可摘局部义齿CAD/CAM/SLM金属3D打印制作新方法

曲伟平

摘要：随着社会生活水平与科学技术发展，现代的人均寿命普遍提高，这彰显着现代社会无论是物质上还是精神上都比原先有了巨大的进步。但随之而来的问题是人口老龄化问题的严重，随着时间上的推移，这种问题越来越明显，而且老年人的身体健康问题也是当下热议话题，这也引起了社会各方面的广泛关注。结合当下尖端的科学技术，3D打印制作技术在某些领域已取得了巨大成就。本文针对这其中的一方面即：可摘局部义齿CAD/CAM/SLM金属3D打印制作新方法展开了讨论。

关键词：可摘局部；义齿；制作

现代科学技术的发展成果在社会生活中的方方面面都得到了实际应用，而且已经取得了不小的成就，在口腔医学方面，现代科学以其独有的高效、便捷、全面等特点为口腔医学注入了新的活力，是传统的口腔医学渐渐摆脱了人工方面的局限性。尤为显著的是计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制作（CAM）、选择性激光熔化技术（SLM）金属3D打印制作在义齿方面的实际应用，已经成为了现代口腔医学中不可或缺的一部分。

1背景与特点

1.1研究背景

口腔医学是医学领域的一个重要组成部分，现代社会人口老龄化问题的加重，牙齿缺损是所有的老年人不可避免的口腔医学方面的问题，此类问题事件发生率居高不下，由此造成对牙齿修复技术的需求不断增大。虽然一部分牙齿缺损问题可以通过牙种植技术来解决，但仍有很大一部分无法运用该技术来修复牙齿问题，这就促使了局部义齿修复技术的诞生[1]。

局部义齿修复技术由于其与其他牙齿修复技术[2]而言，具有更好的准确性和稳定性，所以得到了现代社会的认可。但由于该技术起步较晚，尚处于发展阶段，所以义齿构造复杂、制作难度大等问题，限制了其在临床实际方面的应用。近年来，计算机辅助设计、计算机辅助制作的技术被提出，并在口腔医学方面取得了飞速发展，同样1.2特点

局部义齿相比较于传统的义齿修复技术，只能修复牙列缺损，但其在牙列缺损的修复上具有设计灵活多样、适应范围广、制作简便等优良特点，但因为它的使用局限性和发展较晚，其缺点也是非常明显，如部件相对较多、体积大、异物感强、对美感发音等有一定影响等。

局部义齿技术适用于各种牙列缺损患者，可作为拔牙创未愈合者过渡性修复，或因外伤、手术造成的缺牙，伴有牙槽骨、颌骨、软组织缺损等口腔方面的问题。虽然它在局部口腔问题的修复上性能优良，但其适用面只局限于部分口腔问题，非适应性范围面也比较广，只能作为某一方面替代传统的义齿修复。

在口腔修复学领域当中，3D打印技术中的选择性激光熔化技术（SLM）在21世纪初被国外学者用来制作修复体和基底冠，随后被引入国内。3D打印技术不单单在这一领域，也同样在其他医学领域、航天、科研等同样有着广泛的应用，尤其是在金属构件制造方面更是作用显著。

2口腔医学中的应用

2.1SLM技术

选择性激光熔化技术（SLM）可以制作出具有隙窝沟等复杂表面形态的金属冠桥、可摘局部义齿支架及全口义齿基托，与传统鋳造法[3]相比，极大缩短制作工期，高数字化等特點，除此之外，选择性激光熔化技术（SLM）制作的修复体在材料的物理性能、抗腐蚀性、生物学性能方面均优于传统方法制作的修复体。据研究调查表明，选择性激光熔化技术（SLM）制作的口腔金属材料具有更好的生物安全性与生物相容性，而且金属结合性也明显强于普通技术。

可以准确制作各种复杂结构和不规则腔隙的金属植入物，非常适合用于颅颌面部骨硬组织缺损处植入物的设计和制作。与传统实体金属材料相比，减轻了植入物的重量，并且力学性能与人体骨质组织更为匹配，更有利于细胞组织的附着生长。

我国的传统义齿制作方法以传统失蜡法铸造工艺为主，但该技术存在加工周期长、工艺繁琐、成品性能低下等问题。3 D打印技术一改传统加工工艺，与当下的数字化技术相结合，配合计算机系统转变为自动化生产模式，大大缩短了加工周期，有效的提高了资源配置。同时，在保证成品优良性能的前提下，更具有精确度高、人体契合度高、工艺技术简便快捷等优点，尤其适用于不同受众的牙列受损问题，因此在义齿金属支架制作中具更好的发展潜力。

作为口腔活动义齿支架材料要求具有高强度、良好的延伸率及加工性能，以使支架获得足够的固位力，保证支架坚固、不变形，防止基托发生断裂，减小修复体体积，同时便于义齿成型及加工。钴铬合金良因其优良的机械性能和耐腐蚀性，成为修复的常用金属材料。因此本研究针对3D打印钴铬合金材料性能进行分析，以期符合金属支架性能要求。

