3D打印技术制作修复科义齿的精准度的研究进展

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2024.05.020

摘要/Abstract

摘要：

修复科义齿用于治疗牙体缺损、牙列缺损及牙列缺失，可恢复患者口腔的美观及功能。随着数字化时代的到来，3D打印技术在口腔临床诊疗中应用逐渐广泛。在口腔修复领域，3D打印可加工树脂、蜡、金属及陶瓷等材料，从而制作出固定、活动、种植义齿及义齿所需的牙模型，其能打印出结构复杂的物体，且材料利用率较高，简化了义齿制作的程序，其制作义齿的精准度直接关系着义齿的舒适度及长久性，本文从国内外3D打印制作义齿的精准度的相关进展做一综述，为更好地运用3D打印技术提供思路。

关键词: 数字化, 3D打印, 口腔修复, 精准度

Abstract:

Prosthodontic dentures are used to treat tooth defects， dentition defects and dentition loss， which can restore the appearance and function of the patient's oral cavity. With the advent of the digital age， 3D printing technologies have slowly gained widespread popularity. In the field of prosthodontics， 3D printing can manufacture materials including resins， waxes， metals， and ceramics. Besides， it can produce fixed， movable， implant dentures and dental models required for dentures. 3D printing can produce complicated things with a high material consumption rate， simplifying denture manufacture. In addition， the accuracy of 3D printed prosthesis is directly related to the comfort and durability. This article summarizes the process of accuracy of 3D printed dental prosthesis at home and abroad in recent years and provides clues for better 3D printing application.

Key words: digital, 3D printing, dental prosthesis, accuracy

中图分类号:

R783.2

崔雅楠,张亨国. 3D打印技术制作修复科义齿的精准度的研究进展[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(5): 708-713.

Ya′nan CUI,Hengguo ZHANG. Research advances in the accuracy of 3D printing prosthesis[J]. The Journal of Practical Medicine, 2024, 40(5): 708-713.

