探究3D 打印活動(dòng)義齒支架與失蠟鑄造活動(dòng)義齒支架精確度情況

孫小菊

（北京聯(lián)袂義齒技術(shù)有限公司，北京）

0 引言

牙列缺損在口腔科臨床中是比較高發(fā)的一類疾病，同時(shí)其也是臨床中的多發(fā)病，對(duì)于此種口腔疾病的治療，目前臨床上主要應(yīng)用的治療方法為義齒鑄造支架修復(fù)法，可摘局部義齒鑄造支架的修復(fù)設(shè)計(jì)和制作被視為口腔醫(yī)學(xué)研究中的重要問題。在目前的臨床中，可摘局部義齒支架對(duì)于牙齒的修復(fù)是起到重要作用的，作為一種修復(fù)口腔的輔助工具，受到了廣泛關(guān)注，且常常應(yīng)用于中老年患者的牙齒缺損中。應(yīng)用傳統(tǒng)失模鑄造加工流程步驟繁多，過程是比較復(fù)雜的，在鑄造過程中所應(yīng)用的材料為鈦合金，其中容易出現(xiàn)多種問題，而一些問題的出現(xiàn)是不利于廣泛應(yīng)用到口腔修復(fù)領(lǐng)域的[1]。此外，若應(yīng)用傳統(tǒng)鑄造方式，對(duì)鑄造工人的技術(shù)有很高的要求，不但需要較長(zhǎng)的制作時(shí)間，而且還會(huì)增加患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，所以這種技術(shù)在當(dāng)前的情境下不能滿足患者治療疾病的需求，迫切需要一種新型的制作技術(shù)與工藝。而3D 打印技術(shù)就是新出現(xiàn)的一種新興技術(shù)，此種技術(shù)也是用于修復(fù)牙齒中，此種技術(shù)融合了三維重建數(shù)字模型技術(shù)，將一個(gè)整體細(xì)分為多個(gè)模塊，然后逐漸拼接成實(shí)體模型?？焖俪尚图夹g(shù)當(dāng)前在臨床口腔領(lǐng)域得到了十分廣泛地應(yīng)用，此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施大大提升了工作效率，而且模型的準(zhǔn)確性也是十分良好的。當(dāng)前，臨床中對(duì)于這兩種義齒支架制作技術(shù)（快速成型技術(shù)和失蠟鑄造技術(shù)）的精確度還沒有相關(guān)報(bào)道[2]。那么，本次研究應(yīng)用逆向工程評(píng)估方法來(lái)對(duì)這兩種制作工藝的精確度進(jìn)行評(píng)估，現(xiàn)將相關(guān)情況匯報(bào)如下。

1 材料與方法

1.1 資料選擇和構(gòu)建支架三維模型

納入本次研究的病例共計(jì)30 例，均為牙齒缺損病例，具體分類屬于肯氏Ⅱ類牙列缺損病例，對(duì)全部患者均實(shí)施牙齒修復(fù)治療，各自選取工作模型一副，從1-30 實(shí)施編號(hào)，對(duì)患者的牙齒進(jìn)行掃描，將全部30 例患者的牙齒模型實(shí)施三維建模，將每個(gè)患者的建模上都設(shè)計(jì)活動(dòng)義齒支架的CAD 三維模型，將其用于義齒支架的制作用[3]。

1.2 制作支架

根據(jù)對(duì)患者選擇的不同制作方法將患者分為兩組，按照A、B 兩組分別進(jìn)行制作，A 組應(yīng)用快速成型系統(tǒng)對(duì)義齒支架進(jìn)行直接制作。B 組應(yīng)用快速成型系統(tǒng)先確定支架蠟型，然后應(yīng)用傳統(tǒng)失蠟鑄造的方法依次進(jìn)行包埋、鑄造，最終完成對(duì)活動(dòng)義齒支架的制作。

1.3 逆向工程分析

對(duì)同一模型制作的A、B 組的義齒支架實(shí)施三維掃描，得到其外形三維尺寸的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過軟件分析來(lái)完成三維模型的重構(gòu)，然后將處理好的模型在RapidForm 軟件內(nèi)將最開始的模式與實(shí)施處理后的模型在尖牙區(qū)、第一磨牙區(qū)、義齒后緣位置進(jìn)行比較，注意要實(shí)施多次比對(duì)，準(zhǔn)確對(duì)位，標(biāo)記偏差位置，最終獲得兩種制作方法在相應(yīng)點(diǎn)位出的偏差情況，然后對(duì)同一模型下A、B 組間制作精度之間的不同之處進(jìn)行對(duì)比。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

