深度：3D打印在口腔美學(xué)

3D打印技術(shù)可完成結(jié)構(gòu)復(fù)雜物體的打印，在口腔修復(fù)領(lǐng)域已有一定應(yīng)用，未來(lái)有望替代大部分傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)。在口腔美學(xué)修復(fù)中如何保證分析設(shè)計(jì)階段初設(shè)的輪廓外形與顏色等與病人得到的最終修復(fù)體一致，一直是困擾口腔醫(yī)師和技師的難題。3D打印的蠟型、樹(shù)脂冠橋等可用于美學(xué)修復(fù)的美學(xué)分析和設(shè)計(jì)結(jié)果的輸出預(yù)告，一對(duì)一地傳遞并指導(dǎo)最終修復(fù)體的設(shè)計(jì)和制作。3D打印的目標(biāo)修復(fù)體導(dǎo)板（TRSguide）既為美學(xué)修復(fù)制定了可預(yù)覽的修復(fù)藍(lán)圖，讓口腔醫(yī)師和技師能檢測(cè)病人重建的口腔功能和美學(xué)的相關(guān)信息；又能指導(dǎo)實(shí)施符合牙體保存和活髓保護(hù)理念的理想牙預(yù)備，做到真正的全程精準(zhǔn)與微創(chuàng)。這些新的數(shù)字化技術(shù)進(jìn)展使得美學(xué)修復(fù)煥然一新。本文對(duì)3D打印在口腔美學(xué)修復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)行介紹。 引言一、 3D 打印在美學(xué)分析和設(shè)計(jì)階段的臨床應(yīng)用路徑在口腔修復(fù)過(guò)程中，目標(biāo)修復(fù)體空間（target restoration space，TRS）是擬定的修復(fù)后各種修復(fù)體所占據(jù)的最小空間[8]。TRS導(dǎo)板是指在醫(yī)—患—技三方確認(rèn)的美學(xué)設(shè)計(jì)方案后，使用硅橡膠、牙科透明膜片或者3D打印等方法制備TRS導(dǎo)板，用于空間分析設(shè)計(jì)、牙體制備、種植手術(shù)及修復(fù)體制作等。因此，美學(xué)分析和設(shè)計(jì)階段的目的在于醫(yī)師與病人、技師需共同根據(jù)生物學(xué)、材料學(xué)和美學(xué)等影響因素完成目標(biāo)修復(fù)體空間的設(shè)計(jì)，并將虛擬設(shè)計(jì)的TRS藍(lán)圖通過(guò)不同階段的實(shí)體預(yù)告技術(shù)準(zhǔn)確地傳遞到臨床實(shí)施階段。充分的交流和溝通依賴于美學(xué)修復(fù)治療的美學(xué)修復(fù)預(yù)告，傳統(tǒng)的預(yù)告技術(shù)包含三個(gè)階段：一級(jí)預(yù)告為數(shù)字美齒設(shè)計(jì)；二級(jí)預(yù)告為美學(xué)診斷蠟型；三級(jí)預(yù)告為口內(nèi)診斷飾面[9]。按照數(shù)字化程度與TRS傳遞的精準(zhǔn)性可將口腔修復(fù)治療美學(xué)分析和設(shè)計(jì)階段分為傳統(tǒng)美學(xué)分析和設(shè)計(jì)、半數(shù)字化美學(xué)分析和設(shè)計(jì)、全數(shù)字化美學(xué)分析和設(shè)計(jì)，每種臨床路徑如圖1所示，下面將進(jìn)行詳細(xì)闡述。 1.1傳統(tǒng)美學(xué)分析和設(shè)計(jì)傳統(tǒng)美學(xué)分析和設(shè)計(jì)路徑通過(guò)美學(xué)修復(fù)預(yù)告，醫(yī)師、技師和病人在可視的基礎(chǔ)上共同參與治療計(jì)劃的制定。病人初診時(shí)采集面部和口內(nèi)照片，并根據(jù)病人自身情況，結(jié)合美學(xué)、功能等需求制定TRS，并將所采集二維影像信息用于一級(jí)預(yù)告中的數(shù)字化美學(xué)分析設(shè)計(jì)（圖2A）[8]。根據(jù)一級(jí)預(yù)告中數(shù)字化美學(xué)分析設(shè)計(jì)的目標(biāo)修復(fù)體形態(tài)手工制作反映未來(lái)修復(fù)體空間的美學(xué)診斷蠟型，完成二級(jí)預(yù)告（圖2B）。根據(jù)已經(jīng)做好的美學(xué)診斷蠟型翻制TRS導(dǎo)板，進(jìn)行口內(nèi)診斷飾面制作，完成三級(jí)預(yù)告（圖2C）。

