​获5000万美元成长基金，这款二氧化碳激光口腔治疗仪提供无痛无血的舒适化治疗方案【海外案例】

世界卫生组织2022年发布的《全球口腔卫生状况报告》显示，全球有35亿人患有口腔疾病，这占了全球总人口的近半数。然而孤独的牙科椅以及刺眼的强光已成为每位看牙患者噩梦的开始，并且这种负面影响已经发展成为一种疾病——牙科焦虑症（dental anxiety，DA）。

因此，如何加快推进口腔的舒适化治疗已经成为市场以及牙医尤为看重的部分。美国创新牙科设备公司Convergent Dental（以下简称Convergent）的一项突破性二氧化碳激光治疗仪——Solea^®正在为全球牙科医患改善牙科焦虑症。

Solea^®口腔激光治疗仪

图源：Convergent Dental官网

Convergent Dental成立于2011年。据Crunchbase官网数据显示，截至2021年C轮融资，Convergent共获投资1.12亿美元。今年4月Convergent与Trinity Capital签订了一项4000万美元的贷款协议（Credit Facility）。此外，Convergent还获得了由现有投资者Arboretum Ventures、Gund Investment和LLC牵头的1000万美元股权融资。

Convergent Dental融资历史

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在多轮的融资以及加州大学牙科学院研究的支持下，2013年Solea^®在获得FDA批准后正式注册上市，目前该设备已迭代至第三代。Convergent前CEO兼创始人Michael Cataldo称，Solea^®上市后公司2013年到2016年的收入增长了近20倍。

早在20世纪60年代，激光就已经在口腔医学领域的应用。相较于早期和现有激光治疗设备，Convergent研发的二氧化碳激光口腔治疗仪Solea®有何独到之处能获得市场长期青睐呢？

1905年爱因斯坦提出光子假说并成功解释了光电效应，自此揭开了激光（LASER）的神秘面纱。如今，激光的临床应用已有超过六十年的历史，目前仅用于口腔科的激光就有十几种。

不同种类激光的波长不同，而靶组织中的不同成分对于不同波长的激光的能量吸收效率也不同。这就造成了搭载不同激光的医疗设备的应用范围差异。其中牙科临床中最常见的激光主要有半导体激光、钕激光、铒激光以及Solea^®使用的二氧化碳激光。

半导体激光具有效率高且能量低的特点，主要用于牙周治疗、口腔黏膜病等口腔软组织治疗；钕激光的组织表面吸收量较小、穿透深度较深，不利于在牙科中应用；铒激光与二氧化碳激光作用方式相似，但铒激光在去除牙釉质时的效率较低。二氧化碳激光属于中红外线。由于其波长的特殊性，二氧化碳激光能够被人体的水分子吸收，从而使靶组织发生变化。

二氧化碳激光光束聚焦后可形成密度高度集中的光斑，而光斑处的高温和高压对靶组织具有切割和气化作用，适合于精细化切割治疗。二氧化碳激光的主流波长为10.6μm，只能用于软组织治疗。而Solea^®采用了独特的9.3μm波长的二氧化碳激光，能同时应用于软组织和骨组织。

Solea^®使用的9.3μm波长接近于羟基磷灰石的峰值吸收波长，而羟基磷灰石则是牙釉质的主要成分。因此对于骨组织而言，Solea^®的工作原理并不是用二氧化碳激光慢慢地切割牙齿，而是将牙釉质“蒸发”。

Solea^®

图源：Convergent Dental官网

Solea^®的二氧化碳激光应用广泛，无论是治疗乳牙龋齿、修复更换牙体，还是进行软组织或骨组织的手术等，牙医都能借助Solea^®的帮助从任一角度、高效地在口腔中进行任何组织的治疗。

为了进一步提升激光光束的使用精度，Convergent还为Solea^®配备了一款由计算机控制的光束传输系统——Galvos（激光振镜）。通过对牙科手机内镜子每秒数万次的高频控制，Galvos能将光束精确且快速地引导到靶组织上。

 Galvos

图源：Convergent Dental官网

Galvos不仅提高了能量的输送效率，并且还提升了医生对光束的控制能力。这也是为什么Solea^®能精准且高效地进行无麻醉牙科治疗的关键。

无痛是临床治疗的发展趋势之一，但目前牙科的各项诊疗几乎都离不开预先的麻醉手术。当麻药又尖又细的针头插入患者牙龈时，虽然疼痛会随着药效暂时消失，但恐惧却会蔓延至手术结束后的很久。

