3D技术在牙科练习中

介绍
过去几年似乎有过多的3D技术似乎已经淹没了牙科市场（图。1）。鉴于3D扫描患者的牙列或转换牙科印象或研究的初始努力，以3D数字模型为3D数字模型吸引到3D Cognoscenti，目前的技术和最终用户似乎已达到主流水平，便于迅速繁荣new appliances and services that deliver a digital 3D model of the patient’s cast, impression or teeth. All technology providers tend to emphasize the conjectural chair-side time benefits when converting to digital technology. Albeit the prospect of increased remuneration through cost decrease seems to form an inspiring impetus for the less procedurally inclined practitioner, several aspects of converting to 3D digital technology such as clinical accuracy, end-result quality, and total-cost-of-ownership have never been clearly established.

图。1

以下文章概述了临床实践可用的不同技术以及它们如何组合成3D数字工作流程，可能对牙科专业人员的工作产生巨大影响。

3d工作流程
Francois Dure提供了完全3D数字工作流程的第一个描述（图2）在1974年生产牙科冠心子。在他的论文中，“empreinte Optique”，他描述了使用口腔内扫描仪来取代传统的印象，并用电脑提出用于设计和铣床以产生冠部。该概念是由WernerMörmann（牙医）和Marco Braystini（电气工程师）于1980年实现的。Sirona牙科系统推出了1987年制造牙科修复物的第一个商业上可行的CAD / CAM系统（Birnbaum NS，Aaronson Hb，2008）。CEREC系统的基础（图3）且仍然是，连接到计算机的3D内部扫描仪，用于设计牙科修复和铣床的铣床，用于从市售的陶瓷材料块的牙科修复件。

图3.

该过程模仿3D工作流，该流行用来制作单位产品用于设计或测试目的，通常由3D获取阶段，计算机辅助设计阶段和快速原型化阶段组成（基本上是20世纪70年代中的DURET描述的过程）。在牙科，3D获取是通过口腔口腔扫描仪的。如今，大多数系统在临床上被证明，用于制造单个单元修复和小桥梁。大多数情况下也难以扫描全牙拱，因为扫描仪产生总表面的小3D块，必须缝合在一起，以产生完整牙列的3D模型。

尽管3D扫描仪具有增殖，但扫描过程仍然与传统的印象相似，因为全部取决于必须“参见”制备边缘的光学系统，需要操作者采用缩回线和严格的水分控制。

计算机辅助设计
一旦数字印象完成，该模型将导入3D软件以规划治疗和/或设计一个治疗指南。该软件允许设计临时或最终的修复体。这种幕后的规划和设计最有可能由牙科技术员/技术专家而不是牙医完成。一个重要的例外是已经开发的CEREC系统软件，以实现快速高效的主席设计和生产冠部或桥梁。

快速原型设计
3D设计产品的制造可以用3D铣床或3D打印机完成（图4和5）。3D铣削的优点是几乎任何材料都可用于铣削，并且许多生物相容性材料可用于此目的。3D铣削的缺点是，超过70％的块被碾碎为废料。3D打印的优势在于，浪费几乎没有浪费的材料，但直到最近有很少的生物相容性3D可打印材料。直到最近，3D打印机分辨率和打印速度也是显着的缺点。董事队3D打印机冠或​​桥简单地花了太久才能生产。

图4.

图5.

提示点
“小点”是一种不可逆方向的不可逆方向的关键点。在数字印象的情况下，尖端点意味着几乎所有牙医都会在短时间内转换为数字印象。为了实现这一点，需要一种能够扫描硬组织（牙齿和牙槽骨）而不受水分或软组织影响的数字设备。它应该能够扫描皇冠准备的边缘，同时“通过”牙龈（图6），使用缩回绳多余。在这方面表现出很大的通知的技术之一是高频超声（HFU）。已经开发了第一个设备¹并且他们证明可用于检测早期龋齿²并用于监测牙周健康³也是。此外，这些装置还能够扫描所隐藏的牙龈的皇冠制备边缘^4.。还可以在数字HFU印象上产生冠。此时，与光学内部扫描仪相比，冠状似乎似乎略不同的拟合^5.，但可以预期，最终的设备将在几年内显着提高。另一种选择是使用不同的透射技术，例如MRI。尽管没有针对牙科领域专门设计MRI机器，但已经广泛研究了MRI作为牙科的成像工具。MRI的一个有趣的应用是牙科印象。在一个研究中，MRI机器和线圈的组合（图7）用于产生患者桥梁的印象^6.。尽管这些发现形成了令人兴奋的新发展的起点，但在特殊的牙科MRI机器可以进入市场和练习之前需要一段时间。

图6.

