引言
口腔科大部分器械较为基础和简单,在口腔疾病治疗中,医生的经验和技术尤为重要,口腔医生更像是"手艺匠人"。以最常规的牙齿取膜为例,"咬牙模"过去一直是正畸、种植和修复最常规的牙齿测量手段,但传统牙模存在取膜过程不适、流程繁琐、测量精度受限等种种问题。随着光学三维数字化技术的进步和成熟,光学测量取代传统物理测量成为可能,其在口腔器械领域逐渐延展出面向技工所的桌面扫描仪和面向临床端的口内扫描仪,让牙齿问题的诊断和测量更加便捷和精准,在提高医生诊治效率的同时,也让患者获得更优的疗效。
一
三维数字化概览
三维数字化,即运用3D工具(软件或仪器)来实现模型的虚拟创建、修改、完善、分析等一系列的数字化操作,从而满足用户在各应用领域的使用需求。3D数字化通过设备仪器获取物品的外形数据,将获得的数据信息进行加工拼接,通过建模的方式加以处理,将各个孤立的单视角3D数字模型无缝集成,经过贴图、渲染处理后形成3D数据文件。
相比2D成像,三维数字化能1:1还原真实物体三维空间尺寸,全面地展现物体的空间数据结构,便于用户通过多视角观察其外观并获取更加全面准确的认知。
二
三维扫描技术介绍
根据测量扫描过程中是否与被测量目标接触,现有的三维数字化产品主要包括传统接触式三维测量产品和非接触光学三维数字化产品,通过利用传统接触式传感技术或现代光学技术,对现实中实物三维数据和信息进行收集,并可转化为三维数字化模型。
图表1:三维数字化行业及三维测量其他领域主要技术
数据来源:思看科技招股书
接触式三维测量:接触式三维测量仪通过使用感测探针接触物体表面进而获得触碰到的该点位置坐标,典型的设备包括三坐标测量仪、关节臂三维测量设备,常见于工业制造产业。以三坐标测量仪为例,此类接触式三维测量方法的优点在于:测量精度极高,可达到微米级;不受物体光照和颜色的限制。因此更为适用于非复杂型腔、外形尺寸较小且被测物体表面适宜接触的实体测量。
基于光学原理的非接触三维测量:常用的光学扫描测量方法有飞行时间法、光栅投影法、散斑三维扫描、激光三维扫描,同时,随着三维视觉数字化行业不断迭代发展,双目视觉空间姿态立体定位、动态跟踪识别和图像前置数据计算处理等相关技术领域不断融合发展,产生了包括跟踪式三维激光扫描技术等在内的新一代创新型三维扫描检测技术路线。
三
三维数字化在工业和消费领域的应用
对三维信息的有效感知,深刻地影响着人类生产活动。如何通过现代技术手段获取精准、可靠的三维数据信息,正受到越来越多的关注。与此同时,基于三维感知技术的相关产品和应用场景亦不断扩展。三维扫描技术的应用领域包括工业设计、瑕疵检测、模拟装配、逆向工程、医学信息、艺术文博、3D展示等诸多场景。
图表2:三维数字化在工业和消费领域的应用
数据来源:先临三维官网
根据下游应用场景的不同精度要求、扫描及检测的不同实现方法等,三维视觉数字化产品在工业和消费领域的主要应用包括工业级、专业级以及商业级等三个方向:
工业级产品适用于在工业设计、逆向工程和三维比对等场景下进行扫描建模和数据分析,精度高,通常可以达到0.02mm及以内,具有高细节度、高分辨率、高保真、高还原等特点。典型应用领域包括汽车制造、工程机械、航空航天等各类工业级应用场景。
专业级产品精度介于工业级与商业级产品之间,扫描精度通常在0.02mm到0.05mm,精度较高,在建模效率、纹理捕捉方面具备一定优势。典型应用领域包括改装车设计、零部件扫描和逆向工程、各类制造和锻造件的测量和品控等众多专业应用领域。
商业级等其他领域产品面向更为多元化的下游商业应用领域,涵盖虚拟现实、家居数字化、3D感知、视觉安防、游戏互动等各领域。通常操作简便,不需要特定使用经验,适用于广大的消费市场和日常使用场景,精度通常大于0.05mm。
图表3:三维数字化产品在不同应用场景的对比分析
数据来源:专家访谈、行业研究
四
三维数字化在口腔器械领域的应用
牙膜时代——从手工测量到桌面扫描
早期探索:20世纪90年代初,义齿技工厂的工作台还堆满石膏模型,技师们正用游标卡尺一遍遍测量牙冠弧度时,桌面三维扫描仪的雏形已在实验室里悄悄生长。桌面扫描仪采用光学原理替代手工测量,但设备体积庞大、操作复杂,扫描精度有限,主要用于技工厂对石膏模型的数字化处理。
商业化起步(2000年代初):2005年,3Shape推出第一款口腔技工所用的扫描仪和软件;2008年,Medit推出首款商用桌面扫描仪,逐步替代手工测量流程,成为技工厂的主流工具。
技术成熟与普及(2010年代):2013年,蓝光技术的应用显著提升了扫描精度,使其能捕捉牙模细微纹路。2017年,Medit T系列桌扫针对牙科数字化转型需求,优化扫描速度和操作流畅度,成为技工厂的“主力设备”。
