可摘局部義齒CAD/CAM/SLM金屬3D打印制作新方法

曲偉平

摘要：隨著社會生活水平與科學技術發展，現代的人均壽命普遍提高，這彰顯著現代社會無論是物質上還是精神上都比原先有了巨大的進步。但隨之而來的問題是人口老齡化問題的嚴重，隨著時間上的推移，這種問題越來越明顯，而且老年人的身體健康問題也是當下熱議話題，這也引起了社會各方面的廣泛關注。結合當下尖端的科學技術，3D打印制作技術在某些領域已取得了巨大成就。本文針對這其中的一方面即：可摘局部義齒CAD/CAM/SLM金屬3D打印制作新方法展開了討論。

關鍵詞：可摘局部；義齒；制作

現代科學技術的發展成果在社會生活中的方方面面都得到了實際應用，而且已經取得了不小的成就，在口腔醫學方面，現代科學以其獨有的高效、便捷、全面等特點為口腔醫學注入了新的活力，是傳統的口腔醫學漸漸擺脫了人工方面的局限性。尤為顯著的是計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制作（CAM）、選擇性激光熔化技術（SLM）金屬3D打印制作在義齒方面的實際應用，已經成為了現代口腔醫學中不可或缺的一部分。

1背景與特點

1.1研究背景

口腔醫學是醫學領域的一個重要組成部分，現代社會人口老齡化問題的加重，牙齒缺損是所有的老年人不可避免的口腔醫學方面的問題，此類問題事件發生率居高不下，由此造成對牙齒修復技術的需求不斷增大。雖然一部分牙齒缺損問題可以通過牙種植技術來解決，但仍有很大一部分無法運用該技術來修復牙齒問題，這就促使了局部義齒修復技術的誕生[1]。

局部義齒修復技術由于其與其他牙齒修復技術[2]而言，具有更好的準確性和穩定性，所以得到了現代社會的認可。但由于該技術起步較晚，尚處于發展階段，所以義齒構造復雜、制作難度大等問題，限制了其在臨床實際方面的應用。近年來，計算機輔助設計、計算機輔助制作的技術被提出，并在口腔醫學方面取得了飛速發展，同樣1.2特點

局部義齒相比較于傳統的義齒修復技術，只能修復牙列缺損，但其在牙列缺損的修復上具有設計靈活多樣、適應范圍廣、制作簡便等優良特點，但因為它的使用局限性和發展較晚，其缺點也是非常明顯，如部件相對較多、體積大、異物感強、對美感發音等有一定影響等。

局部義齒技術適用于各種牙列缺損患者，可作為拔牙創未愈合者過渡性修復，或因外傷、手術造成的缺牙，伴有牙槽骨、頜骨、軟組織缺損等口腔方面的問題。雖然它在局部口腔問題的修復上性能優良，但其適用面只局限于部分口腔問題，非適應性范圍面也比較廣，只能作為某一方面替代傳統的義齒修復。

在口腔修復學領域當中，3D打印技術中的選擇性激光熔化技術（SLM）在21世紀初被國外學者用來制作修復體和基底冠，隨后被引入國內。3D打印技術不單單在這一領域，也同樣在其他醫學領域、航天、科研等同樣有著廣泛的應用，尤其是在金屬構件制造方面更是作用顯著。

2口腔醫學中的應用

2.1SLM技術

選擇性激光熔化技術（SLM）可以制作出具有隙窩溝等復雜表面形態的金屬冠橋、可摘局部義齒支架及全口義齒基托，與傳統鋳造法[3]相比，極大縮短制作工期，高數字化等特點，除此之外，選擇性激光熔化技術（SLM）制作的修復體在材料的物理性能、抗腐蝕性、生物學性能方面均優于傳統方法制作的修復體。據研究調查表明，選擇性激光熔化技術（SLM）制作的口腔金屬材料具有更好的生物安全性與生物相容性，而且金屬結合性也明顯強于普通技術。

可以準確制作各種復雜結構和不規則腔隙的金屬植入物，非常適合用于顱頜面部骨硬組織缺損處植入物的設計和制作。與傳統實體金屬材料相比，減輕了植入物的重量，并且力學性能與人體骨質組織更為匹配，更有利于細胞組織的附著生長。

我國的傳統義齒制作方法以傳統失蠟法鑄造工藝為主，但該技術存在加工周期長、工藝繁瑣、成品性能低下等問題。3 D打印技術一改傳統加工工藝，與當下的數字化技術相結合，配合計算機系統轉變為自動化生產模式，大大縮短了加工周期，有效的提高了資源配置。同時，在保證成品優良性能的前提下，更具有精確度高、人體契合度高、工藝技術簡便快捷等優點，尤其適用于不同受眾的牙列受損問題，因此在義齒金屬支架制作中具更好的發展潛力。

作為口腔活動義齒支架材料要求具有高強度、良好的延伸率及加工性能，以使支架獲得足夠的固位力，保證支架堅固、不變形，防止基托發生斷裂，減小修復體體積，同時便于義齒成型及加工。鈷鉻合金良因其優良的機械性能和耐腐蝕性，成為修復的常用金屬材料。因此本研究針對3D打印鈷鉻合金材料性能進行分析，以期符合金屬支架性能要求。

