原标题：专访丨北大口腔数字化研究中心与南京前知智能科技：医工结合 用数字化为口腔医疗应用赋能

　　医疗器械创新别策划的系列专访栏目，旨在对话医疗器械行业创新者及行业大咖，分享行业洞见，探究不同视角下的创新之路。

　　2023年4月19日，首届健康口腔创智论坛暨第六届中国医疗器械创新创业大赛口腔专场赛在浙江绍兴举办。其中，由北京大学口腔医院、南京前知智能科技有限公司共同合作完成的“非均匀应力场超材料仿生义齿智能设计制造系统”，荣获第六届（2023）中国医疗器械创新创业大赛口腔专场赛暨首届“精智杯”创新赛一等奖。

　　本次我们采访到了北大口腔数字化研究中心副主任医师陈虎以及南京前知智能科技有限公司创始人和CEO唐宝，他们从不同维度为我们剖析和展示了“非均匀应力场超材料仿生义齿智能设计制造系统”在口腔医学领域的重要应用和未来前景。

　　本期专访嘉宾：北大口腔数字化研究中心副主任医师陈虎；南京前知智能科技有限公司创始人和CEO唐宝

　　Q：中国医疗器械创新创业大赛截至到目前已经第6个年头了，可以分享一下贵团队今年参赛的项目及贵司的一些定位及核心竞争力？

　　陈虎：本次我们参赛的这款产品主要是用于解决多颗牙齿缺失后的复杂义齿修复难题。当前义齿的生产制造主要面临两个问题，其一是义齿智能设计的问题，传统技术主要是通过手工测量，再经过手工雕刻蜡型和失蜡铸造的方法完成义齿制作，经过十来年的数字化发展，计算机辅助设计和计算机辅助制造技术逐渐替代手工工艺，简化了加工步骤，提升了设计和制造效率。然而，目前义齿数字化设计软件的智能程度不足，设计时还是需要很多人工与数字软件的交互操作，在现有软件中基本上所有的义齿轮廓线都是手工一点点用鼠标绘制完成的。我们这款产品的设计出发点是想解决设计上智能程度不足的问题，那么首选方案是通过引入人工智能技术来实现高度自动化的数字化全流程操作。

　　面临的第二个问题是当下的牙科修复体材料的机械性能问题。当前义齿材料采取使用的例如局部义齿支架、种植固定桥桥架都是实心的结构，这样一种材料内部弹性模量非常高，这会导致义齿使用中对基牙或者对颌的牙齿产生比较大的应力集中。因为天然牙是有牙周膜的，它可以在咬合力的作用下产生缓冲作用，将集中的应力分散掉。但这种实心金属材质，它就不具备分散应力这样一个功能，所以我们大家都希望通过在它内部嵌入一些微结构，去调控它的机械性能，然后实现让义齿支架能做到尽量的缓冲咬合应力并实现对基牙和对颌牙的保护。

　　唐宝：当前数字化牙科慢慢的变成了行业的新趋势，我们大家都认为数字化牙科包括三部分--数据采集、数据设计和数据加工，对于目前的整个牙科行业，数据采集、数据加工发展的相对成熟了，但当下牙科的核心短板还是设计软件。

　　设计软件相当于工业软件，工业软件目前在各行各业其实都属于卡脖子的技术。所以我们的核心定位，就是要把这个工业设计软件给做出来。在口腔领域实现工业设计软件的突破，解决这一个卡脖子的问题。

　　第二个定位，是要打通设计软件与制造，形成数字化制造平台。对于当下的市场来说，如何形成全面数字化制造平台才是核心竞争力所在。目前，我国口腔市场上都会存在企业有设计软件，但没有金属3D打印机，没有生产制造能力；有生产制造能力，又缺少设计软件，所以设计软件加上金属3D打印机的全方位布局就是我们独特的核心竞争力。

　　非均匀应力的设计与制造，恰好是我们产品核心竞争力的一种具体应用。当产品结构很复杂的时候，设计软件要能做到两方面的支持，一种原因是要能够设计出来，第二方面是将设计效率提高，应用到人工智能上，提高设计自动化的功能。我们的设计与制造一体化平台能更容易应对产品设计的基本要求的提升。

　　中国老龄化进程在不断加速，针对老龄化群体需求值得全世界共同关注。目前对于老龄化群体可能种植牙比较盛行，但种植并不适用于所有老年人，所以活动义齿就成为另一种很好的选择，我们现在的这款突破性非均匀应力技术既能够适用于活动义齿支架，又能够适用于种植固定桥支架，对于老龄化群体很有价值。老龄化群体由于牙齿缺损较多，对于牙齿应力分布要求更关切，我们的产品是希望可以通过材料还有技术改善种植牙或活动义齿带来的应力问题。而且当前市面上还面临技工或专业医生很难招的困境，通过人工智能提高效率，以此来降低人力成本和减少对专家的依赖性。

　　在患者服务上，我们目前拥有多种多样的数字化设备和软件，未来可能将所有设备和软件的数据打通、融合，形成全链条一体化，在这个新的平台上更好地收集患者数据和设计分析。与患者沟通交流，最终为患者提供更好的医疗服务。

　　唐宝：“非均匀应力场超材料仿生义齿智能设计制造系统”不仅填补了国内复杂义齿人工智能设计、高精度仿生制造系统的空白，而且有望在国际同类型软硬件系统中产生非常明显竞争优势。

　　我们自主研发创新终端产品、CAD/CAM软件、齿科金属3D打印设备等核心产品。并且我们掌握数字化全流程产品线的核心技术，能够在一定程度上帮助义齿设计及加工从手工流程向数字化流程转换。

