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独家专访|一颗CAD/CAM牙冠背后,口腔修复制造方式的四十年演进

好的牙编辑部
2026-11-02

——《好的牙》专访Matts Andersson、赵铱民,重访口腔数字化四十余年

西安国际口腔医学博物馆有一条40米长的走廊。从百余年前的牙科椅,到当代口腔种植手术机器人,走完不过一分钟,人类口腔医学却为此走过了两个多世纪。

2026年10月17日,瑞典口腔数字化修复早期研究者、Procera创始人Matts Andersson先生来到西安,将九件早期修复体样件、加工部件及研究文献等藏品捐赠给博物馆,其中既有金属桥试样、早期钛基底冠,也有氧化锆桥、3D打印探索样件及其亲笔签名的博士论文。

Dr. Matts Andersson将九件早期藏品赠馆 图源:空军军医大学口腔医院
Dr. Matts Andersson将九件早期藏品赠馆 图源:空军军医大学口腔医院

参观时,Matts先生轻轻抚摸了当年那台Procera原型机。

“我从未想过,自己的机器有一天会进入这样一座著名的博物馆。那时候,我也不知道它会成为数字牙科的起点。”他在《好的牙》专访中说。

四十多年前,他从一颗钛冠的制造难题出发,探索个性化修复体的精密加工。此后,这项技术在Nobelpharma及其后来的Nobel Biocare(诺保科)体系中持续发展,逐渐形成服务全球市场的数字化修复体系。

而珍藏这段历史的西安国际口腔医学博物馆,由中国工程院院士赵铱民历经多年推动建设。这位长期从事口腔颌面缺损修复与功能重建的医学家,同样亲历了中国口腔医学的技术变革。

1978年,Matts Andersson从瑞典哥德堡大学获得牙医学位。当时,口腔修复体的制作仍高度依赖手工技艺,牙冠的加工精度,很大程度上取决于牙科技师的经验。

求学期间,Per-Ingvar Brånemark关于钛与活体组织相互作用的研究引起了他的兴趣。“材料与活体组织之间的相互作用,让我着迷。”Matts先生回忆说。

钛具有良好的生物相容性,但要把它加工成形态复杂、尺寸精确的牙冠,传统牙科精密铸造工艺在加工此类修复体时存在局限。于是他把目光转向工业领域。

“我所做的,其实就是看看工业界如何制造复杂的形状。”

他与工具制造者Morgan Andersson合作,尝试把机械仿形与电火花加工技术引入牙冠制作。一件1982年制作的切削金属桥试样,也随此次捐赠来到西安。1983年,这项高精度、可重复的个性化加工技术成为Procera发展的重要起点。1985年,Matts先生创立Procera公司,最初的生产设施设在一处改装车库中。

Procera官方资料中的历史照片。图片来源:Nobel Biocare。
Procera官方资料中的历史照片。图片来源:Nobel Biocare。

回头看,Procera这条数字化修复技术路线,起步时解决的还不是计算机问题。Matts先生先要找到一种办法,让形态各异的牙冠能够通过机器加工;后来,随着计算机辅助设计与制造技术发展,早期的机械加工方法才逐步演进为数字化制造。

机器能制造牙冠,是否就意味着新方法可靠?在《好的牙》问及早期研发时,Matts先生谈到一个细节。

“研究一种新技术时,你很容易误导自己。”

一位经验丰富的同行参与了十颗早期牙冠的制作,并给出积极反馈。Matts先生仍寻求大学研究人员合作,开展正式的临床研究。

1989年,《Acta Odontologica Scandinavica》发表了相关成果。研究人员为149名患者制作205颗钛冠,一年后对其中137名患者的192颗牙冠进行了随访。研究获得具有前景的初期结果,也记录了部分修复体需要更换等问题。

1989年这份研究发表时,Procera已经走出了最初的车库。

从Procera到全球数字化修复体系

1987年底,Nobelpharma收购Procera。这项起步于改装车库的制造技术,进入更大规模的研发与产业化阶段。此后,Matts先生长期参与Procera及Nobel Biocare的研发工作,曾担任首席科学家等职务。

随着计算机辅助设计与制造技术发展,Procera逐步由早期机械加工走向数字化制造,修复材料也从钛扩展至陶瓷。

陶瓷为修复体提供了另一种美学选择,却带来了烧结收缩等新的制造难题。1993年,Matts先生与Agneta Odén发表有关高纯氧化铝全瓷冠的研究,记录了利用致密烧结陶瓷制作精密修复体的技术探索。

