陶瓷立體光刻3D打印技術(shù)為牙科全瓷修復(fù)體的制造提供解決方案

來源：蘇州大學(xué)

蘇州大學(xué)邢占文副教授（通訊作者）、李文利副教授（第一作者）和陳瑤教授與蘇州大學(xué)唐仲英醫(yī)學(xué)研究院劉萌副研究員和湖南理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院周宏志教授開展合作，在陶瓷立體光刻3D打印牙科全瓷修復(fù)體領(lǐng)域取得突破進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“High-performance integrated manufacturing of a 3Y-TZP ceramic crown through viscoelastic paste-based vat photopolymerization with conformal contactless support”為題，發(fā)表于《Additive Manufacturing》，該期刊為中科院一區(qū)TOP期刊，制造工程類JCR排名第一，影響因子11.632，這也是近期研究小組在該刊發(fā)表的第2篇論文。

研究背景
齲齒、牙周炎等疾病導(dǎo)致的牙齒缺失在我國十分常見，臨床上主要采用口腔修復(fù)的方法進(jìn)行治療。傳統(tǒng)的CAD/CAM減材制造牙冠存在材料浪費(fèi)、刀具磨損和咬合面窩溝處制作精度不足等缺點(diǎn)，相比而言，基于光固化原理的陶瓷增材制造（3D打�。┮颡�(dú)特的優(yōu)勢有望為牙科全瓷修復(fù)體的制造提供解決方案。然而，低粘度漿料光固化陶瓷3D打印存在材料穩(wěn)定性差、最大固含量低和成型時需要添加接觸式支撐等局限，因此，構(gòu)建全新的材料體系和發(fā)展新穎的支撐策略成為推動該技術(shù)走向臨床的基礎(chǔ)。

研究成果
繼自主研發(fā)的陶瓷立體光刻3D打印裝備通過機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會科技成果鑒定（JK鑒字[2022]第1036號），構(gòu)建的粘彈膏體打印材料具有高的固含量和良好的打印適性（J Eur Ceram Soc 2021,41(1):646-654），解決了高屈服應(yīng)力粘彈膏體清洗難題之后（Addit Manuf 2022,55,102809; ZL2021104924155; ZL2021104923970）,基于粘彈膏體的陶瓷立體光刻3D打印技術(shù)在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFB1104102，個性化精準(zhǔn)口腔種植修復(fù)系統(tǒng)的臨床應(yīng)用研究）的支持下取得實(shí)質(zhì)性應(yīng)用。該成果已通過中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)倫理審批，正在進(jìn)行進(jìn)一步的臨床研究。

立體光刻3D打印全瓷冠三維偏差比對分析

該研究成功地實(shí)施了基于剪切形變控制的復(fù)雜曲面隨形非接觸支撐策略，開展了牙科全瓷修復(fù)體的形性一體化制造與三維精度及生物醫(yī)學(xué)評價。粘彈膏體剪切稀化的流變特性可滿足打印材料的連續(xù)均勻鋪平，隨形非接觸支撐策略使得牙冠表面沒有支撐殘留，保證了修復(fù)體的尺寸精度，同時制備的氧化鋯陶瓷具有優(yōu)異的機(jī)械性能和良好的生物相容性，滿足臨床要求。

全瓷冠隨形非接觸支撐結(jié)構(gòu)的二維及三維輪廓特征識別

   

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103143