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3D打印技术在口腔临床的应用探讨

2018-10-24周娟娟

健康大视野 2018年9期
关键词:导板口腔医学种植体

【摘要】当前我国科技迅速发展,3D打印技术是一种新兴的计算机快速成型技术,是我国主要核心技术之一,3D打印技术不仅改变了工厂生产方式,同时在医学临床方面也起着重要的作用。本文通过介绍3D技术分类及特点,重点阐述3D技术在口腔临床中的具体应用。

【关键词】3D打印技术;口腔临床;应用探讨

【中图分类号】R7822

【文献标志码】A

【文章编号】1005-0019(2018)09-253-01

一、3D打印技术分析介绍

3D打印技术是以数字模型文件为基础,通过将粉末状金属或塑料等可粘合材料运用到光固化和纸层叠等技术上,然后通过逐层堆叠累积的方式进行构造物体的一种快速成型技术(即“积层造形法”)。3D打印技术最开始出现是在上世纪90年代中期,最初应用在工程设计、模具制造、机械加工等生产领域。随着科学技术进步,数字技术的发展,这一技术如今在多个领域中得到应用,3D技术得到发展,逐步运用到临床医学领域中,为人们身体健康发展起到了重要作用。

二、3D打印技术在口腔医学临床中的应用

(一)3D打印技术在口腔颌面外科领域的应用

随着3D打印技术不断改进和发展,3D打印技术已经成为临床口腔修复中的一种常用技术。3D打印技术在口腔颌面外科领域中主要用于打印颌面缺损部位修复体、手术个性化导板、手术固定装置等方面。

手術个性化导板主要用于颧骨骨折错位愈合手术,在骨折错位愈合过程中,手术个性化导板主要是通过CT信息的三维重建了解患者信息,测出重要解剖结构具体数据信息,根据手术设计方案和以上具体参考信息,打印制作出种植导板后进行模拟手术。

手术固定装置是通过对患者骨折或受伤部位进行CT扫描后,利用Mimics软件进行三维模型的分割和重建,在这过程中不使用任何胶水和粘接剂,只利用3D打印技术设备制造出人体骨骼部件的成品,制出成品后,患者可以立即安装使用。

(二)3D打印技术在口腔修复领域的应用

在3D打印技术发展兴起之前,我国一直以来都以计算机辅助设计与制造技术(CAD/CAM)为主,这种技术在生产制造上不仅造成材料的浪费,也使得制作的修复体类型单一,大规模生产比较困难。当3D打印快速成型技术出现后,主要是通过CAD数据进行材料的加工制造,用于完成口腔修复中的CAM过程,这种技术不仅能够有效制造赝复体和重组人体骨骼,还

作者简介:周娟娟,出生日期1983年6月,女, 汉族,籍贯浙江绍兴学历本科,职称评审中级,口腔医学方面。

可以打印不规则形状、尺寸大小不同和表面粗糙度不同的修复体。赝复体制作是通过专业人员进行应用激光对患者进行口腔内部扫描,根据具体数据进行分析设计后制作石膏模型。

目前,在我国3D打印技术已成为临床口腔修复中的一种常用技术,3D打印技术有自己独特的设计功能和打印技术。其中,数学化光学印膜采集技术就是口腔医学领域3D打印技术中占据大比例的一种具备科学化、数字化、无膜化的技术,开展数字化模型的观测和局部可摘性义齿支架的制作,这项技术在数学化光学印膜采集技术制作上创新的更加便捷,具有很高的精准度,同时弥补了传统制作工艺中浪费材料多、成品制作效率慢的缺点。

(三)3D打印技术在口腔种植领域的应用

3D打印技术在口腔种植领域中可用于口腔种植外科模板的制作,模板主要功能是在进行手术之前,通过确定修复体的具体位置进行导种植体的安装,利用3D打印技术可以提高手术进行的质量,同时具有操作简便、定位精准的优点。在种植过程之前,首先需要对患者进行CT扫描,然后利用3D软件进行对骨骼、神经、血管等组织的三维模型重建,在重建之后再根据病人的骨骼及神经条件,进行评估种植区骨量,测出上颌窦和下牙槽神经管的详细数据,并根据这些数据对种植体种类、尺寸、最佳位置和方向进行设计方案,然后通过模拟演示种植体在牙槽骨的位置,生产出具体的三维设计数据,利用3D打印技术,打印出具有个性化设计的种植导板,最终完成种植义齿修复工作。在90年代初期,口腔种植技术处于初级发展阶段,对于种植体进行口腔取模、获取表面图像、进行激光扫描等科学技术处理有一定的困难。90年代后期,随着经济发展,科技进步,3D打印技术应用而生,在这期间有学者提出,可以在手术之前进行技术分析,建立三维模型,重组图像,对整个种植区生理解剖开展全面分析,从而进行制作精准的种植导板,后将导板运用到具体手术中。实现种植导板可以对种植区的骨量、距上颌窦、下牙槽神经管、种植体的类型、规格、位置、角度等关键部分进行准确测算,从而达到3D打印技术在口腔种植领域中能够得到更好的运用。

(四)3D打印技术在口腔正畸领域的应用

3D打印技术在口腔正畸领域中可用于进行正畸治疗。正畸治疗主要是各种矫正装置将面部骨骼牙齿和神经系统进行调整,实现二者之前的协调性与平衡性。在正畸治疗过程中,主要是通过对患者进行资料收集、分析诊断后,使用3D打印技术中锥形束CT(CBCT)扫描仪和牙颌模型扫描仪获得牙齿具体数据,进行诊断资料数据分析,然后在CAD软件上设计个性化舌侧托槽,最后通过SLM技术打印,进行与患者牙齿的舌侧面精密吻合的舌侧托槽手术,再利用托盘转换将舌侧托槽粘接在手术设计方案中的固定位置上。

3D打印技术可以消除传统石膏模型带来的易损坏、储存空间小等弊端。正畸治疗首先要考虑的是实用性、长期性和美观性,在进行治疗过程中传统治疗技术存在治疗时间长、治疗期间疼痛多等不利现象,从而使患者在治疗中体验程度差,相比较传统治疗技术,3D打印技术提高了医生的观察视野与范围,可以清晰、准确的发现口腔中所存在的一些细小问题,特别对异位牙、阻生牙地定位和牙根吸收的状况。通过3D打印技术对牙齿矫正治疗、模型制造、影像分析等数学化技术中提供的重要依据,才能使正畸治疗顺利进行。

现阶段,无托槽隐形矫正处于发展阶段,是正畸治疗过程中一项重要组成部分,其核心技术包括3D重构牙颌数字模型、打印技术制作模型、应用热压膜成型技术等,3D打印技术在无托槽隐形矫正中发挥着重要作用,为医学口腔正畸研究发展起着一定促进作用。

总结

通过3D技术在口腔医学临床应用中可以看出3D技术在紧跟时代科技发展,努力成为改变未来世界的创造性科学技术,在口腔医学临床方面起着不可忽视的重大作用。3D技术将成功取代传统制造技术,通过结合激光技术、CAM技术、光化学和材料科学等方面技术应用,解决技术上存在的专业性问题,有效促进新垫制造、智能制造技术,大力推动医学技术进步与发展。

参考文献

[1]凡亚强,张艳,李美华.3D打印技术在口腔临床医学中的诊断及应用研究[J].中国实验诊断学,2018,22(02):363-365

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