數(shù)字化技術在口腔醫(yī)學中的應用及向智能化未來的發(fā)展趨

數(shù)字化技術在口腔醫(yī)學中的應用及向智能化未來的發(fā)展趨摘要：隨著新世紀相互融合的數(shù)字化、信息化+互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，數(shù)字化技術已經(jīng)越來越多的應用到口腔醫(yī)學的各個方面。口腔醫(yī)學數(shù)字化科研平臺建設與人員的培訓平臺建設在數(shù)字化臨床科研中起著最為重要的作用。應用廣泛的口腔影像技術、口腔掃描技術、計算機輔助設計技術、數(shù)字化制造技術及基于網(wǎng)絡一體化的云服務技術，結合采用優(yōu)秀的醫(yī)、技、工團隊的合作方式，為口腔醫(yī)學臨床科研指明了發(fā)展方向。伴隨著我國口腔醫(yī)學從口腔3.0向口腔4.0時代迅速發(fā)展，口腔醫(yī)學的發(fā)展趨勢及發(fā)展水平必將實現(xiàn)數(shù)字化向智能化的巨大飛躍。關鍵詞：數(shù)字化；口腔醫(yī)學；臨床科研；智能化中圖分類號：R78文獻標識碼：A人類進入二十一世紀以來，相互融合滲透的數(shù)字化、信息化技術+互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)與人們的生活和工作密不可分，在改變著人們的思維、生活及工作方式的同時，為各行各業(yè)帶來了巨大的變革，成為新世紀時代發(fā)展的顯著標志。數(shù)字化醫(yī)學技術也正日新月異的改變著傳統(tǒng)醫(yī)學的診療模式，在口腔醫(yī)學領域，一系列數(shù)字化口腔醫(yī)學技術如X線影像技術、三維掃描技術、3D打印技術、計算機輔助設計和制作技術、數(shù)字化外科導航技術、網(wǎng)絡遠程會診、網(wǎng)絡繼續(xù)教育等已經(jīng)全面進入口腔醫(yī)學的醫(yī)、教、研、防各個領域，并進入口腔醫(yī)學二級臨床應用。數(shù)字化口腔醫(yī)學已成為口腔醫(yī)學的重要發(fā)展方向之一[1]?？谇会t(yī)學數(shù)字化科研平臺建設與人員培訓平臺建設口腔醫(yī)學數(shù)字化平臺主要是指以口腔綜合治療機為服務的終端，其它診療設備與之配合，通過數(shù)字化技術將各診療流程銜接起來的治療程序。廣義的口腔醫(yī)學數(shù)字化平臺還包涵網(wǎng)站建設推廣與預約、管理軟件、口腔綜合治療機、數(shù)字化影像、口內(nèi)掃描儀、數(shù)字打印機、數(shù)控設計與加工系統(tǒng)等設備及內(nèi)容。為了適應時代的發(fā)展與要求，建議綜合性口腔醫(yī)院建設好以下兩個平臺的建設?？谇会t(yī)院數(shù)字化技術科研培訓管理平臺由于數(shù)字化技術對促進口腔臨床診療和科研水平的的提高確定了重要的推進作用，根據(jù)國家自然科學基金、科技重大專項和重點研發(fā)計劃的國家級科研項目的指南要求，北京大學口腔醫(yī)院于2011年在國家發(fā)改委支持下建設了“口腔數(shù)字化醫(yī)療技術和材料國家工程實驗室”2014年實驗室建成并投入使用。數(shù)字化技術科研培訓管理平臺建設存在的主要問題依據(jù)北京大學口腔數(shù)字化醫(yī)療技術和材料國家工程實驗室建設與運行的技術經(jīng)驗，醫(yī)務人員入室培訓是數(shù)字化科研平臺開展服務的首要環(huán)節(jié)，普遍存在培訓的及時性與靈活性的問題，培訓成本效率與個性化需求的矛盾，以及入室培訓人員是否專責，對一系列高科技儀器設備學習使用過程的問題，這是一個培訓管理方面的系統(tǒng)工程，各地方醫(yī)院需要進行研究，尋找出合理的培訓管理運行機制。1.1.2建立基于“標準化操作規(guī)程”理念的數(shù)字化技術科研實驗室培訓模式口腔數(shù)字化醫(yī)療技術和材料國家工程實驗室于2016年建立了一種基于“標準化操作規(guī)程”（StandradOperationProcedure,SOP）理念的三階段培訓及考核模式。