陶瓷3D打印是牙科產(chǎn)品邁出的一步

來(lái)源：TCT亞洲視角

由于其優(yōu)異的生物相容性，陶瓷材料被推薦為首選材料，從牙齒修復(fù)體、種植體到植骨材料，都是首選材料。與金屬不同的是，陶瓷材料不存在離子釋放或腐蝕問(wèn)題，而且在軟組織和硬組織中都具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性。此外，在制作修復(fù)體時(shí)，陶瓷材料也顯示出了顯著的優(yōu)勢(shì)，可以使修復(fù)體長(zhǎng)期看起來(lái)盡可能的自然。從美學(xué)的角度來(lái)看，全瓷修復(fù)材料在光學(xué)上模仿天然牙的效果比金屬有明顯的優(yōu)勢(shì)；在牙齦退縮的情況下，在牙齦區(qū)域和種植體都不會(huì)出現(xiàn)灰色陰影。

氧化鋯通常被稱(chēng)為 “陶瓷鋼”，在修復(fù)牙科領(lǐng)域里，氧化鋯通常被用于修復(fù)缺失的牙齒或牙齒物質(zhì)，通過(guò)牙齒支撐冠、固定式牙齒修復(fù)體（FDP）和有缺陷的修復(fù)體（如咬合貼面）來(lái)修復(fù)。氧化鋯也可以通過(guò)種植牙和種植體支撐修復(fù)體來(lái)替代缺失的牙齒。

氧化鋯是通過(guò)牙齒支撐冠、固定義齒修復(fù)體和缺損修復(fù)體等方式來(lái)修復(fù)缺失的牙齒或牙體物質(zhì)

現(xiàn)在，加工氧化鋯的CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)程序是通過(guò)減法技術(shù)進(jìn)行加工的，也就是說(shuō)，前述中的氧化鋯零件是由預(yù)制的氧化鋯毛坯在預(yù)燒結(jié)狀態(tài)，即所謂的白體狀態(tài)下加工而成。在這種狀態(tài)下，氧化鋯的固有強(qiáng)度較低。由于這一事實(shí)，在減法加工過(guò)程中，薄邊框可能會(huì)出現(xiàn)斷裂，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)和制造出來(lái)的零件之間出現(xiàn)明顯的差異。

基于這個(gè)原因，薄邊框和邊緣通常必須在這些區(qū)域進(jìn)行過(guò)度的輪廓設(shè)計(jì)，以防止加工過(guò)程中邊緣斷裂。然而，這也導(dǎo)致這些區(qū)域中大量的后處理工作。由于牙冠邊緣和牙合面是牙冠和牙橋修復(fù)體的一個(gè)非常重要的區(qū)域，因此，后處理必須在立體顯微鏡下進(jìn)行，這種后處理是相當(dāng)耗費(fèi)時(shí)間和成本的。此外，咬合面的裂隙也需要進(jìn)行后處理，因?yàn)樾D(zhuǎn)器械只能在有限的范圍內(nèi)重現(xiàn)經(jīng)典的錐形裂隙幾何形狀。

隨著對(duì)美學(xué)和性能要求的不斷提高，陶瓷3D打印作為一種解決方案應(yīng)運(yùn)而生，滿(mǎn)足了牙科領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。它提供了新的設(shè)計(jì)自由度，使復(fù)雜的3D無(wú)金屬應(yīng)用可以逐層生產(chǎn)，同時(shí)可以克服標(biāo)準(zhǔn)陶瓷工藝的技術(shù)限制。

使用3D打印技術(shù)，銑削爆破的位置和修復(fù)的厚度是沒(méi)有限制的。微創(chuàng)貼面可以可靠地制作出邊界非常薄的微創(chuàng)貼面，羽化邊緣低至100μm，與銑削的貼面相比，具有更好的機(jī)械穩(wěn)定性。此外，由于3D打印可以生產(chǎn)類(lèi)似于咬合面性質(zhì)的幾何形狀，因此可以實(shí)現(xiàn)單片修復(fù)的美學(xué)效果。

對(duì)于更換缺失的牙齒，內(nèi)窺鏡螺絲型種植牙是一種合適的治療方法。利用平版印刷陶瓷制造技術(shù)，可以大量生產(chǎn)形狀復(fù)雜、針對(duì)患者的陶瓷種植體，并且具有高度的可重復(fù)性。在這樣的生產(chǎn)環(huán)境中，機(jī)器的年產(chǎn)量可達(dá)到60,000顆以上。

此外，陶瓷3D打印技術(shù)在顱頜面外科和下頜骨重癥骨缺損的治療領(lǐng)域提供了不同的應(yīng)用。在治療如此大的缺損時(shí)，面臨的挑戰(zhàn)是，如果不采取適當(dāng)?shù)拇胧穷^本身無(wú)法愈合缺損。因此，這里提出了一種雙管齊下的方法，高強(qiáng)度的氧化鋯外殼在愈合階段給予適當(dāng)?shù)闹С郑踩塍w的內(nèi)部體積由生物可吸收的β-磷酸鈣(β-TCP)制成。實(shí)踐證明，ß-TCP具有良好的骨結(jié)合性能，通過(guò)選擇合適的孔隙和支座尺寸，可以顯著影響骨骼的生長(zhǎng)。ß-TCP會(huì)被細(xì)胞重新吸收，并被新形成的骨質(zhì)所取代，而氧化鋯籠由于其生物相容性好，可以保留在原位。