兩組制作方式的偏差數(shù)據(jù)對(duì)比采用SPSS18.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，計(jì)量資料用（）表示，實(shí)施t檢驗(yàn)，P＜0.05 表示兩組數(shù)據(jù)對(duì)比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[4]。

2 結(jié)果

對(duì)比兩種方法制作出的支架和最初的CAD 模型進(jìn)行比較之后的偏差值見表1。

表1 兩種方法制作出的支架與最初CAD 模型的偏差值情況對(duì)比[（），μm]

表1 兩種方法制作出的支架與最初CAD 模型的偏差值情況對(duì)比[（），μm]

3 討論

通過本文研究結(jié)果顯示：將通過應(yīng)用快速成型技術(shù)與失蠟鑄造技術(shù)所得到的可摘局部活動(dòng)義齒支架的精確度數(shù)值方面結(jié)果進(jìn)行比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。具體情況：應(yīng)用3D 打印方法所制作出的可摘局部義齒支架具有很高的精確性，本文對(duì)比了兩種方式制作出的義齒支架在尖牙、第一磨牙、后緣義齒模型的偏差情況，3D 打印方法要顯著比失蠟鑄造活動(dòng)義齒少，此種結(jié)果則證明：在制作制作的活動(dòng)義齒支架的過程中應(yīng)用3D 打印技術(shù)是更好的選擇，將其應(yīng)用對(duì)牙齒的修復(fù)中具有更好的效果?？烧植苛x齒用于治療牙齒缺損的治療中，具備更好的治療效果。這種義齒支架的制作過程主要為從病人口腔中取模，根據(jù)實(shí)際情況制作精準(zhǔn)的石膏模型、蠟型，再實(shí)施包埋操作，傳統(tǒng)的方法為離心鑄造。制作義齒步驟較多，工序繁雜[5]，而且需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成，通常為1 周左右，尤其在制作鈦合金支架的過程中，對(duì)工藝、環(huán)境等要求較高，在制作工作中很容易出現(xiàn)一些問題，可能不能夠一次性制作成功。而3D 打印技術(shù)的精確度是比較高的，應(yīng)用3D 打印技術(shù)制作出來(lái)的活動(dòng)義齒支架的強(qiáng)度很高。將數(shù)字化技術(shù)用于牙齒缺損的修復(fù)中是一項(xiàng)新嘗試。3D 打印技術(shù)起始于20 世紀(jì)90 年代，經(jīng)過設(shè)計(jì)建模，并與空間立體技術(shù)相結(jié)合，最終得到與口腔結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)[6]。3D 打印技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)為成型時(shí)間短、批量化生產(chǎn)、效率高；產(chǎn)品的尺寸通過計(jì)算機(jī)設(shè)置，精度可控，產(chǎn)品精度高；通過激光選區(qū)熔融金屬粉末，不浪費(fèi)原材料。本文應(yīng)用的三維打印技術(shù)對(duì)可摘取局部義齒模型進(jìn)行制作，主要制作步驟包括了包埋鑄造等，以達(dá)到義齒模型和口腔結(jié)構(gòu)的完美融合。該技術(shù)的主要特點(diǎn)為操作簡(jiǎn)單、需要的時(shí)間較短、減輕患者的醫(yī)療費(fèi)用等，將此項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)失蠟鑄造活動(dòng)義齒支架相比較，其精確度更高[7-9]。有相關(guān)研究結(jié)果顯示：在對(duì)可摘局部義齒支架相關(guān)情況進(jìn)行研究的過程中采用光學(xué)掃描三維測(cè)量法，得到的研究證實(shí)：在制作可摘局部義齒支架的過程中應(yīng)用3D打印技術(shù)精確度更高，優(yōu)勢(shì)較多，已經(jīng)得到了臨床醫(yī)生與患者的廣泛認(rèn)同與歡迎，應(yīng)用前景較好，這一研究結(jié)果是與本次研究結(jié)果相符的[10-12]，由此可見，此種技術(shù)是值得推廣應(yīng)用的[13-15]。