牙科3D打印：為什么3D技術會徹底改變該行業(yè)？
魔猴君 知識堂 55天前
眾所周知，增材制造影響著許多部門和行業(yè)。特別是，它在生產(chǎn)力、成本、定制和制造時間方面具有顯著的優(yōu)勢。3D打印最重要的應用之一是牙科。在這個醫(yī)學分支中，技術有助于為每位患者提供個性化的牙科解決方案。根據(jù)Markets and Markets的研究，到2029年，全球牙科3D打印市場收入預計將達到81億美元，年復合增長率為19%。這種增長尤其可以通過3D技術和不同材料的不斷發(fā)展來解釋。
牙科3D打印涵蓋多種工藝，從立體光刻到金屬熔合再到熔融沉積。多種技術使得用樹脂、細絲、金屬等制造零件成為可能。反過來，牙科增材制造有利于手術導板、牙冠、夾板或假牙的制造，使每種解決方案都能非常精確地適應患者。但最突出的3D技術是什么以及有何應用？他們在這一領域有哪些優(yōu)勢以及他們的未來是什么？我們告訴你一切！
牙科行業(yè)可分為兩大類：牙科診所和假牙實驗室。傳統(tǒng)上，他們共同生產(chǎn)定制醫(yī)療設備（排水溝、牙冠、牙橋等）。事實上，牙醫(yī)會給病人的牙齒留下印模，然后將其發(fā)送到實驗室，然后實驗室通常用石膏制造該裝置。這個過程需要幾天的時間，還不包括牙醫(yī)和實驗室之間的來回行程。對于患者來說，他必須再次預約，并不能保證他的設備第一次就適合。因此，傳統(tǒng)流程耗時長、成本高且可能缺乏精度。然而，3D技術的到來正在動搖這個組織，并徹底使工作流程非物質(zhì)化。
牙科3D打印技術及其材料
在談論牙科領域的增材制造時，重要的是要了解技術的種類繁多。選擇主要取決于要執(zhí)行的應用以及兼容的材料。BIOSUMMER Dental董事兼創(chuàng)始人Olivier Bellaton指出，每種工藝顯然都有其優(yōu)點和缺點。例如，F(xiàn)DM將使“以幾十美分的成本生產(chǎn)零件，并且打印后無需進行后處理”成為可能。另一方面，速度、精度和生物相容性方面都不具備。?一般來說，這項技術將使得在正畸中創(chuàng)建牙科模型成為可能，該模型將用于熱成型矯正器，無論是用于矯正、美白還是固位。然而，我們開始看到使用PEEK 3D打印的生物相容性牙科解決方案的出現(xiàn)。3D打印機制造商IEMAI3D指出：“PEEK局部義齒的優(yōu)點很多。它是一種堅固且輕質(zhì)的材料，可提高患者的舒適度。假肢框架不含金屬，完全無味。?
PEEK 3D打印設備（照片來源：Juvora）
牙科領域使用的另一種工藝（可能也是主要工藝之一）是樹脂3D打印。無論是通過立體光刻(SLA)還是DLP，該技術都能提供更高的分辨率和顯著的細節(jié)水平。ETEC團隊解釋說：“與CE/FDA批準的材料相結(jié)合，光聚合可提供更精確的印模，從而產(chǎn)生更靈活的設備。精加工的復雜性要低得多，從而減少了制造時間。此外，可以很容易地更改材料和打印模型以適應不同的應用。牙科行業(yè)受益匪淺，因為從業(yè)人員可以更快地治療患者。?