2.2计算机技术

CAD/CAM技术在可摘局部义齿方面主要以初期辅助为主，整个过程主要是以设计计算模型的建立，在实际操作中完全按照计算机制定的规则来进行操作，这样造成了材料的极大浪费，所以应开发新型的义齿材料，这样既节约材料，也拓宽了CAD/CAM系统的应用范围。

前CAD/CAM系统不能在临床广泛推广的一个重要原因是价格昂贵。如何降低成本成为CAD/CAM系统发展的一个重要环节，随着开放式系统的出现以及更加低廉材料的应用其成本会有所降低。

牙科CAD/CAM系统应用现代计算机技术取代了传统的口腔修复体手工制作过程，因而被国内外的口腔专家认为该技术是一项划时代的里程碑，是牙科技术未来的发展方向。随着现代科技的发展和系统自身的完善，牙科CAD/CAM技术在实际应用过程中更具有人性化特点，会更加的贴近现实社会的广大受众群体，在人类口腔医学健康方面做出更好的贡献。

CAD/CAM在临床应用中的思考CAD/CAM技术在口腔领域的应用大大提高了修复效率，缩短了患者治疗周期，减少了患者的痛苦并且降低了技师的劳动强度，使得口腔修复学取得了革命性的发展。但在临床应用过程中还存在以下问题：在进入现代化社会以来，随着计算机系统优化处理技术、数字模拟技术等进一步发展，越来越多的牙科CAD/CAM系统问世。这些牙科义齿技术，可制作中间连接体、冠状桥、基托等，广泛应用于全部义齿的制作，而在可摘局部义齿领域仍处于待开发阶段，没有建立起完整的义齿设计、制作、应用等系统性处理。

目前，口腔CAD/CAM系统通常由模拟观测、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制作（CAM）三部分组成，虽然这类系统方法与传统设计制作方法相比简便快捷，但在局部可摘义齿方面的实际操作却是不容乐观，如果这一门新兴的口腔修复技术开始建立完整的应用模式，那将意味着CAD/CAM系统使口腔修复学跨入了现代高科技领域。

3研究方法

3.1模型观测

3D打印技术可以通过计算机技术进行自主的模型观测，并在观测过程中可以针对部分进行局部调整，建立一个与患者牙列缺损情况一致的数字化模型。

3.2辅助设计

CAD/CAM技术可以遵循义齿的连接原则，自动将数据模型进行连接，构建出完整的可摘义齿结构，根据牙列缺损和牙槽牢固程度进行最优化的调整义齿模型结构。通过对义齿主体、基托、连接体的数据化设计，在进行模拟制作，可以更好的研究出可摘局部义齿的适应性。

3.3模型制作

通过计算机技术设计出义齿模型结构[4]，在通过3D打印中的SLM技术将完整的义齿结构实际化操作，建立完整的以支架为结构支撑的义齿实体。再结合数字化模型结构通过切割技术将义齿实体制作成与模型一致的义齿。

3.4实体安装

将可摘局部义齿的支架结构与义齿实体相组合，把义齿安装与患者的牙列缺损部位，确定实物的使用性，可根据需要作出局部微调整，完成后供于患者佩戴使用。

3D打印技术与计算机技术相结合将可摘局部义齿制作具现化，在很大程度上促进了现代口腔医学的发展，作为传统医学与现代化技术手段共同完成的新型技术，体现了创新性科技为当代人类的社会生活带了来极大便利。

3D打印义齿作为新兴的牙科技术，因为其本身的局限性和起步较晚，在发展中难免会存在一定的不足，但是随着技术的不断改进、3D打印义齿的实际应用，3D可摘局部义齿CAD/CAM/SLM金属3D打印制作将会更多的惠及大众。由于牙科自身市场规模庞大，市场潜力巨大，现阶段企业通过严抓新型技术开发、产品性能优化将会逐步提高市场占有率，必然会使企业提升起足够品牌形象和市场竞争力，促进产业升级。

4、结语

总体来说摘局部义齿CAD/CAM/SLM金属3D打印制作是在口腔医学领域方面一个新型的义齿制作手段，为传统的口腔医学在与新兴科技的结合方面打开了具有意义的一個方向，‘取其精华、弃其糟粕是当今社会迅速发展的必然趋势，将传统与尖端技术组成新的科研方向，是现代化建设的重要一步。

参考文献：

[1]吴萍，王金玉，可摘局部义齿与基牙龋的研究现状[J].2016.7.

[2]党玉琪，SLM打印多单位联冠的适合性比较研究[J].2015.5.

[3]高勃，刘一帆，王伟娜，吴冰，可摘局部义齿CAD/CAM/SLM金属3D打印制作新方法[J]2016.6.

[4]呼峰，3D打印可摘局部义齿支架适合性的研究[J].2016.6.