3d打印牙齿技术过程（打印一颗烤瓷牙只要1小时）

以前有朋友去补过牙，到医院前后跑了不下3趟，先去做各种检查，然后还要咬模具。模具到了，又要矫正吻合度等问题，弄了快一个月才搞定，没想到这次用3D技术打印烤瓷牙，总共花了不到1小时。

这是武汉某一牙科患者的真实阐述

在该院口腔科放着一个屏幕，医生用扫描器在患者口腔里扫了一遍，牙齿情况就以3D的图形呈现在屏幕上。接着，选择与患者牙齿颜色最接近的一块，放到3D打印机里。不到一个小时，一颗完整的牙齿就做好了。

首先，技术人员通过扫描仪扫描患者口腔，在电脑中呈现出虚拟模型，然后进行假牙设计，如颜色匹配等，完成后，将数据传输到3D打印机，1~2h，打印完成。

二、齿科用材料分类

①银汞合金

普遍应用的修复材料，已有150多年历史，其安全性已得到很好的证实。银汞合金具有最大的抗压强度、硬度和耐磨性，且性能稳定，常用于后牙窝洞的充填以承担较大的咬力。但由于其颜色为灰黑色，出于美观的考虑，近来也越来越多的被树脂材料所代替。

②复合树脂

主要由树脂基质和无机填料组成。它有较大的抗张强度且固化过程中膨胀，收缩和变形也较少，其最突出的优点是美观。

③玻璃离子复合体

其最大的优点在于对牙髓刺激性小，可以释放氟离子有利于再矿化并且抑制细菌聚集，但由于它较脆，因此它不能应用于牙齿受力较大部位的充填。

④硅酸盐粘固粉

又称硅粘固粉。色泽接近于牙齿，有很好的光泽。它对牙髓有很大的刺激性，所以现在很少使用。

⑤磷酸锌粘固粉

是常用的基底材料。因为它导电不良，具有绝缘作用，又是临时性充填材料。磷酸锌粘固粉内的游离磷酸对牙髓有刺激，临床对探龋治疗时，不能直接填充。因为磷酸锌粘固粉中的磷酸对牙髓有影响。

⑥氧化锌丁香油粘固粉

可做为垫底材料，也可作为试验性充填，还可以用来暂封药物。由于它的用途多，是临床最常用的。

⑦聚丙烯酸粘固粉

又称聚羧酸锌粘固粉。它对牙釉质和牙本质有较大的粘接力，对牙髓刺激性很轻，单不能形成修复性牙本质，因此，不能用于垫底和盖髓术。

三、齿科材料：产业链概述

齿科充填材料位于牙科产业链的中游。其上游是汞、银、铜、锡、锢、钯、锌、硒、氟、稼等多种金属合金加工企业、树脂基质和无机填料企业及玻璃离子材料(Si02, CaF3)企业等；下游是医院口腔科及专业牙科治疗机构等场所。

四、齿科材料产品需求市场分析

需求量及其增长分析

需求地域结构分析

市场需求影响因数分析

①居民口腔检查意识薄弱

从整体上看，我国依然存在群众口腔保健知识匾乏、防病意识缺失的问题。居民口腔检查意识的强弱影响着齿科充填材料的市场消费需求凸我国应把口腔健康教育纳入全民健康生活方式中，以“爱牙日”为契机，广泛深入地开展大众口腔健康促进活动，提高群众的口腔保健意识。

②国家新医改革政策推动

伴随着新医改的出台，我国口腔医疗产业迎来了前所未有的新机遇，无论是从人口的数量、口腔疾病的普遍性，还是从牙医的市场需求状况、口腔医疗行业和其他相关产业的联系、合作、互补性等方面考虑，我国口腔产业具有很好的市场前景和运作空间。随着人们经济生活、文化消费水平的提高以及对口腔健康的认识，我国的口腔医疗产业都将是一个快速发展、具有巨大市场潜力的产业。而此次的新医改政策，更是为口腔材料齿科充填物的发展带来了较大的市场需求。因此国家医改政策1粤会扩大齿科充填物材料市场的消费需求。

五、3D打印牙齿：优势分析

①费用减少2/3

患者种颗牙费用从1 .2万至2万元不等，传统技术花费包括三部分：手术费、种植体、假牙冠。仅牙冠部分，烤瓷牙成本大约2000~3000元；镍铬牙冠1000多元；使用3D打印技术总费用降低约5000元，其手术费变成诊疗费，大大降低，且打印一颗牙加上材料费成本只有50元左右。

