全面走向數(shù)字化是國際上口腔加工行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展趨勢。3D打印技術作為一種帶有顯著數(shù)字化特征的制造技術，不僅成為口腔數(shù)字化加工鏈條中的一環(huán)，還通過數(shù)據(jù)流將口腔診斷、設計、生產(chǎn)流程串在了一起，形成了牙科產(chǎn)品加工的全數(shù)字化流程。

    在IDS 2019 科隆口腔展所展示的3D打印技術中，感受到3D打印技術在口腔數(shù)字化加工領域的幾種發(fā)展趨勢：

-3D打印技術在牙科最終產(chǎn)品生產(chǎn)中的應用增加，從最常見的3D打印金屬牙冠、可摘義齒支架，進一步擴展到3D打印種植牙的制造。光聚合3D打印技術由制造牙模、鑄造模型、手術輔助工具等間接性的應用，擴展至生產(chǎn)最終口腔產(chǎn)品的應用，這得主要得益于口腔3D打印新材料的發(fā)展。

-老牌著名口腔企業(yè)從初期的試水3D打印，進入到發(fā)力階段，他們持續(xù)投入3D打印技術，并推出新材料與新設備；

-3D打印速度進一步提升。

本期，盤點了其中幾種具有代表性的技術以及技術背后的發(fā)展動向。

     “3D打印技術是數(shù)字化牙科加工中的“全能選手”，先進的牙科加工企業(yè)若要實現(xiàn)全流程數(shù)字化，使用某一種或幾種3D打印工藝幾乎是無法避免的。-《3D打印與工業(yè)制造》?！?/p>

3D打印與牙科行業(yè)白皮書2.0

制造最終產(chǎn)品的光聚合3D打印技術

BEGO 陶瓷冠、嵌體3D打印技術

     貝格（BEGO）的最新技術亮點是用于制造長期牙冠的3D打印材料-VarseoSmile Crown。這是BEGO 的第一款用于制造永久性單冠、嵌體的3D打印材料，是一種陶瓷填充混合材料。

BEGO 與合作伙伴Nexa3D 推出了大型牙科3D打印設備Varseo XL，BEGO 表示，與同類設備相比這款設備的打印面積和打印速度都有顯著提升。憑借這些功能，BEGO將該系統(tǒng)稱為“最具生產(chǎn)力和經(jīng)濟性的牙科3D打印機” 。Varseo XL 采用了Nexa3D專有的潤滑劑子層光固化（LSPc）和結構光矩陣技術，以高達1厘米/分鐘和2700毫升/小時的速度制造三維產(chǎn)品。Varseo XL 兼容BEGO 的全系列牙科樹脂材料，適用于手術導板，托盤，永久性修復體，牙橋，牙冠，手術導板和CAD / Cast 的制造。

     在此之前，Nexa3D推出了大幅面SLA 牙科3D打印設備NXE400 3D打印機。NXE400和Varseo XL都是為牙科技工所的專業(yè)人士設計的，他們希望將牙科技工所的生產(chǎn)率提高30倍。由于BEGO和Nexa3D的合作，BEGO將通過其不斷增長的牙科經(jīng)銷商網(wǎng)絡在未來12個月內(nèi)將Varseo XL商業(yè)化。

Formlabs 數(shù)字義齒材料

     如今，全球每年生產(chǎn)5000萬只假牙，但只有1％使用數(shù)字工具生產(chǎn)。 傳統(tǒng)的義齒制造是一項復雜的手工技藝，牙科技工所培養(yǎng)熟練掌握這一技術的技術人員周期很長。Formlabs 針對這項應用推出了數(shù)字化解決方案Formlabs 數(shù)字義齒（Digital Dentures），希望以高效、經(jīng)濟的3D打印義齒解決方案來擴大義齒的生產(chǎn)。根據(jù)Formlabs 的計算結果，3D打印全口義齒的材料成本約為每件10美元，而使用傳統(tǒng)義齒卡和丙烯酸則為50美元。

Formlabs 數(shù)字義齒解決方案包括兩種II類醫(yī)學3D打印材料，一種是義齒基托樹脂，另一種是義齒樹脂。這些材料具有長期生物相容性，可用于全口義齒的3D打印。

除了在經(jīng)濟性方面的優(yōu)勢，數(shù)字義齒解決方案與傳統(tǒng)義齒制造工藝最顯著的不同是，減少對人工經(jīng)驗的依賴，通過數(shù)字化技術獲得準確、一致、高質(zhì)量的結果。

Carbon 與口腔企業(yè)合作開發(fā)新材料

口腔產(chǎn)品制造商Keystone Industries和3D打印獨角獸企業(yè)Carbon合作優(yōu)化了Keystone正在申請專利的KeySplint Soft?3D打印樹脂。該材料可用于夜間防護和咬合夾板的直接制造。

圖：Carbon KeySplint Soft?材料

       KeySplint Soft?預計將成為第一款用于夜間防護和咬合夾板直接制造的FDA-510k認證3D打印樹脂。KeySplint Soft?結合了保護牙齒所需的強度和韌性，增加這類產(chǎn)品定制的靈活性，在保證患者舒適度的情況下兼具透明和美觀的外觀。根據(jù)Carbon, 通過這款材料3D打印的夾板不易碎，并且耐磨、耐污，可拋光并且易于患者進行清潔。該材料具有兩年的保質(zhì)期和長期顏色穩(wěn)定性。

