金属3D打印技术在口腔医学应用前景

(整期优先)网络出版时间:2021-12-03
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金属 3D打印技术在口腔医学应用前景

关子民

广东汉邦激光科技有限公司 广东中山 528427

摘要传统口腔植入术选择的种植体为锥形固定形状,患者拔牙后无法符合自己后颅窝的形状,且贴合度不够好时,此时会产生缝隙,加快骨形成,因此需要种植大量的骨材料。但是手术难度很大,对医生的技术水平要求也很高。3D打印是一种新的技术手段,与传统种植体相比,具有更强的稳定性和更好的骨细胞状态,植入成功率更高,对患者的影响更小。基于此,本文对3D打印技术在口腔种植治疗中的应用价值进行了深入研究。

关键词:金属3D打印技术;口腔医学;应用前景



近年来,由于社会主义市场经济的发展,国民经济和社会管理水平日益提高,科技管理水平不断提高。自20世纪90年代中期3D打印技术提出以来,3D技术步入了社会经济快速发展的历史时期。印刷的工作机制是基于数字网络模块,通过研究和应用系统,采用分层印刷的方法,将待印刷物体的粘贴材料逐层堆叠,最终导致物体的3D或立体。目前,3D打印机技术已经应用于建筑工程、现代制造应用、航空航天、医疗、牙科等多个应用领域。3D印刷机车辆、飞机、人体组织和武器已经成功印刷和开发。3D打印技术具有精度高、制造简单、工作效率高的技术优势。目前相关科研成果显示,3D打印技术在口腔医学应用领域比传统技术更具优势,在口腔修复方面也有更完善、更满意的修复效果。主要阐述了3D打印技术在口腔修复中的最新应用、研究进展及优势。



一、3D打印技术介绍

3D打印机技术与通用打印机的基本工作原理相同,是指利用网络计算机辅助教学设计分析软件系统,或逆向工程对待打印物品的3D数字经济模型的研究成果进行加工和重构,通过机器学习软件处理方式将其划分为分层的数据文件,然后在3D打印机设备上按照数据的各个层次逐层打印和叠加材料,最终不直接生成材料实体的分层加工生产技术。根据加工方法的不同,可分为四大技术:3D紫外热固性树脂成型、选择性激光热熔、熔融沉积成型、3D喷墨打印。3D打印机技术形成的物体密度最高,通过层层叠叠可以制作出高质量、个性化、色彩丰富的物体。



二、口腔修复

随着社会经济水平的提高和人们消费的增加,人类更加注重自身的美丽和健康。因此,由于3D打印互联网技术及其应用于存在的问题,3D种植技术在种植牙修复中的应用研究将通过技术的进一步发展继续进行。从口腔的颌面架构设计来看,其解剖结构的发展过程相当复杂,且由于口腔表面毛细血管分布紧密,周边神经网络丰富,如果受损严重,很容易威胁到口腔附近的呼吸管理系统、食道、言语等正常器官和功能。口腔损伤和致畸引起的面部畸形和周围器官功能障碍会严重影响患者的生活质量和健康。针对上述因先天和外因导致的口腔缺损和畸形的修复与重建,每个患者对修复材料、口腔假体形状、修复方法等都有不同的要求,建议根据自身口腔情况制定个体化的修复护理方法。



三、口腔种植修复

在口腔的研究和种植修复中,用于研究和种植的种植体需要满足耐腐蚀、高强度工作环境、与相容性好的特点,种植体设计也需要满足我国口腔发展和市场定位的特殊性,这也决定了其对内部种植体设计的高个性化需求。目前中国传统种植牙中,很多定制的种植牙由于模具的尺寸或材料原因,与牙槽的形状不一致甚至没有牢固地结合在一起。传统的种植手术难以满足患者的需求,种植体的稳定性也难以保证。3D打印机技术的发展彻底解决了这个问题。3D技术通过对需要扎根修复的患者身体部位进行CT扫描,重建种植体的3D模型,并利用计算机软件系统分析CT扫描后的数据结果,已经能够设计和定制优化的种植体和种植方法。随着3D打印机成型工艺的创新发展,与常规的种植体制造相比,制造工艺更加精细,满足了中国患者高标准的个性化种植体管理要求,同时制造种植体更加方便,大大节省了植入后的成本控制和成型时间。莫辉[1]等人将3D打印机技术应用于口腔种植手术,表明3D打印机种植在口腔手术中的操作方式更加简洁方便,操作过程更加精准简单,整个操作过程更加简洁明了,为口腔种植提出了新的参考方向和技术改进思路。此外,Mora[2]等还在研究结果中指出,与传统的成型方法相比,3D打印机技术大大减少了制备种植体系统的模板误差,更方便患者种植体的修复和应用,从而降低了种植体引起并发症的发生率。



