近日,四川大学发布科技成果转化公示,学校通过专利权转让和专利申请权转让方式,拟将“基于人工智能的牙列匹配及颌骨分割方法、系统及介质”等相关专利技术群进行转让,转让费用合计人民币1150万元。该专利技术发明人为罗恩及其团队。

图片来自四川大学官网
这套口腔颅颌面外科技术包,先通过人工智能实现牙列自动匹配与颌骨精准分割,为手术设计提供精准数字化模型,再定制PEEK材料颌骨固定与形态填充体,实现骨块固定和骨形态填充一体化,整体让正颌手术更智能、精准、高效。
口腔颅颌面畸形矫正等骨切开移动手术是治疗牙颌面畸形、改善面部形态的核心手段,手术的精准性、高效性与术后修复效果直接关系到患者的治疗体验与面部美观度。
然而,当前临床口腔颅颌面外科手术场景中,传统诊疗与修复方式的固有缺陷导致痛点集中爆发:术前手术设计的颌骨分割、牙列匹配环节完全依赖临床医师手动操作,缺乏智能化自动化技术支撑,术后骨块固定与形态修复则采用钛板钛钉传统材料,配套方案单一,使得口腔颅颌面外科手术受人工操作与材料特性限制极大。
这类场景对医护人员与患者均带来多重挑战:对于患者而言,传统钛板钛钉固定存在生物相容性短板,易引发金属过敏、炎症等不良反应,且金属材料会在影像学检查中产生伪影,干扰术后恢复评估;同时骨切开移动手术后常存在骨形态不良、面部饱满度欠佳等问题,需额外开展填充手术,不仅延长治疗周期,还增加手术创伤与风险,甚至可能因二次手术影响面部修复效果。
对于医护人员来说,术前手动完成颌骨分割与牙列匹配流程繁杂、重复性劳动占比高,平均耗时达40分钟,不仅工作强度大,还占用了手术方案优化、术前评估等关键操作的时间,造成医疗资源浪费;尤其在复杂牙颌面畸形病例诊疗中,手动操作的精准度易受人为因素影响,难以保证模型重建与手术设计的一致性,制约手术精准实施;而术后钛板钛钉的固定操作与后续额外填充手术的规划,也进一步增加了医护人员的工作负荷,降低整体诊疗效率。
目前主流的口腔颅颌面外科手术解决方案仍以“手动术前设计+钛金属固定”为主,部分医院尝试引入简单的计算机建模软件辅助设计,但仅能实现基础模型重建,无法完成自动牙列匹配与颌骨分割,仍需大量人工干预;少数采用新型材料的修复方案则缺乏个性化定制设计,难以适配不同患者的骨形态特征,且无法同时实现骨块固定与形态填充的双重效果,需搭配其他填充材料使用,操作繁琐。
此外,现有方案普遍缺乏“术前精准设计-术中个性化修复-术后便捷评估”的一体化解决方案,术前设计与术中操作的衔接性差,修复体与患者骨组织的贴合度不足,且术后因材料或操作问题,易出现应力遮挡、骨形态恢复不佳等情况,增加术后并发症风险。这些痛点使得市场迫切需要一套集“智能术前设计+个性化材料修复+一体化手术实施”的口腔颅颌面外科解决方案,填补传统方案在“高效+精准+多功能修复”上的空白,破解口腔颅颌面外科手术的核心难题。
这套口腔颅颌面外科智能数字化技术包,以AI算法与个性化材料创新为核心,针对性破解传统诊疗“手动低效、修复单一、评估受阻”的行业痛点,展现出“智能高效、精准多功能、生物兼容适配性强”三大核心优势,为牙颌面畸形矫正等手术提供更优质的一体化解决方案。
AI智能自动化,解放人力提效提质。技术依托自研算法构建智能化牙列匹配与颌骨分割体系,通过约束运动下的目标函数求解,实现数字化牙列模型与颅骨模型的自动精准匹配,结合阈值重建、精定位与表面法向特征裁剪,完成颌骨髁突的自动化分割,将原本平均40分钟的手动操作缩短至2分钟,彻底摆脱对医师手动操作的依赖。
