3D打印技术在口腔临床的应用
2020-12-13姜颖
姜 颖
(吉林省磐石姜颖口腔科诊所,吉林 吉林 132300)
随着社会经济和科学的发展,3D打印技术在临床医学中获得了较广的运用,尤其是在口腔临床领域,3D打印技术更是成为了常用的医疗支持。由于该技术有着制造工艺简单明了,便于操作,且制造准确度高,使用的原料也种类繁多的特点,可以根据临床口腔科中复杂的情况来选择合理的打印方式来辅助临床治疗工作。
1 3D打印的特点与应用优势
1.1 制造工艺简单
在传统的行业之中,任何铸造技术都与模具密不可分,并且技术也较为繁杂,而3D打印可以使用CAD将图纸上的设计转换为实际的物品,不仅节省了模具的制造消耗,而且极大减少了模具数量。让整个制造工艺的步骤变得更加简洁便于操作,且3D打印技术的整个制造流程简便,并且可以打印结构繁杂的对象,也有利于针对性的工艺需求。
1.2 精度高
对于当前技术,3D打印可以将零件的精度控制在0.3 mm以内,完全满足大多数零件的加工要求。对于具有较高精密度要求的器件,也可以大大降低制造公差,降低成本并缩短制造消耗[1]。
1.3 打印材料的多样性
与3D打印机兼容的制作系统通常可以使用各种材料,例如金属,塑料,石材等。截至2011年底,有名的3D打印公司——Objet可以使用多达65种以上的3 D打印原料,这是3 D打印在各个层面得到认可和使用的决定性因素。
2 3D打印技术在口腔医学领域中的应用
2.1 口腔颌面外科领域的应用
3D打印可以用于制造口腔颌面治疗中的颌面部缺损修复体,外科对准引导件,以及其他的外科设备等。3D打印技术有助于实现对其的设计和制造。例如,针对口腔和颌面部缺损可将打印技术用于治疗上颌骨,下颌骨,眶骨,鼻骨,耳骨和其他修复体。 在此过程中,对具有颌面部骨折或外伤的患者进行 CT扫描,并将扫描后获得的数据以DICOM格式保存,然后链接进Mimics之中,以使用分段等功能设计立体结构模块。将设计的3D数据导入到3D打印处理软件中进行设计,使用3D打印设备生成完成的人体所需组件, 并且在整个过程中不需要合剂来进行固定和黏着[2]。
2.2 口腔修复领域的应用
该技术同时也可用于制造口腔修复物中的其他结构。CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)技术主要基于切割,不仅浪费材料,而且生产的修复体类型只能由单一类型生产,而不能批量生产。而3D技术则是可以基于CAD来制造,用于口腔修复工作中的制造和完整的CAM工艺。此外,修复体可以按照不规则的形状,尺寸和表面光洁度要求进行打印[3]。
2.3 口腔正畸领域的应用
2.3.1 取代石膏模型
使用3D打印制造合适的模具,以在牙齿矫正期间来替换石膏材料。这类3D模型更具个性化和真实性,不仅减轻了印模材料带给患者的恶心,而且减少了生产过程中可能发生的变形,并解决了不容易存放石膏模型的问题。
2.3.2 个性化托槽
使用区域激光熔化直接成型技术的个性化舌托模型可以直接在金属的舌托上成型,该模型使用添加材料的方法来制造零件。结果表明,个性化的舌托底座可与患者牙齿的舌侧精确匹配,为正畸治疗提供了一种新颖而美观的方法[4]。
2.4 口腔种植领域的应用
由于每个患者的牙槽骨不同的征点,以及对植入手术的准确性和功能恢复要求的提高。当前,大多数植入物使用SLS印刷以生产具有高强度和精度的植入物。大大减少了完成植入物的时间和成本。
2.5 口腔内科学的应用
改善根管治疗的先决条件是熟悉骨髓管和根管系统的解剖特征,传统方法是切片切割,透明牙齿模型和X射线检查方法。可以从各个层面查看建成的模型,并可以对其开展全面的测试和评估,以深化和总结根管系统的结构特征。重建后的特征结构通过3D打印实施后,可用于口腔临床教育以及相关的手术支持和诊断工作之中。
3 结束语
3D打印(3 DimensionalPrinting,3维打印)的学名叫增材制造,是快速成型技术之一,它是指基于数据结构并使用粘合材料来进行结构性的制造的一次熔融材料的高度制造技术。 通过将不同形状的连续图层重叠以创建三维对象。现代医疗领域中将3D打印广泛运用于口腔临床的各个领域之中,均取得了令人满意的效果。相信在不远的将来,3D打印的发展以及与医疗领域的进一步密切可以让这一技术在更多临床治疗工作中起到更为重要的作用。