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惊奇!将3D打印应用到牙科修复中会发生什么?

来源:MESEA3D打印    日期:2019-04-15 22:05:33     浏览:130

根据近几年的发展趋势可以看出,牙科的数字革命已经拉开序幕并且似乎势不可挡。问题已经不再是该不该在牙科中引入数字技术,而是以什么速度和程度引入。 在这个过程中,3D打印,或者更具体一点说金属3D打印扮演着不可或缺的角色。

据预测,牙科修复领域将被数字技术深刻改变。专家们认为未来几年内3D打印将会推动和加深这种改变。

3D打印技术已经大张旗鼓地进军牙科领域,并为数字化牙科的发展注入了新动力。在这方面有两个领域值得一提,这两个领域中3D打印技术已经被广泛应用并且影响十分显著。一是隐形矫正牙套,二是金属修复体。本文主要基于在中东欧取得的相关经验谈论后者。

如今,牙科领域中常见的钴铬合金修复体已经开始采用3D打印制作。与此同时,钛合金修复体也发展迅速,据预计未来几年其市场份额将以显著速度增长。因为综合了金属钛和3D打印的优势,相较于钴铬合金和氧化锆修复体以及其它采用铸造和铣削技术制成的修复体,钛合金修复体是一种非常有竞争力的替代品。

铸造是牙科中使用时间最长、应用最广泛的工艺。钴铬合金和钛合金产品都可以通过铸造来生产。但是由于钛合金的铸造需要较高的技术水平,价格也比较昂贵,除了有特殊需要,假体修复体一般采用钴铬合金制成。

铸造工艺的优点是投资成本低,与此相对应的是最终产品的价格低廉。然而,由于该技术的特点,一些铸造修复体(约10 ~ 20%)具有不均匀性或者含有杂质,这些属于残次品,需要重新铸造。

铸造的另一种方式是数控铣削,这项技术已有大约20年的历史。数控铣削开辟了使用钴铬合金和钛之外的新材料的途径。通常用于这种修复的材料是氧化锆。氧化锆修复体目前只能用这种技术生产。此外,氧化锆的铣削对机床的要求比钴铬合金或钛低。

铣削技术的一大优点是它能产生均匀结构,使结构缺陷产品的比例实际上降至零。该技术的另一个重要优势是,它生产的产品表面光滑,这是待修复部分与植入物或植入物接口(稍后称为配件)相适应的不可缺少的要求。数控铣削的一个缺点是产品价格高,这是由于高投资成本和大量的原材料最终在很大程度上变成了浪费。

因此,数控铣削技术主要用于氧化锆产品的生产,较少用于生产钴铬合金和钛合金修复体。

采用3D打印技术和铣削技术结合生产出的钛合金产品

金属3D打印为铸造和数控铣削提供了一个新的、可行的选择。3D打印适用于钴铬合金和钛合金修复的生产。后者由于氧化钛的爆炸性性质,要求打印机放置在为此专门设计的工作室里,同时对技术能力和管理能力有更高要求(这可能是目前钛合金么有钴铬合金使用广泛的原因之一)。

3D打印得到的产品具有均匀结构,这点和铣削技术类似,因此3D打印瑕疵品的比例也几乎为零。

同时,3D打印产品的表面相对铣削工艺较为粗糙,但是除了一些植入配件,这种粗糙度是可接受的,在与陶瓷进项镶合时,可以起到补偿摩擦作用。在与复核材料镶合时,这种粗糙度甚至是一种优势。

不过现在已经开发出3D打印和铣削相结合的工艺(如sint&mill),可以满足不同的配件生产需求。这种工艺可以生产出和数控机床产品相当的光滑度,但是成本却比机床生产低得多。

虽然3D打印的初始投资成本也很高,但所需的原材料数量显著减少,生产效率更高,从而降低了最终的制造成本,因此,与铣削相比,产品价格更具优势。

就钴铬合金来说,3D打印产品的价格已经可以与铸件产品相媲美,而且质量更高。在一些中东欧国家,3D打印因为价格竞争力越来越多地取代铸造和数控铣削工艺。此外,该地区还有几家专门生产3D打印修复体的牙科实验室。

金属3D打印的钛合金骨膜下种植体

3D打印技术为钛合金修复体的制备和应用开辟了新的前景。3D打印的产品与铸造相比质量更好,与铣削相比价格更低,而且在模型与实物的一致性上优于由于两者。相比铣削工艺,3D打印在生产多种多样的植入时更具优势,因为3D打印可以生产各种不同复杂造型的产品,这是铣削工艺做不到的。

基于CBCT扫描数据3D打印的钛合金下颌骨

钛合金可以提高产品舒适度,延长生命周期,患者将成为最终受益者。从重量上来说,钛合金骨修复体比氧化锆修复体要轻,尤其是比钴铬合金骨修复体轻(大概仅有其一半重量),其抗拉强度和弹性特征与天然骨骼更为接近。支持使用钛合金的另一个论据是其良好的骨整合性,这是骨植入物的一个重要特性,在对传统金属修复体敏感的情况下,其生物相容性是首选。

鉴于3D打印目前取得的乐观经验,该技术越来越得到认可。同时由于3D打印机和原材料的价格不断降低,金属3D打印修复体的应用也越来越广泛。其中,钛合金修复体的应用尤其被看好,因为当铬钴合金不适用或不可用的时候,钛合金依然可以派上用场。

在牙科修复领域还没有使用3D打印的从业者,应该尝试一下使用金属3D打印修复体。这并非是说一定要自己购买一台3D打印机,市场上有很多机构可以提供打印修复体的服务,不管是铬钴合金还是钛合金都已经不是问题。

标签Tags: 修复 牙科 铸造

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