数智化协作(2020年代):在桌面扫描仪大面积推广应用的同时,口内扫描技术也不在不断迭代和进步。随着口扫技术的成熟和成本降低,口扫逐步在诊所开始普及并替代传统牙膜,桌面扫面仪的增长逐渐遇到瓶颈。2023年,Medit Link平台实现桌扫数据与口扫等设备的无缝对接,提升设计端与加工端的协作效率,推动齿科数字化工作流的标准化。
图表4:传统牙膜、桌面扫描仪和口内扫描仪
数据来源:网络图片、3shape和medit官网
口扫时代——口腔数字化进行时
口内扫描仪又称电子印模扫描仪,是指应用小型探入式光学扫描头,直接在患者口腔内获取牙齿、牙龈、黏膜等软硬组织表面三维形貌及彩色纹理信息。
早期尝试与技术突破(1980-2010):1985年,法国专家首次提出“光学印模”概念,1987年研发出首台口内扫描设备,但早期设备依赖激光三角测量技术,扫描速度慢、精度低,需喷粉辅助成像,临床应用受限。2006年,无牙颌患者口内数据采集技术实现突破。
商业化发展(2010-2020):2011年,3Shape推出彩色数字化口内扫描仪(Trios),无需喷粉,成为行业主流。同年,Align Technology收购了iTero口内扫描仪,自此也有了自己的口扫设备,并与公司的隐形矫正系统形成了完美闭环。2018年,韩国公司Medit推出了其第一台口内扫描仪,由于产品性价比高,且有之前的桌扫客户基础,Medit口扫在全球迅速打开市场,跻身行业前三名。
技术扩散与国产化(2015-2023):2016年,朗呈医疗推出首款国产口内扫描仪,由于需要喷粉,客户体验一般,一直未能很好商业化。2017年,频泰科技推出第一代不喷粉口内扫描仪PANDA P1,随后在2018年又推出了体积小性价比高的二代口扫,产品逐渐开始被市场接受。2018年先临三维推出自己的第一代口扫,但直到2019年推出第二代口扫,产品才开始正式商业化。
智能化与无线化(2020年至今):2020年,无线口扫设备(如3Shape Trios 4 Wireless)首次问世,提升操作便捷性。2024年先临三维和频泰也推出了自己的无线口扫设备。同时,AI技术应用于口扫软件,实现龋齿识别、正畸模拟等功能,进一步推动口扫向智能化发展。
与传统牙膜相比,口扫可减少医生与患者唾液直接接触,因此2020年开始的3年疫情也为口扫的推广和教育提供了很好的契机。随着三维扫描技术的成熟和国产玩家的加入,口扫技术在国内市场开始大面积扩散,从而延伸出了联耀、菲森、蓝野、啄木鸟、云甲等众多玩家。国产口扫的成功推动了产品价格的下降,3shape口扫由早期的终端价20万降至10万元水平,国产口扫也降低至2-6万水平,价格下降带来口腔诊所对该产品的可及性大大提高,从而加速了口扫技术在国内甚至全球口腔诊所的渗透和普及。
图表5:传统牙膜工艺和三维扫描工艺对比分析
数据来源:专家访谈、行业研究
口内扫描仪全球市场分析
海外口腔数字化起步早(2011年),前期口扫渗透率提升慢,随口扫技术迭代升级和韩国Medit(2018年)、中国(2020-2021年)高性价产品海外上市,海外口扫渗透率加速提升,我们预测未来海外口扫年销量将由2024年的11万台/年逐步提升至2027年16万台/年。
海外市场口扫渗透率2024年约为40%,我们预计在2027年将达到近60%。2020年及以前海外口扫渗透率每年提升约3.5%以内,2021年及以后渗透率提升速度增加至5-6%以上,主要原因是:1)2020年以前口扫年销售基数较低;2)2020年国产高性价比产品在海内外上市,带动全球口扫价格下降,提高口扫产品可及性,极大加速了海外口扫渗透率提升速度。
图表6:海外市场口扫渗透率及年销量预测
数据来源:各公司公开数据、专家访谈、行业研究
口内扫描仪国内市场分析
国内口腔数字化起步于2013-2014年,2020年以前国内口扫市场被进口品牌占据,市场渗透率提升慢。2020年国产高性价口扫上市,大幅降低口扫配置成本,市场渗透率加速提升,2027年渗透率有望达到78%。
2020年以前,国内口扫市场被进口品牌占据,口扫终端价格在15-20万以上,市场渗透率近10%。2020年国产口扫上市,口扫终端价格大幅下降,itero在15万元以上、3shape有线产品10万元、medit在7万元、国产品牌在2-6万元,国内口扫渗透率(按照每诊所1台测算)迅速提升,2024年市场渗透率已经达到近52%,预计在2027年将提升至78%。
图表7:国内市场口扫渗透率及年销量预测
数据来源:专家访谈、行业研究
口内扫描仪竞争情况
