中国首套复杂义齿人工智能三维设计软件：维视全口义齿设计软件(3D医学数字牙科CAD/CAM)

2021年中关村论坛揭晓了2020年度北京市科学技术奖，北京大学作为第一完成单位荣获6个项目奖，其中一等奖3项，二等奖3项。

根据果子的了解，其中一项一等奖-北京市技术发明一等奖与3D打印数字化齿科应用相关。

华天软件CTO梅敬成团队深度参与：“复杂口腔修复体的人工智能设计与精准仿生制造,该项目由北京大学口腔医院牵头，联合软件研发团队、临床团队和推广企业一起，进行了长达10年的探索，最终研发成功“功能易适数字全口义齿3D打印系统”等多项核心技术，并在临床取得了良好的应用效果。

复杂口腔修复体的人工智能设计与精准仿生制造，简单点就是牙齿仿生建模软件，这个市场比较大。

大家可能感到奇怪，梅博士团队“搞CAD的，怎么和“北京大学口腔医院”这么知名的医学院，去拿一个北京市的科技大奖?”

随着人们生活水平的提高，大家对“牙齿”的健康越来越重视，而技术的“日新月异”，也给“口腔修复”带来了革命性的变化，这里面一个重要的技术，就是基于CAD（计算机辅助设计）的“修复体数字化设计和制造”。

牙齿是最个性化的，3D打印最适合！

北大口腔和我们华天软件的合作已经8年多了，感谢孙玉春教授、王勇教授、周永胜教授等专家教授，对我们一直以来的信任和鼓励，让我们将数字化设计和制造技术应用到“口腔修复体”这么一个全新的领域，使华天软件在开展这个卓有成效的合作的同时，在数字几何、3D打印、高级渲染等领域，取得了长足的进步。

华天软件梅敬成团队参与“功能易适数字全口义齿设计和3D打印系统”是本次获奖课题的子项目。追根溯源，早在20世纪90年代初，北京大学口腔医院就开始了数字化全口义齿方案的研究工作。2012年，北京大学口腔医院数字化技术团队意识到，尽管数字化技术在齿科方面的应用越来越深入，但在全口义齿修复方面的研究依然相对滞后，国际上先后问世报道的十余种数字化全口义齿系统，在全口义齿修复的关键环节——功能印模制取、颌位记录与全口义齿设计技术上的临床和技工室操作难度，都未得到降低，义齿设计效率和智能化程度不高，仍不能破解全口义齿修复技术的临床应用难题。

针对这一临床技术难题，北京大学口腔医院孙玉春教授、王勇教授团队与软件团队研发人员一起，经过长期探索，历经三代临床技术和软件的迭代研发，完成国际首创的“功能易适数字全口义齿3D打印系统”的自主创新研发、转化与临床初步验证，大幅度提高了全口义齿临床诊疗效率和质量，在应用中取得了良好口碑，相关技术申请了国际PCT专利。

口腔数字化修复技术能显著提高口腔修复的效率与精度。研究团队依托口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室、国家卫生健康委口腔数字化医疗技术重点实验室等平台，自主创新研发的复杂修复体人工智能设计软件、口腔医用金属智能3D打印系统和仿生叠层氧化锆材料，有助于实现口腔修复过程的精准、智能、高效，与患者戴入修复体后的个性功能相匹配。

在部分领域实现了中国自主高端口腔医疗技术装备在全球牙科市场的突破，项目研发了8种口腔数字化修复核心技术产品和2种临床诊疗方案，显著提升了复杂修复体设计效率、金属修复体制造精度和陶瓷材料仿生性能，填补了国内空白。

与国际同类技术对比，仿生设计效率、制造精度提升1倍，诊疗难度和应用成本降低50%，关键技术指标达国际领先水平。该项目转化成果卓著，部分转化产品已应用于中国各省及五大洲120个国家，全球年应用量近千万颗牙齿修复体。

