李刚 （教授/博士）

作者简介：

李刚：教授/博士，在口腔医学院、现代管理学院、政治学院、临床医学院、公共卫生学院受过多个专业教育，获医学学士、项目硕士、医学博士学位。李刚博士长期从事公共口腔卫生服务和口腔医疗服务管理的研究和教学工作，共完成基金项目、委托项目、合作项目课题44项，主编和编著出版口腔医学专业图书61本，副主编和参编出版口腔医学专业图书50本，发表第一作者和通信作者学术论文和研究报告868篇，发表参与作者学术论文和研究报告128篇。多篇论文被SCI、Medline、CA等国际权威检索收录。

李刚博士现为空军军医大学(第四军医大学)口腔医学院特聘高级专家，中国大众文化学会口腔文化专委会副主委，陕西省保健学会社区口腔健康专业委员会主任委员。李刚博士创新开展我国本科生和研究生《口腔医学史》、《口腔医疗服务管理学》、《口腔卫生政策与法规》、《口腔卫生经济学》、《口腔公共卫生学》、《口腔健康教育和促进》、《军队口腔卫生勤务学》、《口腔医学人文》和《军事口腔医学》等选修课教学。

文 | 李刚

在传感器、网络技术、计算力等飞跃发展的今天，数字化社会、智能化社会已经呈现，通过进一步的信息化建设、更多数据的采集（非接触式、接触式和植入式医学数据的获取）、无缝隙的网络上下行传输以及计算力、人工智能的显著进步，将为口腔医学领域带来翻天覆地的数字化革命性进步。从技术特点来说，数字化口腔医疗的优势显著：数字化技术在诊断、术前设计和手术实施等阶段的应用，衔接了各诊疗流程，极大解放医师生产力，对于提高手术的精准度、缩短手术时间、避免手术失误等方面大有助益。现将己形成并不断进步的数字化口腔医学的十二大设备与软件领域发展现状介绍如下：

图据网络

①口腔医院（诊所）管理软件

口腔医院（诊所）数字管理软件的开发成功，将口腔医院（诊所）的管理带入了全面的信息化、网络化、无纸化，翻开了口腔医院（诊所）的新纪元。口腔医院（诊所）数字管理软件不但可以做病历储存、图像采集、收费预约、医生业绩、加工单、文件处理、库存统计、保险理赔，还能够进行日常运行的业务综合动态分析，为口腔医院（诊所）的管理提供更加有价值的咨询意见。我国口腔医院（诊所）数字管理软件软件创建于1999年，是数字化口腔医学领先的应用软件，数字管理软件有助于实现资源整合、流程优化，降低运行成本，提高服务质量、工作效率和管理水平。在我国，应用数字管理软件进行管理的口腔医院（诊所）已经超过90%。

②口腔X放射检查和CT检查

口腔医学中，检查是治疗的基础，口腔疾病诊断依赖于影像学技术，数字化口腔放射检查提供牙体牙髓病学、牙周病学、口腔种植学、口腔正畸学、口腔修复学、口腔颌面外科学、儿童牙病学等多学科常见病的检查和诊断服务。包括，牙隐裂、牙根裂、牙外伤、根管评估、牙种植手术前、中、后评估，正畸治疗前、中、后影像学评估、多生牙（埋伏牙）定位评估、阻生牙（智齿等）定位评估、颌面骨外伤、囊肿、肿瘤及瘤样病变、颞下颌关节病等各个学科常见病的影像学评估和诊断。此外，数字化口腔放射检查还是提供口腔多学科领域中疑难、复杂病的诊断和多学科治疗会诊平台。上世纪90年代，第一台口腔公用CBCT机NewTom 9000问世，准确明晰面部三维影像，使医生能取得患者直观的面部体表三维图像。现代口腔CT全景机，可以任意层厚、任意层距、任意切面，多方位、多角度地进行观察，是精确种植时代种植牙必不可少的助力。通过相应软件还可将锥形束CT影像转化为目前临床常用的头颅侧位X线片和曲面体层X线片，同时CBCT的放射剂量也降低到了一个新的程度。

