3D打印是数字牙科的下一步

挑战包括依赖熟练劳动力及即将损失;有准确性和可重复性的问题;和一个多步过程，有很多机会出错。然而，我们并没有谈论航空航天一级供应商或主要的汽车制造商，也不是一个妈妈和流行的模具制造商或机器车间操作。相反，面临这些挑战的行业有点个人：牙科。

与其他专业的行业一样，牙科（包括Prostthodontics和Orthodontics等密切相关的领域）一直失去了它在其劳动力所需的专业技术人员 - 考虑到桥梁或义齿等自定义设备的迫切问题。手工执行的每一步都介绍了需要技能和经验的潜在陷阱。最终设备是真正的一次性，如果它被破坏，损坏或不适合，则没有图纸或数据。

好消息是，这种情况正在改变。就像那些航空航天制造商、汽车制造商、模具制造商和机械商店一样，牙科从业者正在前往数字化的途中．数字牙科——正在被认可和接受，包括3D扫描技术，牙科CAD/CAM，数控铣削和现在的3D打印——作为解决方案，不仅解决了行业的技能差距，而且实现了更高的准确性和可重复性以及更好的患者护理。我最近采访了瑞克·雅各布斯，他是美国牙科护理公司的副总裁兼总经理三维系统，关于牙科的转变为数字和3D打印的作用。

什么是数码牙科?

数字牙科是传统的替代，通常是手动牙科手术程序，依赖于数字数据而不是模拟捕获和制造方法。这不是一个技术，而是一个工作流，3D打印只有一个新的抵达。根据雅各布的说法，数字牙科“从椅子开始”，患者口的3D扫描，包括设计软件，材料，添加剂或减数设备，并进行后处理，到最终配件。

数字牙科不是一项单一的技术，而是一个工作流程。

数字牙科工作流程中的所有步骤与传统的模拟牙科的所有步骤相反。传统的患者记录包括手绘图，传统印象和二维X射线。当对缓矿或正畸学需要三维信息时，使用硅氧烷的托盘或藻酸盐捕获患者嘴的印模。然后用石膏倒入这种印象以形成模型。通常，该膏药模型然后成为牺牲工具，用于模制或热成型最终装置。如果生成的物品丢失或损坏，则该过程不容易重复，并且必须重新开始留下印象。

相比之下，数字牙科工作流程可能仍然从一个可扫描的印象或模型开始，但该模型可以用桌面扫描仪捕获并转换成三维数字数据。或者更好的是，这些数据可以通过口腔内扫描在几分钟内收集，而不需要让患者接受令人不适的海藻酸盐托盘。通过软件的一些额外的处理步骤，数据可以用于CNC铣削或3D打印在牙科实验室更合适的设备。如果病人后来丢失了这个设备，数字文件可以很容易地调出并重新创建。

义齿数字化

作为数字化的说明，如何改变牙科设备的生产，考虑假牙。Jacobs说，在没有数字牙科工作流程的情况下创建一套没有数字牙科工作流程，需要一系列手动步骤和五个或更多患者访问。首先，医生获得患者口腔的印象，然后在石膏中浇铸。技术人员将蜡应用于石膏模型和咬合板以使用铰接器设计假牙，然后用额外的石膏创建模具。蜡熔化，可以用树脂注射模具以形成义齿。然后，该装置必须从模具中分解出来，在将其安装到患者的嘴中之前清洁并完成。

雅各布斯说，这个过程有很多挑战。首先，该装置的成功完全取决于印象的准确性;如果这是在某种程度上，假牙可能不舒服或需要重新制作。在将压痕转换成石膏模型、模具和树脂装置的过程中，气泡和收缩会导致类似的fit问题。最后的假牙本身需要抛光，以达到光滑、舒适的表面效果——这是另一个手工步骤，可能会折衷。所有这些都隐含着牙医和相关技术人员的技能;这个过程的成功几乎完全取决于人类的参与。

数控铣削技术的引入是对这一工艺的改进。从石膏模型或患者口腔内扫描获得的扫描数据可用于创建该过程的CAD/CAM文件。用G代码从一块或一块材料上切割设备减少了手工工作，提高了结果的准确性，特别是基于口腔内扫描数据的设计。此外，文件还可以保存下来，以便在需要时可以再次切割假牙。

与成型一样，基于石膏模型的扫描数据加工假牙可能会带来不准确性。即使加工代码是基于口腔内扫描，铣削义齿也会带来一些挑战。机械加工过程需要越来越细的毛刺来达到病人所期望的光滑、有光泽的表面，这需要时间。假牙通常会有一些特征，比如下切，很难磨，有时甚至是不可能磨的，这就意味着假牙不能很好地贴合。铣削过程也会产生大量多余的废料。

雅各布斯说:“当你考虑磨一顶皇冠时，这并不会浪费太多时间。但对于夹板、固位器和假牙等较大的物品，铣削需要更多的时间。毛刺的大小限制了几何自由度。而且这是不可持续的，会产生很多废物。”

3D打印数字牙科

数控铣削使牙科治疗变得更快、更精确，但增材制造将把它向前推进几个步骤。当使用3D打印作为制造技术时，扫描数据可以快速转换成STL或其他打印文件，并直接发送到机器。通过这种方式，直接数字化制造从流程中删除了步骤，减少了手动步骤和患者访问的数量，并使牙医能够更快速地将设备交付给患者。

在假牙的情况下，可以直接用树脂3D打印设备，而不考虑铣削可能产生的底边等设计困难。3D打印假牙的制作速度更快，也更容易，而且比传统的或研磨的假牙更精确。而且，它们几乎不需要后处理。雅各布斯说，打印出来的表面足够光滑，在快速清洗后，用拖把或抛光刷只需要大约一分钟就能产生最后的光泽。

3D打印在牙科领域仍然是一项相对较新的技术，但3D系统的牙科解决方案团队(以及许多其他设备和材料供应商)认为未来将在这方面发展。

“…3D打印技术在这个市场上具有生产力和竞争力。”

雅各布斯说:“最终在许多应用中，我们将使用3D打印，因为它具有几何自由。”“对于假牙、手术指南、模型、正畸夹板、固位器，我认为3D打印技术在这个市场上具有生产力和竞争力。”