材料与工艺不断更新,生产方式也发生变化。

修复体加工近景。图片来源:Nobel Biocare官网
修复体加工近景。图片来源:Nobel Biocare官网

Matts先生在专访中回忆,Procera曾在瑞典斯德哥尔摩集中制造,后来又发展至美国新泽西州Mahwah等生产设施。谈及多年研发与制造经验,他特别强调质量控制。

Procera制造设施外观。图片来源:Nobel Biocare官网
Procera制造设施外观。图片来源:Nobel Biocare官网

“我们必须对加工过程保持非常严格的控制。这已经成为我们文化的一部分。”

标准化工业制造可以反复生产同一种零件,牙科修复却几乎每一件都不相同:患者的口腔条件、修复空间和功能需求各异,医生与技师必须分别设计。Procera长期建设的集中制造体系,正是要让这些不同的设计得到稳定、可检验的加工质量。

据企业公开资料,如今的Procera累计生产修复体超过500万件,服务覆盖60多个国家和地区;其质量控制体系对出厂修复体逐件检验,部分制造尺寸公差指标可低至±5微米。这里的公差指工业制造指标,并非患者口内的实际就位误差。

Procera工业质量控制中的尺寸检测近景。图片来源:Nobel Biocare官网
Procera工业质量控制中的尺寸检测近景。图片来源:Nobel Biocare官网

这一能力也被用于更复杂的种植修复。以种植前牙为例,植体的方向未必与理想牙冠外形一致。如果螺丝通道开口落在显眼的唇侧,医生便要在固位方式与美学要求之间权衡。Procera部分产品采用0°至25°的成角螺丝通道(ASC)设计,为调整开口位置提供空间;部分氧化锆产品还采用无需额外粘接钛基底的结构,减少相应粘接环节。

如今,其产品线覆盖个性化钛基台、个性化氧化锆基台与种植冠桥(按企业境内注册证信息,其个性化氧化锆基台用于前牙区单牙缺失后的种植修复;种植冠桥可修整成2至14单元牙科修复体,用于牙列缺失或缺损的固定修复),并支持与exocad、3Shape及DTX Studio等软件衔接。医生与技师根据临床需要完成个性化设计,专业制造设施则负责精密加工与质量检验。

相关临床研究也留下了长期观察记录。2023年,《The Journal of Prosthetic Dentistry》发表的一项多中心回顾性研究,对98名患者使用的111件NobelProcera氧化锆种植体支持式固定修复体进行分析,该研究报告中,修复体平均随访7.2年的存留率为98.2%,且研究样本中未观察到氧化锆框架断裂。

*该结果限于该研究样本,不代表全部产品在各类临床条件下的表现;作为回顾性研究,其结论亦受样本与中心条件限制,不能等同于其他机构或人群的预期表现。

四十多年前,Matts先生尝试解决的是一颗钛冠如何被准确制造。此后,Nobel Biocare通过持续研发、材料创新及工业化建设,将这项早期探索发展为覆盖多种临床修复需求的数字化制造体系。

制造技术不断更新,当年那些令人兴奋的早期设备,也逐渐退出生产现场。

Matts先生此次带到西安的,正是这段历史留下的实物。

西安国际口腔医学博物馆收藏的Procera牙冠雕刻原型机
西安国际口腔医学博物馆收藏的Procera牙冠雕刻原型机

一本由实物连接起来的行业书

赵铱民院士最初萌生建设口腔医学博物馆的想法,竟然是因为学生不爱听医学史。

1991年留校任教后,他承担口腔医学史课程教学,发现单靠书本和图片,难以调动学生的兴趣。于是,他开始收集老教具、旧器械,把它们带进课堂。随着藏品逐渐丰富,2000年以后,建设博物馆的想法慢慢形成。

“每一个行业都有自己的历史,也有自己的记忆。”赵铱民院士向《好的牙》说。

赵铱民接受《好的牙》采访,讲述国际口腔医学博物馆的建设缘起。
赵铱民接受《好的牙》采访,讲述国际口腔医学博物馆的建设缘起。

在此之前,他已长期投身口腔颌面缺损修复与功能重建研究。

颌面缺损修复不仅关乎外观,还涉及咀嚼等重要功能的恢复。赵铱民院士及其团队在颜面缺损仿真修复、颌骨缺损后功能重建等领域开展了长期研究,为中国颌面赝复学科建设作出了重要贡献。2021年,他当选中国工程院院士。

