牙科3D打印的技术优势

导读：关于3D打印在牙科中的应用已经有了很多说法，但是日本东北大学牙科研究生院最近的一项研究为其与传统方法相比的好处提供了可量化的证据。

2022年10月4日据悉，日本东北大学的科学家们比较了DLP 3D打印和铣削的树脂复合牙冠的尺寸精度，并确定可接受的基牙打印形状。他们的研究结果显示，3D打印版本的尺寸精度更高，表明这种方法产生的产品在技术上有所改进。

该项研究以题为“三维打印和铣削法制备树脂复合冠的精度比较/Comparison of the accuracy of resin-composite crowns fabricated by three-dimensional printing and milling methods”的论文被发表在《Dental Materials Journal》期刊上。

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通常来讲，医生似乎更喜欢熟悉的东西而非创新。虽然久经考验的方法有很多好处，但对于持续存在的问题，往往就需要更新的技术来解决。研究人员一直在不断努力提供尽可能好的治疗方法，以满足医疗和审美需求。3D打印已经解决了其中的一些问题。牙医可以使用该技术来生产种植体、正畸保持器和牙弓模型。在3D打印技术发明之前，用于牙科的CADCAM技术已于1975年由Francois Duret博士在法国申请了专利。他是使用计算机方法辅助牙科治疗的早期先驱。

△图：磨牙冠的设计和扫描数据之间的总体偏差的彩图，蓝色和红色分别表示相对于基准的负偏差和正偏差。图片来源：牙科材料杂志2022

使用CAM系统的3D打印是一种很有前途的、快速的、经济的牙齿修复体数字制造技术。各种材料，包括金属、陶瓷和树脂，都可用于三维打印。树脂材料，用于大桶光聚合方法，如数字光处理（DLP）和立体光刻（STL），可用于广泛的牙科应用，如临时牙冠、铸造模型、假牙基底和咬合夹板。DLP方法为牙科修复体的制作提供了快速的打印和高精确度。在DLP方法中，物体是根据CAD设计，使用树脂填充的大桶在平台上进行逐层光聚合的。

目前，传统的树脂材料用于3D打印铸造模型或临时牙冠，在口腔中不会长期使用。据报道，用于3D打印的新型树脂复合材料能够分散咬合应力，并在咬合负荷下具有较高的耐久性。这些树脂复合材料不仅有可能提供高的物理耐久性，而且有可能为制作永久性牙齿修复体提供卓越的尺寸精度。3D打印牙冠的边缘和内部配合经常与铣制的树脂复合牙冠进行比较。然而，3D打印牙冠的尺寸精度和可接受的基台形状仍不清楚。

方法和局限性

在东北大学的最新研究中，研究人员首先制作了基台（放置牙冠的支撑结构），然后使用CAD制作了牙冠的模型。他们使用了两种方法来制作这些模型--传统的铣削，这是减法制造的一个例子，以及DLP 3D打印。产品被叠加在设计数据上，结果发现，后一种方法产生的模型更精确，微小的差异更少，如上图所示。

△评估牙冠尺寸精度的流程图。

这项研究也有其局限性。首先，研究人员只测试了一种形式的3D打印和一种形式的传统制造。由于每种方法都有自己的优势，每种方法的变化可能会产生不同的结果。牙科的增材制造也可以通过立体光刻（SLA）和选择性激光烧结（SLS）来实现，它们很可能具有不同的精度水平。就3D打印技术在牙科领域的可行性而言，"抗断裂性 "和 "生物相容性"需要进一步研究。即使一个产品在形状上技术上很出色，也不会自动转化为完美的使用。此外，生产受到训练有素的工作人员的短缺和高初始成本的限制。然而，这些3D打印牙冠的准确性是令人鼓舞的。你可以在这里了解更多。