全球市场,3Shape、iTero、Medit三家占据83%的市场份额,国产企业市场占比不到10%。隐适美(i Tero)市场份额占比最高约为34%,其产品较为特殊,主要用于隐形矫正;3Shape份约占整体市场的30%。
国内市场,目前国产化率已达80%以上,国内口扫市场竞争较为激烈,但市场集中度高,先临三维和频泰科技为国产头部公司。口扫产品的技术门槛在口腔器械领域相对较高,且迭代速度快,先临和频泰已在国内口扫市场形成技术优势、品牌优势、渠道优势,未来有望继续保持行业领先地位。
口内扫描仪主要玩家
3Shape:成立于2000年,由Tais和Nikolaj两位创始人创办,公司最早进入听力扫描行业,2005年进入牙科行业,在牙科行业第一款产品为牙科技工所扫描仪和软件。2011年,公司在确立了技工所CAD/CAM行业的领导地位后,又推出了第一款诊所用的口内扫描仪TRIOS,并自此开始口扫引领的口腔数字化之路。公司现有员工2000多人,2022年公司口腔数字化产品收入在4-5亿美元,为全球口扫头部公司。
图表8:3shape公司发展历程
数据来源:公司官网数据整理
Align:Align 成立于1997年,总部位于美国加利福尼亚,于2001年在美国纳斯达克上市,是世界隐形矫正技术的领先者。Align专注于牙科矫正领域,旗下产品包括Invisalign隐适美矫治器和牙科用数字印模仪(iTero口腔内扫描仪),是拥有口内扫描设备、产品研发、平台开发、矫正器制造、医生培训等完整产业能力的医疗器械生产企业,产品在全球100多个国家进行销售。公司2024年收入40亿美元,其中口腔数字化产品相关收入占比在17%左右。
图表9:Align数字化平台
数据来源:公司季度交流会信息披露
Medit:于2000年由麻省理工学院机械工程学博士、高丽大学机械工程系指导教授Minho Chang创立,公司基于自身在数字化领域拥有的先进专利技术,为牙科诊疗及牙科加工量身定制了包括口内扫描仪在内的3D测量和CAD/CAM解决方案。公司于2008年推出第一款桌面扫描仪,进入口腔领域;2018年推出了其第一台口内扫描仪,由于产品性价比高,且有之前的桌扫客户基础,Medit口扫在全球迅速打开市场,跻身行业前三名。
图表10:Medit发展历程
数据来源:公司官网
先临三维:成立于2004年,是三维视觉领域国家级制造业单项冠军、国家专精特新重点“小巨人”企业。公司专注于高精度三维视觉软、硬件的研发和应用,致力于成为具有全球影响力的三维视觉技术企业,推动高精度三维视觉技术的普及应用。公司主要产品包括工业扫描仪、口内扫描仪、桌面扫描仪、口腔3D打印等多个板块,其中第一代口扫于2018年上市,2019年迭代出第二代口扫,2023年推出三代口扫,2024年推出无线口扫。公司2024年营业收入超12亿元,同比增长12%;2025年H1收入6.9亿元,同比增长超30%。
图表11:先临三维主要业务组成
数据来源:公司官网
频泰科技:成立于2015年,一直致力于三维成像技术研究与应用,为国内外口腔医院、诊所、技工所提供完整的口腔数字化解决方案。2015年,公司发布桌面扫描仪;2016年发布真彩口内扫描仪;2017年发布国内首款真彩不喷粉口内扫描仪PANDA P1;2018年发布炫彩不喷粉口内扫描仪PANDA P2;2021年发布第三代口内扫描仪PANDA P3;2023年公司PANDA SMART上市,产品更小、质量更轻;2024年公司PANDA free产品上市,也是公司首款无线口内扫描仪。
结语:医疗器械的本质为科学技术在医疗场景的产业化应用,医疗器械迭代升级离不开科学技术的发展和成熟。口腔治疗和工业三维扫描的基础需求均涉及到精密测量,随着三维数字化技术的进步发展,用光学实现精密测量成为可能,在工业和消费领域呈现形式为三维扫描仪,在口腔领域为桌扫和口扫。由于口扫的便捷性和扫描效率十分突出且测量精度超出了传统的牙膜,口扫开始逐步取代牙膜+桌扫的传统测量方式,并加速了口腔治疗的数字化进程。未来我们也期待随着科技进步,能有更多的新技术从科技走向医疗,推动医疗器械产业升级,赋能医生,更造福患者。
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关于阳光融汇资本
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阳光融汇资本成立于2015年1月,是中国保险业首批由保险资金发起设立的私募基金管理公司。历经10年发展,阳光融汇资本基金管理规模达300亿元,业务板块涵盖母基金、直投业务,聚焦医疗、新兴科技、新消费、不动产领域。