图/表 1

参考文献 48

1	SMITH P B， PERRY J， ELZA W. Economic and Clinical Impact of Digitally Produced Dentures ［J］. J Prosthodont， 2021， 30（S2）： 108-112. doi:10.1111/jopr.13283 doi: 10.1111/jopr.13283
2	TIAN Y， CHEN C， XU X， et al. A Review of 3D Printing in Dentistry： Technologies， Affecting Factors， and Applications ［J］. Scanning， 2021， 2021： 9950131. doi:10.1155/2021/9950131 doi: 10.1155/2021/9950131
3	潘昕瑶，李婷，吴耀彬，等. 生物3D打印在大面积骨骼肌损伤中应用研究进展［J］. 实用医学杂志， 2022， 38（20）： 2510-2517.
4	PILLAI S， UPADHYAY A， KHAYAMBASHI P， et al. Dental 3D-Printing： Transferring Art from the Laboratories to the Clinics ［J］. Polymers （Basel）， 2021， 13（1）： 13010157. doi:10.3390/polym13010157 doi: 10.3390/polym13010157
5	张浩，张钰，肖世宁，等. 3D打印仿生支架在脊髓损伤修复中的研究进展［J］. 实用医学杂志， 2022， 38（22）： 2868-2873. doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2022.22.019 doi: 10.3969/j.issn.1006-5725.2022.22.019
6	KIHARA H， SUGAWARA S， YOKOTA J， et al. Applications of three-dimensional printers in prosthetic dentistry ［J］. J Oral Sci， 2021， 63（3）： 212-216.
7	ACHARYA A， CHODANKAR R N， PATIL R， et al. Assessment of knowledge， awareness， and practices toward the use of 3D printing in dentistry among dental practitioners and dental technicians： A cross-sectional study ［J］. J Oral Biol Craniofac Res， 2023， 13（2）： 253-258. doi:10.1016/j.jobcr.2023.02.001 doi: 10.1016/j.jobcr.2023.02.001
8	AMORNVIT P， ROKAYA D， SANOHKAN S. Comparison of Accuracy of Current Ten Intraoral Scanners ［J］. Biomed Res Int， 2021， 2021： 2673040. doi:10.1155/2021/2673040 doi: 10.1155/2021/2673040
9	DONMEZ M B， YILMAZ B， YOON H I， et al. Effect of computer-aided design and computer-aided manufacturing technique on the accuracy of fixed partial denture patterns used for casting or pressing ［J］. J Dent， 2023， 130： 104434. doi:10.1016/j.jdent.2023.104434 doi: 10.1016/j.jdent.2023.104434
10	JAMJOOM F Z， ALDGHIM A， ALDIBASI O， et al. Impact of intraoral scanner， scanning strategy， and scanned arch on the scan accuracy of edentulous arches： An in vitro study ［J］. J Prosthet Dent， 2023，S0022-3913（23）00069-0. doi:10.1016/j.prosdent.2023.01.027 doi: 10.1016/j.prosdent.2023.01.027
11	YEAGER B， ÇAKMAK G， ZHENG F， et al. Error analysis of stages involved in CBCT-guided implant placement with surgical guides when different printing technologies are used ［J］. J Prosthet Dent， 2023，S0022-3913（22）00744-2. doi:10.1016/j.prosdent.2022.11.018 doi: 10.1016/j.prosdent.2022.11.018
12	PIEDRA-CASCÓN W， FOUNTAIN J， ATT W， et al. 2D and 3D patient's representation of simulated restorative esthetic outcomes using different computer-aided design software programs ［J］. J Esthet Restor Dent， 2021， 33（1）： 143-151. doi:10.1111/jerd.12703 doi: 10.1111/jerd.12703
13	DHANOTRA K G， BHATIA R. Digitainers-Digital Space Maintainers： A Review ［J］. Int J Clin Pediatr Dent， 2021， 14（）： S69-S75. doi:10.5005/jp-journals-10005-2040 doi: 10.5005/jp-journals-10005-2040
14	KESSLER A， HICKEL R， REYMUS M. 3D Printing in Dentistry-State of the Art ［J］. Oper Dent， 2020， 45（1）： 30-40. doi:10.2341/18-229-l doi: 10.2341/18-229-l
15	DEHURTEVENT M， ROBBERECHT L， THUAULT A， et al. Effect of build orientation on the manufacturing process and the properties of stereolithographic dental ceramics for crown frameworks ［J］. J Prosthet Dent， 2021， 125（3）： 453-461. doi:10.1016/j.prosdent.2020.01.024 doi: 10.1016/j.prosdent.2020.01.024
16	YOON S N， OH K C， LEE S J， et al. Tissue surface adaptation of CAD-CAM maxillary and mandibular complete denture bases manufactured by digital light processing： A clinical study ［J］. J Prosthet Dent， 2020， 124（6）： 682-689. doi:10.1016/j.prosdent.2019.11.007 doi: 10.1016/j.prosdent.2019.11.007
17	REVILLA-LEÓN M， MEYER M J， ÖZCAN M. Metal additive manufacturing technologies： literature review of current status and prosthodontic applications ［J］. Int J Comput Dent， 2019， 22（1）： 55-67.
18	李晓雪，樊世锋，侯晓薇. 3D打印生物陶瓷材料在口腔修复领域的研究进展［J］. 中国现代医学杂志， 2023， 33（4）： 39-45. doi:10.3969/j.issn.1005-8982.2023.04.008 doi: 10.3969/j.issn.1005-8982.2023.04.008