     除了這款用于生產(chǎn)的3D打印樹脂材料，Carbon 還有一款用于義齒制造的樹脂材料Dentsply Premium。在口腔加工數(shù)字化的趨勢下，將牙科3D打印設備與牙科診所和技工所的數(shù)字化掃描設備、設計系統(tǒng)進行銜接，打造自動化工作流程是尤為重要的。Carbon 最近對軟件進行了升級，從而優(yōu)化自動化工作流程，并實現(xiàn)牙科產(chǎn)品加工的可追溯性。Carbon 的工作流程可以和牙科診所、機工所常用的CAD/CAM 系統(tǒng)相兼容，例如3Shape，exocad和AvaDent。

結合3D打印和銑削優(yōu)勢的種植牙加工技術

      奧地利的口腔種植學家Mario Kern博士開發(fā)了創(chuàng)建金屬3D打印種植牙基臺的專利工藝-擴展解剖平臺（EAP）工藝。這種工藝中的涉及的種植牙基臺加工方法是GE Additive的牙科混合技術，該技術結合了金屬3D打印和CNC銑削，結合了增材制造和銑削技術的優(yōu)勢，可以最大限度地利用兩種制造技術。

根據(jù)Kern博士的說法，越來越多的患者選擇通過種植牙進行口腔修復，但這導致了種植體周圍炎的增加。這是一種傳染性口腔疾病，該疾病將使種植牙周圍的牙齦和骨結構發(fā)炎，導致植入物周圍的組織萎縮，最終導致金屬基臺暴露出來。

為了解決這個問題，牙科技師使用陶瓷基臺來覆蓋暴露的金屬，但這不是永久性的解決方案，因為陶瓷很容易變松。 因此，創(chuàng)建EAP工藝是為了生產(chǎn)具有自然美感的更具生物相容性的基臺。Kern博士使用選區(qū)激光熔化3D打印設備制造基臺，基臺中具有窄壁結構。然后使用5軸銑削設備進一步加工基臺。 3D打印的鈦合金邊緣也包含在通過EAP工藝設計的基臺上。這一結構是可修改的，并且消除了通過粘合劑基底與植入體相連的需要。

      金屬3D打印基臺的表面更易于細胞附著。Kern博士表示，光滑的表面使細胞附著困難，粗糙的表面容易滋生細菌。 通過EAP工藝設計與制造的基臺，表面的粗糙度為0.2μm，對于細胞生長來說是一種理想的粗糙度。除此之外，Kern博士在EAP 工藝研發(fā)中得出的結論是金屬3D打印的基臺比使用相同材料制造的鑄件具有更好的冶金性能，使用EAP制造的基臺的最終產(chǎn)品密度為99.6％。

深化3D打印解決方案的傳統(tǒng)口腔企業(yè)

    如果說在兩年前，BEGO、普蘭梅卡等著名老牌口腔產(chǎn)品制造商向市場展示的3D打印技術僅是一種市場“試水”行為，那么3D科學谷認為，時隔兩年后的今日，這些口腔業(yè)巨頭企業(yè)從對3D打印技術的“試水”期，進入到了發(fā)力階段。

3D科學谷看到了BEGO豐富了3D打印“家族” 中的產(chǎn)品，設備的應用細分更為全面，包括金屬3D打印設備和多款針對不同細分應用的光固化3D打印系統(tǒng)、材料。這些技術的應用滲透至口腔修復、口腔正畸產(chǎn)品的設計以及最終產(chǎn)品制造領域，BEGO的3D打印技術呈現(xiàn)出將這些口腔產(chǎn)品的制造全盤“3D化”的趨勢。

普蘭梅卡椅旁3D打印系統(tǒng)

     口腔設備制造商普蘭梅卡將3D打印設備的速度進行了提升，推出了全新3D打印設備 Planmeca Creo? C5，該設備的定位是牙科診所椅旁口腔數(shù)字化加工技術。這臺設備具有較高自動化水平，根據(jù)普蘭梅卡，該設備預編程和優(yōu)化的材料參數(shù)以及自動嵌套功能，將確保每次都能獲得可預測的高質(zhì)量3D打印結果。由于無需手動設置或校準，打印就像按下按鈕一樣簡單。普蘭梅卡希望這一3D打印技術能夠成為行業(yè)游戲規(guī)則的改變者。

當然，普蘭梅卡作為一個同時擁有口腔影像設備、設計軟件和加工設備的老牌綜合性口腔產(chǎn)品供應商，最具競爭力的優(yōu)勢不在于推出3D打印設備，而在于能夠?qū)⑵?D打印技術作為數(shù)字化加工的一個環(huán)節(jié)，融入從口腔診斷，到口腔產(chǎn)品設計、加工的完整口腔數(shù)字化流程中。根據(jù)3D科學谷的市場觀察，普蘭梅卡的3D打機與Planmeca Romexis?軟件能夠無縫集成，為牙科應用的3D打印提供了簡單的工作流程。