这一过程不仅大幅降低医护人员的工作负荷,让医师能专注于手术方案优化、术中精准操作等核心工作,更避免了人工操作的人为误差,保证术前模型重建与手术设计的一致性,提升手术整体精准度与诊疗效率,适配骨性Ⅱ类、Ⅲ类及不对称畸形等多种复杂病例。
个性化定制设计,实现固定填充一体化。技术以患者手术区骨形态三维CT影像数据为基础,通过三次精细化设计与布尔运算、边缘修整等工艺,结合3D打印技术制作PEEK材料填充体与定位导板,填充体与患者骨组织高度贴合,定位导板的切骨线与定位孔可实现术中精准切割与标记。
与传统钛金属固定材料仅能实现骨块固定不同,定制化PEEK填充体可在同场手术中同时完成骨切开移动后的骨块固定与骨形态填充,无需额外开展填充手术,大幅简化手术流程、减少手术创伤与风险,同时精准填补骨形态缺损区域,改善患者面部饱满度,提升术后面部轮廓美学效果。
PEEK材料优异性,适配临床全流程需求。填充体采用聚醚醚酮(PEEK)材料制作,其具备优异的生物相容性,不会引发金属过敏、炎症等不良反应,从根源上解决了传统钛板钛钉的生物相容性短板;同时材料弹性模量接近人类骨骼,能有效减少应力遮挡现象,更贴合人体生理结构,降低术后并发症风险。
此外,PEEK材料在影像学检查中无金属伪影,不干扰术后CT、X光等影像学评估,方便医师实时掌握患者骨组织恢复情况;配套制作的定位导板与填充体经消毒灭菌后即可临床使用,且技术可灵活适配上颌骨、颏骨部等不同手术区域,结合FreeForm Modeling Plus与CAD软件的灵活建模,能根据患者个体差异实现全个性化定制,临床适配性与通用性极强。
当前口腔颅颌面外科数字化修复市场已形成“AI辅助设计+个性化材料修复”的核心发展格局,国内外企业与科研机构围绕“效率提升、精准适配、功能一体化”核心需求展开布局,产品在算法智能化、材料兼容性、临床适配性上呈现差异化竞争,其中AI自动化与3D打印个性化是主流研发方向。
福建中科康钛材料科技有限公司 “患者匹配式增材制造颌面假体”,作为全国首个获批上市的激光 3D 打印颌面骨缺损修复体,核心优势在于个性化解剖适配与手术效率提升福建省药品监督管理局。产品通过选区激光融化(SLM)技术,基于患者颌面骨解剖数据进行三维重建与软件设计,可完整匹配患者骨骼外形,避免传统修复体术前预弯步骤,显著缩短手术时间,已获得国家药品监督管理局批准。
国内北辰星医疗推出的3D数字化正颌手术规划系统,聚焦正颌外科手术的数字化辅助设计场景。该系统以3D数字化技术为核心,为正颌手术、颏成型等项目提供术前规划支持,通过数字化建模辅助医师优化手术方案,虽未明确提及AI自动匹配与分割功能,但在数字化手术设计的核心方向上与四川大学技术高度契合,其产品定位更侧重临床手术规划的可视化与便捷性,目前已通过抖音等平台进行临床应用场景展示。
综上所述,这项专利技术包,实现了术前设计智能化、术中修复一体化、术后评估便捷化,破解了传统诊疗的核心痛点。该技术包以精准性、高效性与生物相容性为核心优势,为临床提供了更优质的一体化解决方案,推动口腔颅颌面外科向数字化、智能化转型。
未来,随着AI算法优化与材料技术升级,这类一体化智能诊疗方案有望进一步拓展应用场景、降低成本,成为牙颌面畸形矫正等领域的主流诊疗模式,引领行业高质量发展。

















