什么是3D打印，牙医如何使用它?

你有没有看过科幻电影，飞船上的宇航员可以用复制器实现任何需要的东西，就像《星际迷航》里那样?在这些电影中，医生甚至可以通过在体内制造新的组织来治愈伤口。这听起来像科幻小说或魔法，然而，有一项新兴技术使这些惊人的壮举更接近现实。3D打印，又称加法制造在牛津词典中，它被定义为将三维图形制作成实物的过程数字模型通过用机器人装置在另一层上建造一层。各种材料，包括塑料、金属和陶瓷，在不同的状态(粉末/液体/凝胶)可以使用3 d打印机．高度先进的3D打印机目前正在医院和大学中使用，小型便携式系统在全球范围内都有。小型、低成本、便携式3D打印机在牙科诊所也越来越受欢迎。在过去的10年里，我们看到3D打印在牙科领域的应用迅速增加。它允许“针对患者”的治疗，这意味着它是根据患者的需要定制的。此外，3D打印技术使得与他人共享患者数据变得非常容易牙医技术人员只需在电脑上点击一下。当牙医需要与同事讨论治疗方案时，这种分享很有帮助。

3D打印机种类繁多，主要区别在于光源和用于3D打印的材料(图1)．3D打印主要有三个步骤。第一步是使用各种类型的3D扫描仪获取待打印物体的数字3D图像。然后，这些数字信息必须转换成3D打印机容易理解的形式，称为STL。这是用计算机软件完成的。在这个阶段，我们可以在计算机上设计未来的对象。最后一步是将这个STL文件发送到打印机，这样3D模型就可以打印了。继续阅读，了解牙医一直在使用3D打印为患者提供更好的口腔护理的一些方法(图2)．

3d打印工具帮助口腔手术

对于面部和口腔手术，牙医可以使用3D成像和扫描来获取信息，以制作将要进行手术的区域的3D数字模型。这些模型更容易检查面部或口腔的所有部位[1］．手术指南和切割钻头可以基于这些类似于模板的3d打印模型创建。这些模板可以帮助牙医进行准确的手术，并减少对邻近健康肌肉和骨骼的损害。此外，牙科医生可以在对患者进行实际手术之前，在3D打印模型上进行复杂的外科手术，如骨切割、肿瘤移除、植入物放置或骨折修复。

3d打印工具帮助构建假肢

为了替代缺失的牙齿或面部、颅骨或下颌骨的部分，牙科医生可以制造人造部件，称为假体(prosthesis，单数:prosthesis)，看起来类似于原始的身体部位。3D打印已经在牙科领域取得了惊人的进展。2］．不久，用塑料、陶瓷(如瓷器)、金属和柔性硅等材料生产出高度精确的假体将成为可能，其颜色和形状与患者自己的脸相同。在用小型相机扫描患者父亲或母亲的牙齿和牙龈后，使用3D打印创建下颌的3D模型。三维颌骨模型可以用来为缺失的牙齿制作完美的假体。这可以减少病人看牙医的时间。这项技术尤其适用于癌症患者，他们在接受癌症治疗后需要更换口腔或面部的大部分。这些替代物帮助癌症患者看起来和感觉起来都很漂亮，因为替代物的部位和他们真实的身体部位非常相似。

用于重新定位牙齿的3d打印工具

戴着令人尴尬的金属牙套矫正歪牙的日子一去不复返了。通过3D打印，可以打印透明的“夹克”或调整器让所有的牙齿排列整齐。这些对准器对位置不正确的牙齿施加力，使它们与其他牙齿对齐[3.］．对准器不仅看起来比金属支架好，而且更容易使用。它们还能防止牙根因金属牙套施加的强力而受损。此外，用于此目的的3D打印技术还为牙医提供了机会，以数字方式存储所有患者的扫描和信息，并在需要时打印出来，节省了空间和时间。

3d打印根管治疗工具

你的父母可能会告诉你刷牙，这样你就不会得蛀牙，也被称为龋齿。我们都知道，蛀牙如果不及时治疗，就会深入牙髓，造成蛀牙根管感染。当用x光检查牙齿时，牙医只能从一个方向检查牙根。使用CT扫描或MRI技术的3D成像技术可以帮助牙医从各个方向看到牙根。根据这些3D扫描设计的3D打印根管指南可以帮助牙医进入根管，移除受损的牙髓组织。这大大缩短了治疗时间，提供了更准确的结果[4］．

