在牙科修復(fù)日益追求微創(chuàng),、無創(chuàng)與個性化的今天,“極薄貼面”正成為行業(yè)革新的關(guān)鍵詞,。摩方憑借自研的高精度微納3D打印系統(tǒng),,攜手北大口腔孫玉春教授團隊,攻克極薄氧化鋯貼面的制造難題,,可將牙齒貼面厚度壓縮至通體40微米,,實現(xiàn)真正意義上的無創(chuàng)修復(fù)。這項跨越設(shè)備,、材料與工藝極限的技術(shù)突破,,不僅重新定義了齒科美學(xué)修復(fù)的技術(shù)邊界,更為全球數(shù)億對牙齒健康與美觀有訴求的患者,,帶來了安全,、舒適、持久的治療方案,。

技術(shù)突圍:用微米級精度改寫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
牙貼面最早于20世紀(jì)30年代出現(xiàn),,作為美學(xué)修復(fù)方案用于修復(fù)前牙外觀異常。經(jīng)過幾十年發(fā)展,,全瓷貼面已廣泛應(yīng)用于色澤和形態(tài)修復(fù),。全瓷貼面的常見厚度為0.5~0.7毫米,厚度為0.2~0.5毫米的貼面則常被稱為超薄貼面,。但傳統(tǒng)制造方式(機械切削,、鑄造等)如同"牙齒微雕":技師需要手工打磨0.2-0.5毫米的陶瓷薄片,稍有不慎就會導(dǎo)致缺失,、隱裂,、貼面密合度不佳或者厚度不均。貼面厚度受限的情況下,,患者必須磨除相當(dāng)厚度的牙釉質(zhì)甚至牙本質(zhì),,否則凸出的貼面不僅不美觀,還會有邊緣殘渣積累導(dǎo)致牙周疾病的風(fēng)險。而磨牙不僅容易引發(fā)酸痛和術(shù)后敏感,,還可能因貼面邊緣精度不夠?qū)е逻呇乇懒押臀B漏造成的感染發(fā)炎等遠期風(fēng)險,。
精度是齒科修復(fù)體的靈魂。近年來,,口腔醫(yī)學(xué)界一致倡導(dǎo)從“有創(chuàng)”向“無創(chuàng)”修復(fù)轉(zhuǎn)變,。在此背景下,實現(xiàn)曲面極薄結(jié)構(gòu)(100微米以下)陶瓷貼面的增材制造意義重大:極薄貼面可以在不磨或少磨牙的情況下直接修復(fù)牙齒,,提升美學(xué)效果并減輕患者痛苦,。
與此同時,3D打印技術(shù)在齒科領(lǐng)域逐步普及,,用于數(shù)字化正畸模型,、種植導(dǎo)板、口腔掃描模型等,。但傳統(tǒng)3D打印在極薄氧化鋯陶瓷貼面修復(fù)體的制造方面始終面臨挑戰(zhàn):氧化鋯陶瓷貼面屬于三維曲面,,如要做出厚度僅幾十微米的超薄器件,對成形工藝提出了高要求,。一方面,,極薄結(jié)構(gòu)在燒結(jié)收縮或后處理過程中極易變形,要求3D打印過程對形變有超高的控制能力,;另一方面,,貼面與牙齒咬合界面需要很高的精度,制造尺寸公差需精確控制到微米級,,否則會影響邊緣的貼合度和密合性,。
摩方長期深耕創(chuàng)新的面投影微立體光刻(PμSL)技術(shù),并與北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院等機構(gòu)合作,,組建聯(lián)合實驗室,,專門攻關(guān)極薄貼面的制備,。該項目在研發(fā)階段獲批國家“十四五”重點研發(fā)計劃重點專項,。

