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作者：
Ralph Ziereis
Teamziereis公司总经理
r.ziereis@teamziereis.de
数字化工作流程开始被越来越多地应用到口腔正畸领域。这篇文章将介绍如何进行模型和上颌扩弓器的数字化设计，以及如何使用Raise3D公司（荷兰）的玉米淀粉长丝打印机打印模型和用激光熔融技术制作上颌扩弓器。此外，本文还将介绍如何使用数字光处理（DLP）技术打印𬌗垫。
关键词：正畸，增材制造，DLP，SLM，SLS，金属打印
迄今为止，口腔正畸治疗中所有类型矫治器的制作主要以手动加工为主。随着口内扫描仪在临床上应用得越来越多，人们期望，这些扫描数据可以进入到数字化流程中，使矫治器的数字化加工成为可能。目前，通过增材制造工艺，可以在某些方面实现数字化流程，例如使用3D打印机制作模型和𬌗垫；以及通过激光熔融系统加工上颌扩弓器（Palatal Expansion Appliance）、带环和 Herbst 矫治器。
在下面的文章中展示的数字化流程包括：使用Model BuilderTM模块（3Shape公司，丹麦）和OnyxCephTM软件（Image Instruments公司，德国）设计模型，随后使用长丝3D打印机打印模型，以及用DLP 打印机打印𬌗垫和使用激光熔融工艺制作上颌扩弓器。
首先，在软件上设置咬合平面。然后为模型底座标记一条切割线，并将底座与扫描的模型进行对位。然后在软件内生成模型（图1至4）。
对于模型设计，必须首先将 STL 数据加载到程序中。然后在扫描的模型上设置切割线，并将其与底座对位。然后在软件中生成模型（图 5 至 8）。
图8：完成的带有底座的模型。
在所描述的示例中，使用了Raise 3D打印机（Raise3D公司，荷兰）。这台打印机除了具有操作简单和打印质量可靠等优点外，还注重生态，因为它使用了玉米淀粉制作3D打印用长丝。其质量足以满足对正畸模型的要求。此外，打印机和材料还具有良好的性价比（图9至13）。
打印的精细程度可以在相应的打印软件中，针对相应的模型需求进行个性化的设定。打印板可以由打印机制造商提供，也可以由用户自己创建（图 14 和 15）。
在所描述的示例中，使用了 Carbon DLP 打印机（Carbon公司，德国）。这台打印机的打印质量惊人。它在数据集的可重复性方面展现了很高的价值。打印操作非常直观。当然，对用户的不利一面是，打印机制造商为如此之高的质量也收取了更高的费用（图 16 至 21）。
过去市场上也提供𬌗垫打印。但遗憾的是，这种方式加工的𬌗垫会很快变色并变脆。而Carbon公司在其 DLP 打印机中使用的材料（Carbon KeySplint SoftTM）可以使𬌗垫保持其原始特性（图22至24）。
增材制造工艺可以加工无限多种形状的物体，而且仅消耗打印件实际需要的材料量。相比之下，在减材制造工艺中，额外消耗了 90% 到 92%的材料。
增材工艺的另一个优势是可以同时打印多个物体。不过，机器投资成本却非常高，只有有效地提高使用率，才能收到投资回报。
使用 3Shape设计软件创建上颌扩弓器工作流程
首先，在相应的牙齿上依次设计带环（图25）。然后定位扩弓螺旋簧（图26）并设计螺旋簧与带环之间的连接杆（图27）。
使用 OnyxCephTM 软件创建上颌扩弓器工作流程
在相应的牙齿上同时设计带环（图28）。然后定位扩弓螺旋簧（图29），再设计螺旋簧与带环之间的连接杆（图 30）。
在所示示例中，手动和机器打磨并抛光扩弓器（图 31 和 32）。最后安装螺旋簧（图33至36）。
几乎所有的正畸适应证都可以使用增材制造工艺以数字化的方式制作。质量在适合性和材料特性方面令人信服，例如良好的微观结构。此外，可以避免进行焊接操作。如今，在专业技师短缺的情况下，数字化工作流程无疑是一种越来越重要的替代方案。
不过，高投资成本可能会带来不利的影响。因此，必须从经济角度来衡量是外包还是自己加工。
在临床上，扫描和矫治器的设计是很有用的，并且可以制作出模型，然后再由牙科技工室或者其他提供外包服务的供应商完成矫治器制作。
有关TZ 3D打印机（Teamziereis公司，德国）和Raise3D公司3D打印机的操作视频，请扫描下面的二维码：
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