的3D模型,。

之后再采用高伸縮復(fù)合高分子材料為每一個過程以3D打印的方式制作一個矯治器,，這些隱形矯治器可以通過在牙齒上施加適當(dāng)?shù)摹⒖煽刂频牧�來使牙齒移動,，借此牙齒矯治的過程就變成了通過換用一系列的矯治器來實現(xiàn),。

但李華敏直言，在矯治器完成前的整個設(shè)計生產(chǎn)制作流程涉及口腔醫(yī)學(xué),、計算機科學(xué),、生物力學(xué)、3D打印,、材料學(xué)這五大交叉學(xué)科,，在技術(shù)研發(fā)方面絕對是塊難啃的硬骨頭。

她舉例,，臨床醫(yī)學(xué)和三維軟件的設(shè)計都無先例可參考,，完全需要團隊自己來研發(fā)。而如何通過三維設(shè)計精確計算及實現(xiàn)每一步牙齒矯治過程中的位置移動也是個難點,。此外，在后端3D打印時,，使用的打印材料的衰變程度,、剛性、力度不同,，這些材料特性因素都需要在設(shè)計個性化的矯治方案時被考慮進去,，還有在3D打印的生產(chǎn)過程中越到牙尖，對精度的要求就越高,。

在歐美有大約25%的患者會佩戴隱形矯治器來矯治牙齒,，但在中國現(xiàn)有的比例只有2%，李華敏看到了行業(yè)巨大的發(fā)展空間,。事實上,，從2010年開始時代天使的收入都以每年300%的速度增長，目前的客戶累計超過3.6萬人,，合作的醫(yī)療機構(gòu)在全國超過6000家,。

案例積累帶來的直接好處是，時代天使現(xiàn)擁有亞洲最大的東方人牙齒隱形矯治數(shù)據(jù)庫,，這不僅可以為后續(xù)矯治方案提供豐富的研究數(shù)據(jù),，同時在未來有可能極大地縮短整個流程時間。

據(jù)介紹,，時代天使目前的響應(yīng)速度是,，在拿到病患案例后，24小時內(nèi)可以出方案，15~20天左右患者可以拿到成品,。但隨著數(shù)據(jù)的積累以及技術(shù)能力的進一步突破,，李華敏在預(yù)想，未來可能只要直接掃描患者的牙齒,，將其傳到電腦后便能自動形成矯治方案,，5分鐘后3D打印的牙模可能就已經(jīng)拿在手上了,。