激光选区熔化技术制作纯钛可摘义齿支架的可行性研究

目的探讨激光选区熔化技术制作牙科纯钛义齿支架的可行性,并评价不同打印支撑方向对纯钛支架适合性、力学性能和显微结构的影响。方法采用激光三维金属打印机按照垂直支撑和横向支撑方向各打印制作15个哑铃状拉伸试件,经真空热处理后,测试其力学性能,并使用激光共聚焦显微镜观察拉伸试件的内部组织结构。用3shape D2000扫描仪对一个上颌无牙颌和一个下颌牙列缺损标准模型进行扫描,建立通用的模型设计文件。采用3shape相应的可摘义齿设计软件包设计义齿支架的数字化模型,按照拉伸试件相同条件,各打印6个纯钛义齿支架,经热处理后在标准模型上检查支架的就位情况,用X线检测纯钛支架内部的气孔。结果打印支撑方向对拉伸试件的力学性能有显著影响,横向支撑打印试件的弹性模量、屈服强度、极限拉伸强度高于垂直支撑打印试件,但试件的延伸率结果则相反,且各个机械性能数值之间的差异均有统计学意义(均P <0.05)。纯钛义齿支架在上下颌标准模型上的适合性良好,常规X线检测未发现钛试件内有气孔存在,但2种支撑方向打印的纯钛试件组织致密性都欠佳,内部存在散在气孔。结论激光选区熔化技术制作的纯钛可摘义齿支架适合性良好,机械性能够满足临床要求,但打印支撑设计显著影响试件的力学性能和显微结构。

激光选区熔化制作口腔修复体纯钛大跨度支架的精度研究

目的探讨采用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术制作纯钛及钴铬合金下颌全牙弓种植固定义齿上部结构支架和上颌可摘局部义齿支架的精度,为SLM纯钛支架的临床应用提供参考。方法选择下颌无牙颌模型1个,于双侧尖牙和第一磨牙处制作螺丝固位的基台替代体,作为下颌全牙弓种植修复用牙颌模型;同时选用上颌Kennedy第一类牙列缺损牙颌模型1个;扫描牙颌模型获得数字化模型,并用扫描仪配套软件设计下颌全牙弓种植固定义齿上部结构金属支架和上颌可摘局部义齿金属支架(设计模型)。通过改良的双激光金属打印机分别制作钴铬合金组和纯钛组下颌支架各12个(每组6个进行热处理,其余6个不进行热处理),以及钴铬合金组和纯钛组上颌支架各7个,扫描获得数字化模型,借助逆向工程软件Geomagic重叠数字化模型与设计模型。以牙颌模型矢状轴为X轴,牙颌模型冠状轴为Y轴,打印粉末堆积方向为Z轴,分析下颌支架数字化模型基台替代体接口中心点在X、Y、Z轴方向上与设计模型的偏差,作为下颌支架的正确度,偏差数据越大,正确度越差。分析上颌支架整体和7个测量点(腭板中心点和双侧支托、I杆、邻面板)与设计模型的均方根,作为上颌支架的适合度,均方根数据越大,适合度越差。比较每组下颌支架热处理前后正确度差异以及下颌支架正确度和上颌支架适合度的组间差异。结果钴铬合金组下颌支架热处理前X、Y、Z轴方向上的正确度[(96.3±12.1)、(86.3±11.4)、(61.2±13.2)μm]与纯钛组[(82.3±11.2)、(72.2±10.2)、(51.2±11.6)μm]的差异均无统计学意义(P>0.05);热处理能减小两组支架的变形,热处理后纯钛组下颌支架在X、Y、Z轴方向上的正确度[(62.4±11.3)、(55.2±13.2)、(41.3±10.8)μm]均显著优于钴铬合金组[(84.5±10.5)、(72.3±11.2)、(54.2±11.6)μm](P<0.05)。纯钛组上颌支架的整体适合度[(121.3±17.0)μm]显著好于钴铬合金组[(174.0±18.3)μm](P<0.05)。结论SLM纯钛支架可满足全牙弓种植修复和可摘局部义齿纯钛大跨度支架的制作要求,且相应热处理后下颌纯钛支架的正确度优于钴铬合金支架。