“產(chǎn)學(xué)研”協(xié)同下,摩方團隊突破了傳統(tǒng)技術(shù)瓶頸:實現(xiàn)牙貼面厚度從常規(guī)的400微米直降至可達通體40微米左右,,并量產(chǎn)化了通體80微米的極薄貼面,。與原有技術(shù)相比,患者佩戴極薄牙齒貼面時,,牙齒磨削量減少90%以上甚至可免磨牙,。目前摩方已成為全球能夠工業(yè)化生產(chǎn)極薄3D打印氧化鋯貼面的企業(yè)。摩方通過自主研發(fā)與合作推進,,成功完成了從實驗室驗證到量產(chǎn)的轉(zhuǎn)化,,為解決齒科長期“削足適履”難題提供了新路徑。摩方團隊主要通過三大核心技術(shù)實現(xiàn)破局:
①設(shè)備創(chuàng)新:超精密光固化成形技術(shù)破局
與數(shù)控切削技術(shù)不同,3D打印技術(shù)原料利用率高,,設(shè)計自由度高,,更適用于個性化復(fù)雜口腔修復(fù)體智能制造。但應(yīng)用于極薄牙齒貼面制備領(lǐng)域,,要求3D打印技術(shù)設(shè)備具備高精度和形變尺寸控制能力,。過去,許多3D打印設(shè)備在細(xì)節(jié)還原和形變控制上存在明顯的局限性,,尤其在制造極薄牙齒貼面時,,更是面臨著無法兼顧精度與強度的技術(shù)瓶頸。
摩方精密在高精度,、大幅面的面投影微立體光固化技術(shù)方面有豐富的積累經(jīng)驗,,有優(yōu)異的打印精度和公差控制能力。為了打印超薄牙齒貼面,,團隊對設(shè)備進行升級改良,,開發(fā)出專門用于打印超薄氧化鋯牙齒貼面的產(chǎn)品,通過精細(xì)化的光投影運動控制技術(shù),,結(jié)合配套算法,,確保了高精度的打印能力,最終克服了極薄貼面打印的難題,,令設(shè)備可以實現(xiàn)高粘度陶瓷,、樹脂的精細(xì)成型與尺寸控制, 使其能夠以微米級精度打印出厚度通體40微米、邊緣密合度達到4微米(是傳統(tǒng)貼面的2倍以上)的極薄貼面,。
這種設(shè)備的突破使得摩方能夠在不犧牲產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,,進行大規(guī)模生產(chǎn),同時保持產(chǎn)品的高度一致性與可靠性,。

②材料創(chuàng)新:定制化氧化鋯光敏漿料
市場上牙齒貼面的材質(zhì)分為樹脂貼面,、硬質(zhì)貼面和瓷貼面等多種,因物理,、化學(xué)和生物特性,,氧化鋯(陶瓷)材料是目前接近天然牙齒的修復(fù)材料之一,其優(yōu)異的生物相容性和力學(xué)性能,,一直是貼面材料的選擇之一,,但其高熔點(2700℃)和脆性使3D打印氧化鋯難度極大。
針對氧化鋯陶瓷的增材制造需求,,摩方團隊將氧化鋯粉末分散到光敏樹脂中調(diào)制出特別的光敏漿料,,在光固化過程中,陶瓷粉和光固化樹脂混合打印,,漿料形成分子級的互鎖結(jié)構(gòu),,后通過高溫脫脂燒結(jié)剩下陶瓷材料,,大幅提升了貼面材料的韌性并實現(xiàn)了氧化鋯貼面高通透性,同時保持適當(dāng)?shù)拇蛴≌扯?。這一方法的難點在于控制低層厚時的適配,。摩方的工程師們對漿料進行多重優(yōu)化調(diào)控,最后實現(xiàn)極薄情況下,,高陶瓷含量和結(jié)構(gòu)的完整性,。
研究顯示,燒結(jié)致密后的增材打印氧化鋯材料三點彎曲強度可達(1162±114)MPa,;研究對比中,,即使只有80微米厚的3D打印氧化鋯貼面,也能承受高于250微米玻璃陶瓷貼面的載荷,。以上性能遠優(yōu)于傳統(tǒng)玻璃陶瓷材料(后者一般彎曲強度僅數(shù)百MPa),,保證了貼面在極薄狀態(tài)下依然擁有高強度和良好韌性,從根本上解決了超薄結(jié)構(gòu)易脆裂的行業(yè)痛點,。值得一提的是,,摩方自研的3D打印氧化鋯漿料已于2024年通過美國FDA 510(k)認(rèn)證,并獲得增材制造牙貼面氧化鋯漿料三類醫(yī)療器械注冊證,,為臨床應(yīng)用提供了重要保障,。

③工藝革新:潔凈生產(chǎn)與流程再造
生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新是摩方在超薄牙齒貼面研發(fā)中取得成功的關(guān)鍵因素之一。生產(chǎn)工藝是設(shè)備和材料的結(jié)合,,同時影響設(shè)備和材料的設(shè)計,。工藝、設(shè)備和材料的三者適配,,才能完成極薄貼面的制造,。中間缺了任意一個環(huán)節(jié)都會導(dǎo)致生產(chǎn)的失敗。
摩方建立了全流程的環(huán)境控制與工藝重塑體系,,從粉體前處理,、打印參數(shù)、脫脂燒結(jié)到拋光檢驗均嚴(yán)格監(jiān)控,,實現(xiàn)了產(chǎn)線效率倍增和批次穩(wěn)定性顯著提升,。高精度制造對生產(chǎn)環(huán)境要求很高,摩方在深圳和珠海建設(shè)的潔凈生產(chǎn)車間中,,建立了包含數(shù)十個關(guān)鍵控制點的生產(chǎn)體系,,對溫度、濕度,、灰塵、光源等環(huán)境因素全程監(jiān)控,,以確保持續(xù)穩(wěn)定地造出滿意的義齒產(chǎn)品,。摩方的潔凈生產(chǎn)與精密工藝生產(chǎn)車間,,獲得了ISO13485質(zhì)量管理體系審核通過。
借助數(shù)字化自動化工藝,,貼面產(chǎn)品已經(jīng)批量投放國內(nèi)外市場,,有效支撐了全球化推廣和規(guī)模化生產(chǎn),。