最后，金屬增材制造也是牙科領域廣泛使用的一種工藝，用于生產(chǎn)鎳鉻或鈦種植體、假體或牙冠。在金屬技術家族中，該領域最常見的是基于粉末床的技術。這些包括激光粉末床聚變和電子束聚變。BIOSUMMER Dental指出：“該技術需要持續(xù)生產(chǎn)才能攤銷投資，投資可能達到數(shù)十萬歐元，而工業(yè)界的技能比牙科行業(yè)的技能更多?！?金屬機器的成本比其他技術高得多，有時需要更多的后處理工作，從而降低了某些人的生產(chǎn)力。在與牙科修復師交談時，他向我們解釋說，機械加工制作的牙冠需要15分鐘的工作時間，而3D金屬打印則需要5個小時的打印時間。然而，就單位成本而言，增材制造要有趣得多（75美分，而7多歐元）。
左邊是通過立體光刻技術3D打印的模型；右側(cè)是用于牙科應用的金屬零件。
3D掃描和打印：牙科領域的雙贏組合
可以看出，牙科3D打印更加精確并減少了制造時間。事實上，它可以從幾天的工作縮短到幾個小時，使得在某些情況下可以在一次咨詢中向患者提供解決方案。但是創(chuàng)建3D打印牙科設備的步驟是什么？第一個檢查在牙科診所進行，在專家初步診斷后，對患者的整個口腔進行口腔內(nèi)掃描。因此，我們獲得了數(shù)字圖像，從而可以創(chuàng)建完整形態(tài)的3D模型。值得注意的是，除了口內(nèi)3D掃描儀之外，還有旨在掃描患者口腔中獲得的部件和印模的實驗室解決方案。
掃描階段完成后，生成的3D文件將通過安全網(wǎng)絡平臺發(fā)送到牙科實驗室。然后，實驗室將重新讀取數(shù)字印模，并在其設計軟件(CAD)中對牙冠或種植體的形態(tài)進行建模。該建模過程將考慮牙齦的限制、對其他數(shù)字化牙齒的干擾，甚至使用面部掃描儀考慮患者微笑的形狀。最后，零件的制造由3D打印機進行，最好是為此目的而設計。與許多標準增材制造解決方案不同，牙科3D打印機可提供該領域所需的卓越表面質(zhì)量、精度和速度。除了能夠使用生物相容性材料制造零件之外，它們還能夠?qū)崿F(xiàn)重要的工作流程和立即生產(chǎn)工作的能力。
正如我們所看到的，牙醫(yī)和牙科技師需要擁有適當?shù)脑O備。無論是3D掃描儀、3D打印機，還是掌握CAD軟件，這方面都可能成為當今許多專業(yè)人士的障礙。Formlabs牙科產(chǎn)品開發(fā)團隊澄清說：“這些新工作方式的基本支柱是3D掃描儀、CAD軟件和3D打印。一般來說，我們會在軟件層面觀察到一個阻力點，在該阻力點上進行培訓并不容易。”。
新的制造工藝包括軟件、3D掃描儀和打印機（照片來源：Shining 3D）
牙科增材制造的未來是什么？
正如我們所看到的，3D技術為牙科行業(yè)帶來了巨大的好處，因此該行業(yè)的未來令人鼓舞。然而，許多從業(yè)者在采用這些技術時仍然面臨障礙。這通常是因為他們需要新的組織和工作邏輯、軟件培訓以及3D掃描儀和打印機的前期成本。如今，許多實驗室都配備了3D掃描儀和加工機器，包括3D打印機。ETEC總結(jié)道：“大多數(shù)從業(yè)者對新的數(shù)字技術非常容易接受并且持開放態(tài)度。這只是要求臨床醫(yī)生和牙科行業(yè)專業(yè)人士充分理解和信任新的數(shù)字技術及其對他們、他們的企業(yè)和患者的好處的問題。當然，教育和培訓發(fā)揮著重要作用。這就是為什么許多制造公司正在該領域進行投資，以更好地了解該技術及其臨床應用。
總之，采用數(shù)字化技術的牙醫(yī)將節(jié)省時間和金錢，提高工作效率，并通過微創(chuàng)手術改善用戶體驗。作為回報，他們將能夠提供有競爭力的服務，并吸引或留住更多患者，尤其是面對那些不了解最新技術進步的競爭對手。
如果我們關注牙科3D打印市場，我們會發(fā)現(xiàn)它的競爭也變得越來越激烈。新參與者的到來以及老牌參與者之間對市場份額的爭奪進一步強化了這一點。隨著公司試圖使自己與眾不同，這種競爭逐漸壓低價格。此外，材料、設備和勞動力的成本預計在未來幾年將全面增加，要求牙科公司保持盈利能力和有競爭力的價格。
大多數(shù)牙科專業(yè)人士都愿意嘗試新技術（照片來源：RAYSHAPE）
來源：3dnatives
