名牙科企業(yè) Straumann 集團(tuán)是陶瓷增材制造技術(shù)的早期采用者，也是Xjet 公司陶瓷納米射流3D打印技術(shù)（NanoParticle Jetting）的早期用戶之一。

Straumann 已通過該技術(shù)進(jìn)行新產(chǎn)品迭代與概念驗(yàn)證。日前，雙方宣布將合作推廣陶瓷納米射流3D打印技術(shù)在牙科最終產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用。

牙科巨頭對3D打印的信心

根據(jù)Straumann，他們正在對與Xjet 陶瓷納米射流3D打印技術(shù)相關(guān)的第一個(gè)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目打分，并推動(dòng)該技術(shù)在此類牙科產(chǎn)品中的應(yīng)用進(jìn)入到最終生產(chǎn)階段。

Straumann 在許多牙科產(chǎn)品中都有使用陶瓷材料，當(dāng)了解到陶瓷納米射流3D打印技術(shù)之后，就對其展開了應(yīng)用研究。Straumann應(yīng)用的3D打印設(shè)備為Carmel 1400 AM 系統(tǒng)。

Straumann 表示對這種陶瓷3D打印技術(shù)所打印的零件質(zhì)量、精美細(xì)節(jié)和準(zhǔn)確性有信心，并相信這項(xiàng)技術(shù)可以有效地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。該技術(shù)打印的陶瓷零件材料密度非常高，接近100％。對于3D打印零件所需要的支撐結(jié)構(gòu)，Xjet 采用的是水溶性支撐材料，這使得打印后去除支撐后處理變得簡單。

Straumann 表示，已非常了解增材制造的優(yōu)勢，因此能夠看到3D打印技術(shù)所提供的設(shè)計(jì)自由和復(fù)雜幾何形狀將能夠?yàn)槠湫庐a(chǎn)品拓展所帶來的可能性。

3D科學(xué)谷Review

Straumann 集團(tuán)致力于開發(fā)、制造和供應(yīng)牙科植入物、儀器、生物材料、CAD/CAM修復(fù)體、數(shù)字設(shè)備、軟件和隱形矯正器，應(yīng)用領(lǐng)域包括修復(fù)、正畸和預(yù)防性牙科。

Straumann SNOW 陶瓷種植系統(tǒng)。來源：Straumann

根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，在陶瓷牙科產(chǎn)品領(lǐng)域，Straumann非常重要的產(chǎn)品是其陶瓷種植系統(tǒng)，其中一款新型陶瓷植入系統(tǒng)為Straumann SNOW。以下是Straumann的牙科用戶對于這款陶瓷種植系統(tǒng)的優(yōu)勢、設(shè)計(jì)與加工挑戰(zhàn)等方面的分享。這些應(yīng)用體驗(yàn)對理解未來陶瓷3D打印技術(shù)在陶瓷種植系統(tǒng)加工中所能發(fā)揮的空間有一定參考意義。

牙科陶瓷植入物的應(yīng)用不僅與美學(xué)有關(guān)。牙科植入物最初是固定的錨，放置在適當(dāng)位置以適應(yīng)牙冠或多單元結(jié)構(gòu)，但長期的植入成功取決于牢固的骨整合和在軟組織中的穩(wěn)定整合。陶瓷植入物在軟組織骨整合中具有明顯優(yōu)勢。其上皮袖口比鈦植入物更穩(wěn)定，并且斑塊形成明顯減少，這兩點(diǎn)都是長期穩(wěn)定的積極因素。

Straumann SNOW是第一個(gè)在骨水平上可逆螺釘固定的全陶瓷種植體系統(tǒng)，包括陶瓷種植體，陶瓷基臺(tái)和陶瓷連接螺釘。其特色是在種植體基臺(tái)的重要過渡區(qū)域具有平臺(tái)開關(guān)和出色的粘膜適應(yīng)性的真正骨水平設(shè)計(jì)。得益于骨水平的設(shè)計(jì)，這種植入物適用于所有骨骼質(zhì)量的植入術(shù)中的所有外科手術(shù)應(yīng)用，包括在拔除后即刻種植，同時(shí)進(jìn)行內(nèi)部或外部鼻竇提升術(shù)或廣泛的伴隨擴(kuò)大術(shù)。

與其他陶瓷植入物相比，SNOW在修復(fù)領(lǐng)域具有一些獨(dú)特優(yōu)勢。SNOW陶瓷種植系統(tǒng)可提供大量標(biāo)準(zhǔn)基臺(tái)進(jìn)行修復(fù)，能夠?yàn)閹缀跛星闆r提供簡單的解決方案。印模既適用間接方式，也適用口腔掃描的直接方式，SNOW基臺(tái)針對口腔內(nèi)掃描進(jìn)行了優(yōu)化，允許在基臺(tái)水平直接掃描。

市場上所有陶瓷植入系統(tǒng)均是基于氧化鋯（ZrO2）材料。但是這些系統(tǒng)在宏觀設(shè)計(jì)、安全骨整合和長期穩(wěn)定性方面存在很大差異。許多陶瓷植入系統(tǒng)都是一體式設(shè)計(jì)，并且大多是組織水平（Tissue Level）的概念。然而只有一個(gè)真正的骨水平植入系統(tǒng)可以提供這種設(shè)計(jì)的所有優(yōu)點(diǎn)，比如說即使在骨骼質(zhì)量較差的情況下，也可以同時(shí)進(jìn)行增強(qiáng)或鼻竇提升手術(shù)，從而確保無負(fù)荷合。

在市場上出售的兩件式陶瓷植入系統(tǒng)中，基臺(tái)與植入物之間的連接也存在嚴(yán)重差異。研究表明，圓錐形連接非常穩(wěn)定，大大降低了六角連接已知的橋基松動(dòng)或泵吸效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，這一設(shè)計(jì)促進(jìn)了假體的長期成功和牙齦骨的保存。但是，以陶瓷制成錐形連接需要極高的制造精度。這是為什么大多數(shù)陶瓷植入物品牌目前不提供這種類型的兩件式連接的原因。在臨床應(yīng)用中，選擇經(jīng)典的一體式設(shè)計(jì)還是SNOW這類設(shè)計(jì)的陶瓷植入系統(tǒng)，取決于患者的骨骼質(zhì)量。

在材料方面，從原始氧化鋯粉末形式到完成的植入物這一制造過程中也存在巨大差異，這對植入物的機(jī)械穩(wěn)定性和耐老化性具有重大影響。但是，無論是注射成型、由燒結(jié)材料銑削而成，還是由燒結(jié)并另外壓縮的材料銑削而成的制造工藝，都意味著強(qiáng)度值存在很大差異。