近日,吉林大学发布科技成果转化公示,拟通过协议定价的方式,将“面向口腔外科手术的牙齿影像智能分析系统及方法”相关专利授权给产业方使用,授权使用费为110万元,许可期限为两年。该专利的发明人为徐志民及其团队。
徐志民:主治医师就职于吉林大学口腔医院口腔颌面外科。他擅长拔除各类疑难阻生牙、处理拔牙后并发症;切除口腔粘液腺囊肿、色素痣;对大、小型颌骨囊肿进行个性化治疗;治疗腮腺良恶性肿瘤;治疗颌骨骨折;还熟练掌握显微外科技术,如血管吻合、神经吻合、制备各种软硬组织皮瓣等。此外,他还担任吉林省牙及牙槽外科专委会常委、吉林省牙及牙槽外科专委会学术秘书,以及中华口腔医学会牙及牙槽外科专委会会员。
该技术属于牙齿影像分析技术领域,其公开了一种面向口腔外科手术的牙齿影像智能分析系统及方法。此方法通过整合多尺度特征与空间上下文信息,致力于提升牙齿影像分析的准确性与鲁棒性,从而为口腔外科手术提供更为可靠的支持。
口腔外科手术的精准实施高度依赖对牙齿影像的精细分析。然而,现有技术在临床应用中存在诸多显著痛点,严重影响了诊疗效率与安全性。
牙齿及其周围组织的解剖结构复杂,个体差异明显。传统的影像分析大多依赖医生的主观经验判断,这不仅耗费时间和精力,还容易因人为误差导致诊断的一致性欠佳,难以精准捕捉细微病变与复杂结构之间的关系。
从技术层面来看,现有数字影像处理方法存在明显局限。
一方面,大多数技术着重于浅层特征提取,对深层语义信息的挖掘不够充分,致使病变定位模糊,无法满足口腔外科手术对于精准度的严格要求。另一方面,牙齿影像常常由于拍摄角度、设备分辨率等因素,出现边界模糊的问题。传统算法的抗干扰能力较弱,难以实现清晰的分割,给后续的手术规划造成阻碍。
此外,现有的系统缺乏对空间上下文信息的有效整合,在面对牙齿形态各异、组织相互交错的复杂场景时,特征提取不够充分,进一步降低了影像分析的鲁棒性和可靠性。
这些问题直接致使临床诊疗效率低下:医生需要耗费大量时间手动分析影像,从而延长了手术准备周期;依据模糊影像制定的手术方案容易出现偏差,增加了术中风险以及术后并发症的概率。对于口腔种植、正畸等对精准度要求极高的手术而言,现有的影像分析技术已难以满足临床需求,迫切需要一套智能化、高精度的一体化分析方案,以突破精准诊疗的核心瓶颈。
此次转化的“面向口腔外科手术的牙齿影像智能分析系统及方法”专利技术,其核心优势在于采用“多尺度特征深度挖掘 + 空间自适应智能强化”构建一体化解决方案,实现从特征提取到语义分割的全链条技术革新,彻底打破传统牙齿影像分析“精度低、鲁棒性差、依赖主观经验”的局限。
该技术率先在特征提取层面实现了颠覆性的突破,创新性地采用Swin Transformer骨干网络,同步获取牙齿影像浅层、中层、深层的多尺度特征图,打破了传统算法仅聚焦单一层次特征的局限。
浅层特征图用于捕捉边缘、颜色对比度等基础信息,中层特征图着重聚焦牙齿相对位置等抽象结构,深层特征图则提炼牙齿三维形态等高阶语义信息。这三层特征全面覆盖了影像的细节与全局结构,为精准分析奠定了数据基础。
同时,针对中层和深层特征图,设计了空间自适应模块。通过偏移量学习模块动态调整感受野位置,从而精准适配牙齿不规则的形态与复杂的边界;借助调制标量学习模块调节特征响应强度,突出关键解剖结构信息。经过双线性插值采样与按位置点乘处理后,形成空间强化特征图,大幅提升了模型对细节特征的敏感度与鲁棒性。
在边缘分割与特征融合环节,该技术构建了“精准检测 + 互补融合”的闭环体系,以攻克边界模糊这一难题。
