全面走向數(shù)字化是國(guó)際上口腔加工行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展趨勢(shì)。3D打印技術(shù)作為一種帶有顯著數(shù)字化特征的制造技術(shù)，不僅成為口腔數(shù)字化加工鏈條中的一環(huán)，還通過(guò)數(shù)據(jù)流將口腔診斷、設(shè)計(jì)、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(shù)中，感受到3D打印技術(shù)在口腔數(shù)字化加工領(lǐng)域的幾種發(fā)展趨勢(shì)：

-3D打印技術(shù)在牙科最終產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用增加，從最常見(jiàn)的3D打印金屬牙冠、可摘義齒支架，進(jìn)一步擴(kuò)展到3D打印種植牙的制造。光聚合3D打印技術(shù)由制造牙模、鑄造模型、手術(shù)輔助工具等間接性的應(yīng)用，擴(kuò)展至生產(chǎn)最終口腔產(chǎn)品的應(yīng)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(jìn)入到發(fā)力階段，他們持續(xù)投入3D打印技術(shù)，并推出新材料與新設(shè)備；

-3D打印速度進(jìn)一步提升。

本期，盤點(diǎn)了其中幾種具有代表性的技術(shù)以及技術(shù)背后的發(fā)展動(dòng)向。

     “3D打印技術(shù)是數(shù)字化牙科加工中的“全能選手”，先進(jìn)的牙科加工企業(yè)若要實(shí)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(wú)法避免的。-《3D打印與工業(yè)制造》。”

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(shù)

BEGO 陶瓷冠、嵌體3D打印技術(shù)

     貝格（BEGO）的最新技術(shù)亮點(diǎn)是用于制造長(zhǎng)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(shè)備Varseo XL，BEGO 表示，與同類設(shè)備相比這款設(shè)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(jì)性的牙科3D打印機(jī)” 。Varseo XL 采用了Nexa3D專有的潤(rùn)滑劑子層光固化（LSPc）和結(jié)構(gòu)光矩陣技術(shù)，以高達(dá)1厘米/分鐘和2700毫升/小時(shí)的速度制造三維產(chǎn)品。Varseo XL 兼容BEGO 的全系列牙科樹(shù)脂材料，適用于手術(shù)導(dǎo)板，托盤，永久性修復(fù)體，牙橋，牙冠，手術(shù)導(dǎo)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(shè)備NXE400 3D打印機(jī)。NXE400和Varseo XL都是為牙科技工所的專業(yè)人士設(shè)計(jì)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(guò)其不斷增長(zhǎng)的牙科經(jīng)銷商網(wǎng)絡(luò)在未來(lái)12個(gè)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(wàn)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(xiàng)復(fù)雜的手工技藝，牙科技工所培養(yǎng)熟練掌握這一技術(shù)的技術(shù)人員周期很長(zhǎng)。Formlabs 針對(duì)這項(xiàng)應(yīng)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(jì)的3D打印義齒解決方案來(lái)擴(kuò)大義齒的生產(chǎn)。根據(jù)Formlabs 的計(jì)算結(jié)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(xué)3D打印材料，一種是義齒基托樹(shù)脂，另一種是義齒樹(shù)脂。這些材料具有長(zhǎng)期生物相容性，可用于全口義齒的3D打印。

除了在經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢(shì)，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(duì)人工經(jīng)驗(yàn)的依賴，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)獲得準(zhǔn)確、一致、高質(zhì)量的結(jié)果。

Carbon 與口腔企業(yè)合作開(kāi)發(fā)新材料

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

圖：Carbon KeySplint Soft?材料

       KeySplint Soft?預(yù)計(jì)將成為第一款用于夜間防護(hù)和咬合夾板直接制造的FDA-510k認(rèn)證3D打印樹(shù)脂。KeySplint Soft?結(jié)合了保護(hù)牙齒所需的強(qiáng)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(guò)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(jìn)行清潔。該材料具有兩年的保質(zhì)期和長(zhǎng)期顏色穩(wěn)定性。

