影響3D打印的口腔修復體精密度的因素
時間：2019-03-04 19:54 來源：南極熊 作者：中國3D打印網 閱讀：次
3D打印技術，又稱增量制造技術，是快速成型技術（rapid prototyping，RP）之一，它是基于重建的三維數字模型，采用分層加工和疊加成形的方式制作實體模型的加工工藝。基于3D打印技術具有快速、方便、精確及節省材料的優點，被廣泛應用于多個領域。在口腔修復領域，3D打印技術使口腔修復體在精密度方面得到了很大的提升，包括冠邊緣、內冠與牙體之間的密合性及義齒支架與軟組織之間密合性，從而影響修復體的臨床效果。
目前3D打印技術主要應用于可摘局部義齒金屬支架、全瓷修復體、金屬修復體、修復體蠟型、頜面贗復體以及全口義齒。3D打印的基本步驟包括：數字化數據采集、數字化數據處理和3D打印。臨床上使用的數字化掃描設備采集印模信息，然后利用相關CAD設計軟件進行數據處理，設計數字化修復模型，再利用常用3D技術打印出修復體模型，經后期處理最后應用于臨床。3D打印制作口腔修復體是一個連續的過程，每個步驟中均存在影響修復體精密度的因素；另外，3D打印技術本身的發展水平也是一個重要的影響因素。
1.數字化印模的采集
1.1數字化印模的準確性
口腔修復診療的最終效果，首先取決于印模準確性。選擇不同的印模采集方式影響著最終印模的準確性。傳統取模過程中患者唾液、齦溝出血、軟組織運動以及材料的形變等因素都會影響印模采集的準確性，進而影響最終修復體的修復效果。隨著數字化印模采集系統的發展，現今數字化印模逐步取代傳統的取模方式。
現臨床上應用的口腔修復CAD/CAM系統，多數是口外采集方式（間接法），即采用數字化掃描設備對患者牙列石膏模型進行掃描來獲取數字化印模，這種模式依然需要經歷應用彈性印模材料采集患者口腔印模，然后翻制石膏模型的過程。而口內采集方式（直接法），即掃描設備于口內直接對口腔內軟硬組織進行掃描與測量。目前主要從兩方面來評價口內數字化印模準確性，一方面是直接通過對數字化掃描設備進行評價，掃描設備的良好精密度是印模準確性的首要條件。
楊鑫等研究模擬口腔取模環境下TRIOS口內數字印模的精密度，并與口外模型掃描的精密度比較，通過定量分析得出，TRIOS組的數字印模精密度差于口外模型組，與Flügge等對iTero系統與D250口外系統精密度比較時結論一致；另一方面是通過評價基于口內數字化印模設計制作的修復體的臨床適合性來反映數字化印模本身的準確性。譚發兵等研究CEREC3D和InlabMCXL系統數字化印模對CERECBlocs全瓷冠邊緣和內部適合性的影響，發現兩種印模法對CERECBlocs冠邊緣適合性無影響，但對內部適合性有一定影響，全瓷冠邊緣適合性均在臨床可接受范圍內。
國外學者Da利用CEREC系統在體內實驗中比較了口內直接掃描牙齒和傳統印模配合口外掃描石膏模型制作出的CAD/CAM后牙全瓷高嵌體的邊緣適合性，認為兩者之間無明顯差異且均符合臨床應用標準。與應用較成熟的牙列石膏模型三維掃描技術相比，口內數字印模技術存在一定局限性：由于口腔空間狹小，容易受唾液、光照、舌頭移動和探頭抖動等因素的影響，且采集的圖像位于不同的坐標系中，對圖像的拼接次數越多，數據精度越低。
1.2口內數字化印模采集系統
自1987年Sirona成功發布了世界上第一臺商業化的口內掃描儀至今，世界各國其他公司也陸續推多個品牌的口內掃描系統（3Shape、CEREC、iTero、Lava、Planscan等），國內也已研發出自主知識產權的口內掃描系統（朗呈科技、先臨三維科技）。因各掃描系統掃描原理、性能特點不同，以及是否需要噴粉，掃描的精度存在一定差異。Ender等運用最佳適配校準（best fit alignment）方法評價四種口內數字化印模系統采集全牙列印模的精度，CERECBluecam的掃描精度最高，但與Renne的研究結果相反；而在王亞妹等的研究中也發現，隨掃描區域的增大，CERECBluecam掃描精度明顯下降。對于小范圍掃描而言，Planscan的掃描精度較高；TRIOS在全牙列的采集時，掃描速度與精度之間取得了良好的平衡，可能更適合用于采集全牙列印模。
關于噴涂光學成像粉對數字化印模準確性的影響，學者持有不一致的意見。目前臨床上要求光學成像粉噴涂均勻，但是尚無統一的操作標準；對于不需要噴粉的TRIOS和CERECOmnicam，也可能由于人員操作的問題在一定程度上影響了印模的準確性。在臨床應用中，操作人員必須熟悉口內數字化掃描系統的性能特點；而無論使用哪一種系統，對預備的牙體進行排齦，清晰地暴露牙體預備的邊緣以及對口腔進行嚴密隔濕，是保證印模質量的基礎。
