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6月9日,2025北京国际口腔展期间,“直接3D打印隐形正畸新技术研讨会”备受关注。直接3D打印隐形正畸技术是隐形矫治器发展历程中的一个革命性改变,它是基于传统热压膜隐形矫治器工艺和设计的更新发展,依托材料的创新和3D打印技术,采用可逆变记忆材料,无需打印牙模、直接打印矫治器,更加精确、高效、舒适、环保。 5 E6 k8 ^! d& l4 _- i2 T, i, _
本次会议邀请到了上海交通大学医学院附属第九人民医院房兵教授、四川大学华西口腔医院赵志河教授、空军军医大学口腔医院金作林教授和金钫教授、中山大学附属口腔医院蔡斌教授、上海交通大学医学院附属第九人民医院夏伦果教授作大会演讲。下面为大家总结会议期间专家分享的前沿观点。
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拥抱直接3D打印隐形牙套新技术,让临床解决方案有更多创新 . r6 O/ m4 f8 {
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“一项新技术的到来可以降低人们的时间成本,提高效率,但同时也伴随新知识的学习和新技术的训练,正畸医生面临传统知识的冲击和挑战,需要更多的学习。”上海交通大学医学院附属第九人民医院房兵教授在报告中讲到。 : u' o i8 e+ m( _: r, z
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- R \* d/ {& C7 p5 `. J! ?面对直接3D打印隐形正畸新技术,生物力学和材料学是正畸技术发展的底层根基,对新技术的认识和验证也要从这两方面入手。
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. U& @# Y f$ P& e通过近期生物力学研究和临床研究验证,直接3D打印隐形矫治器的新材料力学规律已经明确,其临床路径和临床步骤也已经确定。初步的临床研究提供的牙移动效率研究结果为:①牙移动单步距为0.3 mm(每7天更换一副),磨牙远移效率为93.22%;②压入步距为0.15 mm,压入效率为54.45%;③转矩步距为1°,转矩效率为30.32%;④扭转纠正步距为1.5°,扭转纠正效率为39.51%;其中磨牙远移效率和压入效率相较于传统热压膜矫治器有明显提升,而转矩和扭转纠正无明显差异。 : B/ i0 }+ A- J5 o+ J# \
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由于隐形矫治器是套在牙冠上加力,而牙齿的阻抗中心更靠近根方,所以牙齿移动中受到的都是移动+旋转的力,如果不控制牙冠和牙根移动方向相反,不可避免会造成牙齿倾斜,比如磨牙远移时牙根向近中倾斜、前牙内收时牙根向唇侧倾斜等。在应对这类问题时,直接3D打印隐形矫治器具有更优秀的力学表达,可以更好地控制不必要的牙齿倾斜移动,简化复杂的支抗附件。其主要的性能优势在于“精确”,体现在:①牙套整体厚度更均匀,且可调控局部厚度精准施力;②与牙齿包裹的匹配度更好,矫治器更贴合;③与牙颈部倒凹区更贴合,固位性更好。
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8 `4 K% }* h8 U$ C6 ?! ]房兵教授表示,正畸治疗中的“个性化设计”是一个重要理念,但目前不同的患者采用的还是外形设计类似的牙套形状,尚未完全满足临床多种多样的病例要求。未来通过直接3D打印牙套技术,有机会按照医生自己的设想实现更加自由的“个性化设计”,比如,①针对牙列拥挤、Ⅱ类和Ⅲ类患者,采用不同的矫治器结构,从而释放不同的力学性能;②可以尝试研究针对牙槽骨薄弱的病例把矫治器做薄些、减小施加力量,而对牙槽骨厚的病例探索把矫治器做厚些加大力量施加;不同的牙移动方式设计不同的牙套形状等等;③相较于儿童替牙期病例,直接3D打印还可以做出半包裹或网状包裹的局部结构,或通过不同厚薄设计局部加力点等,就像固定正畸的粘接托槽一样给牙齿加力更精准,同时不阻碍恒牙萌出中咬合接触的重建,不阻碍咬合力对咬合的引导,有早期矫正和咬合生长发育的双重治疗作用。