主要包括建立SOP網(wǎng)絡培訓視頻資料庫及網(wǎng)絡考核試題庫，建立以定制化為特色的實驗室實操培訓環(huán)節(jié)，以及建立在室科研人員的定期考核機制等主要環(huán)節(jié)內(nèi)容?；赟OP理念的實驗室培訓模式經(jīng)口腔數(shù)字化醫(yī)療技術和材料國家工程實驗室多年的實施運行，取得了較好的科研服務效果，借助SOP培訓模式的網(wǎng)絡化信息化優(yōu)勢，各地方醫(yī)院及科研實驗室自身學科特點進行整合，更有助于醫(yī)院及科研人員的技術水平發(fā)展和提高[2]。口腔醫(yī)學數(shù)字化科研平臺建設為實現(xiàn)助力口腔醫(yī)學臨床及科研的目的，數(shù)字化科研平臺建設是發(fā)展趨勢，建議做好以下幾方面的準備工作：三維掃描技術能力豐富的三維掃描技術能力是數(shù)字化臨床科研的基礎條件，口腔醫(yī)學數(shù)字化科研離不開各種三維數(shù)據(jù)獲取的先進儀器設備，主要包括牙頜模型三維掃描儀，口內(nèi)三維掃描儀，顏面三維掃描儀，三維下頜運動軌跡記錄儀及影像學三維掃描設備等。數(shù)字化加工能力綜合性的數(shù)字化技術加工能力可以滿足數(shù)字化臨床科研的常規(guī)需求，口腔醫(yī)學領域的數(shù)字化加工設備主要有數(shù)控切削設備和3D打印設備。口腔醫(yī)學數(shù)字化科研平臺建設需綜合考慮引進具有較好綜合加工能力并兼容國產(chǎn)口腔醫(yī)用材料的數(shù)字化加工設備，加快實現(xiàn)數(shù)字化臨床醫(yī)學科研成果的實物化。軟件設計及應用能力軟件設計能力是數(shù)字化臨床科研地核心與關鍵。在數(shù)字化臨床科研中，新技術新方法的實現(xiàn)離不開各種數(shù)字化軟件的技術的支持，目前國內(nèi)可用于口腔臨床科研的軟件工具主要包括口腔醫(yī)學專用軟件和口腔醫(yī)學通用設計軟件兩大類?？谇会t(yī)學專用軟件的功能以口腔假體及輔助治療裝置設計、手術及診療方案設計為主，此類軟件應用普遍的典型軟件有口腔修復設計軟件（如3ShapeDentalSystem、Exocad、DentalWings等）、口腔正畸治療方案設計軟件（如3ShapeOrthoAnalyzer等）、口腔頜面外科手術治療方案設計軟件（如ProplanCMF、百特康CCMFPlan等）和口腔種植治療方案設計軟件（如3ShapeImplantStudio、SimPlant、六維牙種植設計軟件等），口腔醫(yī)學專用軟件主要以應用為主，一般情況下可以滿足臨床醫(yī)學科研的技術要求。口腔醫(yī)學通用設計軟件是指比上述專用軟件具有更強大的通用設計能力，典型軟件包括逆向工程設計軟件（如Geomagic、Imageware、Rapidform和3Matics等）及影像學數(shù)據(jù)分析軟件（如Mimics、Amira等）。數(shù)字化軟件技術在數(shù)字化臨床科研中發(fā)揮著極為重要的作用，各類軟件的聯(lián)合應用可以高效快速的將醫(yī)學科研人員的思維和理念轉變?yōu)閿?shù)字化的三維模型進行表達，是數(shù)字化臨床醫(yī)學科研的重要支撐技術[3]。我國口腔醫(yī)學數(shù)字化技術應用與發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)將目前國內(nèi)常見的口腔醫(yī)學數(shù)字化技術發(fā)展與應用情況簡介如下:（1）口腔影像（CBCT）技術CBCT技術是目前國內(nèi)應用較為成熟的一種無創(chuàng)性影像技術，CBCT技術通過三維空間的掃描，如牙齒、骨骼、腫瘤等各人體組織在讀片時，臨床醫(yī)師可根據(jù)實際需要選取入任意范圍斷層影像。CBCT技術是口腔無創(chuàng)性影像方法，斷層精度高。與傳統(tǒng)螺旋CT掃描技術獲得的平面圖像相比，CBCT技術采用錐體束掃描，可獲得立體多層次的立體圖像，其掃描速度快，數(shù)據(jù)更準確，臨床應用效果更好。（2）口腔掃描技術口腔掃描技術主要包涵模型掃描和口內(nèi)掃描兩種技術。模型掃描技術各方面要求相對較低，效果較好，臨床應用廣泛?？趦?nèi)掃描技術是在患者口腔內(nèi)獲得三維信息，其技術要求相對較高，隨著該技術的不斷更新與發(fā)展，目前在各單位也獲得了很好的應用效果。