影響3D打印的口腔修復(fù)體

3D打印技術(shù)，又稱增量制造技術(shù)，是快速成型技術(shù)（rapid prototyping，RP）之一，它是基于重建的三維數(shù)字模型，采用分層加工和疊加成形的方式制作實體模型的加工工藝?；?D打印技術(shù)具有快速、方便、精確及節(jié)約材料的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。在口腔修復(fù)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)使口腔修復(fù)體在精比重方面得到了很大的提高，包括冠邊緣、內(nèi)冠與牙體之間的密合性及義齒支架與軟組織之間密合性，從而影響修復(fù)體的臨床效果。

目前3D打印技術(shù)主要應(yīng)用于可摘局部義齒金屬支架、全瓷修復(fù)體、金屬修復(fù)體、修復(fù)體蠟型、頜面贗復(fù)體以及全口義齒。3D打印的基本步驟包括：數(shù)字化數(shù)據(jù)采集、數(shù)字化數(shù)據(jù)處理和3D打印。臨床上使用的數(shù)字化掃描設(shè)備采集印模信息，然后利用相關(guān)CAD設(shè)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，設(shè)計數(shù)字化修復(fù)模型，再利用常用3D技術(shù)打印出修復(fù)體模型，經(jīng)后期處理最后應(yīng)用于臨床。

3D打印制作口腔修復(fù)體是一個連續(xù)的過程，每個步驟中均存在影響修復(fù)體精比重的因素；另外，3D打印技術(shù)本身的發(fā)展水平也是一個重要的影響因素。

1.數(shù)字化印模的采集

1.1數(shù)字化印模的準(zhǔn)確性

現(xiàn)臨床上應(yīng)用的口腔修復(fù)CAD/CAM系統(tǒng)，多數(shù)是口外采集方式（間接法），即采用數(shù)字化掃描設(shè)備對病人牙列石膏模型進(jìn)行掃描來獲取數(shù)字化印模，這種模式依然需要經(jīng)歷應(yīng)用彈性印模材料采集病人口腔印模，然后翻制石膏模型的過程。而口內(nèi)采集方式（直接法），即掃描設(shè)備于口內(nèi)直接對口腔內(nèi)軟硬組織進(jìn)行掃描與測量。目前主要從兩方面來評價口內(nèi)數(shù)字化印模準(zhǔn)確性，一方面是直接通過對數(shù)字化掃描設(shè)備進(jìn)行評價，掃描設(shè)備的良好精比重是印模準(zhǔn)確性的首要條件。

國外學(xué)者Da利用CEREC系統(tǒng)在體內(nèi)實驗中比較了口內(nèi)直接掃描牙齒和傳統(tǒng)印模配合口外掃描石膏模型制作出的CAD/CAM后牙全瓷高嵌體的邊緣適合性，認(rèn)為兩者之間無明顯差異且均符合臨床應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。與應(yīng)用較成熟的牙列石膏模型三維掃描技術(shù)相比，口內(nèi)數(shù)字印模技術(shù)存在一定局限性：由于口腔空間狹小，容易受唾液、光照、舌頭移動和探頭抖動等因素的影響，且采集的圖像位于不同的坐標(biāo)系中，對圖像的拼接次數(shù)越多，數(shù)據(jù)精度越低。

1.2口內(nèi)數(shù)字化印模采集系統(tǒng)

關(guān)于噴涂光學(xué)成像粉對數(shù)字化印模準(zhǔn)確性的影響，學(xué)者持有不一致的意見。目前臨床上要求光學(xué)成像粉噴涂均勻，但是尚無統(tǒng)一的操作標(biāo)準(zhǔn)；對于不需要噴粉的TRIOS和CERECOmnicam，也可能由于人員操作的問題在一定程度上影響了印模的準(zhǔn)確性。在臨床應(yīng)用中，操作人員必需熟悉口內(nèi)數(shù)字化掃描系統(tǒng)的性能特點；而無論使用哪一種系統(tǒng)，對預(yù)備的牙體進(jìn)行排齦，清晰地暴露牙體預(yù)備的邊緣以及對口腔進(jìn)行嚴(yán)密隔濕，是保證印模質(zhì)量的基礎(chǔ)。

1.3數(shù)字化印模采集的適應(yīng)證

另外，蘇庭舒等的研究表明，口內(nèi)數(shù)字化印模掃描精比重隨著牙弓掃描范圍增大而降低，其在掃描范圍小于半個牙弓時表現(xiàn)出的精比重符合臨床要求；而口外臺式掃描儀在掃描任意范圍牙弓時均表現(xiàn)出較好的精比重。所以對于5個單位以上的印模采集，我們建議采用口外采集方式采集印模。牙齒形狀影響掃描精度，表面曲率變化較大的區(qū)域（特別是鄰面區(qū)域）掃描精度下降，建議臨床上預(yù)備體應(yīng)光滑圓鈍，可適當(dāng)增加鄰面聚合度，避免形成鄰面倒凹。

Müller等認(rèn)為不同的掃描順序影響全牙列數(shù)字化印模精度的獲取，他們使用TRIOS口內(nèi)掃描儀于口內(nèi)獲取完整牙列數(shù)字印模，“沿上頜第二磨牙咬合面及腭側(cè)面，從遠(yuǎn)中開始掃描至目標(biāo)區(qū)域另一端，然后經(jīng)頰側(cè)面返回”掃描順序的印模準(zhǔn)確性最高。

