影响3D打印的口腔修复体

3D打印技术，又称增量制造技术，是快速成型技术（rapid prototyping，RP）之一，它是基于重建的三维数字模型，采用分层加工和叠加成形的方式制作实体模型的加工工艺。基于3D打印技术具有快速、方便、精确及节约材料的优点，被广泛应用于多个领域。在口腔修复领域，3D打印技术使口腔修复体在精比重方面得到了很大的提高，包括冠边缘、内冠与牙体之间的密合性及义齿支架与软组织之间密合性，从而影响修复体的临床效果。

目前3D打印技术主要应用于可摘局部义齿金属支架、全瓷修复体、金属修复体、修复体蜡型、颌面赝复体以及全口义齿。3D打印的基本步骤包括：数字化数据采集、数字化数据处理和3D打印。临床上使用的数字化扫描设备采集印模信息，然后利用相关CAD设计软件进行数据处理，设计数字化修复模型，再利用常用3D技术打印出修复体模型，经后期处理最后应用于临床。

3D打印制作口腔修复体是一个连续的过程，每个步骤中均存在影响修复体精比重的因素；另外，3D打印技术本身的发展水平也是一个重要的影响因素。

1.数字化印模的采集

1.1数字化印模的准确性

现临床上应用的口腔修复CAD/CAM系统，多数是口外采集方式（间接法），即采用数字化扫描设备对病人牙列石膏模型进行扫描来获取数字化印模，这种模式依然需要经历应用弹性印模材料采集病人口腔印模，然后翻制石膏模型的过程。而口内采集方式（直接法），即扫描设备于口内直接对口腔内软硬组织进行扫描与测量。目前主要从两方面来评价口内数字化印模准确性，一方面是直接通过对数字化扫描设备进行评价，扫描设备的良好精比重是印模准确性的首要条件。

国外学者Da利用CEREC系统在体内实验中比较了口内直接扫描牙齿和传统印模配合口外扫描石膏模型制作出的CAD/CAM后牙全瓷高嵌体的边缘适合性，认为两者之间无明显差异且均符合临床应用标准。与应用较成熟的牙列石膏模型三维扫描技术相比，口内数字印模技术存在一定局限性：由于口腔空间狭小，容易受唾液、光照、舌头移动和探头抖动等因素的影响，且采集的图像位于不同的坐标系中，对图像的拼接次数越多，数据精度越低。

1.2口内数字化印模采集系统

关于喷涂光学成像粉对数字化印模准确性的影响，学者持有不一致的意见。目前临床上要求光学成像粉喷涂均匀，但是尚无统一的操作标准；对于不需要喷粉的TRIOS和CERECOmnicam，也可能由于人员操作的问题在一定程度上影响了印模的准确性。在临床应用中，操作人员必需熟悉口内数字化扫描系统的性能特点；而无论使用哪一种系统，对预备的牙体进行排龈，清晰地暴露牙体预备的边缘以及对口腔进行严密隔湿，是保证印模质量的基础。

1.3数字化印模采集的适应证

另外，苏庭舒等的研究表明，口内数字化印模扫描精比重随着牙弓扫描范围增大而降低，其在扫描范围小于半个牙弓时表现出的精比重符合临床要求；而口外台式扫描仪在扫描任意范围牙弓时均表现出较好的精比重。所以对于5个单位以上的印模采集，我们建议采用口外采集方式采集印模。牙齿形状影响扫描精度，表面曲率变化较大的区域（特别是邻面区域）扫描精度下降，建议临床上预备体应光滑圆钝，可适当增加邻面聚合度，避免形成邻面倒凹。

Müller等认为不同的扫描顺序影响全牙列数字化印模精度的获取，他们使用TRIOS口内扫描仪于口内获取完整牙列数字印模，“沿上颌第二磨牙咬合面及腭侧面，从远中开始扫描至目标区域另一端，然后经颊侧面返回”扫描顺序的印模准确性最高。

2.修复体的数字化设计

数字化印模采集是为了精确获取牙或牙模表面数据，而口腔修复CAD软件则是对获取的表面数据进行数字化设计以满足临床口腔修复需求。根据使用人群不同，将其分为椅旁CAD设计软件和技术室CAD设计软件。椅旁CAD设计软件使用人群多为临床医师及助手，适合设计简单的贴面、嵌体、冠桥及种植基台；而技术室CAD设计软件使用人群为专业的修复技师，功能更加完善，适合于设计精度要求高的修复体。目前口腔修复CAD软件设计涵盖临床上常用的固定修复体类型，包括全解剖型冠桥、内冠、嵌体、高嵌体、贴面、咬合贴面、套筒冠、桩核冠、临时冠等。

标准牙数据库是CAD软件内置的一系列预先设计好的标准牙冠的三维数据，设计时供用户选择使用，市面上绝大多数的CAD软件都属于此类。此功能生成的牙冠需经后续繁琐的手动调整，操作较为复杂，且高度依赖于口腔修复技师个人水平。当前市面上还可见成熟的可摘局部义齿（3 shape dental system、Geramill）和全口义齿（avadent、Dentca）的CAD设计软件，但可摘局部义齿和全口义齿的修复没有办法实现全程数字化，其修复体精度仍然依赖于传统功能性印模的准确性；另外，在设计过程中高度依赖于口腔修复技师的专业知识。如今通用的口腔修复CAD软件几乎可设计全部临床上常见的修复体，在数字化设计环节上，修复体的精度似乎取决于设计软件的选择以及设计者的技术水平。

3.修复体类型本身与3D打印的精度的关系

3.1固定义齿修复体

陶瓷3D打印技术除了喷墨打印技术还有熔化沉积成型技术（fused deposition modeling，FDM）、光固化成型技术（stereolithography，SLA）、分层实体制造技术（laminated object manufacturing，LOM）和激光选区烧结技术（selective lasers intering，SLS），根据成型方法和使用原料的不同，每种打印技术都有自己的优缺点。

总体而言，3D打印用陶瓷材料稀缺，面临材料配比、后期加工等一系列技术难题，目前打印制造全瓷修复体打印成本高、效率低、精度有限。

3.2可摘局部义齿和全口义齿修复体

以专业树脂蜡为材料3D打印制作义齿的蜡型，制作的蜡型精度高，能避免传统工艺反复翻制模型，从而提高义齿的精度。Dawood等认为，先利用3D打印技术制作蜡型，再以传统工艺铸造制作固定修复体内冠或活动义齿金属支架，相对于3D打印直接制作修复体而言，能减少修复体的后期加工处理，是一个更可行的方法。计算机辅助设计联合3D打印技术制作全口义齿在国内外可见文献报道。Kattadiyil等应用AvaDent和Dentca系统进行全口义齿的数字化设计，并利用3D打印技术打印出树脂型全口义齿，得到良好的临床效果。

林园园等提出有效简化并精准制作个别托盘，能提高印模准确性，从而提高石膏模型的质量，最大程度满足临床及病人要求。利用数字化印模技术联合3D打印技术，制作厚度一致、边缘准确，并与设计要求高度一致的个性化托盘及石膏模型，能更加完善和规范义齿制作程序，最终使修复体精比重高，临床效果好。

3.3修复体的后期处理

应用3D打印技术制作口腔修复体可以简化制作工序，缩短加工时间，同时避免出现铸造缺陷。但3D打印的修复体完成后并不能直接应用于临床，修复体从3D打印机中取出后需要进行喷砂处理、表面抛光，检查部件是否有缺损，检查合格后超声清洗，否则会影响修复体的精比重。

4.结语