曲偉平

摘要：隨著社會(huì)生活水平與科學(xué)技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)代的人均壽命普遍提高，這彰顯著現(xiàn)代社會(huì)無論是物質(zhì)上還是精神上都比原先有了巨大的進(jìn)步。但隨之而來的問題是人口老齡化問題的嚴(yán)重，隨著時(shí)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(dāng)下熱議話題，這也引起了社會(huì)各方面的廣泛關(guān)注。結(jié)合當(dāng)下尖端的科學(xué)技術(shù)，3D打印制作技術(shù)在某些領(lǐng)域已取得了巨大成就。本文針對(duì)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(guān)鍵詞：可摘局部；義齒；制作

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展成果在社會(huì)生活中的方方面面都得到了實(shí)際應(yīng)用，而且已經(jīng)取得了不小的成就，在口腔醫(yī)學(xué)方面，現(xiàn)代科學(xué)以其獨(dú)有的高效、便捷、全面等特點(diǎn)為口腔醫(yī)學(xué)注入了新的活力，是傳統(tǒng)的口腔醫(yī)學(xué)漸漸擺脫了人工方面的局限性。尤為顯著的是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制作（CAM）、選擇性激光熔化技術(shù)（SLM）金屬3D打印制作在義齒方面的實(shí)際應(yīng)用，已經(jīng)成為了現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)中不可或缺的一部分。

1背景與特點(diǎn)

1.1研究背景

口腔醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，現(xiàn)代社會(huì)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(yī)學(xué)方面的問題，此類問題事件發(fā)生率居高不下，由此造成對(duì)牙齒修復(fù)技術(shù)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(shù)來解決，但仍有很大一部分無法運(yùn)用該技術(shù)來修復(fù)牙齒問題，這就促使了局部義齒修復(fù)技術(shù)的誕生[1]。

局部義齒修復(fù)技術(shù)由于其與其他牙齒修復(fù)技術(shù)[2]而言，具有更好的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，所以得到了現(xiàn)代社會(huì)的認(rèn)可。但由于該技術(shù)起步較晚，尚處于發(fā)展階段，所以義齒構(gòu)造復(fù)雜、制作難度大等問題，限制了其在臨床實(shí)際方面的應(yīng)用。近年來，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制作的技術(shù)被提出，并在口腔醫(yī)學(xué)方面取得了飛速發(fā)展，同樣1.2特點(diǎn)

局部義齒相比較于傳統(tǒng)的義齒修復(fù)技術(shù)，只能修復(fù)牙列缺損，但其在牙列缺損的修復(fù)上具有設(shè)計(jì)靈活多樣、適應(yīng)范圍廣、制作簡便等優(yōu)良特點(diǎn)，但因?yàn)樗氖褂镁窒扌院桶l(fā)展較晚，其缺點(diǎn)也是非常明顯，如部件相對(duì)較多、體積大、異物感強(qiáng)、對(duì)美感發(fā)音等有一定影響等。

局部義齒技術(shù)適用于各種牙列缺損患者，可作為拔牙創(chuàng)未愈合者過渡性修復(fù)，或因外傷、手術(shù)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(fù)上性能優(yōu)良，但其適用面只局限于部分口腔問題，非適應(yīng)性范圍面也比較廣，只能作為某一方面替代傳統(tǒng)的義齒修復(fù)。

在口腔修復(fù)學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中，3D打印技術(shù)中的選擇性激光熔化技術(shù)（SLM）在21世紀(jì)初被國外學(xué)者用來制作修復(fù)體和基底冠，隨后被引入國內(nèi)。3D打印技術(shù)不單單在這一領(lǐng)域，也同樣在其他醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、航天、科研等同樣有著廣泛的應(yīng)用，尤其是在金屬構(gòu)件制造方面更是作用顯著。

2口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

2.1SLM技術(shù)

