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真相隐形牙套并非3D打印,但又离不开3D打印

  在此之前,笔者以为隐形牙套就是3D打印的,铺天盖地的广告也是这样告诉我们的。然而,很多时候我们不得不面临一些噱头的侵扰,至少在隐形牙套这儿,我们是中奖了。本篇我们就来讲述与隐形牙套相关的3D打印故事,它并非3D打印,但又完全离不开3D打印,至少目前是这样!

  口腔隐形矫治(无托槽隐形矫治)20年的发展史完全建立在3D技术基础之上。3D打印技术的成熟为隐形牙套提供了精密牙模原型,让隐形牙套有了可靠的技术保障。

  口腔隐形矫治过程中一个非常重要的环节就是获得患者当前情况下每一颗牙齿的分布状况(即三维数字化牙模),获取方式的不同将矫治方案分为了间接法和直接法。间接法即用硅橡胶印模获取患者的全牙列信息,直接法采用口内扫描仪获取牙齿分布信息。

  咬模—印模—三维扫描获得数据—设计矫正方案—打印牙模(矫正的数据牙模)—热压成型制造牙套

  真相:隐形牙套并非3D打印,但又离不开3D打印

  间接法矫治流程

  口内扫描获取数据—设计矫正方案—打印牙模(矫正的数据牙模)—热压成型制造牙套。

  真相:隐形牙套并非3D打印,但又离不开3D打印

  直接法矫治流程

  之所以要获取牙齿分布的三维数据信息,是为了在软件系统中进行矫治方案的设计。直接法相比间接法的优势在于数据的获取更加高效,精度也大大提高。医生将口内扫描仪的光学扫描探头伸入患者口内直接对牙齿、粘膜等软硬组织进行扫描,实时获取患者三维数字化模型,简便高效而精准。

  真相:隐形牙套并非3D打印,但又离不开3D打印

  间接法对印模扫描获取数据

  真相:隐形牙套并非3D打印,但又离不开3D打印

  直接法进行口内扫描获取数据

  真相:隐形牙套并非3D打印,但又离不开3D打印

  对获取的原始数据进行矫治过程设计

  矫治方案确定后,便获得了每一阶段的矫治后牙模模型,将该牙模3D打印出来后,就有了制作透明牙套的“模具”。

  真相:隐形牙套并非3D打印,但又离不开3D打印

  3D打印的牙模

  牙模采用3D打印制造,保证了高精度和高速度,为接下来透明牙套的制造提供了保障。目前,包括隐适美在内的隐形牙套制造商也是采用的压成型工艺压制透明牙套。

  真相:隐形牙套并非3D打印,但又离不开3D打印

  网友利用热压成型原理自制透明牙套

  通常,一个患者需要更换30-40副左右的隐形牙套,通过对牙齿持续形成的轻力,达到矫正的效果。30-40副隐形牙套意味着需要打印30-40个矫正牙齿模型,每个模型之间只有非常细小的差别。如果采用传统加工方式,根本无法在短时间内为患者量身定做和批量化生产矫正模型。3D打印作为一种数字化成型技术,能将任何数字化的设计转化为实物,而在牙科矫治行业,3D打印技术恰恰可以满足个性化和批量生产这两种条件。可以说,隐形牙套是一个因3D打印而生的行业。接下来,我们将介绍几种牙模的3D打印工艺。

  1. 惠普尼龙熔融技术,每天5万个牙模

  今年五月,惠普宣布与医疗公司SmileDirectClub合作,后者将部署49台HP MJF 3D打印系统,每天24小时运行打印超过50,000个牙模,预计未来12个月将生产2000万个。

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  惠普MJF技术生产牙模

  SmileDirectClub旨在对传统的口腔正畸行业进行数字化改造,使其更加个性化、价格合理。惠普突破性的3D打印和数据智能平台使其能够将生产力、质量和制造可预测性推向前所未有的水平,同时可以将节省的资金转移给使用远程平台寻求治疗的消费者。

  1. 3D Systems SLA技术,每天32万个隐形矫治器

  SLA工业打印机的优点在于生产效率高、表面精度高、成本低,是目前隐形牙套生产厂商使用最多的3D打印工艺。作为隐形矫正鼻祖的隐适美,通过与3D Systems合作,每天可生产超过 320,000个隐形治疗器具。

  真相:隐形牙套并非3D打印,但又离不开3D打印

  SLA生产的固定器(与矫治器不同)

  3D Systems与Align Technology合作开发了一套定制的解决方案,该方案使用3D Systems的ProX SLA 3D打印技术、材料和软件作为其隐形矫治器的工作流程,能够满足Align的长期业务战略和目标。

  1. 黑格DLP技术,“零租金”推进口腔医疗数字化升级

  DLP 技术的特点在于面曝光,以层为单位进行打印,相对SLA来说成型速度更快,但在打印面积上较为受限。黑格凭借自主研发的Ultracraft A2工业级DLP柜式3D打印机,填补了我国高精度DLP 3D打印技术的空白,同时将传统DLP技术的打印效率提高了约40%。

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  黑格3D打印的牙模

  2018年,黑格科技与佛冠义齿合作,首推“零租金”3D打印设备租赁模式,助力佛冠义齿搭建以3D打印为生产方式的数字化口腔医疗产品生产中心,帮助口腔医疗行业实现技术结构转型和医疗服务升级,促进着整个口腔医疗行业朝着更精准、更高效、更舒适的方向发展。

  1. 普利生LCD技术,实现最低价格制造

  LCD 3D打印工艺是一种基于面阵曝光的技术,相比SLA单点激光逐层打印而言,制造精度略逊一筹,但生产效率会高出10-20倍;就曝光技术来说,跟DLP非常类似,但其成型尺寸几乎没有任何限制。总之,该技术兼具高速、批量化和低成本,因此基于该技术的产品价格往往更加亲民。

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  普利生LCD技术打印牙模

  隐适美在中国市场的最大挑战者,当属时代天使,该公司在国内占据了60%的隐形牙套市场。该公司采用的3D打印工艺就是是由国内普利生开发的 LCD 3D打印技术。

  END

  除了以上技术之外,Stratasys的Polyjet工艺也有用于制造牙模,但相对来说成本就会高一些。牙模市场在被树脂打印统治20多年之后,首次采用惠普的尼龙打印技术,传统的牙模制造格局可能会发生改变。

  此外,当前由于材料的原因,尚无法直接成功打印隐形牙套,这里需要特别提一下矫治器和固定器的区别,3D systems目前直接打印的是固定器,而非牙套。也许未来,牙模的3D打印会因为牙套的直接打印而被淘汰。