19	SHIM J S， KIM J E， JEONG S H， et al. Printing accuracy， mechanical properties， surface characteristics， and microbial adhesion of 3D-printed resins with various printing orientations ［J］. J Prosthet Dent， 2020， 124（4）： 468-475. doi:10.1016/j.prosdent.2019.05.034 doi: 10.1016/j.prosdent.2019.05.034
20	JIN S J， KIM D Y， KIM J H， et al. Accuracy of Dental Replica Models Using Photopolymer Materials in Additive Manufacturing： In Vitro Three-Dimensional Evaluation ［J］. J Prosthodont， 2019， 28（2）： e557-e562. doi:10.1111/jopr.12928 doi: 10.1111/jopr.12928
21	KHALEDI A A， FARZIN M， AKHLAGHIAN M， et al. Evaluation of the marginal fit of metal copings fabricated by using 3 different CAD-CAM techniques： Milling， stereolithography， and 3D wax printer ［J］. J Prosthet Dent， 2020， 124（1）： 81-86. doi:10.1016/j.prosdent.2019.09.002 doi: 10.1016/j.prosdent.2019.09.002
22	张杰，林欣芳，杨雲夫，等. 层厚对3D打印临时冠精度的影响研究［J］. 实用口腔医学杂志， 2023， 39（5）： 578-583. doi:10.3969/j.issn.1001-3733.2023.05.004 doi: 10.3969/j.issn.1001-3733.2023.05.004
23	WANG W， YU H， LIU Y， et al. Trueness analysis of zirconia crowns fabricated with 3-dimensional printing ［J］. J Prosthet Dent， 2019， 121（2）： 285-291. doi:10.1016/j.prosdent.2018.04.012 doi: 10.1016/j.prosdent.2018.04.012
24	LI R， XU T， WANG Y， et al. Accuracy of zirconia crowns manufactured by stereolithography with an occlusal full-supporting structure： An in vitro study ［J］. J Prosthet Dent， 2023，130（6）：902-907. doi:10.1016/j.prosdent.2022.01.015 doi: 10.1016/j.prosdent.2022.01.015
25	LÜCHTENBORG J， WILLEMS E， ZHANG F， et al. Accuracy of additively manufactured zirconia four-unit fixed dental prostheses fabricated by stereolithography， digital light processing and material jetting compared with subtractive manufacturing ［J］. Dent Mater， 2022， 38（9）： 1459-1469. doi:10.1016/j.dental.2022.06.026 doi: 10.1016/j.dental.2022.06.026
26	LIM Y A， KIM J M， CHOI Y， et al. Evaluation of Fitness and Accuracy of Milled and Three-Dimensionally Printed Inlays ［J］. Eur J Dent， 2023，17（4）：1029-1036. doi:10.1055/s-0042-1758796 doi: 10.1055/s-0042-1758796
27	SAMPAIO C S， NIEMANN K D， SCHWEITZER D D， et al. Microcomputed tomography evaluation of cement film thickness of veneers and crowns made with conventional and 3D printed provisional materials ［J］. J Esthet Restor Dent， 2021， 33（3）： 487-495. doi:10.1111/jerd.12651 doi: 10.1111/jerd.12651
28	ALIFUI-SEGBAYA F， WILLIAMS R J， GEORGE R. Additive Manufacturing： A Novel Method for Fabricating Cobalt-Chromium Removable Partial Denture Frameworks ［J］. Eur J Prosthodont Restor Dent， 2017， 25（2）： 73-78.
29	ALABDULLAH S A， HANNAM A G， WYATT C C， et al. Comparison of digital and conventional methods of fit evaluation of partial removable dental prosthesis frameworks fabricated by selective laser melting ［J］. J Prosthet Dent， 2022， 127（3）： 478.e471-478.e410. doi:10.1016/j.prosdent.2021.09.033 doi: 10.1016/j.prosdent.2021.09.033
30	GAO C， WANG C， JIN H， et al. Additive manufacturing technique-designed metallic porous implants for clinical application in orthopedics ［J］. RSC Adv， 2018， 8（44）： 25210-25227. doi:10.1039/c8ra04815k doi: 10.1039/c8ra04815k
31	ROKHSHAD R， TEHRANI A M， NAHIDI R， et al. Fit of removable partial denture frameworks fabricated from 3D-printed patterns versus the conventional method： An in vitro comparison ［J］. J Prosthet Dent，2022， S0022-3913（22）00210-4. doi:10.1016/j.prosdent.2022.03.027 doi: 10.1016/j.prosdent.2022.03.027
32	TASAKA A， SHIMIZU T， KATO Y， et al. Accuracy of removable partial denture framework fabricated by casting with a 3D printed pattern and selective laser sintering ［J］. J Prosthodont Res， 2020， 64（2）： 224-230. doi:10.1016/j.jpor.2019.07.009 doi: 10.1016/j.jpor.2019.07.009
33	NEGM E E， ABOUTALEB F A， ALAM-ELDEIN A M. Virtual Evaluation of the Accuracy of Fit and Trueness in Maxillary Poly（etheretherketone） Removable Partial Denture Frameworks Fabricated by Direct and Indirect CAD/CAM Techniques ［J］. J Prosthodont， 2019， 28（7）： 804-810. doi:10.1111/jopr.13075 doi: 10.1111/jopr.13075