選擇性激光熔化技術(shù)（SLM）可以制作出具有隙窩溝等復(fù)雜表面形態(tài)的金屬冠橋、可摘局部義齒支架及全口義齒基托，與傳統(tǒng)鋳造法[3]相比，極大縮短制作工期，高數(shù)字化等特點(diǎn)，除此之外，選擇性激光熔化技術(shù)（SLM）制作的修復(fù)體在材料的物理性能、抗腐蝕性、生物學(xué)性能方面均優(yōu)于傳統(tǒng)方法制作的修復(fù)體。據(jù)研究調(diào)查表明，選擇性激光熔化技術(shù)（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(jié)合性也明顯強(qiáng)于普通技術(shù)。

可以準(zhǔn)確制作各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)和不規(guī)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(shè)計(jì)和制作。與傳統(tǒng)實(shí)體金屬材料相比，減輕了植入物的重量，并且力學(xué)性能與人體骨質(zhì)組織更為匹配，更有利于細(xì)胞組織的附著生長。

我國的傳統(tǒng)義齒制作方法以傳統(tǒng)失蠟法鑄造工藝為主，但該技術(shù)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(shù)一改傳統(tǒng)加工工藝，與當(dāng)下的數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合，配合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化生產(chǎn)模式，大大縮短了加工周期，有效的提高了資源配置。同時(shí)，在保證成品優(yōu)良性能的前提下，更具有精確度高、人體契合度高、工藝技術(shù)簡便快捷等優(yōu)點(diǎn)，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(fā)展?jié)摿Α?/p>

作為口腔活動(dòng)義齒支架材料要求具有高強(qiáng)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(jiān)固、不變形，防止基托發(fā)生斷裂，減小修復(fù)體體積，同時(shí)便于義齒成型及加工。鈷鉻合金良因其優(yōu)良的機(jī)械性能和耐腐蝕性，成為修復(fù)的常用金屬材料。因此本研究針對(duì)3D打印鈷鉻合金材料性能進(jìn)行分析，以期符合金屬支架性能要求。

2.2計(jì)算機(jī)技術(shù)

CAD/CAM技術(shù)在可摘局部義齒方面主要以初期輔助為主，整個(gè)過程主要是以設(shè)計(jì)計(jì)算模型的建立，在實(shí)際操作中完全按照計(jì)算機(jī)制定的規(guī)則來進(jìn)行操作，這樣造成了材料的極大浪費(fèi)，所以應(yīng)開發(fā)新型的義齒材料，這樣既節(jié)約材料，也拓寬了CAD/CAM系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

前CAD/CAM系統(tǒng)不能在臨床廣泛推廣的一個(gè)重要原因是價(jià)格昂貴。如何降低成本成為CAD/CAM系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，隨著開放式系統(tǒng)的出現(xiàn)以及更加低廉材料的應(yīng)用其成本會(huì)有所降低。

牙科CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)取代了傳統(tǒng)的口腔修復(fù)體手工制作過程，因而被國內(nèi)外的口腔專家認(rèn)為該技術(shù)是一項(xiàng)劃時(shí)代的里程碑，是牙科技術(shù)未來的發(fā)展方向。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和系統(tǒng)自身的完善，牙科CAD/CAM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中更具有人性化特點(diǎn)，會(huì)更加的貼近現(xiàn)實(shí)社會(huì)的廣大受眾群體，在人類口腔醫(yī)學(xué)健康方面做出更好的貢獻(xiàn)。

CAD/CAM在臨床應(yīng)用中的思考CAD/CAM技術(shù)在口腔領(lǐng)域的應(yīng)用大大提高了修復(fù)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(dòng)強(qiáng)度，使得口腔修復(fù)學(xué)取得了革命性的發(fā)展。但在臨床應(yīng)用過程中還存在以下問題：在進(jìn)入現(xiàn)代化社會(huì)以來，隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化處理技術(shù)、數(shù)字模擬技術(shù)等進(jìn)一步發(fā)展，越來越多的牙科CAD/CAM系統(tǒng)問世。這些牙科義齒技術(shù)，可制作中間連接體、冠狀橋、基托等，廣泛應(yīng)用于全部義齒的制作，而在可摘局部義齒領(lǐng)域仍處于待開發(fā)階段，沒有建立起完整的義齒設(shè)計(jì)、制作、應(yīng)用等系統(tǒng)性處理。

