数字齿科-颠覆性的效率提高

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数字齿科在3D打印行业的应用

3D打印技术与齿科行业是天然匹配的。首先,齿科行业里每个患者的牙齿特性都不一样,因此生成的三维数据也都不同,而3D打印技术可以做到个性化生产。其次,人类的牙为支持,并在人工牙根上进行牙冠修复的一种镶牙方法。

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在传统的种植牙方法中,需要进行拔牙、预备植牙孔、植入骨粉、覆盖胶原膜、埋入式愈合、牙冠制作及戴入等步骤,医生操作时间大约为8h,治疗周期大约为7个月,费用约为1万元以上。现有种植体多为进口,缺乏自主知识产权的种植系统,由于费用过高,难以造福广大缺牙患者。对于相对复杂的情况,所需要的时间和费用还会增加。

另外传统的种植牙方法还存在很多不足之处,包括植入的种植牙与拔牙窝不密合,拔牙后即刻种植时需要植骨、难以即刻修复等。这样就导致一来无法在短时间内恢复患者牙齿的美观性,二来将增加骨量流失和制备种植窝过程对骨组织的手术创伤,由于拔牙后未能即刻修复,导致在拔牙窝愈合过程中可能发生颌牙的伸长移位和邻牙的倾斜移位,影响后期修复效果。此外,治疗周期的延长也会增加患者的痛苦和治疗费用。

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3D打印种植牙可直接形成含牙根的整个牙体,仅需微创拔牙、植入种植体和牙冠修复等步骤,可实现与原有牙槽无缝结合,减少患者痛苦,椅旁治疗周期为1~2h,医生操作时间只有0.5h,且费用也大大降低,所需要的费用不会超过1万元。种植牙主要由牙冠和植入体这2部分组成。纯钛金属(或合金)因其良好的生物相容性,力学性能和抗腐蚀性能,而得到广泛应用。种植体的材料包括金属种植体、陶瓷类种植体、碳素类种植体、高分子聚合物种植体、复合材料等;牙冠材料包括黄金、钻铬合金、镍铬合金、陶瓷合金等金属材料,以及二氧化错全瓷、树脂等。种植体和金属牙冠的打印技术多以选择

性激光熔化(SLM)为主,牙冠、牙桥铸造模型的打印技术以光固化成型(SLA)、数字光处理(DLP)为主。

2017年,北京大学口腔医学院教授唐志辉团队给3只比格犬换上了3D打印的假牙,3只比格犬没有出现任何不良反应。根据国家食品药品监管总局的规定,用于人体的植入物必须要经过动物实验,证明其安全性和有效性,同时植入物的生产厂商也需要通过国家食品药品监管总局的检查。如果进展顺利,2~3年后3D打印种植牙可直接应用到人体治疗中。

天津医科大学口腔医院采用数字化个性化设计和3D打印技术研发了一种新型种植牙,在该种植牙中种植体本体和仿生牙槽骨组织外层是一体的,仿生人工牙槽骨外层的厚度为0.2~3.0mm。在制造3D打印种植牙的过程中,医生先获取患者余留牙根和牙槽骨组织结构的医学图像数据,并从获取的数据中提取出设计仿生牙根组织以及其周围牙槽骨组织。

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齿科3D打印的发展前景还是十分巨大的,如果可以有效的利用当下的3D打印资源,在面对种植牙、矫正牙套、医学研究、义齿等等齿科领都可以显著提高打印效率,降低操作成本。

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