图7.

为了快速原型设计，倾斜点将是一个实惠的机器，可以很容易地操作，并且能够生产生物相容性的组件席，足够快，以便在患者口中直接应用。这些机器现在正在进入市场。荷兰公司“NettleDent”推出了一系列具有不同机械性能的生物相容性树脂，可用于DLP和SLA 3D打印机。“3D系统”公司已收购“NettleDent”，最近推出了一款适用于牙科市场的合理的3D打印机（图8）这可以以更高的速度生产生物相容性产品，允许董事侧面35分钟内印刷的临时冠。

图8.

未来？
在试图预测3D技术的影响时，重要的是要认识到技术变化通常是指数级的。一开始，发展似乎极慢，但在倾斜点提高速度后，然后呈指数级进展。最好的例子是“摩尔定律”（图9）描述计算机芯片的处理能力。如果这种发展速度预计牙科实践并结合3D技术的发展，牙科如何在不久的将来变化的范围几乎是不可想象的。肯定会留下数字印象和3D印刷将很快变得普遍，使牙科练习更容易且更好。略微展望未来，新的成像技术将使主主主主主动龋齿，牙周炎和软组织问题。一个人担心的是，如果可以主观评估这些条件，牙科助剂可以执行检查，只有在数据解释不确定的情况下只需要牙医。更进一步，一个机器人也可以执行常规牙科检查，并且不再需要涉及人工学的解释，因此可以通过机器人的人工智能来执行数据。机器人已经测试了植入物的自动放置^7.但将来将能够在未来执行更复杂的精细电机任务（皇冠和桥梁制剂）。未来的牙医将成为医生和工程师，并将负责头部和颈部作为完整的人体的一部分。

图9.

今天的牙科教育是基于传统的牙医形象，一个将在不久的将来发生巨大变化。对于教育机构来说，挑战是在未来10 - 20年期间，并修改牙科教育以满足这些未来的需求和需求。培训新的从业者必须成为迅速不断变化的未来的牙医。

口腔健康欢迎这个原始文章。

参考

1. Vollborn T，Habor D，Pekam FC，Heger S，Marotti J，Reich S，Wolfart S，Tinschert J，RicterMacher K.软组织保留的计算机辅助印象：使用超声波3D扫描的新颖概念。int j计算dent。2014; 17（4）：277-96。
2. Kim J，Shin TJ，Kong Hj，Hwang Jy，Hyun HK。高频超声成像，用于检查早期龋齿。j dent res。2018年11月9日
3. Moore C，Bai Y，Hariri A，Sanchez JB，Lin Cy，Koka S，Sedghizadeh P，Chen C，Jokers JV。用于监测牙周健康的光声成像：第一次人类研究。光声学。2018年11月1日; 12：67-74。
4. Marotti J，Broeckmann J，Chuembou Pekam F，PraçaL，Radermacher K，Wolfart S.潜水牙科制剂的印象可以用超声波拍摄。超声医学BIOL。2018年11月16日PII：S0301-5629（18）30427-7。
5. PraçaL，Pekam Fc，Rego Ro，Rictermacher K，Wolfart S，Marotti J.从超声波数字印象中制造的单冠的准确性。凹痕。2018年9月26日PII：S0109-5641（18）
   30298-7。
6. Boldt J，Rottner K，Schmitter M，Hopfgartner A，Jakob P，Richter EJ，Tymofiyeva O.高分辨率Mr成像用于牙科印象：可行性研究。临床口头侦查。2018APR; 22（3）：1209-1213。
7. 元FS，郑杰克，张捷，王义，孙烨，吕丕。[微机器人控制牙科植入套筒自动制备的初步研究。中华寇羌一薛
   za zhi。2018年8月9日; 53（8）：524-528。

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关于作者

W. Joerd Van der Meer的专业知识是3D技术，他在“3D数字工作流程”中具有博士学位。他是矫正科学助理教授，格罗宁根大学医学中心，科尔夫生物医学工程与材料科学研究所，他专门研究3D技术的临床应用（锥形梁CT，3D扫描仪，3D术前手术规划和3D打印），伦敦伊斯特曼牙科学院大学学院荣誉研究助理。
义金仁，是Groningen（UMCG大学医学中心的矫正学系负责人和W.J.Kolff生物医学工程和生物材料研究所主任。她积极参与生物膜和生物材料的翻译研究以及3D成像和印刷技术的临床应用。仁博士在不同学科上发表了许多同行评审的文章，她在UMCG积极实践。

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