陶瓷3D打印是牙科产品迈出的一步

来源：TCT亚洲视角

由于其优异的生物相容性，陶瓷材料被推荐为首选材料，从牙齿修复体、种植体到植骨材料，都是首选材料。与金属不同的是，陶瓷材料不存在离子释放或腐蚀问题，而且在软组织和硬组织中都具有长期稳定性。此外，在制作修复体时，陶瓷材料也显示出了显著的优势，可以使修复体长期看起来尽可能的自然。从美学的角度来看，全瓷修复材料在光学上模仿天然牙的效果比金属有明显的优势；在牙龈退缩的情况下，在牙龈区域和种植体都不会出现灰色阴影。

氧化锆通常被称为 “陶瓷钢”，在修复牙科领域里，氧化锆通常被用于修复缺失的牙齿或牙齿物质，通过牙齿支撑冠、固定式牙齿修复体（FDP）和有缺陷的修复体（如咬合贴面）来修复。氧化锆也可以通过种植牙和种植体支撑修复体来替代缺失的牙齿。

氧化锆是通过牙齿支撑冠、固定义齿修复体和缺损修复体等方式来修复缺失的牙齿或牙体物质

现在，加工氧化锆的CAM(计算机辅助制造)程序是通过减法技术进行加工的，也就是说，前述中的氧化锆零件是由预制的氧化锆毛坯在预烧结状态，即所谓的白体状态下加工而成。在这种状态下，氧化锆的固有强度较低。由于这一事实，在减法加工过程中，薄边框可能会出现断裂，从而导致设计和制造出来的零件之间出现明显的差异。

基于这个原因，薄边框和边缘通常必须在这些区域进行过度的轮廓设计，以防止加工过程中边缘断裂。然而，这也导致这些区域中大量的后处理工作。由于牙冠边缘和牙合面是牙冠和牙桥修复体的一个非常重要的区域，因此，后处理必须在立体显微镜下进行，这种后处理是相当耗费时间和成本的。此外，咬合面的裂隙也需要进行后处理，因为旋转器械只能在有限的范围内重现经典的锥形裂隙几何形状。

随着对美学和性能要求的不断提高，陶瓷3D打印作为一种解决方案应运而生，满足了牙科领域的挑战。它提供了新的设计自由度，使复杂的3D无金属应用可以逐层生产，同时可以克服标准陶瓷工艺的技术限制。

使用3D打印技术，铣削爆破的位置和修复的厚度是没有限制的。微创贴面可以可靠地制作出边界非常薄的微创贴面，羽化边缘低至100μm，与铣削的贴面相比，具有更好的机械稳定性。此外，由于3D打印可以生产类似于咬合面性质的几何形状，因此可以实现单片修复的美学效果。

对于更换缺失的牙齿，内窥镜螺丝型种植牙是一种合适的治疗方法。利用平版印刷陶瓷制造技术，可以大量生产形状复杂、针对患者的陶瓷种植体，并且具有高度的可重复性。在这样的生产环境中，机器的年产量可达到60,000颗以上。

此外，陶瓷3D打印技术在颅颌面外科和下颌骨重症骨缺损的治疗领域提供了不同的应用。在治疗如此大的缺损时，面临的挑战是，如果不采取适当的措施，骨头本身无法愈合缺损。因此，这里提出了一种双管齐下的方法，高强度的氧化锆外壳在愈合阶段给予适当的支持，而植入体的内部体积由生物可吸收的β-磷酸钙(β-TCP)制成。实践证明，ß-TCP具有良好的骨结合性能，通过选择合适的孔隙和支座尺寸，可以显著影响骨骼的生长。ß-TCP会被细胞重新吸收，并被新形成的骨质所取代，而氧化锆笼由于其生物相容性好，可以保留在原位。