傳統(tǒng)的美學(xué)分析和設(shè)計(jì)路徑，只需要照片收集和數(shù)字化美學(xué)分析工具即可以完成一級(jí)美學(xué)預(yù)告技術(shù)，操作簡(jiǎn)單，在臨床使用廣泛，技術(shù)成熟，成本較低。但同時(shí)也存在著一些缺點(diǎn)，首先，由于一級(jí)美學(xué)預(yù)告技術(shù)需要將面部照片和口內(nèi)照片進(jìn)行匹配，以完成二者信息的結(jié)合，綜合進(jìn)行面部和口內(nèi)美學(xué)分析，但二者的拍攝角度要求一致，操作難度大。再者一級(jí)美學(xué)預(yù)告所得的二維美學(xué)分析設(shè)計(jì)結(jié)果很難準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為二級(jí)美學(xué)預(yù)告技術(shù)中的三維蠟型，這將增加傳遞TRS信息的誤差，影響最終修復(fù)效果。最后，手工制作美學(xué)診斷蠟型需要技術(shù)嫻熟的技師來(lái)完成且需要大量制作時(shí)間。

1.2半數(shù)字化美學(xué)分析和設(shè)計(jì)數(shù)字化口腔技術(shù)已經(jīng)能夠進(jìn)行口內(nèi)和面部美學(xué)信息獲取，以及集美學(xué)分析設(shè)計(jì)、美學(xué)診斷蠟型設(shè)計(jì)于一體的數(shù)字化美學(xué)方案設(shè)計(jì)[13]。通過(guò)3D打印技術(shù)將美學(xué)分析和設(shè)計(jì)的數(shù)字化結(jié)果轉(zhuǎn)化為實(shí)體，作為美學(xué)修復(fù)預(yù)告和精準(zhǔn)實(shí)施的重要手段，減少模型制取和美學(xué)診斷蠟型手工制作等步驟，有效減少了翻制模型及手工制作蠟型時(shí)造成的TRS傳遞誤差，有效提高診療效率和病人舒適度。 半數(shù)字化美學(xué)分析和設(shè)計(jì)過(guò)程將數(shù)字化美學(xué)診斷蠟型設(shè)計(jì)技術(shù)和3D打印技術(shù)引入分析設(shè)計(jì)過(guò)程中。病人初診采集面部和口內(nèi)照片（圖3A），掃描石膏模型并將頜位關(guān)系轉(zhuǎn)移到虛擬牙合架上，結(jié)合病人的面部信息直接在軟件中進(jìn)行美學(xué)分析設(shè)計(jì)、美學(xué)診斷蠟型設(shè)計(jì)，進(jìn)行一級(jí)預(yù)告（圖3B、C）。3D打印設(shè)計(jì)好的美學(xué)診斷模型，用于二級(jí)預(yù)告（圖3D）。在3D打印的美學(xué)診斷模型上制作TRS導(dǎo)板，進(jìn)行口內(nèi)診斷飾面制作，完成三級(jí)預(yù)告。

半數(shù)字化美學(xué)分析和設(shè)計(jì)路徑將傳統(tǒng)一級(jí)預(yù)告的分析設(shè)計(jì)、二級(jí)預(yù)告的美學(xué)診斷蠟型制作整合為一次性的數(shù)字化設(shè)計(jì)步驟。整個(gè)美學(xué)分析和設(shè)計(jì)階段分為數(shù)字化設(shè)計(jì)和3D打印兩步，簡(jiǎn)化了美學(xué)分析和設(shè)計(jì)的步驟，縮短了醫(yī)生和技師的操作時(shí)間。但過(guò)程中仍需進(jìn)行口內(nèi)印模制取和翻制石膏模型，病人舒適度未得到改善。在數(shù)字化設(shè)計(jì)擬合過(guò)程中，將二維的病人面部照與三維的模型數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，同樣存在傳遞TRS過(guò)程的誤差，因此難度較大且不準(zhǔn)確。