多年的医学研究与教学经历,也让他更加重视前人留下的技术遗产。

在阅读国外口腔医学史料时,赵铱民院士发现,中国古代在口腔医学领域的创造和贡献,往往没有得到充分记录。他希望通过博物馆保存这些历史,也把世界不同国家、不同文化背景下的牙科技术成果汇集起来。

“一本由实物连接起来的书。”这是他对博物馆的形容。

“为世界建馆,为中华立碑,为口腔书史,为民众启智。”十六个字,道出了他的建馆初衷。

西安国际口腔医学博物馆中“过去之角”
西安国际口腔医学博物馆中“过去之角”

这座博物馆还设有Brånemark纪念展区,保存着与这位现代种植医学先驱有关的历史实物。当年启发Matts先生研究钛材料的学者,其历史遗存已在这里获得保存。四十多年后,Matts先生又将自己的早期研究实物带到了西安。

馆内展示的布伦马克相关研究实物,包括骨结合实验器械等。据现场展签。
馆内展示的布伦马克相关研究实物,包括骨结合实验器械等。据现场展签。

参观过程中,赵铱民院士与Matts先生在多处记录技术突破的展品前驻足,细数口腔医学一路走来的变化。到了牙科教育展区,两人又谈了许久。

“我很高兴博物馆能够保存这些东西,否则,这些记忆就会消失。”Matts先生对《好的牙》说。

他还希望未来有更多瑞典牙医来到这里,在了解本国技术历史的同时,与中国同行交流,认识口腔医学正在发生的新变化。

历史之外,还有新的问题

赵铱民院士收藏着口腔医学的过去,却始终关注新技术带来的变化。

在《好的牙》专访中,他回忆起20世纪70年代末、80年代初接受口腔医学教育的经历。当时,医生和技师的大量工作依靠手工完成,劳动繁重,精度与效率也受到技术条件限制。

如今,数字化已经从修复体设计与制造,逐渐进入检查诊断、治疗规划、临床操作和长期随访。

“对口腔医学来说,数字化、智慧化这个发展进程,将是一个主要的发展方向。”赵铱民院士说。

赵铱民接受《好的牙》采访,谈口腔医学数字化发展。
赵铱民接受《好的牙》采访,谈口腔医学数字化发展。

他尤其关注数字化如何改变诊疗流程。

以传统固定修复为例,医生通常先完成牙体预备,再根据预备后的牙齿形态制作牙冠。赵铱民院士在采访中介绍,其团队正在探索先设计理想牙冠,再利用相应数据分别指导牙冠制造和牙体预备的新方法。

“现在不再以模型为准了,是以我们的设计为准。”他说。

这项仍在探索中的方法,把一个熟悉的先后顺序重新摆上了讨论桌:能否先确定理想的修复结果,再由设计数据指导制作和临床操作?

四十多年前,Matts先生想的是如何按照患者的牙齿形态,把修复体准确加工出来;今天,赵铱民院士所谈的探索,则试图让预先完成的修复设计进一步参与临床操作。两人的技术路径并不相同,却都在重新审视口腔修复中习以为常的做法。

这也让赵铱民院士想到一个现实问题:一些医生和技师已经掌握成熟的传统技能,为什么还要重新学习?他认为,经验固然珍贵,却不应成为拒绝新方法的理由。

“数字化技术代表的是方向,代表的是未来。”

尾声

在专访中,Matts先生谈起此次中国之行。故友重逢,走进博物馆,也让他想起那些曾经并肩探索、如今已经离世的同行。回望四十多年的技术生涯,年过古稀的他忽然生出感慨:

“真希望自己能再回到三十岁。还有那么多有趣的事情可以做。”

当年从一颗钛冠开始的探索,已发展为服务全球市场的数字化修复体系;最初的机器,也成为博物馆珍藏的历史。

赵铱民院士则特意通过《好的牙》向年轻一代寄语:“始终保持学习的热情,不断地学习和接受新的东西。”

想来,各行各业大抵如此:一代人的突破,成为下一代人的起点。而那些尚未实现的想法,仍值得人们满怀热情地继续探索。

祝各位探索愉快。

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