（3）計算機輔助設計技術口腔數(shù)字化設計技術是將以往醫(yī)生需要在灌注的模型或者術前X片上的設計與分析，轉化成三維模型下數(shù)字化的量化設計技術。此技術可將傳統(tǒng)所需材料制作修復體的模式轉變?yōu)橹苯拥碾娔X的光標移到在監(jiān)視屏上繪制修復體圖形，可直接在軟件上修改完善診療方案，大大節(jié)省了時間，提高了效率并降低了修復失敗的風險。（4）數(shù)字化制造（CAM）技術數(shù)字化制造技術自20世紀80年代第一臺CEREC（ChairsideEconomicReconstrctionofEstheticCeramic）產(chǎn)出到現(xiàn)在經(jīng)歷了40多年的發(fā)展，數(shù)字化制造是在獲得良好數(shù)據(jù)的情況下，由CAD/CAM系統(tǒng)制造設備數(shù)控機床開始完成修復體，如通過3D技術打印設計修復體，或通過義齒機器人完成標準化義齒排牙及種植等項目。（5）基于網(wǎng)絡一體化的云服務技術新世紀以來，信息化技術+互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)與人們的生活和工作密不可分，為各行各業(yè)帶來了巨大的變革，網(wǎng)絡將人們更加緊密的聯(lián)系在一起。云服務技術可以在短時間內(nèi)完成簡單的高精度修復體，對復雜修復體也比傳統(tǒng)方法大大的節(jié)省時間，精度更高，誤差能降至70-100微米。（6）其它常見的口腔診療數(shù)字化技術數(shù)字化比色技術：利用數(shù)字化比色儀直接進行天然牙比色，可以為特殊牙提供良好的底色參照，能夠提高比色結果的客觀性和量化性，可重復性好，診療結果更好。義齒排列機器人：集成口腔修復專家和技師豐富經(jīng)驗和技術制作而成的機器人能夠高度自動化的完成全口義齒或局部義齒的排列。義齒排列機器人因其標準化、智能化、精細化等優(yōu)點逐漸成為數(shù)字化口腔醫(yī)學的發(fā)展方向之一[5]。綜上所述，數(shù)字化臨床科研的開展形式和科研內(nèi)容非常豐富，各地方醫(yī)院和口腔科研工作者根據(jù)自身和本單位的實際工作條件，開展不同種類和層面的科研工作，結合采用醫(yī)生、技師和工程師團隊合作研究的模式在科研中往往能夠起到事半功倍的效果，優(yōu)秀的醫(yī)、技、工團隊的合作必將更好的助力口腔醫(yī)學臨床科研?？谇会t(yī)學數(shù)字化向智能化未來的發(fā)展伴隨著“互聯(lián)網(wǎng)4.0時代”的到來，我國口腔醫(yī)學正從口腔3。0向口腔4.0時代迅速發(fā)展，口腔醫(yī)學的發(fā)展趨勢及發(fā)展水平正在實現(xiàn)數(shù)字化向智能化的巨大飛躍。為實現(xiàn)口腔醫(yī)學這一革命性和顛覆性發(fā)展不僅需要依賴互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化技術為口腔醫(yī)學臨床科研提供各方面的技術保障，更需要科研人員進行全方位長期的口腔醫(yī)學課題的科學研究。當前國內(nèi)一系列數(shù)字化口腔醫(yī)療技術已經(jīng)實現(xiàn)了革新，如錐形束CT技術、CAD/CAM修復技術以及3D打印技術在口腔醫(yī)學領域獲得了廣泛的應用。為使口腔醫(yī)學4.0時代盡快到來造福人類，需要廣大科研人員在以下領域加大課題研究和完善相關技術。盡快完成從口腔醫(yī)學3.0時代向口腔醫(yī)學4.0時代的過渡信息技術是當前世界各國的主要發(fā)展方向，5G技術的出現(xiàn)和發(fā)展，為新時代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、信息技術創(chuàng)新以及數(shù)字化技術提供了巨大的發(fā)展空間。物聯(lián)網(wǎng)技術是5G時代主要的發(fā)展方向，不同機器之間的智能化工作方式可以讓人類從復雜的體力勞動中很大程度上解脫出來，并且能夠部分的代替人類，更好的完成各領域的技術工作。