3D 打印技术契合了口腔正畸个性化强、精度高和器械结构复杂的需求，近年来受到高度关注并成为该领域的研究热点。

口腔正畸使用的器械大多精细小巧，3D打印契合了其个性化强、精度高、结构复杂的需求，日益受到关注并被研究应用。

01 口腔正畸常用3D打印技术

1.1 SLA立体光固化成型

SLA是最早实际应用的3D打印技术之一，由液态光敏树脂槽、模型构建平台和紫外线(ultraviolet，UV) 激光器组成。打印开始后，构建平台浸入树脂槽，激光束移动并固化树脂，一层完成后构建平台移动一定距离(即一层打印厚度) ，未固化树脂覆盖前一层并重复上述过程，直至打印完成。在SLA技术中，平台有自上而下和自下而上两种移动方法，自下而上移动可避免氧干扰，且树脂可自动灌装，大多数SLA打印机都使用了该方法。

SLA的不足是: 打印完成后，需进行紫外光照射以使材料完全固化，后固化会使模型收缩，导致精度下降。

1.2 数字光处理(digital light processing，DLP)

DLP原理与SLA相似，原料均为光敏树脂，最大的区别是两者所用光源不同，DLP使用来自投影仪的UV光，打印时光源保持静止，一次可固化整个树脂层。

此种技术原理目前齿科临床应用最为普遍，设备厂家品牌也比较多，后面具体应用产品作讲解。

1.3 目前还有一种面成型技术LCD

LCD打印机：UV光来自LCD的LED发光阵列。屏幕充当蒙版，仅显示当前图层所需的像素。来自LCD面板的光线以平行模式直接照射在构建区域上，打印质量由LCD密度决定。像素数越高，打印质量越好。

1.4 聚合物喷射成型(PolyJet)

PolyJet是喷墨技术和SLA的结合，打印时喷头将光聚合物原料的微小液滴喷射到构建平台上，然后进行紫外光固化。不同于SLA和DLP只能在打印过程中使用单一材料，PolyJet能够在打印过程中添加多种不同的树脂，满足各部位对材料性能的不同要求; 且完成后无需后固化，打印精度高。但PolyJet成本较高，限制了它在临床中的应用。

1.5 熔融沉积建模 (fused deposition modeling，FDM)

FDM又称熔丝制造(fused filament fabrication，FFF) ，工作时喷头水平移动，通过挤压将其中的热熔性材料送出，待挤出的材料与上一层完全结合后，喷头上移，进行下一层打印。FDM的最大优势是材料成本低廉，但对于复杂模型，较长的打印时间、表面纹理不够清晰、移除支撑材料困难是其技术限制。

1.6 选择性激光融化(selective laser melting，SLM)

SLM以高分子粉末、陶瓷粉末、金属粉末等为材料，激光束按一定路径照射工作台上的粉末，使其完全融化继而凝固，完成后平台下降，重复铺粉和烧结直至打印完成。SLM加工的金属致密度高，力学性能良好，但制作的产品表面质量不高，需要大量后处理，且成型过程中热应力、组织应力、残余应力的产生易导致制件翘曲变形或出现裂纹。

口腔行业的创新主要来源于材料及技术。材料方面，出于给患者更好的美学体验，新材料不断代替着传统材料，同时新材料也具有着更好的生物兼容性、强度及稳定性。而在技术方面，数字化已不再是选择题，而是必答题。不仅是在治疗过程中，在牙齿植入物的生产 、治疗后的患者情况追踪等各个医疗环节均能见到数字化的身影。上海医疗器械博览会Medtec将推出全新消费医疗专场论坛——口腔科专场，本次会议将从口腔科新兴材料、核心部件与技术的应用角度出发，为口腔科设备制造商及上游供应链提供交流的平台。此外，展会现场还将继续举办3D打印论坛！点击预登记即可参会>>>

02 3D打印在口腔正畸中的具体落地应用

目前3D打印已被用于制作牙颌正畸模型、个性化正畸装置(如唇侧托槽和舌侧托槽、无托槽隐形矫治器、透明保持器) 、微型种植体手术导板、间接粘接托盘、下颌前移夹板、咬合板等。

2.1 牙颌正畸压膜前模型

在正畸治疗中，牙颌正畸模型必不可少。

可通过直接扫描患者口腔，间接扫描石膏模型或印模获取数据，构建三维数字模型，需要时经3D打印获得实物模型。

三维数字模型克服了上述不足，而且可即时传输与访问、能进行治疗模拟、利于医患沟通、没有磨损变形。在实际应用中，还需评估3D打印实物模型的准确性，判断其是否能用于临床。一般认为0.2至0.5mm的误差范围是临床可接受的。

因佩戴不易察觉更美观舒适、有利于保持口腔卫生、治疗持续时间短、椅旁时间少，无托槽隐形矫治器被迅速普及应用。

对于隐形矫治排牙设计的模型数据3D打印也是非常广泛的应用：

鉴于每个无托槽隐形矫治器使每颗牙齿平均移动0.25～0.30mm，因此3D打印实物模型若要用于隐形矫治器的制作，则误差需小于0.25mm，绝大部分研究采用这一标准。

3D打印排牙模型+热压成型隐形矫治器：

3D打印制作则克服了上述问题，且产生的废弃物远低于热塑性工艺，更环保。根据隐形矫治器的特性及其对材料性能的要求，以透明树脂为原料的光聚合3D打印是最佳选择。

显然，通过3D打印直接制造隐形矫治器在技术上可行，但缺少符合要求的打印材料，打印软件也有待改进。

光聚合树脂制造商韩国Graphy公司最新研发的名为TC-85的新型3D打印生物相容材料，相较于非交联型聚合物的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG) ，拥有更强的柔韧性、更大的弹性范围、更慢的力衰减、更好的形状记忆性且在高温下仍具有几何稳定性，用于制作隐形矫治器有更好的适配性和显著优势，但还需进一步研究其力学性能并进行临床试验。

除了材料的突破，3D打印设备的研究也有所进展。Graphy公司最新推出的名为Tera Harz的3D打印设备能使光固化树脂聚合更完全，或可解决3D打印隐形矫治器厚度增加的问题。

目前市面上较成熟的直接打印隐形牙套的新方案除了韩国的Graphy和中国的清锋时代LuxCreo