3d打印工具修复牙龈和支持组织

健康的牙龈对口腔健康很重要。不幸的是，牙龈问题仍然很常见，在某些情况下，需要手术治疗。3d打印的手术指南可用于帮助牙医准确切割，这比徒手切割牙龈更好。这些指南可以让牙医在手术前计划和设计你的微笑。也可以打印一个结果模型给病人看，这样病人就能更好地理解治疗方法。但想象一下，如果我们可以打印出新的组织!全世界的研究人员都在致力于将这项技术应用于临床。通过打印组织，这通常被称为"生物打印“我们很快就能生产出3d打印的组织来替代骨骼和牙龈的缺失或患病部分[5-就像科幻电影一样。这种方法被称为组织工程．

3D打印培养牙科学生

世界各地的牙科学生都在接受由3D打印以外的技术制作的人体模型和人造牙齿/下颌模型的培训。这些模型非常简单，不能代表患者的真实情况。这使得学生们在从模型转向现实生活时很困难。3D打印可以帮助牙科学生提供更逼真的训练场景。这种培训将减少新牙医在实际开始治疗患者时出错的几率。随着3D打印技术的进步，训练模型将变得越来越逼真，复制实际组织的纹理、硬度、柔软度、柔韧性和颜色。这将是一个额外的好处，牙科学生。所以，你可以看到3D打印将在未来牙医的培训中发挥越来越重要的作用。

带回家的信息

读完这篇文章，你可能很清楚3D打印是一个不断发展的领域，在牙科领域有几个重要的应用。3D打印可以提高牙科质量的个性化和准确性。对于牙科专业的学生来说，3d打印模型是最先进和最有帮助的训练方式，因为它们接近于现实生活中的情况。随着研究的快速发展，3D打印帮助牙医提供更好的整体口腔保健，并将有助于将牙科转变为科幻般的职业!也许在未来的某一天，当我们飞到星星上时，我们会有一个像《星际迷航》里那样的复制器，可以在我们需要新牙齿的时候实现它们!

作者的贡献

GO和SN参与了研究设计、文献研究、数据分析和撰写手稿。ME、KJ和AM参与了研究设计、研究和手稿准备。HA参与了研究设计、数据分析、写作和提交手稿。

术语表

加法制造：↑从3D模型数据中连接材料来制作物体的过程，通常是一层一层的。它也被称为3D打印。

数字模型：↑一个物体在电脑上的三维图像。

3 d打印机：↑允许通过增材制造一层一层地从3D模型制造物体的机器。

牙医：↑治疗牙齿的医生

调整器：↑器械，你戴在嘴里，使牙齿整齐。

根管：↑你可以在牙齿内找到活的牙髓组织。

生物打印：↑通过3D打印将细胞、生长因子和生物材料结合起来，构建类似于自然组织的生物医学部件的过程。

组织工程：↑结合使用细胞和方法来改善、替换或形成新的生物组织。

利益冲突声明

作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。

致谢

作者在M3dRES项目(nr. 858060)中对3D打印的研究得到了奥地利研究促进机构(FFG)的支持。进一步的参考文献和来源可以在Oberoi等人中找到。[2］．

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参考文献

1.↑Alrasheed, A. S.， Nguyen, L. H. P.， Mongeau, L.， Funnell, W. R. J.和Tewfik, m.a . 2017。用于内窥镜鼻窦手术训练的口孔复合体和额窦3d打印模型的开发和验证。Int。论坛过敏犀牛。7:837-41。doi: 10.1002 / alr.21960

2.↑Oberoi, G.， Nitsch, S.， Edelmayer, M.， janjiic, K.， Müller, a.s.，和Agis, H. 2018。3D打印——涵盖牙科的方方面面。前面。Bioeng。Biotechnol。6:172。doi: 10.3389 / fbioe.2018.00172

3.↑Martorelli, M.， Gerbino, S.， Giudice, M.， and Ausiello, P. 2013。使用RP和CNC技术制造的定制透明和可移动正畸器具之间的比较。凹痕。板牙。29: e1-10。doi: 10.1016 / j.dental.2012.10.011

4.↑纳亚克，A.， Jain, P. K.，坎卡尔，P. K.和Jain, N. 2018。基于计算机辅助设计的引导根管治疗:一种根管通路预备腔的新方法。Proc。Inst。Mech。Eng。H232:787 - 95。doi: 10.1177 / 0954411918788104

5.↑李,Z,刘,y。,你们h . Q。刘,y。,,w·J。,和周,y S . 2017。全程数字化美容康复结合牙周手术诊治复杂前牙美容缺损北京大学报49:71-5。