③椅旁口腔修复体计算机辅助设计与制作

计算机辅助设计(Computer aided design, CAD)和计算机辅助制作(Computer aided manufacture,CAM)技术简称CAD/CAM，是本世纪七十年代广泛应用于工业自动化和航空航天领域的高科技技术，极大地提高了生产效率。数字化技术在牙科中的应用起源于上世纪70年代，美国Duret采用光学印模技术在口内取模，并用数控铣床制作全冠，开始了CAD/CAM技术在牙科中的应用。1985年Mormann研发出口腔科第一台椅旁CAD/CAM系统，并于1986年市场化。90年代初，我国开始引入了德国Cerec CAD/CAM系统并有用该系统制作陶瓷嵌体的临床报道。国内亦有人在牙预备体三维形状信息的光学采集方面做了有益的尝试工作，有用莫尔云纹法、激光散斑法及激光扫描三角测量法获取牙模型的三维信息的实验报道。计算机义齿辅助设计与辅助制作（CAD/CAM）从根本上改变了传统的义齿制作方法，是义齿制作史上的一场革命，其基本方法为对预备好的基牙进行三维形态测量，然后进行计算机图像化与设计，并模拟修复体的形态，再通过数据仿真加工，即可完成义齿的制备。根据面向人群的不同，可分为技工室CAD软件和椅旁CAD软件。技工室CAD软件可设计各种临床上常用的修复体；椅旁CAD软件只能设计简单的贴面、嵌体、冠桥、种植基台等修复体。

④数字化牙科综合治疗台

计算机技术在口腔连体式综合治疗台领域的应用，口腔综合治疗机由牙科治疗机和牙科椅组成，其中牙科治疗机由主箱体、助手架、高速涡轮手机、低速手机、LCD、三用枪、口腔冷光灯、加热器、吸引器、脚开关等组成。牙科手机由头部组件、压盖组件、机芯组件、外壳、手柄等组成。数字化口腔综合治疗台配备了数字内窥镜系统、数字化控制面板、数控诊疗设备、触摸控制一体机等先进配置。兼顾医疗与教学功能的设计是数字化口腔综合治疗台的特点。口腔医生工作站，设备自我预警和检测功能、口腔专业实时远程教学系统，尤其是触摸控制一体机的配备及相应口腔医疗与教学软件的开发应用，使该数字化口腔综合治疗台用于口腔医疗，可以进一步提高口腔疾病的诊治水平，减轻医务人员工作强度，增加口腔疾病的诊治手段，提高治愈率，简化就诊程序、缩短病人诊疗时间。我国主产提供的数字化综合治疗平台是集检查诊断、治疗、口腔手术等多功能的综合医疗设备，功能具备数字影像、X光扫描、心电监护、根管测量、硬组织磨削、水气电三路供给、医疗照明、吸湿干燥、电动机械牙科椅等多种模块控制系统。有效防止交叉感染，提供一站式服务，其综合技术指标居国际领先水平。

⑤口腔数字化虚拟仿真培训系统

仿生模拟是现代口腔医学实验课教学的重要新教学技术,例如，空军军医大学（第四军医大学）口腔医学院虚拟仿真实验教学示范中心自2006年4月成立以来，先后建成颌面战创伤模拟致伤实验室、颌面战创伤虚拟手术设计室、颌面缺损赝复体虚拟设计实验室、颌面战创伤动物手术训练室、数字化虚拟形态教学实验室、牙科虚拟仿真操作训练室等27个教学实验室，形成了“专业基础实验-操作技能训练-临床生产实习”相结合的口腔医学实践技能培养体系。我国自主开发了具有自主知识产权的颌面战创伤虚拟手术设计、颌面缺损赝复设计、颌面部创伤数据库、口腔黏膜病例教学数据库等多套数字化虚拟教学软件系统，自主研制了颌面撞击机、爆炸球、离体牙根管治疗评估系统、仿真唇裂修复操作模具等20余台专用教学设备，与国内外多家知名科研院所和厂商联合攻关开发牙体形态学、数字化病理切片等教学软件，对数字化虚拟仿真牙医培训系统、导航式牙科仿真训练系统、标准化口腔操作考评系统、口腔种植系统、显微根管教学系统等一批代表当今口腔医学领域最高水平的教学设备进行了定型评估和优化改良。我国自主研制的口腔数字化虚拟仿真培训系统，是可视觉、力觉融合的多功能虚拟现实口腔手术模拟器，主要用于口腔基础教学、手术技能训练、手术操作考核。在三维场景实时逼真绘制，实时（1000Hz） 、精细（准确区分皮肤、舌头、牙齿刚度）力反馈等方面， 具有显著技术优势。我国开发的人体3D口腔解剖教学系统，系统包含颌面颈部系统解剖、局部解剖、断层解剖、学习空间、标本考试、模型考试、理论考试、考试管理八大功能模块。教师可以任意上传课件、教学视频、添加试题、修改试题、一键组卷，自动阅卷，学生可以自主学习，章节练习、模拟考试等功能。

⑥3D打印技术

3D打印是集计算机辅助设计、数控技术、激光技术、高分子材料和三维CT技术等为一体的现代工业制造技术，该技术在制作复杂的几何形态的实体上具有成型精度好，生产效率高，可重复性好等传统技术无法媲美的优势。已广泛应用于军事、航天、建筑和电子等领域。目前，3D打印技术逐渐应用于口腔医学各个领域。目前主要应用于氧化锆全瓷修复体、金属类修复体、树脂临时冠、修复体蜡型、可摘局部义齿、全口义齿和颌面赝复体。在口腔数字化的大趋势下,口腔三维成像技术、3D打印的组织工程支架、冠桥、个性化托槽等进一步的研究,不仅给我们观念带来革命,同时对于口腔临床也会带来颠覆性的发展。牙科领域由于个性化需求及生产定制化特点，应用3D打印技术将有效解决传统工艺在高精度复杂结构成型方面的生产制造难题，现已成为世界各国积极布局医疗产业的发展新增长点。

