日本東北大學(xué)量化了牙科 3D 打印的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

導(dǎo)讀：關(guān)于3D打印在牙科中的應(yīng)用已經(jīng)有了很多說法，但是日本東北大學(xué)牙科研究生院最近的一項(xiàng)研究為其與傳統(tǒng)方法相比的好處提供了可量化的證據(jù)。

2022年10月4日南極熊獲悉，日本東北大學(xué)的科學(xué)家們比較了DLP 3D打印和銑削的樹脂復(fù)合牙冠的尺寸精度，并確定可接受的基牙打印形狀。他們的研究結(jié)果顯示，3D打印版本的尺寸精度更高，表明這種方法產(chǎn)生的產(chǎn)品在技術(shù)上有所改進(jìn)。

該項(xiàng)研究以題為“三維打印和銑削法制備樹脂復(fù)合冠的精度比較/Comparison of the accuracy of resin-composite crowns fabricated by three-dimensional printing and milling methods”的論文被發(fā)表在《Dental Materials Journal》期刊上。

相關(guān)論文鏈接：https://www.jstage.jst.go.jp/art ... 4/_article/-char/en

通常來講，醫(yī)生似乎更喜歡熟悉的東西而非創(chuàng)新。雖然久經(jīng)考驗(yàn)的方法有很多好處，但對(duì)于持續(xù)存在的問題，往往就需要更新的技術(shù)來解決。研究人員一直在不斷努力提供盡可能好的治療方法，以滿足醫(yī)療和審美需求。3D打印已經(jīng)解決了其中的一些問題。牙醫(yī)可以使用該技術(shù)來生產(chǎn)種植體、正畸保持器和牙弓模型。在3D打印技術(shù)發(fā)明之前，用于牙科的CADCAM技術(shù)已于1975年由Francois Duret博士在法國申請(qǐng)了專利。他是使用計(jì)算機(jī)方法輔助牙科治療的早期先驅(qū)。

△圖：磨牙冠的設(shè)計(jì)和掃描數(shù)據(jù)之間的總體偏差的彩圖，藍(lán)色和紅色分別表示相對(duì)于基準(zhǔn)的負(fù)偏差和正偏差。圖片來源：牙科材料雜志2022

使用CAM系統(tǒng)的3D打印是一種很有前途的、快速的、經(jīng)濟(jì)的牙齒修復(fù)體數(shù)字制造技術(shù)。各種材料，包括金屬、陶瓷和樹脂，都可用于三維打印。樹脂材料，用于大桶光聚合方法，如數(shù)字光處理（DLP）和立體光刻（STL），可用于廣泛的牙科應(yīng)用，如臨時(shí)牙冠、鑄造模型、假牙基底和咬合夾板。DLP方法為牙科修復(fù)體的制作提供了快速的打印和高精確度。在DLP方法中，物體是根據(jù)CAD設(shè)計(jì)，使用樹脂填充的大桶在平臺(tái)上進(jìn)行逐層光聚合的。

目前，傳統(tǒng)的樹脂材料用于3D打印鑄造模型或臨時(shí)牙冠，在口腔中不會(huì)長期使用。據(jù)報(bào)道，用于3D打印的新型樹脂復(fù)合材料能夠分散咬合應(yīng)力，并在咬合負(fù)荷下具有較高的耐久性。這些樹脂復(fù)合材料不僅有可能提供高的物理耐久性，而且有可能為制作永久性牙齒修復(fù)體提供卓越的尺寸精度。3D打印牙冠的邊緣和內(nèi)部配合經(jīng)常與銑制的樹脂復(fù)合牙冠進(jìn)行比較。然而，3D打印牙冠的尺寸精度和可接受的基臺(tái)形狀仍不清楚。

方法和局限性

在東北大學(xué)的最新研究中，研究人員首先制作了基臺(tái)（放置牙冠的支撐結(jié)構(gòu)），然后使用CAD制作了牙冠的模型。他們使用了兩種方法來制作這些模型--傳統(tǒng)的銑削，這是減法制造的一個(gè)例子，以及DLP 3D打印。產(chǎn)品被疊加在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，后一種方法產(chǎn)生的模型更精確，微小的差異更少，如上圖所示。

△評(píng)估牙冠尺寸精度的流程圖。

這項(xiàng)研究也有其局限性。首先，研究人員只測(cè)試了一種形式的3D打印和一種形式的傳統(tǒng)制造。由于每種方法都有自己的優(yōu)勢(shì)，每種方法的變化可能會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。牙科的增材制造也可以通過立體光刻（SLA）和選擇性激光燒結(jié)（SLS）來實(shí)現(xiàn)，它們很可能具有不同的精度水平。就3D打印技術(shù)在牙科領(lǐng)域的可行性而言，"抗斷裂性 "和 "生物相容性"需要進(jìn)一步研究。即使一個(gè)產(chǎn)品在形狀上技術(shù)上很出色，也不會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為完美的使用。此外，生產(chǎn)受到訓(xùn)練有素的工作人員的短缺和高初始成本的限制。然而，這些3D打印牙冠的準(zhǔn)確性是令人鼓舞的。你可以在這里了解更多。