3D列印技術運用到醫療產業，牙科可以說是歷史最悠久也最有績效的領域；不論在牙齒矯正、植牙或假牙等，都已有20幾年的歷史。如今由於全球牙齒矯正龍頭公司Align Technology（隱適美）專利即將於2017年到期，已引起眾多亞洲廠商搶進，台灣產學研界如今也積極整合運作，希望在兩年內取得一席之地。
多國企業已避開專利切入市場
隱適美投入牙齒矯正技術與專利開發已20年，從1999年就開始提供透明牙套矯正牙齒的服務，這個稱為invisalign的透明牙套技術，由於讓矯正牙齒比一般金屬矯正器美觀舒適，不會露出一口大鋼牙嚇到人，推出後就獲得空前成功，且穩居牙齒矯正龍頭地位。
根據隱適美的資料，目前此項服務遍及全球80個國家，共服務4.3萬名牙醫師及超過300萬名病患，由於成長快速，2001年時就在美國那斯達克掛牌上市，2014年營業額達到7.6億美元，2015年6月中，公司市值也突破50億美元，規模確實驚人。
隱適美的成功，主要是針對每位病患不同的牙齒排列情況，以電腦模擬與3D列印設計出矯正方案，整套療程總計需製作4、50付的矯正牙套，醫生及患者再依序戴上牙套做循序漸進的矯正。這些相關技術與程序在多國申請專利，總計達到280多篇，有如銅牆鐵壁般保護其壟斷地位。
此外，隱適美目前業務主要集中在歐美，亞洲市場比重仍低。因此，過去幾年也有不少山寨廠商出現，讓隱適美幾度跳出來捍衛專利權益，並在各地發動對侵權者的官司訴訟。
如今，這些專利將在2017年陸續到期，壟斷局面即將打破，不少企業已摩拳擦掌準備一顯身手，例如德、日、韓等地都有企業避開其專利布局切入市場。至於中國，也有業者宣稱擁有專利技術，讓戰雲密布的牙齒矯正市場更充滿詭異氣氛。
國內學界、醫界已投入研究多年
其實，長期壟斷市場的隱適美，在技術與服務上已顯現諸多缺失。首先是價錢很貴，整套療程要價20萬至25萬元，比一般金屬矯正約10萬元貴很多。此外，因採取一次就把整套療程的牙套製作完成，若調整結果不如原先規畫或患者改變想法，牙套要重新修改，又得花費大量時間與金錢。
由於隱適美壟斷地位穩固，對醫生的姿態很高，要求先繳交6萬元並完成兩天受訓後才能成為會員；而且這些服務以歐美市場為主，亞洲則因時差與語言等問題，與醫生難免產生溝通不良的問題。
因此，在技術與服務的改良上，已有不少專家學者提出修正方向。例如，隱適美一次列印整套療程牙套的做法，容易發生矯正效果不如預期的缺點。因此，未來業者可以避免一次列印整套療程牙套，針對矯正結果製作最適合的牙套，應該是可以改進的方向之一。
此外，由於近幾年3D列印機與材料品質都更加普及精進，技術母廠是否可以透過雲端掌握關鍵技術，讓牙醫師自行在診所內列印牙套，而不需要經技術母廠製作後再運送，可提升效率，也是另一個改革方向。
其實，針對這個全新的商業模式與競爭場域，國內學界、醫界已投入研究多年，例如在科技部推動的積層製造研究專案計畫中，就有多項是針對牙齒矯正相關技術的研究，這些技術都已獲致實際成果並取得產業界認同，正積極導入技術授權與商業化運轉。
2、3年的黃金發展期不容錯失
負責推動「客製化數位齒列矯正之三維掃描暨積層製造二合一系統研發」計畫、目前擔任中正大學機械系教授的姚宏宗說，台灣在掃描、列印、數位設計及3D軟體等領域都很強，加上過去電子業成功的經驗，是最適合切入這個行業的國家，台灣一定要掌握未來2、3年的黃金發展期，才能卡位成功。
姚宏宗認為，目前世界各地都有廠商積極搶攻市場商機，但切入的公司規模都不大。由於這個行業要結合數位科技與互聯網，未來一定是大者恆大的局面；台灣不僅要趕快結合產官學研的力量切入，擺脫後面的追兵，而且一定要有經濟規模夠大的企業進來做，才能把差距拉開，讓競爭地位更為鞏固。
擁有牙齒矯正教學與臨床數10年經驗的台大醫學院牙醫學系副教授、台大醫院牙科部齒顎矯正科主治醫師陳羿貞說，目前台灣民眾仍以金屬矯正為主，不只因為透明牙套收費比較貴，還有溝通效率的問題，因為醫生必須把牙齒矯正步驟與國外技工溝通，就像裝潢圖稿要與設計師討論一樣，每次都要來回好幾次才能定案，病患若想調整也少有彈性，若有更在地化的服務，醫生就會有較大的採用意願。
陳羿貞說，目前確實已有新業者想進入這個市場，例如韓國就有類似服務，且門檻較低，只要繳幾千元即可入會。不過，雖然台灣採用隱形牙套比例仍低，但醫院進行3D數位化的腳步從沒有停過，因為數位化科技確實對醫療品質帶來更大助益。
例如在3D數位建模部分，就有很大的改善空間。目前台大醫院齒顎矯正科已累積數10年病患的牙齒石膏模型，由於每位病患的資料要保留7年，加上不斷有新增案例，目前這些石膏模型已經擺滿一整個房間。未來若把這些資料變成3D圖檔，不只節省儲存空間、降低整理人力，醫生要擬定矯正計畫做電腦排牙，或寄到國外給廠商列印，都只要透過電腦與網路即可完成，為醫院管理會帶來莫大便利與效益。
結合實際應用創造雙贏
在3D建模部分，台大醫院齒顎矯正科已購置一台口腔掃描機，可以直接在電腦上完成換的牙齒3D建模，非常便利，比起過去要從病患口中拓模再做石膏模型方便許多。
不過，陳羿貞說，目前許多3D數位科技相關設備都還很貴，若價錢再親民一點，醫院一定會採用。另外，製作假牙的材料有樹脂或熱熔膠等多種，未來若能研發出精準度更高、更便宜、更環保的材質，也是第一線醫療最需要的。
陳羿貞也強調，傳統金屬矯正雖然較不美觀，但在矯正過程中，醫生比較能夠針對實際情況做修正，不是完全沒有優勢，且傳統矯正方法一樣可以借助數位科技的協助，讓醫生與病患都得到更好的服務。台灣產業界在開發3D數位技術時，若能更加關切臨床上實際的應用狀況，相信一定可以獲得雙贏的結果。
台大醫院牙科部齒顎矯正科主治醫師陳羿貞提到，雖然台灣採用隱形牙套比例仍低，但醫院進行3D數位化的腳步從沒有停過。攝影．林宏文
利用3D數位建模做電腦排牙，或寄到國外給廠商列印，都只要透過電腦與網路即可完成，為醫院管理會帶來莫大便利與效益。
