可摘除局部义齿数字化设计与增材制造新模式探索

可摘除局部义齿数字化设计与增材制造新模式探索

王林

南京铖联激光科技有限公司 江苏南京 210000

摘要：本文探讨了可摘除局部义齿数字化设计与增材制造的新模式。传统的可摘局部义齿设计和制造过程存在一些限制和挑战，数字化设计和增材制造技术为解决这些问题提供了新的可能性。本文将介绍可摘局部义齿的数字化设计流程，包括口腔扫描和影像数据获取、设计和建模、材料选择和优化、支撑结构设计和优化、打印参数优化、表面处理和后处理、质量控制和检测等步骤。同时，本文还探讨了数字化设计和增材制造对可摘局部义齿的优势和挑战，并展望了未来的发展方向和应用前景。

关键词：可摘除局部义齿；数字化；新模式

1可摘局部义齿的数字化设计流程

口腔扫描和影像数据获取：使用口腔扫描仪或其他成像技术获取患者口腔的三维扫描数据和影像数据。这些数据包括牙齿、牙床和相邻组织的几何信息和解剖结构。

数据处理和重建：对口腔扫描和影像数据进行处理和重建，以生成患者口腔的准确模型。这一步骤通常涉及图像处理和三维重建算法，将原始数据转化为可用于设计的数字模型。

设计软件建模：利用计算机辅助设计（CAD）软件，基于患者口腔模型进行数字化设计。设计师可以根据患者的口腔情况和矫正需求，对可摘局部义齿的形态、结构和功能进行设计。CAD软件提供了丰富的工具和功能，使设计师能够进行形状调整、添加或删除组件、调整连接方式等操作，以实现个性化的设计。

设计验证和调整：设计完成后，进行设计验证和调整。这一步骤可以包括与患者、口腔医生或技师的讨论和沟通，以确保设计符合患者的口腔解剖需求和美学要求。根据反馈意见，进行必要的设计调整和优化。

导出设计文件：设计完成后，将设计文件导出为适当的文件格式，以便后续的增材制造过程使用。常见的文件格式包括STL（Standard Tessellation Language）等。

增材制造：利用增材制造技术，将设计好的模型转化为实体物体。常用的增材制造技术包括3D打印、激光烧结等。根据选择的材料和机器设备，设置合适的打印参数，并进行打印制造。

后处理和调整：完成增材制造后，对打印出的可摘局部义齿进行后处理和调整。这可能包括去除支撑结构、清洁和抛光等步骤，以获得光滑的表面和良好的外观。

安装和调试：将制造好的可摘局部义齿安装到患者口腔中，并进行必要的调试和调整，以确保适合和舒适度。

2数字化设计和增材制造的优势与挑战

数字化设计和增材制造在可摘除局部义齿制作中具有许多优势。它们能够实现高度个性化的设计，根据患者的口腔情况和需求进行定制，提供更好的适应性和舒适度。数字化设计和增材制造过程具有高精确度和质量控制，通过准确的数字化扫描和设计，以及一致性的增材制造技术，实现优异的义齿质量。此外，数字化设计和增材制造技术可以加快生产过程，并提高生产效率。相比传统的手工制作过程，数字化设计和增材制造可以节省时间和人力成本，并实现快速响应客户需求。增材制造技术可以精确控制材料的使用，减少浪费和资源消耗。此外，数字化设计和增材制造可以减少对传统模具制造和石膏模型等材料的需求，从而减少对环境的影响。数字化设计和增材制造为设计师提供了更大的自由度和创新空间。设计师可以使用CAD软件进行复杂形状和结构的设计，并通过增材制造实现更复杂的几何形态，提高设计的多样性和创新性。。然而，数字化设计和增材制造也面临一些挑战，包括技术投资和设备成本、材料选择和性能验证以及法规和合规要求。数字化设计和增材制造技术在可摘除局部义齿制作中可能需要与其他工艺和流程进行整合。确保不同环节的协同和流程的标准化是一个挑战，需要统一的标准和规范来确保整个制作过程的质量和效率。克服这些挑战，将推动可摘除局部义齿数字化设计和增材制造新模式的发展。