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5 w' t9 |+ |7 O+ [目前,已有一类设想落地实现——“替牙期的间隙问题矫正和咬合发育的同步重建”,在未萌恒牙部位做出镂空设计,不妨碍牙齿的发育、不阻碍萌出力量,不隔断咬合力刺激建牙合(点击回顾既往文章中的相关介绍正畸医生的技术革新:直接3D打印隐形矫治器)。
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5 U. ]: I D0 c" G3 h/ |作为一项在国内外刚刚起步的新技术,上海九院口腔正畸科还将在国家口腔医学中心(上海)的牵头下进行多中心的临床研究,进一步探索牙移动规律和临床应用效率,明确更充分的循证依据,为复杂的错牙合畸形问题找到微创舒适高效的解决方案。房兵教授表示,自己作为一名口腔正畸医生将保持不断学习拥抱新技术,打开新思路,积极地创新研究,为口腔健康的维护和错牙合畸形的治疗保驾护航。
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直接3D打印隐形肌激动器,个性化设计满足多个临床场景 ) U* f, Q" [. A8 S% b" o' P; S: j
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' ^* ^: @- N8 n$ q, h4 k四川大学华西口腔医院赵志河教授在谈及直接3D打印透明矫治器时讲到了马云的一句话:“打败你的不是竞争对手,而是你根本不知道的对手”。也就是说,真正具有威胁的往往不是那些已知的竞争对手,而是你未曾察觉、甚至不知道其存在的新兴力量。新模式的出现不是凭空创造的,更多的是基于对传统模式的“降维打击”。直接3D打印隐形正畸技术或将会给正畸业内带来不可估量的颠覆性变革。
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, l/ ?8 V& b8 q- I5 l( K @0 O n) ]当前,这一新技术已经给许多临床应用场景带来了革新性的变化。 ' V# ~% |: s. h! X
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其一,减少附件的使用:附件主要用于帮助透明矫治器固位及精准施力,但具有取戴不便、影响美观、延长临床操作时间等缺点,如果附件脱落还影响矫治效率。直接3D打印透明矫治器因其更紧密地包裹牙齿,更贴合牙颈部倒凹设计,从而增强固位,减少附件的使用。
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# t3 X! y0 ?+ U其二,减少过矫治设计:透明矫治器会在拔牙部位制作假牙空泡,导致应力中断,无法实现前牙转矩和打开咬合的过矫治设计,这也是很多拔牙病例出现过山车效应的原因,使覆牙合加深、前牙发生内倾、后牙发生开牙合。直接3D打印透明矫治器可以在拔牙部位通过实心空泡设计加强力量,更充分地实现前牙转矩和打开咬合的力学表达。 9 a9 `2 i" Y+ ^. n* ?# [
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其三,直接3D打印隐形肌激动器:通过把传统肌激动器与直接3D打印技术相结合,在延续功能矫治器理念的基础上,克服金属+树脂基托矫治器的缺点,可以制作出更加符合临床需求的新型隐形前导矫治器——iActivator。i是指intelligence,意味着是更加智能的3D打印隐形肌激动器,具有以下三点突出优势:①稳定颌位:矫治器上下连体结构,锁定下颌到前伸位,颅颌面肌群即产生反射性肌张力,持续促进下颌骨生长发育,实现稳定的颌位关系。②稳定咬合:基于理想的颌位关系,依托AI算法和专家方案,实现合理的牙移动,最终获得稳定的咬合关系。③通过矫治器厚度和前牙唇侧全包裹设计,减少下颌前导过程中前牙唇倾副效应;④针对不同生长型,个性化设计相应矫治器:针对低角病例,后牙镂空设计,后牙自然伸长,不会造成后牙开牙合;对于高角开牙合病例常见的下颌顺旋问题,制作矫治器时后牙全包裹连体设计,使下颌逆旋,在牙齿矫正的同时面改善面型。未来还有望将下颌前导和常规矫治同时进行,将缩短整体矫治时间。 * j% m, I1 s8 j8 X9 `! _8 _! i