34	ANADIOTI E， MUSHARBASH L， BLATZ M B， et al. 3D printed complete removable dental prostheses： a narrative review ［J］. BMC Oral Health， 2020， 20（1）： 343. doi:10.1186/s12903-020-01328-8 doi: 10.1186/s12903-020-01328-8
35	SONG S， ZHANG J， LIU M， et al. Effect of build orientation and layer thickness on manufacturing accuracy， printing time， and material consumption of 3D printed complete denture bases ［J］. J Dent， 2023， 130： 104435. doi:10.1016/j.jdent.2023.104435 doi: 10.1016/j.jdent.2023.104435
36	LEE S， HONG S J， PAEK J， et al. Comparing accuracy of denture bases fabricated by injection molding， CAD/CAM milling， and rapid prototyping method ［J］. J Adv Prosthodont， 2019， 11（1）： 55-64. doi:10.4047/jap.2019.11.1.55 doi: 10.4047/jap.2019.11.1.55
37	WANG C， SHI Y F， XIE P J， et al. Accuracy of digital complete dentures： A systematic review of in vitro studies ［J］. J Prosthet Dent， 2021， 125（2）： 249-256. doi:10.1016/j.prosdent.2020.01.004 doi: 10.1016/j.prosdent.2020.01.004
38	BARBIN T， VELÔSO D V， DEL RIO SILVA L， et al. 3D metal printing in dentistry： An in vitro biomechanical comparative study of two additive manufacturing technologies for full-arch implant-supported prostheses ［J］. J Mech Behav Biomed Mater， 2020， 108： 103821. doi:10.1016/j.jmbbm.2020.103821 doi: 10.1016/j.jmbbm.2020.103821
39	PANJNOUSH M， KHEIRANDISH Y， SHARIFI R， et al. Effect of slice thickness of 3D printer in fabrication of surgical guide on the accuracy of dental implant placement ［J］. J Oral Implantol， 2023， PMID：. doi:10.1563/aaid-joi-d-21-00179 doi: 10.1563/aaid-joi-d-21-00179 pmid: 37025055
40	YEUNG M， ABDULMAJEED A， CARRICO C K， et al. Accuracy and precision of 3D-printed implant surgical guides with different implant systems： An in vitro study ［J］. J Prosthet Dent， 2020， 123（6）： 821-828. doi:10.1016/j.prosdent.2019.05.027 doi: 10.1016/j.prosdent.2019.05.027
41	SHI Y， WANG J， MA C， et al. A systematic review of the accuracy of digital surgical guides for dental implantation ［J］. Int J Implant Dent， 2023， 9（1）： 38. doi:10.1186/s40729-023-00507-w doi: 10.1186/s40729-023-00507-w
42	IWAMOTO M， ATSUTA W， KANEKO Y， et al. Investigating the implant position reproducibility of optical impressions obtained using an intraoral scanner and 3D-printed models fabricated using an intraoral scanner ［J］. Int J Implant Dent， 2023， 9（1）： 14. doi:10.1186/s40729-023-00481-3 doi: 10.1186/s40729-023-00481-3
43	REVILLA-LEÓN M， SáNCHEZ-RUBIO J L， OTEO-CALA-TAYUD J， et al. Impression technique for a complete-arch prosthesis with multiple implants using additive manufacturing technologies ［J］. J Prosthet Dent， 2017， 117（6）： 714-720. doi:10.1016/j.prosdent.2016.08.036 doi: 10.1016/j.prosdent.2016.08.036
44	BROWN G B， CURRIER G F， KADIOGLU O， et al. Accuracy of 3-dimensional printed dental models reconstructed from digital intraoral impressions［J］. Am J Orthod Dentofacial Orthop， 2018， 154（5）： 733-739. doi:10.1016/j.ajodo.2018.06.009 doi: 10.1016/j.ajodo.2018.06.009
45	SHERMAN S L， KADIOGLU O， CURRIER G F， et al. Accuracy of digital light processing printing of 3-dimensional dental models ［J］. Am J Orthod Dentofacial Orthop， 2020， 157（3）： 422-428. doi:10.1016/j.ajodo.2019.10.012 doi: 10.1016/j.ajodo.2019.10.012
46	JANG Y， SIM J Y， PARK J K， et al. Accuracy of 3-unit fixed dental prostheses fabricated on 3D-printed casts ［J］. J Prosthet Dent， 2020， 123（1）： 135-142. doi:10.1016/j.prosdent.2018.11.004 doi: 10.1016/j.prosdent.2018.11.004
47	PARK J M， JEON J， KOAK J Y， et al. Dimensional accuracy and surface characteristics of 3D-printed dental casts ［J］. J Prosthet Dent， 2021， 126（3）： 427-437. doi:10.1016/j.prosdent.2020.07.008 doi: 10.1016/j.prosdent.2020.07.008
48	YOUNG KIM R J， CHO S M， JUNG W S， et al. Trueness and surface characteristics of 3-dimensional printed casts made with different technologies ［J］. J Prosthet Dent， 2023，S0022-3913（22）00750-8. doi:10.1016/j.prosdent.2022.12.002 doi: 10.1016/j.prosdent.2022.12.002