根据北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会的信息，“复杂口腔修复体的人工智能设计与精准仿生制造” 奖项中涉及的科研成果包括：6项发明专利、3项计算机软件著作权、1项标准、5篇论文和1项获得批准的医疗器械。

发明点一：复杂口腔修复体人工智能仿生设计软件

根据科技日报对该奖项第一完成单位-北京大学口腔医院孙玉春教授团队成果的报道，团队利用1000多副假牙模型，经过5年的摸索，最终提出基于面部中线、口角线、唇高低线、牙颌弓曲线（宽度、深度、曲度）、等10余个关键变量的指标体系，并根据这些指标采集患者的信息，几秒钟就能在参数化数据库中找到最适合当前患者的标准假牙模板。

最终，他们研发了中国首创、设计效率国际领先的全口义齿、可摘局部义齿人工智能设计软件。

发明点二：口腔医疗制品智能3D打印工艺装备

团队开发了3D打印自动化排版切片工艺软件，研制出3套口腔专用的单/双激光金属3D打印装备和物联网运维平台3D云，通过分类和模式识别算法优化姿态调整和支撑添加，对精度要求更高的关键局部结构做自动的特殊工艺设定，突破了金属3D打印悬垂面精度限制，实现设备总体打印精度持平、但关键局部打印精度优于国际同类设备水平的突破。

发明点三：仿生叠层氧化锆可切削材料

不同的氧化锆材料里，氧化钇含量不同，这会造成假牙烧结后的晶相不同，膨胀收缩比、力学性能等指标存在差异。团队将6种不同的氧化钇成分的氧化锆，按照一定结构压在一起，在每层间建立了一种双向梯度渗透的仿生界面，这个界面模仿的是天然牙齿的绞釉层，使得假牙在制造和烧结过程中，不会发生层间断裂和制造精度的下降。

1.维视全口义齿设计软件(CAD/CAM)

华天软件，以3D为核心的智能制造服务商，国产工业软件的先驱者与引领者。北京巴登，专注口腔医疗智能制造，提供医疗设备、软件、材料、培训平台等产品。

工业软件遇到医疗技术行家双方联合成立维视科技，打造智能牙科设计平台、一体化解决方案。

维 视 医 疗 信 息 科 技 （ 山 东 ） 有限公司 简称“维视科技”，成立于2019年11月，公司办公地址位于中国（山东）自由贸易试验区济南片区新泺大街奥盛大厦，是一家以齿科互联平台、齿科CAD软件开发为核心，整合齿科智能制造设备与材料一体化方案的高科技公司。公司80%员工是软件和临床技术开发团队，其中50%为研究生以上学历或高级工程师。

◆ 公司形成数字全口义齿、数字可摘局部义齿、三维飞讯、齿科互联平台等专业口腔数字化方案

◆ 坚持自主创新研发，拥有自主3D内核，专家模板智能匹配逆向算法

◆ 拥有“维视齿科数字化平台”、“全口义齿设计软件”等14项软件著作权

◆ 拥有20多项独家授权或自主发明的口腔专利技术

◆ 获得北京市2020年科学技术奖 技术发明一等奖

1.1.智能义齿CAD设计软件

中国第一套自主知识产权的活动义齿CAD设计软件，基于创新的“专家模板智能匹配逆向算法”和人工智能技术。

1.2连接医/技/患/设备的齿科互联平台

1.3定制齿科智能制造设备与材料

2.固易美™--数字化活动义齿专家

商标名称：固易美TM

◆ 自主创新品牌，全数字化解决方案

◆ 包括固易美™数字化全口义齿和数字化支架

◆ 固易美™数字化全口义齿学术名：功能易适数字全口义齿（Functionally Suitable Denture） ，核心技术专利授权自北京大学口腔医院

◆ 固易美™数字支架，核心专家数据库以及技术专利授权自四川大学华西口腔医院，北京大学口腔医院

◆ 专利独家授权运营企业：维视科技