     除了這款用于生產(chǎn)的3D打印樹(shù)脂材料，Carbon 還有一款用于義齒制造的樹(shù)脂材料Dentsply Premium。在口腔加工數(shù)字化的趨勢(shì)下，將牙科3D打印設(shè)備與牙科診所和技工所的數(shù)字化掃描設(shè)備、設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行銜接，打造自動(dòng)化工作流程是尤為重要的。Carbon 最近對(duì)軟件進(jìn)行了升級(jí)，從而優(yōu)化自動(dòng)化工作流程，并實(shí)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(jī)工所常用的CAD/CAM 系統(tǒng)相兼容，例如3Shape，exocad和AvaDent。

結(jié)合3D打印和銑削優(yōu)勢(shì)的種植牙加工技術(shù)

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

根據(jù)Kern博士的說(shuō)法，越來(lái)越多的患者選擇通過(guò)種植牙進(jìn)行口腔修復(fù)，但這導(dǎo)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(jié)構(gòu)發(fā)炎，導(dǎo)致植入物周圍的組織萎縮，最終導(dǎo)致金屬基臺(tái)暴露出來(lái)。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，牙科技師使用陶瓷基臺(tái)來(lái)覆蓋暴露的金屬，但這不是永久性的解決方案，因?yàn)樘沾珊苋菀鬃兯伞?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(tái)。Kern博士使用選區(qū)激光熔化3D打印設(shè)備制造基臺(tái)，基臺(tái)中具有窄壁結(jié)構(gòu)。然后使用5軸銑削設(shè)備進(jìn)一步加工基臺(tái)。 3D打印的鈦合金邊緣也包含在通過(guò)EAP工藝設(shè)計(jì)的基臺(tái)上。這一結(jié)構(gòu)是可修改的，并且消除了通過(guò)粘合劑基底與植入體相連的需要。

      金屬3D打印基臺(tái)的表面更易于細(xì)胞附著。Kern博士表示，光滑的表面使細(xì)胞附著困難，粗糙的表面容易滋生細(xì)菌。 通過(guò)EAP工藝設(shè)計(jì)與制造的基臺(tái)，表面的粗糙度為0.2μm，對(duì)于細(xì)胞生長(zhǎng)來(lái)說(shuō)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(jié)論是金屬3D打印的基臺(tái)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(tái)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(shuō)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(chǎng)展示的3D打印技術(shù)僅是一種市場(chǎng)“試水”行為，那么3D科學(xué)谷認(rèn)為，時(shí)隔兩年后的今日，這些口腔業(yè)巨頭企業(yè)從對(duì)3D打印技術(shù)的“試水”期，進(jìn)入到了發(fā)力階段。

3D科學(xué)谷看到了BEGO豐富了3D打印“家族” 中的產(chǎn)品，設(shè)備的應(yīng)用細(xì)分更為全面，包括金屬3D打印設(shè)備和多款針對(duì)不同細(xì)分應(yīng)用的光固化3D打印系統(tǒng)、材料。這些技術(shù)的應(yīng)用滲透至口腔修復(fù)、口腔正畸產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及最終產(chǎn)品制造領(lǐng)域，BEGO的3D打印技術(shù)呈現(xiàn)出將這些口腔產(chǎn)品的制造全盤“3D化”的趨勢(shì)。

普蘭梅卡椅旁3D打印系統(tǒng)

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

當(dāng)然，普蘭梅卡作為一個(gè)同時(shí)擁有口腔影像設(shè)備、設(shè)計(jì)軟件和加工設(shè)備的老牌綜合性口腔產(chǎn)品供應(yīng)商，最具競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)不在于推出3D打印設(shè)備，而在于能夠?qū)⑵?D打印技術(shù)作為數(shù)字化加工的一個(gè)環(huán)節(jié)，融入從口腔診斷，到口腔產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工的完整口腔數(shù)字化流程中。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)觀察，普蘭梅卡的3D打機(jī)與Planmeca Romexis?軟件能夠無(wú)縫集成，為牙科應(yīng)用的3D打印提供了簡(jiǎn)單的工作流程。