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本周,美国隐形矫正器制造商 smiledirectclub 宣布将在其美国工厂中部署49台hp jet fusion 3d打印系统,这些3d打印设备被用于批量定制化生产压制隐形矫正器用的牙模。根据惠普(hp)官方提供的数据,这些3d打印机在全天候运行的情况下,每天将生产超过5万个牙模, 在未来12个月内将能够生产近2000万个牙模。

这一数据为3d打印技术在口腔正畸领域实现产业化应用释放出了积极的信号。

隐形矫正器生产对3d打印技术具有刚性需求,这是由于每位患者在矫正周期内都需要佩戴多套矫正器,每位患者佩戴的矫形器都是定制化的,并且在矫正期间每位患者都需要更换多套矫正器,而每一个矫正器制造的背后都需要一个相对应的定制化牙模,只有3d打印技术才能够实现这些定制化牙模的规模化生产。

随着头部隐形矫正品牌隐适美(invisalign)大量专利的到期以及市场对于隐形矫正治疗接受度的逐渐提升,国内外陆续出现了多家企业进入了隐形矫正的赛道,其中既有通过收购进入到该领域的口腔巨头企业,也有初创企业。有数据显示,2017-2018年国内获得医疗器械注册证的隐形矫正产品就超过了20个。

在口腔正畸企业“抢夺”隐形矫正市场这块蛋糕的同时,为3d打印技术带来了机遇。本期,3d科学谷对隐形矫正市场发展现状,国内外典型隐形矫正器品牌做了梳理,并透过这些应用端的信息与谷友共同感受3d打印技术在隐形正畸市场所迎来的机遇与挑战。

数字化正畸技术

口腔正畸是一种牙科治疗方法,用于改善排列, 外观,突出,拥挤或弯曲的牙齿的改善,并纠正与牙齿咬合相关的问题。2016年全球口腔正畸市场价值为14.93亿美元,预计到2023年将达到25.97亿美元,2017年至2023年的复合年增长率为8.2%[1]。

有统计显示,我国牙颌畸形的发病率在30%-50%,长沙的一项统计显示18岁以上就诊成人牙颌畸形发病率达到73%,但是正规治疗率只有15.4%[2]。这些数据一方面显示了国人对正畸治疗的接受度不足,但一方面也表明我国正畸市场存在很大潜力。根据汉瑞(henryschein)统计数据显示,我国2019年口腔正畸病例的人数预计达到260万例左右,增长幅度约为12.4%。

近些年来,隐形正畸牙套凭借着近乎透明的外观和便携易戴的特性,已经渐渐获取了消费者和正畸医生们的青睐。

头部品牌隐适美

作为隐形矫正器的开创者,迄今为止,全球已经有500万以上用户接受过隐适美治疗。通过大量案例与丰富的治疗经验,隐适美在隐形正畸方面有着独特的优势,也有很多的专利保护。优势主要体现在四个方面:

图片:隐适美的隐形矫正器

- 材料科学,拥有隐形矫正器制造的专有材料smart track;

- 软件,用于预测牙齿的移动方向;

- 生物力学科学,在正畸时牙医需要了解牙齿的移动方向,移动速度,每副矫正器佩戴后牙齿的移动位置等,从而保证牙齿以正确的方式受力;

- 3d打印,隐适美每天生产几十万个定制矫正器,每个矫正器由对应的3d打印牙模制成,这些定制化牙模通过itero口腔扫描仪获取的口腔数据和正畸软件设计而来,并通过3d打印设备进行批量定制生产。

根据动脉网的不完全统计,仅美国,目前有约30家企业准备或者已经进入隐形正畸领域,包括巨头如henry schien、3m、straumann、dentsply sirona等,以及初创企业ortho clear、smile direct club、candid等。根据3d科学谷的市场观察,面对激烈的市场竞争,隐适美从推进数字化医疗、提供本地化服务以及资本运作三个方向上持续加强其市场竞争力。

在数字化解决方案的整合中,隐适美从口腔数据的源头抓起,通过口腔扫描仪替代了实体牙印模,以在线方式开展治疗方案设计以及和患者-牙医协作,并能确保牙列恢复准确性和牙套的贴合度。在本地化服务方面,2018年5月,制造隐适美的align technology公司宣布,继哥斯达黎加首都圣何塞和中国成都之后,他们在德国科隆设立了全球第三家隐适美治疗设计方案中心。

align technology公司在发展历程中,还通过收购和投资的方式面对来自初创企业的竞争,比如align花费2000万美元全资收购了ortho clear,向smile direct club 注资4670万美元,拿下了该公司17%的股份和一个董事席位。