臨床意義:保護原牙,、延長壽命
摩方極薄氧化鋯貼面技術(shù)對患者具有重要的臨床意義,其優(yōu)勢包括:
極大保留牙體,。 由于貼面厚度僅為80微米左右,,通常無需磨牙或僅做極少量表面處理,即可完成修復(fù),。貼面可在牙釉質(zhì)層粘接,,無需麻醉和恢復(fù)期,這種無牙體損傷的方案很大程度保護了患者原生牙釉質(zhì),,牙體保存率顯著提升,。
高度密合防二次齲。貼面與牙體的貼合縫隙縮小至4微米左右(傳統(tǒng)貼面多在幾十甚至上百微米),,修復(fù)體邊緣滲透率降低,,有效阻斷細(xì)菌侵蝕通道,顯著降低二次齲壞風(fēng)險,。
低敏感,、舒適耐用。由于貼面極薄且無需磨牙,,術(shù)后敏感度顯著降低,。一次性完成粘貼即可完成修復(fù),無需多次就診,;粘接時間較傳統(tǒng)縮短約30%,,患者就診時間大大減少。無需或少量磨牙也意味著無需使用麻醉劑,,患者感覺更加舒適,。
易于修復(fù)與可逆性。非磨牙修復(fù)使貼面成為可逆過程,,未來若需更換,,只需用專業(yè)激光等方式拆除貼面即可,不損傷原牙,。
長久耐用,。高強度氧化鋯貼面在薄至80微米時仍具備優(yōu)異的機械性能。氧化鋯材料的高強度與生物相容性賦予貼面超過傳統(tǒng)材料的穩(wěn)定性和耐久性,。根據(jù)研究文獻,,優(yōu)質(zhì)氧化鋯修復(fù)體(如進口品牌材料)在理想條件下使用壽命可超過15年以上,,極薄貼面也有望獲得類似的長期效果。
可以說,,摩方極薄貼面技術(shù)為廣大患者帶來了微創(chuàng)無痛的治療方案,,同時實現(xiàn)了美學(xué)與生物學(xué)原則的高度統(tǒng)一。

產(chǎn)業(yè)鏈價值:口腔醫(yī)療與制造升級
摩方精密在3D打印氧化鋯貼面領(lǐng)域的突破,,不僅為臨床提供了更健康舒適的無創(chuàng)修復(fù)方案,,也為口腔修復(fù)行業(yè)帶來了新的增長動能和應(yīng)用方向。
因為3D打印極薄氧化鋯貼面具有很高的強度和致密度,,可顯著提升修復(fù)體穩(wěn)定性和壽命,。相比玻璃陶瓷和傳統(tǒng)材料,其生物相容性和耐磨性更高,,為齒科修復(fù)提供更優(yōu)質(zhì)的材料選擇,。工藝的一致性和可復(fù)制性高,降低了人工誤差和次品率,,提升了產(chǎn)業(yè)整體效率,。設(shè)計自由度方面,增材制造不受傳統(tǒng)加工限制,,可以實現(xiàn)傳統(tǒng)貼面難以加工的微細(xì)結(jié)構(gòu)和光滑曲面,。醫(yī)生和技師可以對貼面顏色、通透度等進行精細(xì)優(yōu)化,,以更好地滿足個體化美學(xué)需求,,并有效保護周圍牙體組織。
除此之外,,摩方極薄牙齒貼面技術(shù)與數(shù)字化牙科,、CAD/CAM設(shè)計、口內(nèi)掃描等技術(shù)無縫銜接,,有望構(gòu)建起數(shù)字牙科修復(fù)生態(tài),。未來,患者可在診所內(nèi)部甚至隨身實現(xiàn)牙齒掃描,、3D打印貼面等閉環(huán),,推動口腔醫(yī)療從診所向產(chǎn)業(yè)鏈一體化轉(zhuǎn)型,為口腔醫(yī)療與制造產(chǎn)業(yè)鏈注入新動能,,促使產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新,。
隨著創(chuàng)新技術(shù)的不斷迭代,摩方將始終致力于為口腔修復(fù)市場持續(xù)帶來更高效的生產(chǎn)模式和更廣闊的應(yīng)用前景,,使更多患者受益于數(shù)字化齒科的進步,。
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