3可摘除局部义齿数字化设计与增材制造新模式发展前景

3.1 智能化设计和自适应技术

智能化设计：随着人工智能和计算机辅助设计技术的不断进步，智能化设计将为可摘除局部义齿的数字化设计带来革命性的变化。通过利用大数据分析、机器学习和人工智能算法，智能化设计可以从大量的患者数据中获取宝贵的信息和模式，并为每位患者提供个性化的义齿设计方案。智能化设计还可以辅助临床医生进行决策，提高义齿的准确性和适配性。

自适应技术：自适应技术可以使可摘除局部义齿更好地适应口腔结构和功能需求。通过传感器、反馈系统和智能材料的应用，自适应义齿可以根据口腔环境的变化进行调整和优化。例如，通过实时监测咬合力和咀嚼行为，自适应义齿可以自动调整形态和力学特性，以提供更舒适和有效的咀嚼功能。自适应技术还可以帮助患者适应新的义齿，并减少适应期的不适感。

这些智能化设计和自适应技术的发展将为可摘除局部义齿的数字化设计与增材制造带来许多优势和机会。

3.2 新材料和材料优化

新材料的开发：随着科学技术的进步，新型材料的不断涌现将为可摘除局部义齿的数字化设计和增材制造提供更多选择。这些新材料可能具有更好的生物相容性、耐久性和功能性，可以更好地满足患者的需求。例如，具有自愈合能力的材料、具有抗菌性能的材料以及仿生材料等都有望应用于可摘除局部义齿制作中，提高其质量和性能。

材料优化：在数字化设计和增材制造过程中，对材料进行优化也是一个重要的发展方向。通过调整材料的配方和制备工艺，可以改善材料的性能和可加工性。例如，通过优化材料的机械性能、生物相容性和抗腐蚀性能，可以提高义齿的耐久性和适应性。此外，通过改善材料的加工工艺和参数，可以实现更高的制造精度和表面质量。

多功能材料的应用：新模式的发展还将促进多功能材料在可摘除局部义齿制作中的应用。多功能材料具有多种特性和功能，如形状记忆效应、嵌入式传感器等，可以提供更多的功能和便利性。例如，利用多功能材料可以实现义齿的自适应调整、咀嚼力传感和咀嚼模拟等功能，提高患者的口腔舒适度和功能性。

环境友好型材料：随着对可持续发展的关注不断增加，环境友好型材料在可摘除局部义齿制作中的应用也具有潜力。新型的环境友好型材料，如可生物降解材料和可回收利用材料，可以减少对环境的影响并促进资源的可持续利用。

3.3 数字化制造标准与规范

标准化流程和参数：数字化制造标准与规范可以确立统一的流程和参数，以指导可摘除局部义齿的数字化设计和增材制造过程。这包括从扫描和设计到材料选择和3D打印参数的统一规范，以确保制作出的义齿具有一致的质量和性能。

质量控制和验证：数字化制造标准与规范可以为质量控制和验证提供指导。通过建立标准的质量控制流程和测试方法，可以对数字化设计和增材制造过程中的关键环节进行监控和验证。这有助于确保义齿的质量符合规定的标准，并提供给患者高品质的义齿产品。

数据安全与隐私保护：数字化制造涉及患者的口腔数据，因此确保数据安全与隐私保护是至关重要的。建立相关的标准和规范可以确保数据的安全存储、传输和使用，以保护患者的隐私权。

法规与认证要求：数字化制造标准与规范也需要与相关的法规和认证要求相一致。医疗器械的生产和使用通常需要符合特定的法规和认证要求，以确保产品的安全性和可靠性。数字化制造标准与规范需要与这些要求相协调，以保证可摘除局部义齿的合规性。

整合与协作：数字化制造标准与规范的建立需要在行业内进行广泛的整合与协作。这涉及到与制造设备供应商、CAD软件开发商、临床医生和研究机构等的合作，共同制定和推动标准的制定与应用。

4结论

通过本文的探讨，可摘除局部义齿数字化设计与增材制造的新模式为传统制造方式带来了革新，并在可摘局部义齿领域展示了巨大的潜力。未来的发展将进一步推动数字化设计和增材制造技术的创新与应用，为患者提供更加个性化、高品质的设计。

参考文献：

[1]钱飞,辛海涛,李玉姣,刁晓鸥,罗慧闻,刘欢,吴玉禄.数字化可摘局部义齿支架设计优化方法研究[J].口腔医学,2022,42(12):1073-1079.

[2]吴江,陈吉华.数字化技术在可摘局部义齿和全口义齿制作中的应用现状与未来[J].口腔医学,2022,42(05):385-390.