口腔医学领域的展望范文

1在口腔医学领域的应用

由于SLM和SLS技术的加工方法灵活、柔软度高、加工周期短、成形材料有良好的性能，在颌面外科中制作植入体、骨替代物以及牙体修复中的嵌体、冠修复、义齿支架等具有较大的优越性。目前很多学者已经将该技术引入口腔医学领域。

1．1制作人体器官或组织模型应用SLM和SLS技术可以制造人体器官或组织模型，帮助患者了解人体相应器官的结构和特点，在教学或者外科手术中提供直观内部结构，更好地学习或制定正确的手术方案。很多学者研究了此技术在这方面的应用，制作了例如牙颌模型、下颌骨三维模型、头颅模型［5］等。该技术比原有工艺更快、更精细，在批量加工生产中占有很大优势。

1．2制作医用植入体目前有报道使用该技术制作医用植入体，用来恢复组织、器官的功能与结构。例如人工颌骨、关节等代用器官，钛网支架，类骨植入体等快速成形产品。口腔修复领域使用的植入体主要为金属植入体及生物材料植入体。传统采用锻造或铸造方法制作的金属植入体，加工工艺比较繁杂、周期长、成本高，给患者带来很多不便。SLM和SLS技术弥补了这些缺陷。金属钛及其合金由于其良好的生物相容性及机械性能，在植入体方面应用很广。使用SLM和SLS技术制作的金属钛植入体可以精确控制多孔钛的孔隙参数，制作出的植入体内部致密、外部孔隙率高。外部的高孔隙率增加了植入体与宿主骨的骨结合面积，提高了生物活性，减少了植入体的失败率。使用SLM技术制备的多孔钛金属结构与人类松质骨结构类似，并且内部的空隙可以降低金属钛的弹性模量，使之接近于人体松质骨的弹性模量。朱娟芳等使用激光快速成形技术制作纯钛植入体研究后得出，所制作的纯钛试样具有良好的生物相容性，与骨组织之间有很好的力学适应性，机械性能满足牙科植入用纯钛材料的要求，符合生物医学组织替代植入材料的标准。生物材料植入体方面，使用SLM和SLS技术制作与骨组织成分组成类似的羟磷灰石类骨植入体可以减少自体骨移植的创伤及并发症，缩短定制人工骨的制作时间。Lindner等使用选择性激光熔覆技术制作了可生物降解的骨基质植入体及磷酸钙陶瓷人工骨移植物，应用在颌面骨及头骨等部位，移植物与周围骨组织结合良好，达到了良好的临床效果。

1．3制作间接模型使用激光快速成形技术制作出反映口腔内部结构的模型，然后通过模型获得患者所需要的修复体，如局部义齿支架、阻塞器等。

1．4制作口腔金属修复体口腔义齿修复现阶段最常用的材料主要有镍铬合金、钴铬合金、金钯合金、金合金、银钯合金、钛合金等。传统使用失蜡铸造法成形口腔修复体，得到的修复体铸件尺寸精度较高，不受材料的限制，但生产周期长、制作出的铸件表面粗糙度较低、铸件尺寸不一、铸造易导致环境污染。选择性激光加工技术的发展与使用，弥补了传统铸造工艺的不足。

1．4．1钴铬或镍铬合金修复体钴铬合金及镍铬合金，尤其是钴铬合金由于其良好的性能及便宜的价格是目前制作冠修复体使用最广泛的合金材料之一。李勇等对比使用激光快速成形法与传统方法制作的钴铬合金或镍铬合金试件，发现用激光立体成形方法比传统方法制作后合金的机械性能和生物安全性更好。Takaichi等用SLM技术制作牙科用钴铬合金，发现SLM技术制得的试件抗屈强度、伸长率、显微组织结构等方面均优于铸造所得试件，符合口腔用材料标准。胡江等使用激光快速成形技术制作镍铬合金基底冠，其牙合面边缘、轴面中点及肩台中点外表面与基底冠内表面的间隙均小于临床可接受标准。Santos等应用SLM技术制作的钴铬合金的基底冠外形、精度及边缘适应性均较好。