⑦口腔模型数字化扫描仪

口腔模型数字化扫描仪是一种用于临床医学领域的分析仪器，于2017年启用。目前较为成熟，经多年的临床使用验证，满足临床精度需求，已经开始大范围使用。快速、精确的数字化印模采集是数字化诊疗成功的前提与基础，与传统石膏模型相比，数字化模型最突出的优点是储存方便、节省空间、不易损坏以及信息交流便利。数字化模型的获取方式诸多，从早期的针触机械测量、近景立体摄影测量、摩尔云纹测量法、数字散斑相关法，到激光三维扫描技术、结构光扫描技术、层析扫描技术、CT扫描技术，再到近年发展的口内扫描方式，精确性和便利程度均大大提升。特别是口内扫描技术，其通过将扫描设备伸入患者口内直接扫描测量牙体及相关软硬组织，实时获取数字化模型；避免了印模制取过程中由材料变性引起的模型变形、面气泡等问题，同时避免了印模材料的使用，减轻了腭裂患者印模制取时异物吸入的风险；数据获取更直接，无需翻制石膏模型；将激光扫描硅橡胶印模或模型改为直接生成和传输数字化模型以用于数字化诊断设计，提高诊疗效率的同时也节约了临床时间和耗材成本。我国自主研制的时代天使3shape口扫仪的特点：快速、操作直观、出色的可视化效果、沟通更高效、互动性强、即刻可初步预览矫正效果。方便医生评估和掌握矫正治疗进度，随时调整矫治器佩戴进度；使用颜色编码的牙齿移动表可掌握如何跟踪每颗牙齿并评估解决方案以实现预期的治疗。对比患者不同时间的2次扫描;展示牙齿移动、牙齿磨耗和牙龈退缩的变化;提供治疗选择和患者引导;便于椅旁沟通。

⑧种植牙手术机器人

上世纪90年代，机器人辅助微创外科手术逐渐发展成时代的大趋势。以达芬奇为代表的微创手术机器人业已上升为国际机器人领域的研究热点和前沿技术。其系统集纳融合了诸多新兴学科的优势，借助感知、计算、运动等手段，得以辅助或自主完成高难度的手术操作，推动了外科手术微创化、智能化、数字化，让人工智能与临床医学的结合成为现实，为广大病人提供了微创、高效、便捷、安全及更舒适的医疗环境和诊疗体验。我国2017 年自主研制的自主式种植牙手术机器人，根据预先设定的指令，成功为一名女性完成了两颗缺牙的种植即刻修复，标志着世界首台自主式种植牙手术机器人正式问世，口腔疾病治疗亦迈入机器人时代。我国研究人员突破机器人配准操作复杂的瓶颈技术，设计出自主式种植牙手术机器人构型，能在空间狭小的口内灵活地完成手术操作，实现了术中全程导航与机器人自主控制。与传统方法相比，种植牙机器人具有精准、高效、微创、安全等优点，降低了手术难度，提高了手术效果。根据测试，一般情况下，两颗牙治疗过程在1小时内完成，植入种植体精度误差为0.2mm-0.3mm，种植体的稳定性完全达标。我国研发的自主式种植牙机器人具有完全的自主知识产权，不仅首创了机械式空间融合定位方法，提高了手术精度，可在非直视条件下自主实施精细的手术。同时还能与3D打印技术结合，实现植入后的即刻义齿修复。

⑨网络课程教育和技术培训

网络课程就是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，是信息时代条件下课程新的表现形式。它包括按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境。其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。网络课程具有交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等基本特征。网络课程教育特点：打破地域和国界、教学单元模块化、多媒体化的载体、人机间的多向互动、容易激发学习者的学习热情。在新型冠状病毒肺炎疫情期间我国开通手机超星学习通和腾讯会议平台，使用了其中课程页面功能和在线课程教学平台设计工作页面，学生可用手机、平板、电脑在“超星学习通和腾讯会议平台”进行免费在线学习，适配学生碎片时间学习，随时随地移动学习；通过网络突破位置和时间限制，服务更多更广的学生。高等院校口腔医院是我国是口腔医学专业人才培养的基地，各科室专家在线课程教学平台，为我国在各地基层口腔诊所和基层医院口腔科执业的口腔医师提供了一条在线学习途径。

