CAD/CAM技术在口腔修复中的应用

数字化印模是口腔修复工程CAD/CAM的重要组成部分,一般由三维空间扫描、信息处理、三维空间重构、肌理渲染等四大环节，即通过三维扫描仪在对口内组织或其制备的印模、石膏模型予以扫描,以获取该外表的几何位置信息,进而利用计算机对信息加以平滑、滤波的处理,最后再对已处理好的信息加以多边形模拟,再构成单-颜色的数字化建模,最后利用肌理渲染得到全彩色的三维建模。

计算机辅助设计是利用计算机的计算能力和图文处理功能,辅助于口腔医生和技术人员完成修复计划、修复体设置和资料管理工作的程序。按照所面对人员的有所不同,可包括技术工人室CAD应用软件和椅旁的CAD应用软件。技工室CAD应用软件可以设置各类现代医疗临床上使用的修补体;椅旁CAD应用软件则可以设置简易的贴面、嵌体、冠桥、种植基台等修补体。

计算机辅助制造,是指通过各种的生产技术把虚拟复原体变成现实的口腔恢复体,目前主要以数控铣床、磨床等居多。可分成技工CAM、椅旁CAM以及3D打印。

数字打印模的基本工艺要求:①牙体预备:用数字打印模在采制模型前,必须关注预备体的最终形状,并且表面上不要出现过于锐利的小凸起,以防在数字打印模的修复后的生产过程中不能制造出相匹配的修补体表面,而降低了质量。另外在修补体需要辅助的固位结构，如固位槽或钉孔后,还必须注意深度不要太深。针对不同的技术,数字打印模块所能够获取的信息深度也各有不同,且其临床经验与技术也有所不同,因此使用时需要谨慎。修复体的信息边界在取像后要充分显露,并推荐使用传统打印模块技术流程中所采用的机械排龈法进行排龈,以实现更加清晰明确的信息边界暴露。②干隔湿:针对在取像时候必须喷粉的系统来说,喷粉前就必须晾干整个取像区,并加以隔湿,不然喷粉流程不一致，且可能会增大厚度,从而干扰准确性。同时在拍摄的流程中也必须隔湿,一旦获取区表层没有干则不能取像。所以就算是没有喷粉的系统,在取像时候也必须晾干,不然表面被强烈的阳光干扰取像。一般可以采用棉球、面卷等结合专业的面卷加持器予以简易隔湿,基本可以达到不错的功效。但要是有要求,则采用橡皮障是最合理的隔湿方式。③喷粉:喷粉的主要目的,是为了在取像区得到极薄平整的不会直接穿透阳光表层,以得到清晰精确的数码打印模型。操作时必须注意要把粉罐充分的摇匀,在非工作端加以操作,并且喷粉层也不要太厚,不然就会限制数字打印模型的准确度了。④取像:取像的操作过程也和所用的控制系统有关,针对各种工作原理的控制系统取像的技巧与要求也各有不同。针对静止取像的控制系统,取像的时刻必须平稳、无震荡;而作为对动取相的控制系统,取像单元的移动速度必须缓慢而连续,要根据各个系统的特点遵守相应的规律与次序。

数字印模的优势：①效果:CAD/CAM系统尽管初期配置的生产成本很昂贵,但它的使用肯定具有明显的优越性,可以在治疗效果、诊断成本和治疗感受三方面提高修复诊断的能力。CAD/CAM系统最重要的优点,就是可以在很短的时间内实现所预期的加工工作。它既能够把在常规生产模式中,需要精确调整材料的制作流程缩短到非常简单，只需用鼠标点击几下即可,也能够把复杂的加铸道、包埋法、压铸、喷砂除锈、切铸道、抛光的所有流程在切削仪的作用下实现,又或者再需要经过一些时间的烧结(氧化锆材料)。对病人而言,在接触伊始,CAD/CAM就可以给予他们数字化和现代化的体验了。在实际的治疗过程中,CAD/CAM能够增加治疗的准确性、提高诊断质量、减少诊断时限,无疑地也可以给予病人相当好的诊断体验。在日常诊疗流程中,一般采用加成型有机硅橡胶来下制作常规印刷模具。近几年来,虽然这种材料已被做出了相当好的改良,但在正确应用的时候,也可提供足够准确的印模。不过,在采用数字印刷模具时,传统印刷模具作业中的许多过程都可以省略,省去了选择托盘、取出印刷模具、灌制石膏模、将模具消毒和送到技工室内加工的过程,而且也缩短了加工时间。②精度:牙科的3D扫描系统曾经出现了大约2000年的时候,而且仍在不断提高。包围着CAD/CAM修复体的问题主要是在其边界的密合程度,大多数关于CAD/CAM系统的研究也是基于此主题的。准备体、种植物以及周围细胞的打印模型,可以看作是在间接恢复中要求最高的操作步骤。从准备体获取的信息精度越高,对最终恢复体的准确度也越好。边界的精确度以及被修补物体的颜色特征将会改变印模的效果。除了可以达到良好的边缘适应性之外,这种技术可以有效缩短治疗周期。另外,所有的数字印模都可以用于现场即时重建边界、即时检测边界和形状,减少传统修补技术时可能会出现的返工问题。③舒适:数字打印模式有助于降低病人的不舒适度,特别是对传统打印模式技术敏感的病人。尽管目前没有有关取像单元变化对舒适性影响的资料,但这种影响也是值得关注的。④储存:计算机飞速发展,给人们工作环境带来的主要改变之一，便是储存方式的改变,而数据打印模式技术也是其中一项十分关键的技术内容,因为以往大量的实体建模工作都是使用数据打印模型技术用人们所熟悉的硬盘存储器可以保存起来,在所有要求实物建模的地方按照所要求的精确度,通过三维打印机打印过来即可应用,节省了大量的空间,而且查询与应用也很简单。

按照许多已熟练地了解口腔CAD/CAM体系的医生的体会,所有系统的学习曲线都必须使用时间和耐性才能进行。但是,以往实践提示人们,使用这种最新技术制成的修复体也具有较高的适合度,为病人也提供了更省时候和愉悦的体验。正如所有工业自动化的历史进程一样,数字印模及其相关技术设备的发展目标也必将是为了改善病人的口腔治疗安全水平和口腔卫生水平。因此可持续开发对这类口腔治疗设备而言是非常关键的。

尽管到目前为止,还不是一个完整的体系,但是口腔数码印模的全球化发展趋势已变成了现实。由于更多、更精确、更方便的数字化加工方法的蓬勃发展,在不久的将来,口腔医师在日常治疗流程中应用数字印刷模式,可能会形成潮流。而数码印刷模式的未来也意味着口腔精细印模的未来,越发简洁,越发简便,也越发普遍,包含用户的普遍、适应证的广泛和通用格式的普遍。