3D打印技术在口腔医学中的应用及人才培养策略

郭艳玲 王琳 蒲小猛

3D打印技术在口腔医学中的应用及人才培养策略

郭艳玲 王琳 蒲小猛

随着科技的发展，人类社会迈入了数字化时代，数字化技术与医学的完美结合形成了数字医学这一崭新学科。3D打印技术正是在这一背景下出现的一种全新的制造技术。在口腔义齿制作领域，3D打印技术实现义齿制作的自动化生产，效率高，耗材少，成本低，改变了传统制造模式；在口腔临床医学领域，3D打印技术以独有优势，实现了口腔医疗个性化及便捷化，具有广阔的发展前景，是数字口腔医学发展进程中的一个重要环节。文章阐述了3D 打印技术在义齿制作行业、口腔临床的应用情况及 3D 打印技术背景下的人才培养对策。

3D打印技术；义齿制作；临床应用；人才培养

3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，依托信息技术、精密机械以及材料学等多学科发展起来的新技术，主要通过计算机辅助设计软件或逆向工程重建三维设计模型，对模型进行分层设计，在3D打印机上实现“打印”叠加，最终整体成形，被誉为是“第三次工业革命的标志”，使人类即将进入“点击制造”时代。3D打印技术的出现为数字化医学的发展注入了新的活力，引领了一场新的医学革命，数字医学已渗入口腔医学的各个领域[1]。

1 3D打印与义齿加工制作

与发达国家相比，我国口腔行业仍处于起步阶段。据调查，目前国内口腔诊所数量约6.5万家，义齿加工厂6 000～8 000家，规模已经突破千亿人民币，并在未来5～10年中将维持20%左右的年复合增长率。面对如此庞大的市场，传统义齿加工行业的弊端已然凸显。

（1）传统义齿加工属于一种劳动密集型工作，主要依赖牙科技师个人技能和经验，面对逐年增加的人力成本，企业负担增加，利润缩减。3D打印的出现可以实现大部分传统手工制作工序，变为电脑前的数字化操作，有效降低企业人力成本。另外优秀的技师难以培养和留用，技术人员流动性大，严重影响企业发展。

（2）传统义齿制作工序复杂，以固定义齿为例，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时间将大大增加。数字化医学可通过口腔扫描仪器获得患者的口腔数据，利用计算机进行数据分析，进而设计治疗方案后3D打印直接成型，最后简单处理完成整个流程。就诊全程以患者的精确数据为载体，实现义齿的精确制作，大大缩短了制作周期，降低返工率，患者满意度显著提高。

（3）我国大多数企业发展落后，仍处于手工和半机械化加工阶段，为提升企业竞争能力急需引进各类先进技术设备。3D打印技术在一定程度上促使义齿的生产由人力密集型向资本和知识密集型转变，大幅缩短生产流程，提高生产效率，提升企业品牌形象和市场竞争力，促进整个产业升级[2]。

2 3D打印与口腔临床

2.1 口腔颌面外科

3D打印技术使外科手术由传统的纯经验式向数字化和精确化发展。90年代国外学者已将其应用于颅颌面外科的术前评估、制定手术计划及外科模拟训练，使诊断正确率提高29.60%，操作准确度提高36.23%，手术时间缩短17.63%。进入本世纪，3D打印技术被广泛应用于正颌外科术前测量及评估，颌面复杂手术的术前诊断、评估及制定手术计划，可应用于个性化颅颌面骨修复、个性化牵引成骨等，对个性化医疗产生深远的影响[3-4]。

2.2 口腔修复

在修复体制作方面，我国金树人等早在2003年已应用快速成型法制作磨牙树脂全冠[5]。吕培军课题组利用自主开发的软件，进行了数字化模型观测及可摘局部义齿支架的设计及制作。目前，3D打印技术可用于义齿加工企业进行口腔模型制作，激光精确快速制作纯钛冠，选择性激光烧结技术进行各类冠桥制作，全口义齿钛基托制作等，该技术不仅具有制作方便、快捷、精确度高的优点，还有效地减少了原材料浪费[6]。

2.3 口腔种植

在口腔种植领域通过3D打印技术，可以优化和简化诊疗过程。术前三维数据的采集及3D打印技术制作的数字化种植导板，为医患之间建立了有效的沟通桥梁，且精准数据的采集，克服了 2D 扫描影像重叠容易造成医生误判，手术风险等问题，降低了医生由于技术和经验不足等医疗风险，大幅降低了医师的工作负荷，有效提高诊疗“安全性”，在数字化资源共享下，实现“经济化”“安全化”诊疗[7]。