其一,创新性地设计了边缘检测分支。将浅层特征图经过卷积层,聚焦边缘特征后,借助 Sigmoid 激活函数生成边缘特征掩码,再与浅层特征图按位置进行点乘,从而精准提取牙齿边缘信息特征图,有效弥补了传统算法在边缘分割方面不够清晰的缺陷。
其二,采用多维度特征融合策略。首先,通过跳跃连接层整合空间强化特征图与边缘信息特征图,形成初始融合特征图;接着,通过不同空洞率(3、5、1)的空洞卷积操作实现跨层结构分解,以中层特征为基准计算跨层几何特征响应,结合移位窗口与相对位置编码机制进行融合校正;最终,经上采样恢复分辨率,生成多尺度显著融合特征图,实现细节信息与语义信息的互补优化。
此外,该技术在临床实用性上具有“高适配性 + 强可靠性”的显著优势。
在适配性方面,它支持 CBCT 等口腔外科常用影像数据输入,能够兼容不同扫描参数、设备分辨率的影像数据,广泛适用于口腔种植、正畸、肿瘤切除等多种手术场景。
在准确性方面,分类层借助点卷积层捕捉细微的解剖特征,经过 Softmax 分类单元生成牙齿体素概率图,再通过阈值判断、连通成分分析与形态学操作转化为离散分割标签图,从而确保分割结果与真实解剖结构相符。
在效率方面,全流程自动化分析无需人工干预,极大地缩短了影像处理时间,为手术规划提供了高效的支持。
目前,针对口腔外科手术中存在的“影像分析精度不足、依赖主观经验、效率低下”等核心痛点,国内外医疗科技企业已围绕“AI智能算法、多模态数据融合、临床场景适配”这三大方向加快布局,借助技术创新推动口腔影像分析从“人工主导”迈向“智能精准”,以满足种植、正畸、外科手术等多场景的临床需求。
菲森科技所推出的“神农·云CT”配备了AI辅助诊断功能,借助AI驱动的金属伪影抑制技术生成高品质图像。同时,它采用18×20cm的大视野设计,能够精准捕捉牙齿及其周围的解剖结构,为后续的分析工作提供可靠的数据基础。
其配套的数智引擎DentalX™实现了数据云存储、远程阅片与AI辅助诊断的深度协作,可辅助医生迅速完成神经管识别、种植位点规划等任务。
登士柏西诺德的Primescan椅旁口内扫描仪集成了由AI驱动的三维重建技术,能够迅速获取高精度的口内数字模型,还可自动识别牙齿边缘、邻接关系以及咬合特征,为种植导板制作和修复体设计提供数据支撑。
其CEREC智能修复系统进一步融入了AI算法,能够实现牙齿形态的自动生成以及修复体的优化。相关产品已通过FDA、CE、NMPA等多个国家和地区的认证。
需留意的是,其CariVu龋齿检测设备是一款独立的手持式近红外成像工具,不与Primescan或AI诊断模块集成,主要用于早期龋齿的筛查。
朗视医疗(Landray)作为国产CBCT的代表性企业,专注于口腔影像设备与智能算法的深度融合。其Smart3D - X系列CBCT配备了自主研发的智能分割引擎,借助深度学习技术自动精准分割牙齿、颌骨及下牙槽神经,生成三维可视化模型,同时提供可疑病灶区域(如低密度影)的智能提示,辅助医生识别根尖周炎、颌骨囊肿等病变,适用于种植、正畸及外科手术规划。该产品已获得NMPA三类医疗器械认证。
AlignTechnology(隐适美母公司)将AI深度融入正畸全流程。其iTero口内扫描仪与ClinCheckPro软件平台相互协作,能够依据扫描数据自动生成个性化的牙齿移动模拟方案,供医生审核与调整。
该公司进一步推动了多模态数据融合,支持把iTero口扫数据与第三方CBCT影像、面部扫描信息整合起来,用于复杂病例(如埋伏牙、正颌手术)的综合评估。

