目前，口腔CAD/CAM系統(tǒng)通常由模擬觀測(cè)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制作（CAM）三部分組成，雖然這類系統(tǒng)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制作方法相比簡便快捷，但在局部可摘義齒方面的實(shí)際操作卻是不容樂觀，如果這一門新興的口腔修復(fù)技術(shù)開始建立完整的應(yīng)用模式，那將意味著CAD/CAM系統(tǒng)使口腔修復(fù)學(xué)跨入了現(xiàn)代高科技領(lǐng)域。

3研究方法

3.1模型觀測(cè)

3D打印技術(shù)可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行自主的模型觀測(cè)，并在觀測(cè)過程中可以針對(duì)部分進(jìn)行局部調(diào)整，建立一個(gè)與患者牙列缺損情況一致的數(shù)字化模型。

3.2輔助設(shè)計(jì)

CAD/CAM技術(shù)可以遵循義齒的連接原則，自動(dòng)將數(shù)據(jù)模型進(jìn)行連接，構(gòu)建出完整的可摘義齒結(jié)構(gòu)，根據(jù)牙列缺損和牙槽牢固程度進(jìn)行最優(yōu)化的調(diào)整義齒模型結(jié)構(gòu)。通過對(duì)義齒主體、基托、連接體的數(shù)據(jù)化設(shè)計(jì)，在進(jìn)行模擬制作，可以更好的研究出可摘局部義齒的適應(yīng)性。

3.3模型制作

通過計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)出義齒模型結(jié)構(gòu)[4]，在通過3D打印中的SLM技術(shù)將完整的義齒結(jié)構(gòu)實(shí)際化操作，建立完整的以支架為結(jié)構(gòu)支撐的義齒實(shí)體。再結(jié)合數(shù)字化模型結(jié)構(gòu)通過切割技術(shù)將義齒實(shí)體制作成與模型一致的義齒。

3.4實(shí)體安裝

將可摘局部義齒的支架結(jié)構(gòu)與義齒實(shí)體相組合，把義齒安裝與患者的牙列缺損部位，確定實(shí)物的使用性，可根據(jù)需要作出局部微調(diào)整，完成后供于患者佩戴使用。

3D打印技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合將可摘局部義齒制作具現(xiàn)化，在很大程度上促進(jìn)了現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)的發(fā)展，作為傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代化技術(shù)手段共同完成的新型技術(shù)，體現(xiàn)了創(chuàng)新性科技為當(dāng)代人類的社會(huì)生活帶了來極大便利。

3D打印義齒作為新興的牙科技術(shù)，因?yàn)槠浔旧淼木窒扌院推鸩捷^晚，在發(fā)展中難免會(huì)存在一定的不足，但是隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)、3D打印義齒的實(shí)際應(yīng)用，3D可摘局部義齒CAD/CAM/SLM金屬3D打印制作將會(huì)更多的惠及大眾。由于牙科自身市場規(guī)模龐大，市場潛力巨大，現(xiàn)階段企業(yè)通過嚴(yán)抓新型技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品性能優(yōu)化將會(huì)逐步提高市場占有率，必然會(huì)使企業(yè)提升起足夠品牌形象和市場競爭力，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

4、結(jié)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(yī)學(xué)領(lǐng)域方面一個(gè)新型的義齒制作手段，為傳統(tǒng)的口腔醫(yī)學(xué)在與新興科技的結(jié)合方面打開了具有意義的一個(gè)方向，‘取其精華、棄其糟粕是當(dāng)今社會(huì)迅速發(fā)展的必然趨勢(shì)，將傳統(tǒng)與尖端技術(shù)組成新的科研方向，是現(xiàn)代化建設(shè)的重要一步。

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