近日，北京大學口腔醫(yī)學院劉曉強主任醫(yī)師團隊在《科學通報》發(fā)表了人工智能輔助口腔種植修復技術的革新與臨床應用的進展文章。文章首先詳細介紹了深度學習、卷積神經網(wǎng)絡等不同的AI技術在口腔種植修復的影像感知、智能規(guī)劃、手術執(zhí)行、預后預測等階段的應用（圖1），將以AI為基礎的新技術與傳統(tǒng)種植修復技術做了對比，得出了AI在種植修復的全流程均具備其獨特優(yōu)勢的結論。隨后對于 AI 在口腔種植修復中的局限性，創(chuàng)新性地提出了“智能口腔種植診療”概念框架，以提供AI在口腔種植修復中的理論依據(jù)和技術路徑。

圖1. 人工智能輔助口腔種植修復的現(xiàn)狀

在全球人口老齡化與生活質量需求提升的背景下，口腔種植修復已成為缺牙治療的首選方案。傳統(tǒng)種植修復依賴醫(yī)師經驗，存在手術精度有限、修復效果預測性不足以及并發(fā)癥風險較高等挑戰(zhàn)。如何實現(xiàn)精準、高效、可預測的種植修復，是口腔醫(yī)學領域面臨的重要課題。人工智能（artificial intelligence，AI）技術憑借其強大的數(shù)據(jù)處理、模式識別與決策優(yōu)化能力，正逐步融入口腔種植的各個環(huán)節(jié)，成為推動該領域發(fā)展的核心驅動力。

面對術前規(guī)劃依賴經驗、術中定位偏差及術后并發(fā)癥預警滯后等挑戰(zhàn)，AI技術通過深度學習、機器視覺與機器人技術的融合，實現(xiàn)了從診斷到執(zhí)行的全流程優(yōu)化。在術前階段，基于卷積神經網(wǎng)絡的錐形束計算機斷層掃描（cone beam computed tomography，CBCT）影像分析系統(tǒng)能夠自動識別缺牙區(qū)、量化骨密度并精準分割下頜管及上頜竇等關鍵解剖結構，并進行骨密度分級。在手術執(zhí)行過程中，機器人輔助種植系統(tǒng)在精度上顯著優(yōu)于傳統(tǒng)自由手操作，并縮短了手術時間，減輕了患者的術后不適；增強現(xiàn)實與混合現(xiàn)實技術進一步實現(xiàn)了虛擬規(guī)劃與真實術野的融合，提升了復雜術式的可視性與安全性。術后管理方面，多模態(tài)深度學習系統(tǒng)能夠整合臨床參數(shù)、影像特征及生物標志物，對種植體5年存留率的預測達到較高正確度。

當前AI在口腔種植中的應用仍面臨數(shù)據(jù)異構、算法泛化性不足和術中容錯機制有限等挑戰(zhàn)，文章創(chuàng)新性地提出“智能口腔種植生態(tài)診療系統(tǒng)”（圖2），該生態(tài)系統(tǒng)將從多模態(tài)數(shù)據(jù)融合、智能設計與可視化、術中實時導航、術后隨訪監(jiān)測、遠程醫(yī)療革新等方面構建。

圖2. 智能口腔種植診療概念框架

目前AI技術在種植修復領域的應用分散于各個獨立環(huán)節(jié)，而在該系統(tǒng)中，AI將實現(xiàn)多模態(tài)數(shù)據(jù)的融合：將影像學、臨床記錄、生物標志物、基因組學以及患者的生活方式等數(shù)據(jù)整合起來，突破當前依賴CBCT影像與臨床檢查的局限，構建全景式預測模型，在提升術前規(guī)劃與預后評估精度的同時，為個性化治療提供循證依據(jù)。具體到口腔種植修復的每個環(huán)節(jié)中，AI仍有很大的提升空間。目前AI主要作為被動分析工具，未來AI將成為主動設計的參與者。通過增強現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實技術，患者也可以沉浸式體驗不同種植方案對美學與功能的影響，推動治療決策從醫(yī)生主導向醫(yī)患共同決策轉型。在種植后的維護過程中，AI將整合多模態(tài)數(shù)據(jù)分析識別種植體周炎癥、牙槽骨吸收等早期病變；在日常生活中，依托輕量化設備實施采集數(shù)據(jù)，快速分析口腔健康狀態(tài)，提出護理指導和復診建議，推動隨訪從被動復查向主動健康管理轉型，保障種植修復長期穩(wěn)定。AI技術還可推動遠程醫(yī)療革新：患者上傳口腔影像與臨床數(shù)據(jù)后，AI系統(tǒng)自動生成分級診斷建議，輔助醫(yī)生動態(tài)調整方案，智能問答系統(tǒng)同步提供個性化健康指導，提高患者的自我管理能力。最終實現(xiàn)口腔種植修復向精準化、標準化和智能化方向的全面轉型。

北京大學口腔醫(yī)學院劉曉強主任醫(yī)師為該論文通訊作者，北京大學口腔醫(yī)學院本科生、四川大學華西口腔醫(yī)學院碩士生王怡萱為第一作者。論文得到海南省衛(wèi)生健康科技創(chuàng)新聯(lián)合項目(WSJK2025MS154)和北京市自然科學基金-海淀原始創(chuàng)新聯(lián)合基金(L222023)資助。

文章信息

王怡萱，劉曉強。人工智能輔助口腔種植修復的技術革新與臨床應用. 科學通報, 2025.

https://www.sciengine.com/doi/10.1360/CSB-2025-5072.

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