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應用案例cases

數字齒科在3D打印行業的應用

3D打印技術與齒科行業是天然匹配的。首先，齒科行業里每個患者的牙齒特性都不一樣，因此生成的三維數據也都不同，而3D打印技術可以做到個性化生產。其次，人類的牙為支持，并在人工牙根上進行牙冠修復的一種鑲牙方法。

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在傳統的種植牙方法中，需要進行拔牙、預備植牙孔、植入骨粉、覆蓋膠原膜、埋入式愈合、牙冠制作及戴入等步驟，醫生操作時間大約為8h，治療周期大約為7個月，費用約為1萬元以上。現有種植體多為進口，缺乏自主知識產權的種植系統，由于費用過高，難以造福廣大缺牙患者。對于相對復雜的情況，所需要的時間和費用還會增加。

另外傳統的種植牙方法還存在很多不足之處，包括植入的種植牙與拔牙窩不密合，拔牙后即刻種植時需要植骨、難以即刻修復等。這樣就導致一來無法在短時間內恢復患者牙齒的美觀性，二來將增加骨量流失和制備種植窩過程對骨組織的手術創傷，由于拔牙后未能即刻修復，導致在拔牙窩愈合過程中可能發生頜牙的伸長移位和鄰牙的傾斜移位，影響后期修復效果。此外，治療周期的延長也會增加患者的痛苦和治療費用。

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3D打印種植牙可直接形成含牙根的整個牙體，僅需微創拔牙、植入種植體和牙冠修復等步驟，可實現與原有牙槽無縫結合，減少患者痛苦，椅旁治療周期為1~2h，醫生操作時間只有0.5h，且費用也大大降低，所需要的費用不會超過1萬元。種植牙主要由牙冠和植入體這2部分組成。純鈦金屬（或合金）因其良好的生物相容性，力學性能和抗腐蝕性能，而得到廣泛應用。種植體的材料包括金屬種植體、陶瓷類種植體、碳素類種植體、高分子聚合物種植體、復合材料等；牙冠材料包括黃金、鉆鉻合金、鎳鉻合金、陶瓷合金等金屬材料，以及二氧化錯全瓷、樹脂等。種植體和金屬牙冠的打印技術多以選擇

性激光熔化（SLM）為主，牙冠、牙橋鑄造模型的打印技術以光固化成型（SLA）、數字光處理（DLP）為主。

2017年，北京大學口腔醫學院教授唐志輝團隊給3只比格犬換上了3D打印的假牙，3只比格犬沒有出現任何不良反應。根據國家食品藥品監管總局的規定，用于人體的植入物必須要經過動物實驗，證明其安全性和有效性，同時植入物的生產廠商也需要通過國家食品藥品監管總局的檢查。如果進展順利，2~3年后3D打印種植牙可直接應用到人體治療中。

天津醫科大學口腔醫院采用數字化個性化設計和3D打印技術研發了一種新型種植牙，在該種植牙中種植體本體和仿生牙槽骨組織外層是一體的，仿生人工牙槽骨外層的厚度為0.2~3.0mm。在制造3D打印種植牙的過程中，醫生先獲取患者余留牙根和牙槽骨組織結構的醫學圖像數據，并從獲取的數據中提取出設計仿生牙根組織以及其周圍牙槽骨組織。

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