我國正處于“互聯(lián)網(wǎng)3.0時代”向“互聯(lián)網(wǎng)4.0時代”的過渡期，口腔醫(yī)學作為互聯(lián)網(wǎng)背景下的技術創(chuàng)新的重要代表，近年來在診療技術、診療手段、診療效果以及醫(yī)療服務效果等方面獲得了巨大的提升，更好的保護了人們的口腔健康狀況。口腔醫(yī)學4.0時代的醫(yī)學診療方式需要依賴醫(yī)生與智能化設備的高效協(xié)同工作，設備數(shù)據(jù)管理人員需高效的將大量的重要數(shù)據(jù)信息進行分析整理，以方便醫(yī)生制定出科學合理的診療方案。口腔醫(yī)學4.0時代的發(fā)展還離不開教師在專業(yè)知識方面的教學與培訓等工作，口腔醫(yī)學方向的學生及從業(yè)人員需將口腔醫(yī)學智能化技術應用作為重點學習內(nèi)容，在學習系統(tǒng)口腔醫(yī)學理論知識的基礎上，熟悉掌握大量的數(shù)字化技術設備與平臺軟件，著重培養(yǎng)在醫(yī)學實踐中分析問題和解決問題的能力?？谇会t(yī)學智能化未來重要技術與平臺牙科手術機器人是口腔醫(yī)學的重要輔助在傳統(tǒng)臨床牙科手術診療過程中，醫(yī)生大多利用雙手完成口腔手術，隨著智能化相關技術走入口腔醫(yī)學，牙科手術機器人成為口腔醫(yī)學臨床診療的重要代表。牙科手術機器人可以大大降低人類在手術過程因失誤而造成的手術風險，幾乎不受時間空間限制可遠程完成手術，醫(yī)生和別人可遠隔千里進行溝通交流，可根據(jù)實際情況高效完成手術。牙科機器人未來發(fā)展可植入更加敏銳的視覺和觸覺系統(tǒng)，將大量案例大數(shù)據(jù)信息作為臨床醫(yī)生參考，讓醫(yī)生的口腔臨床診療更加安全和高效。牙科機器人也會逐步實現(xiàn)醫(yī)生和病人在意識上的溝通交流，根據(jù)意識腦海中的指令執(zhí)行相應操作，使口腔醫(yī)學臨床診療更加高效精確。手術導航與物聯(lián)網(wǎng)全方位醫(yī)療體系平臺的建立手術導航是醫(yī)學領域進行定位和修復的重要醫(yī)療手段，根據(jù)手術導航在其它醫(yī)學領域的成功應用作為借鑒，將手術導航技術應用于口腔醫(yī)學診療過程，可以讓醫(yī)生的臨床診療更加精確，不僅可以大大降低臨床手術風險，還可保證手術的治療效果。物聯(lián)網(wǎng)是人工智能時代發(fā)展的主要對象，將不同的機器與設備連接在一起，可以使相關設備工作更加高效?？谇会t(yī)學診療過程離不開大量的影像學數(shù)據(jù)，提供物聯(lián)網(wǎng)技術將影像學所展示的大量數(shù)據(jù)信息進行整合，借助各醫(yī)學軟件技術實現(xiàn)相關數(shù)據(jù)的分析及綜合，醫(yī)生可為病人提供更加科學合理的治療方案和治療手段。利用物聯(lián)網(wǎng)技術及全方位醫(yī)療平臺，醫(yī)生可以更好的發(fā)揮先進醫(yī)療設備的技術優(yōu)勢和醫(yī)學軟件的信息優(yōu)勢，可以更加精確和高效的完成臨床手術任務。在物聯(lián)網(wǎng)技術及全方位醫(yī)學平臺的高效帶領下，醫(yī)生可以從全方位完成對病人的診療工作，使得口腔醫(yī)學向智能化發(fā)展更加完善和成熟[6]。4.結語近年來數(shù)字化技術在口腔醫(yī)學各學科得到了廣泛應用，使口腔醫(yī)學的診療與溝通更加高效，隨著智能化時代的到來，口腔醫(yī)學技術也會隨著科技的進步而快速發(fā)展，口腔醫(yī)學智能化發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在虛擬仿真、機器視覺以及意識控制等多個方面，口腔醫(yī)學會為人類帶來更加精確性、高效性以及實用性的口腔醫(yī)療診療服務，發(fā)展成為互聯(lián)網(wǎng)4.0時代技術變革的“受益者”和“開拓者”。參考文獻[1]王興.迎接數(shù)字化口腔醫(yī)學時代的到來［J］.中華口腔醫(yī)學雜志，2016，51(4)：193[2]趙一姣，張馨月，陳虎，等.口腔醫(yī)學數(shù)字化科研型實驗室培訓模式的改革與探討[J].中華醫(yī)學科研管理雜志