口腔巨头与隐形矫正企业的整合

全球第二大隐形矫正品牌clearcorrect,拥有自有专利的隐形矫正器制造材料-zendura。在2009年,clearcorrect的隐形矫正器获得了医疗器械注册证。2015年,clearcorrect 已经100%通过3d打印设备生产矫正器制造所需的牙模。

2017年8月,著名口腔企业士卓曼集团(straumann)以1.5亿美元价格全资收购clearcorrect,并通过控股西班牙隐形矫正品牌geniova以及全资收购齿科数字化解决方案提供商dental wing,正式进入齿科数字化正畸的领域。

除此之外,几大口腔器械巨头都加入到了隐形矫正器的“队伍”当中。比如说在2018年,3m口腔护理公司宣布推出clarity 隐形正畸系统品牌,同时还展示了3m 口腔护理门户(oral care portal)和ulab软件,标志着3m正式进入隐形正畸市场。3m 口腔护理门户还与由3m公司的合作伙伴ulab systems打造的自动化治疗方案制定软件完成了高度整合。ulab systems是一家专精牙科数字医疗的公司,3m除了拿下了ulab systems在软件上的独家授权,还对该公司进行了战略投资,表明了3m在口腔数字医疗上的决心。

图片:ulab 软件的优势:直观的界面、支持治疗中灵活修改,自学习算法

3m 的合作伙伴ulab systems 所提供的数字化正畸软件,在矫正方案规划和矫正器设计方面可圈可点。其软件旨在实现椅旁治疗计划和透明正畸矫治器的当日制造。正畸医生可以通过ulab软件将患者的口内3d数字扫描数据导入软件,确定患者所需的正畸治疗。然后,使用ulab软件规划牙齿移动和治疗计划。据称,这个过程只需要10分钟。ulab软件能够与carbon、stratasys、formlabs、envisiontec等很多品牌的3d打印设备对接,输出stl 文件。通过这些数字化技术,牙科诊所能够在诊所内快速制造定制化隐形矫正器。

快速发展的中国矫正器企业

中国的隐形矫正市场也呈现出了快速发展的趋势。业内人士预测,未来几年内,隐形正畸或将出现爆发性增长,预计到2020年,我国每年新增的隐形矫治患者将会超过20万。

相对于传统的托槽钢丝矫正,隐形矫正器因其美观、佩戴舒适、方便等优势越来越受到人们喜爱。在市场需求的推动下,国内涌现出一批优秀的隐形矫正器品牌。国内企业中,北京时代天使于2003率先推出自主研发的隐形矫正器,是国内份额最大的企业。此外,上海正雅齿科、西安恒惠在该领域实力也较强。近年来,隐形矫正市场中出现的品牌陆续增多,如dentosmile、缔佳医疗器械(美立刻)、美加易等。

图片:联泰科技sla 3d打印机制造的矫正器牙模,来源:联泰科技。

隐形矫正器市场的发展,为国内3d打印企业提供了产业化落地的机遇。联泰科技、普利生等老牌光聚合3d打印机制造企业,为隐形矫正器牙模生产打造了批量生产解决方案。

图片:黑格科技医用级树脂3d打印的牙模,以及德国dreve膜片材料制造的矫正器,来源:黑格科技。

后起之秀黑格科技从口腔扫描、设计、医用级3d打印材料和工业级高精度3d打印设备几个方面,向隐形矫正器制造发力,不仅如此,黑格科技旗下的德雅医疗推出了自有的隐形矫正器品牌-舒迈灵。黑格科技通过与国际口腔企业合作的方式打造数字化正畸技术,例如与德国detax共同研发牙模生产所用的医用级正畸3d打印材料,并使用德国知名牙科器械制造商dreve的专用膜片材料制造矫形器;采用丹麦3shape的口腔扫描仪和排牙软件,设计精准的隐形矫正方案。

与国际头部企业相比,国内品牌价格更低,本土化的服务更加灵活快捷。但在3d科学谷看来,在隐形正畸市场上立足的根本还在于拥有过硬的矫正技术,隐形正畸对智能算法、膜片材料等方面的要求非常高,因此在矫治过程中容易出现误差、不贴合导致重启的几率非常高,能够驾驭好这些核心技术的矫正器品牌将获得广阔的成长空间。

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