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: t0 h- {+ C6 y* D畅想直接3D打印隐形正畸的未来
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对于直接3D打印隐形矫治器的未来设想,专家们主要聚焦在材料性能的改进提升、矫治器技术的精细化发展、临床应用的广泛拓展等方面。 : z; r1 w$ ~) g+ |" j& Y0 M
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7 ^' B0 k h- O8 K5 }: v% v6 g# e. _空军军医大学口腔医院金作林教授表示,直接3D打印隐形矫治器的出现是一次革新性的技术进步,通过膜片设计变化,实现局部牙齿移动而其他牙齿完全不动,这是热压膜矫治器做不到的,未来也一定会改变整个正畸诊疗格局。实现这种技术革新的根本在于材料,材料的发展推动了技术的进步,技术的走向也会受益于或受制于材料的性能。我们正在大力发展直接3D打印材料,新材料的生物力学性能还需要反复研究验证,应用于隐形矫治器上符合不同功能区的生物力学特点,才能实现更精确的局部设计和更高效的牙齿移动效率。
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中山大学附属口腔医院蔡斌教授表示,数字化正畸技术的出现改变了传统正畸的思维、工作内容和模式,“精准”二字在数字化正畸领域尤为重要。为了不断提高矫治器产品的精准性,尽可能地消除产品本身带来的误差,材料和工艺不断迭代升级,直接3D打印隐形矫治器应运而生。近期看到这样的研究成果是令人欣喜的,未来的中期和远期发展同样值得我们期待。其中矫治器材料的进步是一个根本因素,还需要研究人员投入更多精力去探索弹性和刚性的平衡,优化表达效率,减少工艺误差;在此基础上再进一步改良技术和设计,让材料和技术很好地融合,覆盖更多临床使用场景。 * f1 Y8 y) B; D7 a' d+ D- O; ~
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7 W. ]9 q. X D8 [( D上海交通大学医学院附属第九人民医院夏伦果教授对于直接3D打印无附件隐形矫治器在扭转牙纠正方面已经有了初步探索成果:对于扭转牙纠正的病例通常需要加入交互牵引,如果没有辅助装置,即便使用附件,临床实现率也仅有36%,而且需要挂橡皮筋,复诊次数增加,舒适感降低,患者配合度影响矫治效果。直接3D打印隐形矫治器更加均匀、贴合,卡抱力更好,直接3D打印可实现在扭转牙近远中设计局部加厚形成力偶,同时在非受力区设计缓冲,刚好达到扭转这颗牙齿所需要的力的大小;可以减少或无需使用交互牵引。此外,他也表示,随着正畸新产品的临床应用,必然会不断发现材料和技术方面的新问题,进一步针对性地做出改良优化,这是一个反复探索、反复验证的过程,需要多方面的紧密合作与反馈。未来团队也将继续深入研究,优化矫治器设计,拓展临床应用场景,相信直接3D打印隐形矫治器将会成为未来正畸诊疗的重要发展方向。
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. A2 R* Z% x# L2 y* Q' {4 |+ |& E最后,随着直接3D打印隐形正畸技术在隐形矫治器领域的不断发展,其在生物力学性能、临床应用革新以及材料改进等方面的潜力正逐步显现,不仅提升了矫治器的精准化和个性化设计水平,还为临床治疗带来了诸多革新性的变化。放眼全球正畸技术竞争格局,中国正畸行业正以直接3D打印技术为跳板,加速实现 “换道超车”,在技术研发、材料创新和临床应用上不断突破,部分成果已达到国际领先水平,助力中国正畸行业在全球市场中抢占先机,引领正畸诊疗从经验驱动转向技术驱动,为许多正畸难题带来更高效、更精准的解决方案,推动正畸诊疗格局的全新变革。
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