口腔医学领域3D打印材料的

3D打印技术通常也叫做增材制造或者是增量制造（additive manufacturing），是建立在三维数学模型的数据基础之上，主要是利用连续的分层打印并且通过一层层的叠加，最终形成三维实体的技术。3D打印主要优点包括:提高制造精度、简化繁琐的制作过程、节约加工材料和人力资源，经济环保，缩短生产时间，提高生产效率，实现了个性化制作。在口腔医学领域，3D打印技术受到越来越广泛的应用以及研究，其中口腔修复学、口腔种植学、口腔正畸学、口腔内科学都有涉及，还包括生产用于牙科种植导板、颅颌面和整形外科植入物的制造，以及用于植入物和牙齿修复体的内冠和骨架的制造等等。

随着口腔医学的不断发展，3D打印材料的研究已成为许多研究者的研究重点；近年来取得了较大突破，不断有新型3D打印材料应用于口腔医学领域。本文将从金属，高分子，陶瓷和生物活性材料这4大口腔医学领域的3D打印材料展开综述。

1.材料种类

1.1金属材料

由于纯钛的一些性能的缺陷，例如纯钛的强度不如钛合金大，而且纯钛的弹性模量比骨组织的要高，很容易导致钛种植体和骨组织两者产生不相融和的机械应力。对于此，很多研究者都试图采用各种方式来改善纯钛的性能，例如在其表面增加涂层或者氧化纯钛的表面等。3D打印的钴铬合金也是口腔医学领域常用的修复材料。利用3D打印技术制造出，再采用修复技术将人工牙添加上去，这样的修复体进入口腔后便具有良好的密合性。由于使用的钴铬合金义齿支架与添加的人工牙采用了不同的材料，根据现阶段的技术设施，基本上不可能一次性打印出完整修复体。

Mangano等将激光烧结的窄直径种植体用于患者的后牙种植修复治疗，37例种植体随访2年后存留率为100．0%，成功率为94.6%。在物理机械性能、生物抗腐蚀性及相容性等方面，需要深入研究3D打印的有关金属产品是否与传统工艺制造的产品相同，是否按照国家的标准。目前，新兴金属材料在口腔医学领域依然处在体外研究的状态，尤其作为口腔植入材料的性能仍有很大的研究空间。

目前，3D打印技术不断发展，不断优化的设备性能和多样的金属打印材料，金属3D打印技术也会更加广泛的运用到口腔医学的各个领域中。

1.2高分子材料

PEEK材料的优点包括

①PEEK材料弹性模量和人体骨骼相近，修复后颅骨的应力完整；

②X射线透过性能好，不会产生金属伪影，不影响医学影像，方便检测术后恢复情况；

③使用3D打印PEKK材料制成的结构比用传统的PEEK具有更好的抗菌性能，可以高温消毒再用；

④PEEK本身具有很强的惰性，对头皮刺激非常小，排斥性低，稳定性高。目前用于制造义齿零件。

1.3陶瓷材料

口腔医学领域的陶瓷材料要求具有良好的美观性和生物相容性，具有低密度、高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、化学稳定性好等优良的物理化学特性，其广泛应用于机械制造、航空航天、生物医疗等行业。因其优良的机械性能和美观性能，目前也用作口腔修复材料。氧化锆陶瓷用切削技术进行加工时会有很多材料被切除掉，造成浪费，导致全瓷冠的价格昂贵，而且还可能在义齿中有切削力造成的内裂。3D打印氧化锆陶瓷义齿对材料利用率可达90%以上，相对来说成本较低。

1.4生物组织材料

使用3D打印材料和技术生产具有良好生物性功能的人体细胞、组织以及器官等，是众多学者一直的追求。学者们不断探索3D打印技术，并且紧密结合了生物组织工程技术，制造具有生物功能性的人造细胞、组织和器官来替代需要修复的人体缺损组织。水凝胶是一种水溶性的高分子聚合物，其利用化学或物理的交联而产生，是一种3D网络结构。水凝胶有优良的生物相容性，可以构建组织工程支架，并且可以加工形成可控型释放药物的载体。但目前，3D绘图生物写入制造的水凝胶具有较低的硬度，可能导致结构崩溃或限制形状的复杂性，因此3D打印生物材料的最新进展将推进3D打印生物材料领域的进步和发展。

在种植学方面，3D打印个性化种植体成为即刻种植的趋势，对钛种植体表面进行修饰，可促进成骨细胞的生长分化，种植体具有更优良的特性。由于3D打印技术生成的微米表面的粗糙程度更容易被特定的细胞识别出来。具有微纳复合结构的种植体促进了细胞的增殖和延展，同时更利于细胞向成骨方向分化。在微纳复合结构提供的生理三维的仿生环境中，更利于细胞的伸展，从而更好地增殖与分化。

2.发展前景

在口腔教学领域，3D打印作为未来口腔医学领域发展的重要技术，应尽早让学生接触和了解数字化口腔技术和流程，开阔学生思维和创造力，也让教学模式更加先进新颖。近年来，3D打印数字化口腔技术为口腔医学带来了高精度、低成本的口腔数据及产品。3D打印在口腔医学领域的应用和发展也将日益增强，因此口腔3D打印材料的研究和革新更是迫在眉睫。虽然目前来看，口腔医学领域的3D打印材料仍然存在一些问题，比如:打印材料大多依赖进口，导致价格高昂；3D打印技术工艺和设备还有待提高和完善；3D打印材料的质量和使用情况还需要进一步调查研究；还需建立相关规范和标准，对口腔医学领域3D打印材料的物理化学性能，机械性能，生物安全性等等做出规范。