四、3D打印技术在口腔修复的应用进展

马晓莉[3]等人还发现,金属牙冠的3D打印在金属牙冠和牙齿的适合性方面比传统制造方法具有更突出的优势。同时,我们也可以发现,我们使用不同的3D技术来研究和开发生产过程。相比于种植体的制备,我们可以发现激光制造技术生产的种植牙相比于其他生产技术的发展具有更高的贴近度,并且该技术生产的种植牙工作原理更加复杂,更加人性化,以满足患者的口腔形态。此外,Chen[4]等还认为,与传统模型相比,3D打印的局部义齿可以更牢固、舒适地附着在口腔黏膜表面,从而减轻了佩戴传统模型带来的压痛和不适。同时,国外研究人员也表明,

3D打印技术可以减少相应的后处理,从而有效降低加工成本。顾小雨等人的研究成果证实,3D打印技术制作口腔颌面部缺损修复体比传统模具更方便,大大降低了医生的制作难度和工作量,在患者治愈后获得了良好的效果和较高的评价。毕等人的研究成果表明,3D打印技术可以帮助并实现面部假体的批量生产,制作硅胶假体的皮纹更符合我国医学临床维护的需要。Mangano[5]等人利用3D技术分析了可复制的植入物。口腔种植后,种植体的应用处于稳定状态,所有患者均无感染。该问题的调查结果显示,3D打印等现代技术在口腔种植体应用中疗效较好,不良行为反应发生率极低,在种植体修复中具有显著优势。因此,从种植牙的设计和使用出发,推动3D打印技术在临床研究中的广泛应用,开发和推广3D打印模型在人体颌面部其他部位的广泛应用,从而推动人类口腔修复技术的蓬勃发展。





结束语

综上所述,通过对临床专业人士的深入研究分析,我们可以发现,与传统的高要求、高个性的模具系统相比,也存在口腔种植体、口腔颌面假体、面部假体等不细致、繁琐、费时的弊端。使用3D打印技术后,数字化成型方法大大减少了传统技术中取模和成型的重复步骤,从而大大节省了患者的等待时间,减少了临床医生的重复工作量。同时,与传统的体模相比,3d打印机的体模效果更细致,更适合口腔缺损,从而大大减少了体模带来的不适,增强了患者对医生的信心,从而增加了他们的医疗依从性。此外,当模具不符合规定或细微之处需要调整时,数字重建模块可以及时调整和检查,减少了传统工艺中二次加工繁琐耗时的缺点。因此,目前虽然3D打印技术在口腔颌面部的应用研究还不成熟,也没有关于其在颌面部制造方法中应用的论文研究,但高等教育准备时间短、耗材成本低、制造工艺简单等优势不容忽视。


参考文献:

[1]黄璞.基于SLM的金属3D打印轻量化技术及其应用研究[J].中国设备工程,2021(19):262-263.

[2]马忠波.3D打印技术研究现状和关键技术研究[J].南方农机,2021,52(14):138-140.

[3]马晓莉.金属3D打印技术在口腔医学应用前景[J].现代养生,2017(12):277.

[4]赵冰净,胡敏.金属3D打印技术在口腔医学应用前景[J].口腔颌面外科杂志,2015,25(04):311-314.

[5]杨慧芳,赵建江,王勇.3D打印技术在口腔医学领域中的应用[J].中国医疗设备,2015,30(05):63-65.