2.2計算機技術

CAD/CAM技術在可摘局部義齒方面主要以初期輔助為主，整個過程主要是以設計計算模型的建立，在實際操作中完全按照計算機制定的規則來進行操作，這樣造成了材料的極大浪費，所以應開發新型的義齒材料，這樣既節約材料，也拓寬了CAD/CAM系統的應用范圍。

前CAD/CAM系統不能在臨床廣泛推廣的一個重要原因是價格昂貴。如何降低成本成為CAD/CAM系統發展的一個重要環節，隨著開放式系統的出現以及更加低廉材料的應用其成本會有所降低。

牙科CAD/CAM系統應用現代計算機技術取代了傳統的口腔修復體手工制作過程，因而被國內外的口腔專家認為該技術是一項劃時代的里程碑，是牙科技術未來的發展方向。隨著現代科技的發展和系統自身的完善，牙科CAD/CAM技術在實際應用過程中更具有人性化特點，會更加的貼近現實社會的廣大受眾群體，在人類口腔醫學健康方面做出更好的貢獻。

CAD/CAM在臨床應用中的思考CAD/CAM技術在口腔領域的應用大大提高了修復效率，縮短了患者治療周期，減少了患者的痛苦并且降低了技師的勞動強度，使得口腔修復學取得了革命性的發展。但在臨床應用過程中還存在以下問題：在進入現代化社會以來，隨著計算機系統優化處理技術、數字模擬技術等進一步發展，越來越多的牙科CAD/CAM系統問世。這些牙科義齒技術，可制作中間連接體、冠狀橋、基托等，廣泛應用于全部義齒的制作，而在可摘局部義齒領域仍處于待開發階段，沒有建立起完整的義齒設計、制作、應用等系統性處理。

目前，口腔CAD/CAM系統通常由模擬觀測、計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制作（CAM）三部分組成，雖然這類系統方法與傳統設計制作方法相比簡便快捷，但在局部可摘義齒方面的實際操作卻是不容樂觀，如果這一門新興的口腔修復技術開始建立完整的應用模式，那將意味著CAD/CAM系統使口腔修復學跨入了現代高科技領域。

3研究方法

3.1模型觀測

3D打印技術可以通過計算機技術進行自主的模型觀測，并在觀測過程中可以針對部分進行局部調整，建立一個與患者牙列缺損情況一致的數字化模型。

3.2輔助設計

CAD/CAM技術可以遵循義齒的連接原則，自動將數據模型進行連接，構建出完整的可摘義齒結構，根據牙列缺損和牙槽牢固程度進行最優化的調整義齒模型結構。通過對義齒主體、基托、連接體的數據化設計，在進行模擬制作，可以更好的研究出可摘局部義齒的適應性。

3.3模型制作

通過計算機技術設計出義齒模型結構[4]，在通過3D打印中的SLM技術將完整的義齒結構實際化操作，建立完整的以支架為結構支撐的義齒實體。再結合數字化模型結構通過切割技術將義齒實體制作成與模型一致的義齒。

3.4實體安裝

將可摘局部義齒的支架結構與義齒實體相組合，把義齒安裝與患者的牙列缺損部位，確定實物的使用性，可根據需要作出局部微調整，完成后供于患者佩戴使用。

3D打印技術與計算機技術相結合將可摘局部義齒制作具現化，在很大程度上促進了現代口腔醫學的發展，作為傳統醫學與現代化技術手段共同完成的新型技術，體現了創新性科技為當代人類的社會生活帶了來極大便利。

3D打印義齒作為新興的牙科技術，因為其本身的局限性和起步較晚，在發展中難免會存在一定的不足，但是隨著技術的不斷改進、3D打印義齒的實際應用，3D可摘局部義齒CAD/CAM/SLM金屬3D打印制作將會更多的惠及大眾。由于牙科自身市場規模龐大，市場潛力巨大，現階段企業通過嚴抓新型技術開發、產品性能優化將會逐步提高市場占有率，必然會使企業提升起足夠品牌形象和市場競爭力，促進產業升級。

4、結語

總體來說摘局部義齒CAD/CAM/SLM金屬3D打印制作是在口腔醫學領域方面一個新型的義齒制作手段，為傳統的口腔醫學在與新興科技的結合方面打開了具有意義的一個方向，‘取其精華、棄其糟粕是當今社會迅速發展的必然趨勢，將傳統與尖端技術組成新的科研方向，是現代化建設的重要一步。

參考文獻：

[1]吳萍，王金玉，可摘局部義齒與基牙齲的研究現狀[J].2016.7.

[2]黨玉琪，SLM打印多單位聯冠的適合性比較研究[J].2015.5.

[3]高勃，劉一帆，王偉娜，吳冰，可摘局部義齒CAD/CAM/SLM金屬3D打印制作新方法[J]2016.6.

[4]呼峰，3D打印可摘局部義齒支架適合性的研究[J].2016.6.