因此，如何减少手术中的麻醉乃至出血、缝合等传统治疗环节是牙科舒适化治疗的重要提升方向。

Solea^®为患者治疗时牙机不会发生振动，更不会有嗡嗡的电钻声，极大地改善了患者的手术体验。并且由于二氧化碳激光对水有良好的吸收作用，因此Solea^®能最大限度地减少软组织切割产生的热量。Solea^®在切割硬骨组织时，手机端部也会有水雾喷出，实时为手术降温。

Solea®手机

图源：Convergent Dental官网

水和牙釉质对激光的高吸收导致每个二氧化碳激光的脉冲穿透都很浅，并且Solea^®每秒可输送数万个脉冲信号，高重复率的脉冲实际上是在振动靶组织而不是切割。这种光斑“轻敲”靶组织的工作模式可以抑制神经元的活动，从而阻断了大脑痛觉控制器，消除患者疼痛。

二氧化碳激光在切割组织的同时会在软组织表面形成碳化的止血层，并且Solea^®只是用足够的热量来关闭血管，而不是烧焦组织，伤口也不需要进一步的缝合与止痛，所以患者可在单次的牙科预约中做多个项目的治疗，并且也不会出现术后口腔麻木，进食困难的恢复期。

Convergent在Solea^®的上市前1000份的临床测试中获得了良好反馈。其中100%的患者表示Solea^®明显比钻头安静；99.2%的手术未使用麻醉且未造成患者不适；98%的患者表示使用Solea^®治疗时几乎没有感觉。

Solea^®搭载了计算机辅助规划（CAP，computer aided planning）对二氧化碳激光进行智能化及个性化的控制。该智能系统可以通过按键控制二氧化碳激光的光束能量，进而控制打在靶组织上的光斑尺寸，防止光束发生聚焦和散焦等不利情况影响手术效率与治疗效果。医生仅需在选择主机上所需的光斑尺寸，计算机便可自动完成其余的工作。

Solea^®计算机辅助系统

图源：Convergent Dental官网

Solea^®的计算机辅助规划系统还可以通过操控Galvos激光振镜来分配光束，切割精度从0.25mm—1.25mm不等。牙医可提前在智能系统中预定义所需的切割直径，手术时只需点击屏幕上各种直径的切割图像，激光束就可以自动在靶组织上生成与传统钻头几乎完全相同的切割图案。

在提升治疗速度、精度和便捷性的同时，Solea^®也配合牙医以往的使用习惯，搭配了与传统手机配置相似的变速脚踏板。当牙医手持工具时，他可以通过脚踩的动作来调整激光的脉冲速率。Convergent还为牙医提供为期一天的培训服务，并且还会有专业的服务工程师现场帮助牙医快速上手新设备，并在Solea^®的全生命周期内提供持续的技术支持。

Solea^®变速脚踏板

图源：Convergent Dental官网

据Convergent官网获悉，自2013年获得FDA批准上市以来，Solea^®获得了多个奖项，包括弗若斯特沙利文咨询公司创设的2014年技术创新奖以及有科技界奥斯卡之称的爱迪生奖的2016年金奖等。

Solea^®已在超十万例的牙科手术中成功应用，并且服务了超1000名普通牙医、儿科牙医、牙周病医生和口腔外科医生。Solea^®正在为不同年龄段的患者提供全组织的舒适化治疗方案。

除了上述应用场景，Convergent近年来也在积极地推进Solea^®对其他疾病的治疗应用，如生活中普遍的打鼾问题，也称为阻塞睡眠呼吸暂停（OSA）。

打鼾是由于当鼻腔、咽腔等上呼吸道里的气体流通发生障碍引发的口腔呼吸。当空气流过松弛的软腭组织时，软腭可能发生的颤动引起打鼾。对此，Solea^®Sleep采用非手术的无痛治疗方案，使用超低能量的二氧化碳激光来收紧和硬化软腭中的胶原蛋白，减少打鼾时软腭的振动。

用于OSA治疗的专用手机

图源：Convergent Dental官网

Solea^®Sleep在不会影响浅表组织层的前提下，将激光能量有效地输送到含有高浓度胶原蛋白的深层组织层。通过破坏患者软腭组织层中胶原纤维的交联，使胶原纤维收缩，进而增强软腭的硬度。Solea^®Sleep能快速地在5分钟完成治疗，缓解大多数OSA的患者症状。

激光破坏软腭组织层中胶原纤维的连接

图源：Convergent Dental官网

Omaha激光牙科的牙医Anthony Bolamperti称Solea^®Sleep能在单次5分钟的治疗中轻轻收紧软腭组织，减少导致患者打鼾和睡眠中断的软腭振动。其治疗效果相当于三到四次、每次半个小时的传统治疗。