根據3D科學谷的市場觀察，在過去十年里，隨著3D列印技術成本的降低、更高的速度和更高的吞吐量，數字牙科的普及率急劇上升。由於牙科 3D 列印硬體、人工智慧技術的應用以及樹脂不斷發展的協同作用，革命性的更具紀念意義的數字牙科定義正在推波助瀾的發展壯大。 本期，3D科學谷與谷友通過從掃描到逼真的牙科修復體3D列印，來領略3D列印陶瓷修復體所帶來的椅旁牙科的範式轉變。
3D列印陶瓷修復體
Desktop Metal
由於其優異的生物相容性，陶瓷材料被推薦為首選材料，從牙齒修復體、種植體到植骨材料，都是首選材料。與金屬不同的是，陶瓷材料不存在離子釋放或腐蝕問題，而且在軟組織和硬組織中都具有長期穩定性。此外，在製作修復體時，陶瓷材料也顯示出了顯著的優勢，可以使修復體長期看起來儘可能的自然。從美學的角度來看，全瓷修復材料在光學上模仿天然牙的效果比金屬有明顯的優勢；在牙齦退縮的情況下，在牙齦區域和種植體都不會出現灰色陰影。
3D科學谷白皮書
/ 從複雜的齒科供應鏈到 Chairside
根據3D科學谷，目前的全瓷冠（如氧化鋯）CAM 銑削加工中，陶瓷零件是由預製毛坯在預燒結狀態下加工而成的，由於陶瓷固有強度較低，銑削加工中薄邊框可能會出現斷裂，從而導致設計和製造出來的零件之間出現明顯的差異。基於這個原因，薄邊框和邊緣通常需要在這些區域進行過度的輪廓設計，以防止加工過程中邊緣斷裂。然而，這也導致這些區域中大量的後處理工作。陶瓷3D列印技術為牙冠修復提供了新的設計自由度，同時有望克服標準陶瓷牙冠加工的技術限制。
3D科學谷白皮書
牙科技術公司率先採用 CNC 銑削來生產排名第一的修復適應症、單牙後牙冠，這成為數字牙科發展的催化劑。這些牙冠由玻璃陶瓷、氧化鋯和二矽酸鋰製成，有助於提高牙科護理質量。正如商業中經常出現的情況一樣，該行業的增長壓低了數字化牙冠的價格，並導致牙科技術行業的公司整合。
/ 口內掃描的到來
隨著臨床工作流程中口內掃描的到來，診療效率大幅提高，根據3D科學谷，數字化已逐漸成為國際和國內口腔醫療行業發展的一個核心關鍵詞，而3D列印技術作為一種典型的數字化製造技術，註定與口腔診療，義齒修復、正畸產品加工的數字化升級過程相融合。
尤其是中國的齒科應用端市場已經從早期關注3D列印設備、材料怎樣應用這一單一維度的需求，逐漸發展為3D列印技術怎樣與口腔診療、齒科產品加工數字化鏈條進行整合，提升診療效率和質量的多維度需求。3D列印開始走近椅旁，走近患者，開始打造技師、醫生與患者之間的強連結。
先臨三維提出的「All-digital Lab 全數字化產線」，不僅可以實現數字化印模、數據傳輸、核查、CAD設計、模型列印、數字化生產、快遞交付等流程的打通，還通過數字印模可最大程度避免醫生、護士、技師等相關從業人員的潛在感染，更能實現對訂單的實時跟蹤、醫技無障礙溝通，做到「運籌帷幄之中、決勝千里之外」，讓加工廠邁出數字化轉型的關鍵一步。
先臨三維表示，從口內數字印模、模型設計、3D列印製作和數控切削的流程，全數字化的數據流、信息流的形式，不但省卻了大量繁瑣的傳統步驟，減少了石膏翻模的繁複流程降低了材料和人工的消耗，更重要的是，它弱化了人為干擾因素，降低種植模型精度丟失的機率。數字化印模將口腔修複數字化診療推向了一個更高的水平，是技工所在轉型時，邁出的第一步。
/ 陶瓷3D列印
根據3D科學谷的市場觀察，在各類義齒修復材料中，全瓷牙兼具美觀性和生物相容性，預計未來臨床普及率將不斷提升。目前臨床應用較多的義齒全瓷材料包括氧化鋯基全瓷，氧化鋁基全瓷、白榴石全瓷、氧化鋰基全瓷等。根據東興證券的估算，國內種植牙用的全瓷牙市場規模超過20億元，未來潛在市場空間約200億元。
然而，在陶瓷修復體方面，牙科 3D 列印中使用的材料尤其阻礙了 3D 列印成為牙科領域的主要數字生產方法。同樣的，突破性的陶瓷齒科3D 列印材料可以「催化」椅旁牙科的範式轉變，在患者坐在椅子上時提供定製、美觀和功能性的牙科修復體。這是一個劃時代的改變！
Chemistry for Dentistry -牙科化學不再是一個概念，而是推動牙科 3D 列印革命成為標準解決方案的驅動因素。
在這方面，例如，SprintRay 於 2022 年底推出 OnX Tough，創造了牙科化學，這是其專為 3D 列印牙科修復體設計的下一代混合陶瓷樹脂。OnX Tough 注入了 SprintRay 專有的 NanoFusion 技術，這是一種新樹脂，具有優秀的耐用性和逼真的半透明性，為消費者帶來自然魅力的笑容。
Desktop Metal旗下的Desktop Health 推出了專為牙科專業人員設計的高精度 3D 印表機 Einstein 系列，以及獲得 FDA 批准永久使用的最強牙科陶瓷樹脂 Flexcera Smile Ultra+。最早的Flexcera Smile Ultra+ 於 2020 年首次推出，用於臨時牙科應用，是 FDA 510(k) 批准的 2 類醫療設備，用於永久性、可列印的牙科修復。通過Einstein印表機與Flexcera Smile Ultra+樹脂的組合，牙醫可以在幾分鐘內列印出貼面、牙橋、牙冠、假牙、嵌體、高嵌體等。從而可以使用具有陶瓷強度的美觀、實用、當日的牙科修復體——額外的好處是將患者的等待時間從幾周縮短到幾個小時。
在陶瓷3D列印義齒應用商業化發展中，根據3D科學谷的市場觀察，歐洲老牌齒科企業的商業化腳步更快一步。2020年Bego和Straumann這兩家著名齒科企業都在陶瓷3D列印義齒領域有了新動向。
Bego 貝格推出了一種用於光固化3D列印的陶瓷復合材料，該材料可用於製造永久性單冠、嵌體、高嵌體、貼面。Bego 公開了通過這一材料製造的3D列印陶瓷牙冠的長期穩定性研究結果。
著名牙科企業 Straumann 集團是陶瓷增材製造技術的早期採用者，Straumann 已通過該技術進行新產品疊代與概念驗證，將陶瓷納米射流3D列印技術用於牙科最終產品生產中的應用。
知之既深，行之則遠。基於全球範圍內精湛的製造業專家智囊網絡，3D科學谷為業界提供全球視角的增材與智能製造深度觀察。有關增材製造領域的更多分析，請關注3D科學谷發布的白皮書系列。