2.修復(fù)體的數(shù)字化設(shè)計

數(shù)字化印模采集是為了精確獲取牙或牙模表面數(shù)據(jù)，而口腔修復(fù)CAD軟件則是對獲取的表面數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計以滿足臨床口腔修復(fù)需求。根據(jù)使用人群不同，將其分為椅旁CAD設(shè)計軟件和技術(shù)室CAD設(shè)計軟件。椅旁CAD設(shè)計軟件使用人群多為臨床醫(yī)師及助手，適合設(shè)計簡單的貼面、嵌體、冠橋及種植基臺；而技術(shù)室CAD設(shè)計軟件使用人群為專業(yè)的修復(fù)技師，功能更加完善，適合于設(shè)計精度要求高的修復(fù)體。目前口腔修復(fù)CAD軟件設(shè)計涵蓋臨床上常用的固定修復(fù)體類型，包括全解剖型冠橋、內(nèi)冠、嵌體、高嵌體、貼面、咬合貼面、套筒冠、樁核冠、臨時冠等。

標(biāo)準(zhǔn)牙數(shù)據(jù)庫是CAD軟件內(nèi)置的一系列預(yù)先設(shè)計好的標(biāo)準(zhǔn)牙冠的三維數(shù)據(jù)，設(shè)計時供用戶選擇使用，市面上絕大多數(shù)的CAD軟件都屬于此類。此功能生成的牙冠需經(jīng)后續(xù)繁瑣的手動調(diào)整，操作較為復(fù)雜，且高度依賴于口腔修復(fù)技師個人水平。當(dāng)前市面上還可見成熟的可摘局部義齒（3 shape dental system、Geramill）和全口義齒（avadent、Dentca）的CAD設(shè)計軟件，但可摘局部義齒和全口義齒的修復(fù)沒有辦法實現(xiàn)全程數(shù)字化，其修復(fù)體精度仍然依賴于傳統(tǒng)功能性印模的準(zhǔn)確性；另外，在設(shè)計過程中高度依賴于口腔修復(fù)技師的專業(yè)知識。如今通用的口腔修復(fù)CAD軟件幾乎可設(shè)計全部臨床上常見的修復(fù)體，在數(shù)字化設(shè)計環(huán)節(jié)上，修復(fù)體的精度似乎取決于設(shè)計軟件的選擇以及設(shè)計者的技術(shù)水平。

3.修復(fù)體類型本身與3D打印的精度的關(guān)系

3.1固定義齒修復(fù)體

陶瓷3D打印技術(shù)除了噴墨打印技術(shù)還有熔化沉積成型技術(shù)（fused deposition modeling，F(xiàn)DM）、光固化成型技術(shù)（stereolithography，SLA）、分層實體制造技術(shù)（laminated object manufacturing，LOM）和激光選區(qū)燒結(jié)技術(shù)（selective lasers intering，SLS），根據(jù)成型方法和使用原料的不同，每種打印技術(shù)都有自己的優(yōu)缺點。

總體而言，3D打印用陶瓷材料稀缺，面臨材料配比、后期加工等一系列技術(shù)難題，目前打印制造全瓷修復(fù)體打印成本高、效率低、精度有限。

3.2可摘局部義齒和全口義齒修復(fù)體

以專業(yè)樹脂蠟為材料3D打印制作義齒的蠟型，制作的蠟型精度高，能避免傳統(tǒng)工藝反復(fù)翻制模型，從而提高義齒的精度。Dawood等認(rèn)為，先利用3D打印技術(shù)制作蠟型，再以傳統(tǒng)工藝鑄造制作固定修復(fù)體內(nèi)冠或活動義齒金屬支架，相對于3D打印直接制作修復(fù)體而言，能減少修復(fù)體的后期加工處理，是一個更可行的方法。計算機(jī)輔助設(shè)計聯(lián)合3D打印技術(shù)制作全口義齒在國內(nèi)外可見文獻(xiàn)報道。Kattadiyil等應(yīng)用AvaDent和Dentca系統(tǒng)進(jìn)行全口義齒的數(shù)字化設(shè)計，并利用3D打印技術(shù)打印出樹脂型全口義齒，得到良好的臨床效果。

林園園等提出有效簡化并精準(zhǔn)制作個別托盤，能提高印模準(zhǔn)確性，從而提高石膏模型的質(zhì)量，最大程度滿足臨床及病人要求。利用數(shù)字化印模技術(shù)聯(lián)合3D打印技術(shù)，制作厚度一致、邊緣準(zhǔn)確，并與設(shè)計要求高度一致的個性化托盤及石膏模型，能更加完善和規(guī)范義齒制作程序，最終使修復(fù)體精比重高，臨床效果好。

3.3修復(fù)體的后期處理

應(yīng)用3D打印技術(shù)制作口腔修復(fù)體可以簡化制作工序，縮短加工時間，同時避免出現(xiàn)鑄造缺陷。但3D打印的修復(fù)體完成后并不能直接應(yīng)用于臨床，修復(fù)體從3D打印機(jī)中取出后需要進(jìn)行噴砂處理、表面拋光，檢查部件是否有缺損，檢查合格后超聲清洗，否則會影響修復(fù)體的精比重。

4.結(jié)語