环华西论坛|数字化赋能口腔医疗,掘金千亿赛道

谭伊妮@36氪四川·2022-01-19 18:16
三个项目,涵盖口腔正畸、种植牙和口腔外科领域

在消费升级和颜值经济的双重推动下,口腔医疗需求井喷。
中商产业研究院数据显示,2016-2020年我国口腔医疗市场规模由783亿元增至1124亿元,年均复合增长率达9.46%,预测2021年我国口腔医疗市场规模将达1207亿元。

但医生却供不应求。灼识咨询数据显示,2020年中国约有277500名全科牙医,相当于每100000人仅有19.5名全科牙医,占比仅2.4%,缺口极大。

这是因为口腔医生的培养周期长、成本高。以口腔正畸为例,一个“挂牌”的正畸医生,至少需要“5年本科口腔学学习+3年正畸方向硕士学习+1~2年科室实习”,才能进行临床工作。

怎样才能帮助口腔医生快速上手,治疗更多患者?去年12月29日,第四届“环华西国际智慧医谷”发展论坛暨“一校四院”科研成果发布会上,来自华西口腔医院的三支研发团队分别就基于人工智能的口腔正畸数据管理及分析系统、iTRS可测量种植手术导板和智能颌面整形外科手术机器人系统等三个项目进行了路演,涵盖口腔正畸、种植牙和口腔外科领域,36氪对这些项目进行了持续的跟踪调研。

提高医生临床效率,“大数据+人工智能”赋能口腔正畸

会上,四川大学华西口腔医学院教授、博士研究生导师王军介绍了基于人工智能的口腔正畸数据管理及分析系统,“它能让一个正畸医生节约多达98%的时间,快速实现临床实践。”

在口腔正畸的治疗过程中,医生要对患者进行面诊收集资料,包括用设备扫描采集患者口腔数据和收集患者的相片、模型和放射片等,并根据监测效果不断调整控制策略,涉及到大量的图片整理、头影测量分析和方案设计工作。

王军表示,以头影测量为例,医生根据解剖和放射规则在图片上定很多点,然后连成线,计算线距和角度,过程中通常要用到大量PS、AI等软件,平均每张耗时8到10分钟,但使用他们研发的智能口腔正畸数据管理及分析系统,时间将大大缩短。

目前,智能口腔正畸数据管理及分析系统已完成了头影测量模块、可视化治疗目标(VTO)模块和图片自动整理三个主要模块的功能。

在资料收集环节,头影测量模块(智能化头影测量分析系统Uceph)拥有AI自动定点、自动稳定重叠、个性化分析、定点训练、教学交互、智能输出等功能,能大大提高医生的效率。其中,AI自动定点功能可以对已有头测数据库进行深度学习,已学习病例数5万余例,准确度达到正畸专家医师水平。

在分析诊断环节,VTO模块能综合患者面型、牙周,自动实现目标切牙定位,预测治疗前后面型变化,实现数字化虚拟排牙,并为正畸、正颌外科和种植等临床进行分析诊断。

在图片整理环节,针对正畸患者资料信息繁杂、照片分选、排版整理、幻灯演示、搜索管理等环节耗时过长、工作效率低等临床痛点,图片自动整理模块(全球首款AI智能病例图片管理系统Usorter),成功实现正畸图片智能分选、图片一键导入、图片自动识别裁剪排版、幻灯演示、自动化信息管理等功能,能节约医生多达95%的临床时间。

据悉,该项目团队成员包括3名博士后、6名博士研究生和硕士研究生,其中负责人王军是四川大学华西口腔医学院教授、博士研究生导师,曾先后主持7项国家自然科学基金,拥有10项专利。目前,该项目已在四川大学华西口腔医院、空军军医大学口腔医院、中山大学光华口腔医院等2000多家医疗机构常规使用,后续计划研发VTO疗效预测和3D等更多模块,正在寻求融资。

提高手术精准度,ITRS种植手术导板

工欲善其事,必先利其器,对于种植牙手术而言,尤其如此。进行种植牙手术前,医生要先检查患者的口腔状况,全面评估口腔炎症等各项指标,然后制作口腔模型和种植手术导板,再决定手术方案和进行手术。