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1．4．2钛合金修复体钛及钛合金因为具有良好的力学性能及优异的生物相容性，在口腔修复临床，尤其是用作可摘局部义齿支架材料十分常用。但是由于钛的熔点比较高、易氧化，传统铸造工艺容易形成铸造缺陷。激光快速成形技术的使用使得该问题得到解决。SLS方法所得的合金宏观结构上柱状晶比较规则，晶粒较小，原始晶粒越小，钛合金疲劳性能越高。这说明激光立体成形的加工特性，大大提高了纯钛的性能，可以改善纯钛用作支架材料强度不足的缺点。微观组织结构显示，激光快速成形试件表现为相互交织的细密网篮状结构，而这种排列规则的网篮状结构正好具有良好的抗疲劳、耐腐蚀性能。很多实验证实，该技术制备的纯钛或钛合金修复体，拉伸强度明显高于常规铸造纯钛性能，且制得的修复体精度较高，能够达到牙科使用要求。韩彦峰等使用激光快速成形技术制作了形状规则的纯钛基底冠，边缘适应性检测结果表明，基底冠试件的各点隙大小符合甚至优于临床可接受标准。并且与传统方法相比，该技术工艺更简化，成形后的全口义齿钛基托外形良好。

1．4．3与传统方法制得的烤瓷冠金－瓷结合性能对比目前烤瓷冠面临的最大问题为饰瓷崩瓷，影响崩瓷的关键因素为金－瓷界面的结合强度。李国强等研究表明SLM制作钴铬金属基底冠的金－瓷结合力优于传统铸造法钴铬合金基底冠的金－瓷结合力，这可能与金属与瓷粉熔融更广泛、更深入有关。但Akova等的实验结果为激光成形钴铬合金的金瓷结合力与铸造钴铬合金相比，无明显差异。张丽君等研究了应用激光快速成形技术制作的纯钛与NoritakeTi－22钛瓷的结合性能，得出其钛－瓷结合强度与铸造纯钛的钛－瓷结合强度差异无统计学意义。关于SLM和SLS技术制作的烤瓷冠的金－瓷结合性能是否高于传统方法制作的金－瓷结合性能目前尚未达成一致意见，仍需要更深入的研究。

1．5在义齿制作其他方面的应用在义齿修复制作的其他方面，金树人等尝试使用快速成形方法制作磨牙树脂全冠取得成功。Azari等利用快速成形技术制作固定修复体的蜡型，缩短了制作时间，增加了制作精确度。目前，已经有很多有关激光快速成形用于陶瓷方面的报道，但是由于这一方法制作的陶瓷零件的力学性能较差，生产过程中影响因素较多，还没有该技术应用于口腔全瓷冠制作的报道。

2在口腔医学中应用存在的问题及展望

2．1材料及工艺问题加工中使用的材料及工艺对成形的零件起着重要作用。所用的材料既要能够进行激光快速成形制作，又必须无毒且性能良好。粉末材料的物理特性会影响零件的精度及粗糙度，制作工艺的某些因素(如铺粉厚度、激光的功率等)不稳定会降低零件的精度及表面光洁度，导致制作缺陷。要制造出精密的金属零件，需要对初制零件进行后续处理或引进低收缩的粉末产品。目前满足这些条件的材料寥寥无几，这也局限了该技术在口腔医学中的发展。技术制造方面，选择性激光成形技术需要靠输入计算机辅助设计的数据，数字的精准度将直接影响制造的结果。并且激光的能量密度、送粉速率和数控机床的运动速度对成形精度有显著影响。

2．2激光快速成形技术制得试件存在的问题吴江等对比激光快速成形技术与传统方法制得的钛基托的适合性及平均误差，发现SLS技术制得的钛基托与传统制作方法相比，适合性稍偏低，需要在加工精度上进一步改进。吴琳等证实，由于可摘局部义齿支架外形的复杂性，SLS技术尚不能完全适用于实际义齿支架的造型要求。另外，由于该技术的原理为激光高温熔化或烧结材料，材料局部的过热处理可能会引起材料的改性，甚至会产生一些毒性反应。

综上所述，选择性激光成形技术要想在口腔医学领域得到更好的发展，如何控制工艺以达到最佳效果、如何提高试件的精度、如何降低临床成本是目前需要解决的问题。任何工艺的成熟都需要不断探讨与改进，相信随着对该技术的深入研究，选择性激光成形技术将成为口腔医学领域新型的加工制作手段。

作者：孙莹莹黄玮单位：南昌大学附属口腔医院VIP科室