正畸醫(yī)生的技術(shù)革新：直接3D打印隱形矯治器

來源：界面新聞

2025年5月21日-22日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院（以下簡稱上海九院）105周年紀(jì)念系列學(xué)術(shù)活動之“口腔正畸新技術(shù)理論及臨床治療學(xué)習(xí)班”在上海九院學(xué)術(shù)報(bào)告廳舉行。本次會議聚焦于“新技術(shù)新理論”，包括矯治技術(shù)、智能診斷、臨床技巧；強(qiáng)調(diào)了“正畸規(guī)范化”，涵蓋生長發(fā)育和改建、生物力學(xué)原理、風(fēng)險(xiǎn)控制等諸多方向。

其中研討的一個課題為：直接3D打印隱形矯治器成為隱形正畸的新課題。

隱形矯治器的材料在對牙齒的施力中起到了很重要的作用，經(jīng)典的隱形矯治器制作方法為，應(yīng)用3D技術(shù)先打印牙模，然后再通過熱壓膜技術(shù)制作矯治器，在這兩步過程中難免會有信息誤差，比如醫(yī)生設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)矩度數(shù)可能僅實(shí)現(xiàn)50%，誤差究竟有多少很難計(jì)算，這也是隱形矯治器表達(dá)有效率不足的原因之一。熱壓膜矯治器只能保持均勻性，整體厚度和硬度一致，太硬帶不上，軟了又會力量不足。而且，矯治器的個性化設(shè)計(jì)困難，例如一些加力點(diǎn)，或者鏤空區(qū)、不同形狀的需求等。

△房兵教授

從房兵教授口中我們了解到，上海九院口腔正畸科正在開展關(guān)于直接3D打印隱形矯治器的多中心前瞻性臨床研究。直接3D打印技術(shù)是隱形矯治器發(fā)展歷程中的一個革命性改變，它完全有別于既往的工藝和設(shè)計(jì)，無需打印牙模，直接打印矯治器，與壓膜矯治器相比精細(xì)度顯著提升。這一新技術(shù)的四個優(yōu)勢在于：

①直接打印隱形矯治器，減少了信息誤差，與牙齒更貼合、包裹更緊密，力學(xué)表達(dá)更準(zhǔn)確；

②可以在矯治器表面局部打印不同厚薄，根據(jù)不同牙齒的移動情況做出不同的力學(xué)驅(qū)動設(shè)計(jì)，該硬的地方硬，該軟的地方軟；

③既能由醫(yī)生按照自己的個性化需求設(shè)計(jì)矯治器，又能實(shí)現(xiàn)快速量產(chǎn)；

④省去了打印牙模的步驟，減少了材料浪費(fèi)，更環(huán)保，也更高效。這項(xiàng)研究已向國家口腔醫(yī)學(xué)中心成功申請落地，計(jì)劃涵蓋全國范圍內(nèi)的9個臨床中心，納入300~400個病例，用更多循證依據(jù)驗(yàn)證這一新技術(shù)的臨床效率。

還值得一提的是，房兵教授指出直接3D打印隱形矯治器用于早期矯治的優(yōu)勢，并已經(jīng)讓矯治器生產(chǎn)廠家實(shí)現(xiàn)了兩個設(shè)想：

①替牙期的間隙問題矯正和咬合發(fā)育的同步誘導(dǎo)：由于可以自由設(shè)計(jì)和個性化打印制作，能夠?qū)崿F(xiàn)“替牙期的間隙問題矯正和咬合發(fā)育的同步誘導(dǎo)”。對于替牙期的青少年，全包裹型隱形矯治器可能阻礙恒牙萌出與對牙合牙建立咬合。直接3D打印技術(shù)可以在未萌恒牙部位做出鏤空設(shè)計(jì)，為恒牙萌出預(yù)留足夠垂直空間，在解決間隙問題同時(shí)引導(dǎo)牙齒自然建牙合；同時(shí)，在鏤空間隙采用特殊的橋體連接設(shè)計(jì)，精確測算牙齦邊緣，矯治器與黏膜之間光滑貼合、無壓迫；而且，橋體桿局部采用加厚設(shè)計(jì)，與矯治器包裹區(qū)相連具有足夠的支撐性，讓鏤空區(qū)不會變形，也不影響已萌牙齒排齊的所需支抗，能夠同步實(shí)現(xiàn)已萌牙齒移動與未萌牙齒間隙維持。

②一體打印橫腭桿：由于材料學(xué)的特點(diǎn)，橫向擴(kuò)弓是隱形矯治器的弱點(diǎn)，現(xiàn)在通過直接3D打印牙套技術(shù)可以設(shè)計(jì)和制作出牙套和橫腭桿一體化的結(jié)構(gòu)，與后牙末端和上腭形成不同的貼合方式，用于擴(kuò)弓和擴(kuò)弓后效果的維持實(shí)現(xiàn)高效的臨床療效。

③直接3D打印隱形矯治器帶給正畸醫(yī)生的是更多想象空間，對于專注臨床創(chuàng)新研究的正畸�？漆t(yī)生來說，打開個性化設(shè)計(jì)思路，有效解決更多臨床難題；對于從事口腔正畸醫(yī)療的醫(yī)生來說，借助新技術(shù)新產(chǎn)品也能幫助自己提升工作水平和效率。

△夏倫果教授

在會議分享和會后采訪中，夏倫果教授補(bǔ)充介紹了直接3D打印隱形矯治器的一些具體研究成果。上海九院正畸科與領(lǐng)健悅見聯(lián)合成立的正畸生物力學(xué)及人工智能實(shí)驗(yàn)室研究數(shù)據(jù)表明，通過CT分析矯治器與牙模之間的間隙以及矯治器不同部位的厚度，直接3D打印隱形矯治器相較于壓膜矯治器展現(xiàn)出了更好的均一性和貼合度，變形更少，能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)的力學(xué)性能。

夏倫果主任醫(yī)師表示，隱形矯治經(jīng)過前幾年的飛速發(fā)展，近幾年似乎進(jìn)入了瓶頸期，直接3D打印隱形矯治器的出現(xiàn)打開了新的賽道，為大家提供了新的探索空間。由于人種差異特征，我國的復(fù)雜錯牙合畸形占比更高，對材料和技術(shù)的難度要求更高。上海九院正畸科即將啟動的直接3D打印隱形矯治器研究也將主要針對疑難病例，包括Ⅱ類錯牙合、扭轉(zhuǎn)牙矯治等。例如，在Ⅱ類錯牙合隱形拔牙矯治關(guān)閉間隙的過程中，為了防止鄰牙向缺牙區(qū)傾斜，直接3D打印隱形矯治器可以通過局部加厚設(shè)計(jì)填充缺牙間隙的切/牙合三分之一，在兩側(cè)鄰牙的外形高點(diǎn)處提供支撐、防止傾倒。又如，對于扭轉(zhuǎn)角度較大的牙齒，當(dāng)前很難單純通過隱形矯治器來糾正，必須借助交互牽引，而直接3D打印隱形矯治器更強(qiáng)大的力學(xué)表達(dá)或許能為此帶來新的可能性，減少過矯治設(shè)計(jì)和輔助裝置的使用。