②历时时间短

现采用传统种牙技术，患者拔牙要先等3月牙槽骨愈合，在牙槽骨上种植进一颗椎柱状合金，再等2~3月才能在螺纹钉上装上假牙冠，整个过程耗时约半年；而打印牙最快只需3至4小时，患者可躺牙科椅上，亲眼目睹和参与医生设计制作牙齿的形态。

③传统技术门槛高

传统种牙技术复杂，手术需要无菌环境，更需要牙医掌握精密技术并积累一定经验，如果人造牙冠与合金牙根之间留下缝隙，细菌会轻易进入，损坏口腔健康；而3D打印牙简单培训即能掌握，电脑计算，与牙齿严丝合缝。

六、3D打印企业

2014年，牙体种植以1.753亿美元的收入在全球医用3D打印市场上占最大的份额。目前，专用于打印牙齿的企业并不多，就3D打印技术在医疗健康领域的企业罗列如下：

2014年，全求医用3D打印市场主要为几家外国公司巨头所垄断，比如：

Stratasyrs Ltd .(美国)

3D Systems(美国)

Materialise NV(比利时)

Envision TEC GmbH(德国)等

三维器官和组织打印口市场的主要公司有：

Organovo(美国)

Oxfard Performance Materials(美国面部打印)

Aspect Biosvstems(加拿大)

n3D Bioscience（美国打印细胞培养)

IndustryARC：

IndustryARC是一家研究咨询公司，每年发表500篇以上的报告，研究内容涉及各种各样的行业，诸如农业、汽车、自动化与仪表化、化学材料、能源、电力、食品饮料、信息技术、生命科学和医疗健康等。

七、3D打印政策支持

2015年2月28日，中国3D打印行业迎来了产业发展的春天，工信部正式发布《国家增材制造产业发展推进计划(2015一2016年)》。《计划》提出，3D打印的发展目标为：到2016年，我国将初步建立较为完善的增材制造产业体系，整体技术水平保持与国际同步，在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平，在国际市场上占有较大的市场份额。

政府提出了“中国制造2025“发展战略，努力实现由“制造大国”向“制造强国”的转变这正是3D打印给包括材料供应、智能制造在内的相关行业带来的重大机遇。

科技部公布《国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》，备受关注的3D打印产业首次入选。

八、其他应用实例

从南京市某医院获悉，迄今为止该院的3D打印机已经打出了8400余颗“3D打印牙”，并且已经装进了市民的口中。

三只比格犬换上了3D打印假牙，目前三只狗都适应良好，没出现良反应。

北医三院骨科主任刘忠军，相关研究已进入临床观察阶段，为近40位患者植入了3D打印出的“骨骼”，用的钛合金材料。

九、需呀克服的难题

设备

目前国内几乎没有独立的技术，机器软件等都是从国外引进，导致发展很被动；且成本昂贵，中小型企业无力承担。中小型企即使是国外产品，也由于3D打印工艺发展不完善，快速成型零件的精度和表面质量大多不能满足工程直接使用要只能做原型使用。

耗材主要种类

①非贵金属烤瓷牙

边缘密合度稍差，随时间的推移，与牙龈接接触处易出现一条发青、发灰甚至发黑的线，影响美观，偶尔有崩瓷现象发生。

②贵金属烤瓷牙

成本较高，与牙跟密合欠佳；偶有牙眼黑线症状。

③树脂聚合物

不如银汞合金坚固；临床实践中，存在个别使用符合树脂补牙患者在补牙后出现牙齿酸痛的情况；容易在进食时出现食物塞牙的情况。

服务

由于技术等方面的暂时落后，继而导致3D打印的技术服务难以达到理想的效果，进一步限制了其发展的速度。

十、展望：3D打印技术颠覆传统制造业

目前在牙齿矫治行业通过3D打印技术来为每位患者打造个性化定制的隐形牙套的公司为数不多，为患者“量体裁衣、度身定做”是硬组织外科植入物设计的基本手法，仅仅靠计算机中的三维模型是很难实现的，但3D打印实体模型提供了这种可能。

但由于3D技术领域各方面还不够成熟，导致这一设想还未普及，未来几年甚至几十年内，应在政府政策和资金的大力扶持下，培养相关技术人才，尽快赶上并超越国际水平，让3D打印带来“第四次工业革命”，并不是空想！

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特约作者：材智汇NewM

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