陶瓷立體光刻3D打印技術為牙科全瓷修復體的制造提供解決方案

來源：蘇州大學

蘇州大學邢占文副教授（通訊作者）、李文利副教授（第一作者）和陳瑤教授與蘇州大學唐仲英醫(yī)學研究院劉萌副研究員和湖南理工學院機械工程學院周宏志教授開展合作，在陶瓷立體光刻3D打印牙科全瓷修復體領域取得突破進展。相關研究成果以“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、牙周炎等疾病導致的牙齒缺失在我國十分常見，臨床上主要采用口腔修復的方法進行治療。傳統(tǒng)的CAD/CAM減材制造牙冠存在材料浪費、刀具磨損和咬合面窩溝處制作精度不足等缺點，相比而言，基于光固化原理的陶瓷增材制造（3D打?。┮颡毺氐膬?yōu)勢有望為牙科全瓷修復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走向臨床的基礎。

研究成果
繼自主研發(fā)的陶瓷立體光刻3D打印裝備通過機械工業(yè)聯(lián)合會科技成果鑒定（JK鑒字[2022]第1036號），構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打印技術在國家重點研發(fā)計劃項目（2017YFB1104102，個性化精準口腔種植修復系統(tǒng)的臨床應用研究）的支持下取得實質性應用。該成果已通過中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學倫理審批，正在進行進一步的臨床研究。

立體光刻3D打印全瓷冠三維偏差比對分析

該研究成功地實施了基于剪切形變控制的復雜曲面隨形非接觸支撐策略，開展了牙科全瓷修復體的形性一體化制造與三維精度及生物醫(yī)學評價。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，保證了修復體的尺寸精度，同時制備的氧化鋯陶瓷具有優(yōu)異的機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構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