1.3全數(shù)字化美學(xué)分析和設(shè)計(jì)全數(shù)字化美學(xué)分析和設(shè)計(jì)路徑在半數(shù)字化路徑的基礎(chǔ)上用口內(nèi)掃描和面部掃描數(shù)據(jù)代替模型收集和照片收集步驟。病人初診時(shí)口內(nèi)掃描制取數(shù)字化模型，面部掃描采集面部和唇齒關(guān)系等信息（圖4A、B）。然后將面部掃描數(shù)據(jù)直接與病人的數(shù)字化模型數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，根據(jù)病人的三維形貌和咬合關(guān)系等信息進(jìn)行美學(xué)診斷蠟型設(shè)計(jì)，完成一級(jí)預(yù)告（圖4C）。3D打印設(shè)計(jì)好的美學(xué)診斷模型，用于二級(jí)預(yù)告（圖4D）。在3D打印的美學(xué)診斷模型上制作TRS導(dǎo)板，進(jìn)行口內(nèi)診斷飾面制作，完成三級(jí)預(yù)告。 全數(shù)字化美學(xué)分析和設(shè)計(jì)路徑直接運(yùn)用數(shù)字化方式采集病人口內(nèi)和面部信息，簡(jiǎn)化了操作步驟，縮短了操作時(shí)間，完全避免了由于翻制模型及手工制作蠟型所導(dǎo)致的TRS傳遞誤差，大大提高了TRS信息傳遞的準(zhǔn)確性及病人的舒適度。數(shù)字化設(shè)計(jì)將三維的面部掃描數(shù)據(jù)和口內(nèi)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，過(guò)程簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確可靠[14-15]。但全數(shù)字化過(guò)程還不能進(jìn)行病人頜位關(guān)系轉(zhuǎn)移，對(duì)于涉及咬合改變的情況還沒(méi)有辦法準(zhǔn)確進(jìn)行咬合設(shè)計(jì)。二、3D 打印在口腔美學(xué)修復(fù)臨床實(shí)施階段的應(yīng)用

在口腔美學(xué)修復(fù)的后期臨床實(shí)施階段，醫(yī)師常需進(jìn)行不可逆的有創(chuàng)操作，以完成牙體預(yù)備或種植體植入。由于牙體預(yù)備的目標(biāo)與實(shí)質(zhì)是在人體最硬的器官上得到與所選修復(fù)體材料及工藝準(zhǔn)確適合的TRS[16]，同時(shí)技師根據(jù)美學(xué)分析和設(shè)計(jì)結(jié)果制作最終修復(fù)體，因此數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用為美學(xué)分析和設(shè)計(jì)結(jié)果如實(shí)地傳遞至最終修復(fù)體提供了有效的解決方案。

2.13D打印TRS導(dǎo)板在牙體制備中的應(yīng)用TRS導(dǎo)板可用硅橡膠、牙科透明膜片或者3D打印等方法進(jìn)行制備。用于備牙時(shí)，TRS導(dǎo)板也可叫備牙導(dǎo)板。傳統(tǒng)的方式是使用硅橡膠翻制美學(xué)診斷蠟型，得到硅橡膠備牙導(dǎo)板，該方法簡(jiǎn)便但硅橡膠不透明，沒(méi)有辦法精確測(cè)量備牙導(dǎo)板到基牙之間的距離且臨床操作復(fù)雜。牙科透明膜片制作備牙導(dǎo)板是將美學(xué)診斷蠟型翻制成石膏模型，壓膜而成，制作過(guò)程稍復(fù)雜。3D打印制作備牙導(dǎo)板可以直接在數(shù)字化美學(xué)診斷蠟型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)數(shù)字化導(dǎo)板，再通過(guò)SLA技術(shù)打印出備牙導(dǎo)板，方法簡(jiǎn)便（圖5）。在專業(yè)設(shè)計(jì)軟件中導(dǎo)入分析設(shè)計(jì)階段完成的美學(xué)診斷蠟型數(shù)據(jù)（圖5A），在此數(shù)據(jù)上直接進(jìn)行“抽殼”操作，將備牙導(dǎo)板的厚度設(shè)置為0.8 mm（圖5B），只保留需要進(jìn)行牙體預(yù)備的幾個(gè)牙位完成TRS備牙導(dǎo)板設(shè)計(jì)（圖5C），最后3D打印TRS備牙導(dǎo)板，并指導(dǎo)口內(nèi)牙體預(yù)備（圖5D）。

TRS導(dǎo)板的制作過(guò)程為美學(xué)修復(fù)制定了修復(fù)藍(lán)圖，讓口腔醫(yī)師能全面檢測(cè)病人的美學(xué)相關(guān)信息；同時(shí)，備牙導(dǎo)板保證了預(yù)備體符合目標(biāo)修復(fù)體的空間要求，在保證微創(chuàng)預(yù)備的同時(shí)為最終修復(fù)體的制作和粘接提供了良好的基礎(chǔ)。

