新研究发现3D打印在制作牙冠方面比铣削更准确

      中国3D打印网7月22日讯,日本东北大学牙科研究生院的研究人员发现,数字光处理 (DLP) 3D 打印是一种比传统铣削生产牙冠更有效的方法。在最近的一项研究中,牙医使用相同的数据集 3D 打印和湿磨牙冠,然后将他们的预期设计叠加到结果模型上。通过几个测试周期,该团队表示,他们的 3D 打印牙齿修复体显示出比铣削替代品“更高的准确性”和“更少的边际差异”,因此他们认为 DLP 是一种更“有前途的技术”,可用于永久性牙冠的制作。

臼齿冠中设计和扫描数据之间的总体偏差的彩色图
  臼齿冠中设计和扫描数据之间的总体偏差的彩色图。图片来自东北大学。
  是时候从铣削中继续前进了吗?
        随着牙科材料的耐磨性和颜色稳定性不断提高,一些牙医开始转向铣削树脂复合牙冠,而不是传统的金属修复体。使用 CAD 设计软件和患者牙齿的印模,这种方法允许在使用铣床从陶瓷块上研磨它们之前开发定制植入物。
然而,东北大学的团队表示,这项技术面临着诸如铣棒老化和材料浪费等问题。研究人员还强调了铣削通常如何迫使牙医遵守严格的准备要求,即使他们坚持这些要求,牙冠的内表面也会出现凹槽,导致患者不适合。


       相比之下,由于新的牙科 3D 打印树脂的研发,包括那些具有高耐久性和能够分散咬合应力的树脂,该团队赞扬了该技术在创建模型、底座和夹板方面的潜力。在他们的研究之前,研究人员还推测 3D 打印产生具有“卓越尺寸精度”的永久牙冠。然而,尽管经常比较 3D 打印和铣削的牙科修复体,但牙医声称“仍不清楚”哪种工艺更适合这项工作,因此他们开始研究,通过一系列实验明确找出答案。
 臼齿牙冠的 STL 文件设计有每个偏移参数以及未偏移和偏移牙冠之间的整体偏差
  臼齿牙冠的 STL 文件设计有每个偏移参数以及未偏移和偏移牙冠之间的整体偏差。图片来自东北大学。
 测试牙冠3D打印
         研究人员的测试样本是通过对基牙模型进行 3D 扫描制作的,然后分别使用混合树脂复合块研磨并使用 Asiga Max 系统进行 3D 打印。一旦准备就绪,这些原型中的每一个都将与利用工业 3D 数字化仪的原始设计模型进行比较,后者收集了帮助识别任何偏差所需的数据。
        初步结果显示,设计用于适应模型线角的牙冠与未偏移修复体之间存在显着差异,观察到的间隙为 100-200 µm。虽然打印模型显示出很高的价值真实性,但这种偏差在铣削零件中更为明显,团队观察到“明确的内部凹槽”,他们将其归因于牙冠的脆性基材。


        有趣的是,研究人员还发现他们的打印机的 62 µm 像素分辨率小于未偏移牙冠的内部牙尖区域的分辨率。这使得系统足够精确,可以实现精确的模型,而通过铣削,他们发现它留在牙冠内表面上的凹槽可能导致不合适的配合,并且是“技术的限制”。
        然而,虽然日本团队得出结论,他们的结果支持 DLP 比铣削更适合生产牙冠的想法,但他们表示需要对不同的系统和参数进行进一步研究。同样,牙医呼吁对 3D 打印植入物的抗断裂性和生物相容性进行更多研究,他们认为现在可以用来修复像门牙一样的锋利牙齿。
使用 Saremco CROWNTEC 树脂打印的牙齿修复体
  使用 Saremco CROWNTEC 树脂打印的牙齿修复体。图片来自 Saremco。

  商业化牙科3D打印  

        正如该团队在他们的研究中提到的那样,3D 打印已经在牙科修复体生产中建立起来,围绕它发展的行业继续看到新材料的引入,以增强其应用。今年早些时候,3D Systems 与 Saremco 合作,使 CROWNTEC 树脂可用于定制的 Crown-3D 打印 NextDent 5100。

         此前,Desktop Health 推出了 Einstein 3D 打印机和 Flexcera Smile Ultra+ 树脂,这些产品旨在促进高强度、美观的牙科修复体的生产。虽然前者具有与桌面金属公司 ETEC 的系统类似的 DLP 架构,但其性能得到了“HyperPrint”的提升,该技术为其提供了 50% 的速度提升。
          最近,登士柏西诺德还扩大了其牙科植入物制造组合,推出了 Primeprint 3D 打印机和后处理单元。新推出的打印机由 385nm 光引擎提供动力,旨在使牙医能够轻松制作准确的模型、指南、临时或夹板。


关键词:3D打印

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