　　与铸造或切削加工的传统制造方法不一样，金属3D打印机作为核心设备，具有非常明显的技术优势、成本优势和品质优势。一方面，摆脱了机加工的限制，金属3D打印可以轻轻松松完成结构更复杂或者更加个性化的产品制造，为创新设计打开了更大的想象空间。另一方面，区别于铸造的传统工艺，金属3D打印通过一体化制造，减少了材料浪费，降低了制造成本。

　　基于人工智能，软件有独特优势，能轻松实现微结构的设计，医生智能助手提供多款设计的具体方案推荐，实现数字化排版，实现了智能打印。该软件临床功能强大，可实现智能方案推荐、导板设计、电子订单等；医技协同、技工协同、异地办公协同等使沟通更顺畅；我们也支持软件定制，支持口腔专家数据库的建立。该软件设计高效便捷，方便实现终端产品设计。该软件也支持高效排版、更加省粉、打印质量与效率进一步提升；

　　前知能够从三大领域--设备、工业设计软件、临床应用--形成完整的数字化一体平台，对于活动假牙或者是种植能够完整覆盖口腔产品的一系列市场需求，有利于提升整体竞争力，让医生工作更轻松病人就诊更满意。

　　Q：在创新研发过程中，您的团队都遇到过哪些瓶颈或困境吗，是如何克服并解决的？

　　唐宝：我们在研发过程中其实遇到的挑战非常多，例如对医学的理解。我们的产品研制一定是基于对老百姓和临床应用有效有帮助为出发点。这里就必须提我们和北大口腔的合作是最重要的，我们加强了医工结合，一方面我们要理解医生临床的实际应用场景和医学的底层逻辑，另一方面是我们要应用AI数字化设备、材料工艺来满足临床的实际的需求。如何将获取的医学信息，用工程语言来体现。这需要双方反复的磨合，更多的是体现在产品研制过程的不断迭代。医工结合要关注临床需求，需要协同创新。

　　唐宝：近年来，我国人口老龄化趋势愈发严重。据统计，我国65岁及以上老年人口数量已经从2015年的1.44亿增长到2022年的2.1亿。老年人群比中年、青年人群又明显偏高的牙齿缺失率，据国家卫健委统计，我国65-74岁的老年人中口腔疾病患者的比例高达98%。人口老龄化带来非常大的口腔修复市场需求，将给我国义齿行业带来广阔的发展空间。

　　对于老年人来说，他可以再一次进行选择种植，也可以再一次进行选择活动义齿，我们现在突破的技术方向，在种植修复活动都能应用该技术，对老年人就非常有价值。目前看来该款商品市场潜力非常大。

　　Q：在产品商业落地过程中，要不要获得哪些助力，例如资本或产品注册生产相关的辅助？

　　唐宝：当前国家出台一系列对创新医械的支持政策，我们也看到了国家对于国产创新医械发展的支持。南京前知和北大口腔在前期做了大量的研发与投入，所以希望能有更多创投机构关注到我们，在未来我们大家都希望能够在研发技术、设备的升级迭代，和产品注册、认证过程等加强投入。能让我们更快更高效地在临床上去推广和应用“非均匀应力场超材料仿生义齿智能设计制造系统”，真正意义上去赋能医者，服务大众。

　　Q：医疗器械国产化慢慢的变成了当下及未来不变主题，创新是国产化发展的不竭动力，对于国产化进程发展，您有怎样的理解，贵司在这当中能发挥怎样的作用？

　　唐宝：对于病患者来说，我们的愿景是两方面：首先能不能通过预防不得牙病，其次我们得病后能不能一次性治好。在这两个愿景没有完全实现前，我们大家都认为要一直创新。这也是北大口腔专家们一贯所提倡的。

　　国产替代，一定要有创新，做出自己的特色。国产替代的过程中，一看企业的研发速度，二看企业的研发深度。研发速度决定企业是否能在国产替代过程中把握先机，当然其中的渠道能力也不可以忽视。研发深度决定企业能否打造出具备全国乃至全球竞争力的产品，该基因决定了公司更长周期的天花板。两者共同决定着企业研发投入的有效性与可持续性。

　　如今我们的设备也走出了国门，在韩国，日本，美国都有销售。此外，终端产品要实现比较好的效果，其实就是需要打印机设备和软件支持的，因为内部微结构对打印精度要求很高。软件内部设计排版切片，还有工艺参数等都是经过了大量的探索和积累和反复的实验过程中才确定的。

　　陈虎：大赛给我印象最深刻的一点是大赛的评委非常专业，甚至是行业的领军人物；另外整个大赛期间的服务细节做的很好，后续若能够将配套服务做完善，相信更多参赛企业能够从中获益。首届健康口腔创智论坛加上口腔专场赛的形式我自己觉得十分创新，主办的论坛及大赛流程各方面的细节，也看得出整个团队的精气神和服务理念，这些也是可以让我们团队去学习的。

　　医疗器械创新网：是国家医疗器械产业技术创新联盟和中国医疗器械行业协会创新服务专委会汇同若干业内知名创新服务机构，共同运营的专注于医疗器械创新创业服务的全产业链平台，也是中国医疗器械创新创业大赛的主办方。

　　平台组织业内数百位专家及各类创服机构，共同打造北京、天津、上海、苏州、杭州、广州、西安医疗器械创新服务基地，集中展开近50余项创新创业服务。平台运营5年以来，已服务近4000个创新创业项目，服务内容包含创新创业支持、产品设计代工、投融资服务、品牌传媒、园区政府服务等产业链关键环节，平台业务逐步扩大已成长为医疗器械创新创业服务领域的顶级平台。