把3D打印技術(shù)融入到口腔醫(yī)學(xué)中

吳丹

【摘 要】：隨著我國(guó)技術(shù)水平的不斷提升，我國(guó)制造技術(shù)也取得了較為顯著的發(fā)展成效。3D打印技術(shù)一種新興的快速成型制造技術(shù)，這種技術(shù)的成型速度較快且準(zhǔn)確性較高，材料耗費(fèi)較少，得到了人們的重視。到目前為止，3D打印技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到醫(yī)療、電子、建筑等不同行業(yè)中，隨著我國(guó)牙科診療技術(shù)的飛速發(fā)展，3D打印技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中的運(yùn)用取得了顯著成效。

【關(guān)鍵詞】：3D打印技術(shù)

ABSTRACT： With the continuous improvement of technology level in our country， manufacturing technology in our country has also achieved remarkable development results. 3D printing technology is a new rapid prototyping manufacturing technology. It has been paid more attention to because of its fast prototyping speed， high accuracy and less material consumption. So far， 3D printing technology has been widely used in medical， electronic， architectural and other industries. With the rapid development of dental diagnosis and treatment technology in China， the application of 3D printing technology in stomatology has achieved remarkable results.

Key words： 3D printing technology

【中圖分類號(hào)】R543【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1672-3783（2019）11-03--02

1 前言

早在上個(gè)世紀(jì)80年代，3D打印技術(shù)的概念就被人們提出來(lái)了，隨著相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，3D打印技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越完善，逐漸被運(yùn)用到口腔醫(yī)學(xué)工作中。3D打印技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣，首先被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)模型和手術(shù)指南的制作，隨后應(yīng)用于個(gè)性化種植體的定制，現(xiàn)在又應(yīng)用于生物組織工程材料的研究、應(yīng)用。由此可見，3D打印技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用具有廣闊的前景。我國(guó)口腔醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用的3D打印技術(shù)在國(guó)際上處于領(lǐng)先地位，我國(guó)多家口腔醫(yī)院都已經(jīng)熟練應(yīng)用的3D打印技術(shù)。合作有效促進(jìn)了3D打印技術(shù)在口腔修復(fù)、正畸、頜面外科、口腔種植等領(lǐng)域的應(yīng)用，中國(guó)口腔醫(yī)學(xué)正朝著3D時(shí)代邁進(jìn)。

2 把3D打印融入到口腔醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域中

2.1 把3D打印技術(shù)融入到口腔頜面外科領(lǐng)域中

把3D打印技術(shù)融入到口腔頜面外科工作中，能夠有效提升頜面缺憾為止的修復(fù)水平，還能提升口腔頜面手術(shù)成功率。金屬3D打印技術(shù)有利于硬組織外科植入物的設(shè)計(jì)和制造的發(fā)展。例如，口腔頜面部缺損可用于修復(fù)上頜、下頜骨、眶骨、鼻骨、耳骨等修復(fù)體，可使用3D打印個(gè)性化導(dǎo)軌進(jìn)行定位;頜面部創(chuàng)傷修復(fù)手術(shù)可采用3D打印鈦板固定相關(guān)的鐐銬。在此過(guò)程中，用CT對(duì)頜部骨折或外傷的部位進(jìn)行掃描。然后將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，并導(dǎo)入Mimics軟件，利用分割、重建等功能設(shè)計(jì)三維解剖模型。將設(shè)計(jì)好的3D數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D打印處理軟件中，進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，使用3D打印設(shè)備制作完成的人體骨骼構(gòu)件，整個(gè)過(guò)程不需要膠水或粘接劑。

2.2 把3D打印技術(shù)融入到口腔修復(fù)領(lǐng)域中

把3D三維打印技術(shù)融入到口腔修復(fù)行業(yè)中，能夠有效提升不同修復(fù)體的打印效率，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)消耗的材料較多，且口腔修復(fù)的效率較低，無(wú)法批量生產(chǎn)?？焖俪尚图夹g(shù)可以以CAD數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行增材制造，完成口腔修復(fù)過(guò)程的CAM加工，可以提高加工的效率。同時(shí)，還可以打印形狀、尺寸和表面粗糙度要求不規(guī)則的物體。

2.3 把3D打印技術(shù)融入到口腔種植領(lǐng)域中

把3D打印技術(shù)融入到口腔種植工作中，能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化口腔種植操作流程，并且能夠提升定位的準(zhǔn)確性。與天然牙齒相比，種植牙具有相似功能、結(jié)構(gòu)、外觀的修復(fù)功能，使用度較好，越來(lái)越多的受到患者的喜愛(ài)。為了準(zhǔn)確地確定種植體的類型、大小、放置角度和位置，有必要對(duì)種植體指南進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工，將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作。在植入過(guò)程中，首先要用CT對(duì)患者的牙進(jìn)行掃描，然后利用軟件重建骨、神經(jīng)、血管等組織的三維模型，根據(jù)患者的骨、神經(jīng)情況設(shè)計(jì)植入物的位置。模擬種植體與下牙槽神經(jīng)的距離，留出安全距離，模擬種植體在牙槽骨中的位置，生成種植體導(dǎo)引的三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，利用3D打印技術(shù)創(chuàng)造出契合人體口腔構(gòu)造的種植牙。

2.4 把3D打印技術(shù)融入到口腔正畸領(lǐng)域的應(yīng)用

把3D打印技術(shù)融入到口腔正畸領(lǐng)域中，能夠有效提升口腔正畸治療有效率。所謂的正畸治療，主要是借助不同正畸設(shè)備調(diào)節(jié)骨、牙與頜面部神經(jīng)、肌肉的協(xié)調(diào)，使患者的下頜系統(tǒng)保持平衡、美觀和穩(wěn)定。牙體數(shù)據(jù)采用錐形束CT掃描儀和牙體模型掃描儀獲取。在CAD軟件上設(shè)計(jì)個(gè)性化的舌托，然后采用SLM技術(shù)打印與患者牙齒舌側(cè)匹配的舌托。然后，支架通過(guò)轉(zhuǎn)換托盤直接粘結(jié)到預(yù)先設(shè)計(jì)的位置。該技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)舌托依靠粘接劑厚度補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)。

3 3D打印技術(shù)的未來(lái)展望

總的來(lái)說(shuō)，3D打印技術(shù)的治療準(zhǔn)確性較高，給口腔醫(yī)學(xué)發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。但是這種技術(shù)的成本較高，且缺少專業(yè)的技術(shù)人員，推廣工作的落實(shí)較難。目前尚未找到完全符合組織器官?gòu)?fù)雜結(jié)構(gòu)和功能多樣性的材料，無(wú)法直接打印具有復(fù)雜的生理功能的組織器官。因此，生物材料、分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、3D打印設(shè)備等多學(xué)科交叉應(yīng)用的發(fā)展將是口腔醫(yī)學(xué)和整個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和熱點(diǎn)。

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