1.3數字化印模采集的適應證
就口內采集方式而言，單個固定修復病例進行印模采集，印模準確性能符合臨床應用的要求。在楊鑫等研究中，TRIOS系統于口內獲取單個牙的數字印模精密度小于10μm。對于多單位固定修復病例（5個單位以內）進行印模采集時，多數學者對口內采集方式持謹慎的態度。Flügge等的研究結果發現，iTero系統于口內獲取完整牙列數字印模精密度為50μm，而Ender等使用CERECBluecam系統和LavaTMC.O.S系統于體外獲得全牙列數字印模的精密度分別為（30.9±7.1）μm和（60.1±31.3）μm，這說明了多單位口內數字印模不如單個牙準確。
1.數字化印模的采集
1.1數字化印模的準確性
口腔修復診療的最終效果，首先取決于印模準確性。選擇不同的印模采集方式影響著最終印模的準確性。傳統取模過程中患者唾液、齦溝出血、軟組織運動以及材料的形變等因素都會影響印模采集的準確性，進而影響最終修復體的修復效果。隨著數字化印模采集系統的發展，現今數字化印模逐步取代傳統的取模方式。
現臨床上應用的口腔修復CAD/CAM系統，多數是口外采集方式（間接法），即采用數字化掃描設備對患者牙列石膏模型進行掃描來獲取數字化印模，這種模式依然需要經歷應用彈性印模材料采集患者口腔印模，然后翻制石膏模型的過程。而口內采集方式（直接法），即掃描設備于口內直接對口腔內軟硬組織進行掃描與測量。目前主要從兩方面來評價口內數字化印模準確性，一方面是直接通過對數字化掃描設備進行評價，掃描設備的良好精密度是印模準確性的首要條件。
楊鑫等研究模擬口腔取模環境下TRIOS口內數字印模的精密度，并與口外模型掃描的精密度比較，通過定量分析得出，TRIOS組的數字印模精密度差于口外模型組，與Flügge等對iTero系統與D250口外系統精密度比較時結論一致；另一方面是通過評價基于口內數字化印模設計制作的修復體的臨床適合性來反映數字化印模本身的準確性。譚發兵等研究CEREC3D和InlabMCXL系統數字化印模對CERECBlocs全瓷冠邊緣和內部適合性的影響，發現兩種印模法對CERECBlocs冠邊緣適合性無影響，但對內部適合性有一定影響，全瓷冠邊緣適合性均在臨床可接受范圍內。
1.2口內數字化印模采集系統
自1987年Sirona成功發布了世界上第一臺商業化的口內掃描儀至今，世界各國其他公司也陸續推多個品牌的口內掃描系統（3Shape、CEREC、iTero、Lava、Planscan等），國內也已研發出自主知識產權的口內掃描系統（朗呈科技、先臨三維科技）。因各掃描系統掃描原理、性能特點不同，以及是否需要噴粉，掃描的精度存在一定差異。Ender等運用最佳適配校準（best fit alignment）方法評價四種口內數字化印模系統采集全牙列印模的精度，CERECBluecam的掃描精度最高，但與Renne的研究結果相反；而在王亞妹等的研究中也發現，隨掃描區域的增大，CERECBluecam掃描精度明顯下降。對于小范圍掃描而言，Planscan的掃描精度較高；TRIOS在全牙列的采集時，掃描速度與精度之間取得了良好的平衡，可能更適合用于采集全牙列印模。
關于噴涂光學成像粉對數字化印模準確性的影響，學者持有不一致的意見。目前臨床上要求光學成像粉噴涂均勻，但是尚無統一的操作標準；對于不需要噴粉的TRIOS和CERECOmnicam，也可能由于人員操作的問題在一定程度上影響了印模的準確性。在臨床應用中，操作人員必須熟悉口內數字化掃描系統的性能特點；而無論使用哪一種系統，對預備的牙體進行排齦，清晰地暴露牙體預備的邊緣以及對口腔進行嚴密隔濕，是保證印模質量的基礎。
1.3數字化印模采集的適應證
就口內采集方式而言，單個固定修復病例進行印模采集，印模準確性能符合臨床應用的要求。在楊鑫等研究中，TRIOS系統于口內獲取單個牙的數字印模精密度小于10μm。對于多單位固定修復病例（5個單位以內）進行印模采集時，多數學者對口內采集方式持謹慎的態度。Flügge等的研究結果發現，iTero系統于口內獲取完整牙列數字印模精密度為50μm，而Ender等使用CERECBluecam系統和LavaTMC.O.S系統于體外獲得全牙列數字印模的精密度分別為（30.9±7.1）μm和（60.1±31.3）μm，這說明了多單位口內數字印模不如單個牙準確。
(責任編輯：admin)
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