⑩网上口腔健康咨询

随着网络的普及，消费者购物越来越多的依赖于网络这个平台，通过足不出户来购买自己想要的商品，在线咨询就提供了一个这样的平台，解决消费者的疑问，已经有越来越多的消费者进入了在线咨询行业来完成自己的消费等。在线咨询与传统参考咨询服务相比, 医院在线咨询服务在服务对象、服务方式、服务工具、服务内容上都发生了很大变化。在线咨询服务有效超越时空的局限, 以“不见面的面对面”方式, 使参考咨询人员和服务对象无论在何处, 只要能登录站点就可以进行交互式交谈, 这对所有的咨询患者、大众、医生、学生都是平等一致的。在线咨询以手机网页为载体，为手机网站访客提供方便快捷的交流方式。在线咨询服务可用于医生向患者、大众、医生、学生提供有偿或免费的健康、疾病咨询的服务。2016年前后我国开始建立了微信公众号，提供患者移动服务与支付，包括导诊、预约挂号、当天挂号、费用支付、报告和病历查询、就诊指引、住院预交金充值、住院清单、就医反馈等全流程闭环服务。随着网上问诊的不断普及，其便利性与灵活性正受到越来越多人的认同。

⑪远程口腔医疗平台

在远程医疗方面，数字化医疗可以实现远程教学及电视会议、远程会诊及手术、网上查询及求助以及网上挂号、预约，从而实现全球资源的共享。我国于2019年已有远程口腔门诊部成立。我国积极探索适合口腔医学专科的远程医疗模式，例如，2019年11月，武汉大学口腔医院成功与湖北省襄阳市口腔医院完成国内首例5G远程颌面外科手术指导，与十堰国药东风口腔医院完成5G远程显微根尖手术指导，开口腔5G远程操作指导之先河，较传统的指导方式更为精准、安全，实现微创化、智能化和数字化。截至2020年11月30日，国内已有150多家医疗机构加入武汉大学口腔医院远程医疗平台，覆盖全国26个省（市、区）。在口腔医疗中，临床操作非常重要，直接决定治疗的效果。远程操作和手术指导是口腔远程医疗非常重要的内容，5G技术高可靠、低延时、大带宽等优势，解决了很多远程操作指导中的问题。将5G远程医疗与数字化技术相结合，让远程指导更安全、更精准是我们一直在努力探索的方向。近日，在福建医科大学附属口腔医院与柘荣县医院相距近200公里的手术室之间，4例5G环境下远程机器人种植手术得以顺利完成。种植过程中，定位、打孔、钻洞、种植牙齿等操作均由机械臂按照规划路径在患者口腔内自动游走，直至完成专家认可的手术规划，现场医生协助实施消毒、更换钻头等人工操作。5G+机器人远程应用，大大提升了基层医院及患者便利度，短期内能让更多患者享受到更好的医疗服务，从长远来看，则能逐步改善医疗资源分布不均的“痛点”，有效提升区域医疗水平。同时，远程医疗技术削弱了距离感，两地专家能够实时沟通交流，实现边远山区与省城医院医疗质量的同质化，在普及先进种植技术的同时促进技术提升。

⑫智能电动牙刷

随着科学技术的发展，除了手动牙刷之外，国内外还有人根据特殊人群的特殊需要，设计了具有特殊功能的电动牙刷，探索使用自动机械装置来提高刷牙效率。第一支电动牙刷名为“the Broxodent”，由瑞士医生（Philippe-G.WOOG）于 1954 年开发。美国在1992 年成功研发了世界上第一款能够实际使用的声波震动牙刷。近年来，随着数字化发展，国内外还出现智能电动牙刷。我国自主研制的Oclean欧可林智能电动牙刷不仅拥有过人的设计核心技术，还拥有相当先进的技术核心亮点，特别是其刷牙盲区检测功能的加载，既可以对使用者的刷牙情况整体进行评分，也能对有效刷牙时间做精确计算，更能对刷牙不足区域正确反馈，科学指导用户有效刷牙，极大程度上预防了牙病等风险;其六轴陀螺仪四元数算法反应敏捷，刷牙完毕立即就可以在刷柄上准确提报哪里是清洁盲区，八分区盲区提醒功能将口腔清洁区域按照清洁顺序予以科学分区，结果反馈更具实践意义;Oclean欧可林双曲线螺旋驱动计算法也极大的提升了牙刷的舒适度和安全性能，可以精确通过对有效刷牙时间、刷牙时间力度不足区域的监测和计算，更重要的是像四元数算法、8分区盲区提醒等专利科技大部分都是Oclean欧可林独有技术，独家黑科技加载量在电动牙刷界遥遥领先。通过数字化方式实现口腔护理及产品分发服务，享受更科学、更舒适化的口腔个性护理方案。智能电动牙刷为口腔医院（诊所）提供了持继监测和保持就诊患者口腔健康的数字化工具。