3D打印技术	优点	缺点	修复材料应用	精度调控方法	参考文献
SLA	精度高；表面准确光滑；高分辨率；形状复杂	后处理时间长；仪器成本较高	树脂；陶瓷	改变表面递进参数及支持结构；缩短后处理时间；选择不易形变的材料	［14-15］
DLP	产物精度高；表面光滑；制作速度较快	后处理时间长；易造成材料浪费	树脂；陶瓷	改变表面递进参数及支持结构；缩短后处理时间；选择不易形变的材料	［14，16］
SLS	高机械性能	精度较低；表面易粗糙	塑料；陶瓷；金属	调整烧结环境；缩短后处理时间	［17-18］
SLM	精度及机械性能较高；材料浪费少	成本高	塑料；陶瓷；金属	调整激光功率及预热温度	［19］
FDM	精度高；生物相容性好；高孔隙率；机械强度高	适用范围局限	热塑性材料	调整喷头温度、压强；调整环境温度、湿度	［20］
PPJ	产物精度高，可达16 μm	成本高	树脂；蜡；陶瓷；橡胶材料	调整聚合物配比；设置喷射速度；选择不易形变的材料	［21］

[1]	李双艳,张斌. 失眠障碍的研究现状与展望[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(6): 731-737.
[2]	姚鸣宇,朱赫,董亦直,宋鑫越,都亚新,吴瑞霞,祝勇. 施罗斯PSSE联合3D打印支具治疗青少年特发性脊柱侧弯的疗效[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(17): 2440-2448.
[3]	张斌斌,吴泳锐,李超,范开,张敬堂. 基于3D打印个性化截骨导板在内翻膝患者膝关节双间室置换术中的应用[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(17): 2448-2453.
[4]	郑燕纯,董柱,林金利,王晓武. Stanford B型主动脉夹层介入腔内隔绝治疗前主动脉3D打印模型的指导作用[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(12): 1651-1658.
[5]	陈文创,李勇,陈荣彬,谭黎鑫,林新源. 四轴定位3D打印导板辅助经皮椎体成形术的疗效[J]. 实用医学杂志, 2023, 39(24): 3227-3232.
[6]	张雅娟, 曾凤霞, 陈卫国, 秦耿耿 . 基于2015诊断分期的一致性研究版尘肺病诊断标准影像报告及诊断分期的一致性研究 [J]. 实用医学杂志, 2021, 37(6): 797-801.