2.23D打印制作臨時(shí)修復(fù)體對(duì)于進(jìn)行二次修復(fù)或過(guò)小牙等完全利用體外TRS的美學(xué)修復(fù)病人，可將數(shù)字化美學(xué)分析設(shè)計(jì)與3D打印技術(shù)結(jié)合進(jìn)行美學(xué)預(yù)告并直接打印臨時(shí)修復(fù)體。具體操作如下：病人初診時(shí)采集面部照片或進(jìn)行面部掃描，取印模、翻制石膏模型并掃描石膏模型將頜位關(guān)系轉(zhuǎn)移到虛擬牙合架上，結(jié)合病人面部信息進(jìn)行數(shù)字化美學(xué)分析設(shè)計(jì)目標(biāo)修復(fù)體形態(tài)（圖6A、B）。3D打印設(shè)計(jì)好的目標(biāo)修復(fù)體，進(jìn)行口內(nèi)預(yù)告并可直接作為備牙后的臨時(shí)修復(fù)體使用（圖6C、D）。該方法同時(shí)完成了美學(xué)診斷蠟型、口內(nèi)預(yù)告的美學(xué)診斷飾面和備牙后的臨時(shí)修復(fù)體的制作，大大簡(jiǎn)化了操作步驟，節(jié)約了操作時(shí)間和資源。

2.33D打印輔助口腔修復(fù)體制作

美學(xué)修復(fù)治療過(guò)程中如何讓最終的修復(fù)體表達(dá)美學(xué)分析和設(shè)計(jì)階段的美學(xué)效果，即最初分析設(shè)計(jì)所得TRS能準(zhǔn)確傳遞到最終修復(fù)體的制作是美學(xué)修復(fù)的關(guān)鍵步驟。傳統(tǒng)的修復(fù)體制作流程均為手工制作，包括制作模型或代型、制作底冠蠟型、包埋鑄造、上瓷、修整外形和上釉完成。由于手工制作過(guò)程不能將美學(xué)診斷蠟型與工作模型進(jìn)行擬合，很難將美學(xué)分析和設(shè)計(jì)結(jié)果一對(duì)一如實(shí)地傳遞至最終修復(fù)體。運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)制作修復(fù)體，首先需通過(guò)模型掃描或口內(nèi)掃描將預(yù)備后的牙體表面信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字化工作模型，再將美學(xué)分析和設(shè)計(jì)階段已確定好的TRS信息與數(shù)字化工作模型重疊，用以指導(dǎo)修復(fù)體的設(shè)計(jì)和制作（圖7）。 目前，應(yīng)用于美學(xué)修復(fù)體制作的3D打印技術(shù)主要為SLA，比較成熟的工藝流程是用3D打印技術(shù)制作底冠蠟型，之后包埋鑄造完成修復(fù)體制作。具體步驟如圖8所示：將美學(xué)診斷蠟型與工作模型擬合，指導(dǎo)設(shè)計(jì)最終修復(fù)體；3D打印底冠蠟型；完成修復(fù)體制作。3D打印技術(shù)輔助修復(fù)體制作既可解決傳統(tǒng)修復(fù)體制作流程中難以用美學(xué)分析和設(shè)計(jì)結(jié)果指導(dǎo)最終修復(fù)體制作的缺點(diǎn)，又可避免減材制作的加工缺陷，節(jié)約制作成本，延長(zhǎng)修復(fù)體的使用壽命。 三、3D打印在口腔美學(xué)修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用的局限性和展望目前3D打印在口腔美學(xué)修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用的局限性表現(xiàn)為成本較傳統(tǒng)技術(shù)高，打印原材料還不多，影響廣泛應(yīng)用。而SLA成型技術(shù)所用的材料為樹(shù)脂和蠟，這兩種材料的強(qiáng)度低、顏色與天然牙不匹配，都不適合制作最終修復(fù)體，因此目前在美學(xué)修復(fù)中必需將3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合才能達(dá)到預(yù)期的美學(xué)修復(fù)效果。學(xué)者已開(kāi)始研發(fā)可以直接進(jìn)行陶瓷打印的3D打印工藝，即用美學(xué)分析和設(shè)計(jì)結(jié)果確定最終修復(fù)體設(shè)計(jì)后，直接3D打印完成陶瓷底冠或最終修復(fù)體，可使瓷美學(xué)修復(fù)體的制作過(guò)程更加簡(jiǎn)化和精確。3D打印在口腔美學(xué)修復(fù)領(lǐng)域?qū)?huì)前途無(wú)限。