其中,种植手术导板起到重要作用。不同于腹部,口腔面积有限,对手术的精准度要求也更高。而使用种植手术导板,可以更好地辅助医生明确种植体的植入深度、角度,避开面部血管、神经等位置,保证种植安全,提高手术速度。

传统种植手术导板的精度在1-2mm,导环和手持引导器分开,手术过程中容易产生误差。而四川大学华西口腔医学院于海洋教授团队首创的高精度种植需求解决方案——iTRS可测量种植手术导板,将传统种植手术导板的精度提升到0.5mm以内,有效地提高了种植手术的可及性,并首创将传统导板引导种植手术中的导环和手持引导器合二为一,使用批量可定制的双臂氧化锆导环,减少了原有部件可能产生的误差。

这个种植手术导板还可以将测量杆插到延伸的双臂,用于实测种植手术中钻针的轴向。同时结合于海涛教授研发的HX种植实测套装及实测实量技术,反复验证纠偏,极大地降低导板引导种植手术可能产生的偏差,有效减少患者种植后的相关并发症。

据悉,该项目负责人于海洋教授现任中华口腔医学会修复专委会主任委员,国家临床重点专科负责人、四川大学口腔医学技术专业负责人和修复II科主任,曾先后主持国家及省部级项目 30 余项,发表论文二百余篇,主笔国家及行业标准8项。该项目正在寻求融资。

降低手术风险,智能颌面整形手术机器人

大部分的错颌可以通过正畸进行矫正,一些较严重的病例就需结合外科手术改善。流行病学调查显示,约40%以上的人群存在错颌畸形,其中约有5%是由于颌骨发育异常引起的骨性错颌畸形,即牙颌面畸形。

近年来牙颌面畸形患者的求治率逐年上升,但因为颌面骨骼紧邻颅底、眼耳鼻喉、颈部等重要器官,解剖区域结构复杂,周围血管神经丰富,而经口腔内的手术视野狭窄局限,存在较多盲区,操作难度大,精准度要求高,患者很容易在手术过后出现大出血、神经损伤、意外骨折、错位愈合、髁突移位等风险或并发症。

而华西口腔医院副主任医师叶斌带领团队设计的结合AI技术的全自动颌面整形手术机器人,基于力反馈技术,能够在视觉和触觉上有真实感,手术中的精度小于1毫米,使用小型化轻量化的高精度机械臂,在末端执行器提供 7 个自由度、90个关节运动和缩放比例运动,使手术更灵巧,还可通过三维立体成像、对手术区域进行三维可视化并放大,直观展现手术部位,让医生清晰地识别并回避重要的神经血管等解剖结构,让手术做得更精细。

因此,与传统的手术相比,借助机器人辅助进行的手术失血更少, 并发症更少,住院时间更短,美容效果更好。该产品的研发成功,可填补我国在颌面整形外科手术机器人临床应用里的空白,凭借其智能、精准等技术特征,极大改变传统颌面整形手术依靠手术医生的专业知识和经验的状况,并且大大改变了操作不精准、损伤大的情况。

据了解,该项目研发团队拥有丰富的临床经验,其中博士、硕士20余名,并依托华西口腔医院正颌外科年接诊2000余例牙颌面畸形患者的数据建立了大数据库,使AI系统在深度学习时有足够数量的数据。目前,该项目正在寻求融资。

结语:不断求索,勇于创新

从前期的分析诊断,到辅助手术的医疗设备,“川大+华西”的研发团队结合科技和自身经验进行创新,极大地提高了口腔医生临床应用的效率,让更多患者得到治疗。

比如智能口腔正畸数据管理及分析系统不但能在口腔正畸得到应用,对种植和正颌外科等临床也能起到分析诊断的重大帮助作用,让年轻的口腔医生也能做出准确而快速的判断,并基于此进行方案设计。

科技赋能口腔医疗,正契合了本届“环华西国际智慧医谷”发展论坛暨“一校四院”科研成果发布会的主题“融合创新,共建未来”,正是有了这些不断求索、勇于创新的研发团队存在,才极大地促进了我国口腔医疗的发展。

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