2.4 口腔正畸

正畸矫正过程中照片和石膏模型是监测和记录治疗过程的金标准。然而石膏模型在目前临床工作中存在着诸多弊端：储存空间大、损坏风险大、不便于与同行及患者交流。而3D打印为基础的数字模型则在有效解决了上述问题，数字化模型精确度高、储存便利，可辅助医生进行错颌畸形的诊断与设计、减少医生工作强度、便与交流[8]。Whetten等比较数字化模型和石膏模型，认为数字化模型完全可以提供制定正畸计划所需要的各种术前数据，完全可替代石膏模型，且数字模型在需要时也可以通过3D打印制成实体模型。

2.5 口腔内科

完善根管治疗的前提是熟悉牙齿根管系统的微细结构及空间毗邻。通过3D打印技术将模型实体化后，可广泛应用于口腔教学和临床复杂根管的术前诊断及模拟手术。有研究遇到1例复杂上颌侧切牙牙内陷患者，为保存患牙生活牙髓，首先通过CT获得牙体根管解剖数据，打印制作树脂模型，并在模型上制定手术计划并模拟操作，最终在未破坏髓腔情况下成功充填内陷的空腔。

3 3D打印技术背景下的人才培养对策

为适应3D打印技术在口腔医学领域的高速发展，在人才培养中，应注意培养学生相关知识和技能，可从以下几方面着手：（1）开设数字化技术选修课程、聘请行业专家进行专业前沿发展讲座；（2）注重在校基础操作技能培训，在加强学生专业基本操作能力的基础上，组织学生见习，观摩数字化设计制作过程；（3）提升学生综合素质与能力，随着3D广泛进入义齿生产领域，义齿制作自动化进程提高，企业减少了对技术人员的传统技能需求，但对员工的计算机应用能力、审美能力、沟通及团队协作能力和管理能力要求更高；（4）在人才培养上，要注意专一与复合的结合。数字技术进入口腔领域使得传统简单划分的人才培养结构很难适应具有机电一体、人机交互、系统化设计理念的口腔牙科制造和应用业；在口腔领域的数字时代，无论是口腔医师、口腔技师，专才固然不可缺少，但是市场将更青睐于集口腔诊疗、义齿制作、计算机网络和外语知识于一身的复合型通才。

[1] 黄远亮． 数字化技术在牙科领域中的应用[J]． 中国医疗器械信息，2015（5）：53-55．

[2] 毛珍娥，石永吉． 3D打印技术在口腔义齿制作领域的应用及人才培养对策 [J]． 中国卫生产业，2015，12（9）：44-45．

[3] 胡敏，谭新颖，鄢荣曾，等． 3D打印技术在口腔颌面外科领域中的应用进展[J]． 中国实用口腔科杂志，2015，7（6）：335-340．

[4] 黄俊辉，刘桂，姚志刚，等． 3D 打印技术在口腔颌面修复中的应用[J]． 中华口腔医学研究杂志（电子版），2015，9（3）：61-64．

[5] 金树人，姚月玲，高勃，等． 应用快速成型法制作磨牙树脂全冠[J]．第四军医大学学报，2003，24（8）：700-702．

[6] 杨慧芳，赵建江，王勇，等． 3D打印技术在口腔医学领域中的应用 [J]． 中国医疗设备，2015，30（5）：63-65．

[7] 孙成，于金华． 3D打印技术在口腔临床的应用[J]． 口腔生物医学，2014，5（1）：49-52．

[8] 冯全胜，马笮，徐文秀，等． 口腔 3D 打印模型与传统石膏模型精确性对比研究[J]． 中国老年保健医学，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

甘肃卫生职业学院口腔系，甘肃 兰州 730000

如何撰写论文的“讨论”

讨论是论文中很重要的部分，其主要任务是探讨“结果”的意义。讨论的主要内容包括：⑴主要的原理和概念；⑵实验条件的优缺点；⑶本人结果与他人结果的异同，突出新发现、新发明；⑷解释因果关系，说明偶然性与必然性；⑸尚未定论之处，相反的理论；⑹急需研究的方向和存在的主要问题。“讨论”的内容也以精简为原则，要能讲清楚主要的论点，已经谈过的不宜在这一节里予以重复，不要仅罗列国外文献资料，或仅罗列与本文无关的综述材料。在结论的问题中避免以假设来“证明”假设，以未知来说明未知，并依次循环推论。