义齿的制作方法不止一种。除了用蜡塑形后压入热塑树脂中固化的传统方式外,将液态树脂逐层堆积固化的3D打印方式,以及切削已完全硬化的块材的铣削(CAD/CAM)方式,近几年也相继进入了诊室。最近一项模拟近130万次咀嚼力的实验研究发现,材料本身最坚硬的铣削方式,人工牙反而最容易从义齿基托上脱落。
义齿的三种制作方法
传统方式是将人工牙埋入尚未完全固化的树脂糊中,再整体加热固化。由于人工牙与基托连成一体,两者之间不存在单独的粘接面这一薄弱环节。3D打印方式和铣削方式则顺序相反:基托和人工牙分别单独制作,再用粘接剂将两者粘合。3D打印是用光照射液态树脂,逐层薄薄地固化叠加,完成基托造型;铣削则是用五轴机床切削工厂预先硬化好的PMMA块材。两种方式都是从口腔扫描仪采集牙龈数据开始的。该扫描本身的精度,此前已围绕种植体植入的场景讨论过,这里则关注扫描完成后制成的义齿在口腔中能维持多久。

模拟130万次咀嚼力后
研究团队制作了八种组合的义齿试样,同时施加在5℃与55℃之间反复变化的温度冲击和130万次咀嚼力,这相当于人一生中数年咀嚼所承受的负荷。传统方式的最大强度在老化前为445牛顿,老化后仍保持在412牛顿,留存率达92%,全部试样都没有断裂。3D打印方式的成绩则因材料而异,其中一种DLP工艺打印的材料强度从317牛顿降到181牛顿,足足下降了57%。成绩最差的是铣削方式:经受老化考验后存活的试样比例降到了50%至62.5%,断裂位置大多正好是人工牙与基托之间的粘接面。
铣削用块材是工厂里化学反应已基本完成的材料,表面几乎没有能与新粘接剂发生化学结合的空位,因此只能依靠粘接剂的物理附着力。3D打印树脂的固化程度停留在74%至87%左右,粘接人工牙时仍留有化学再结合的余地。传统方式一开始就不存在粘接这道工序,自然不受此薄弱环节影响。研究团队解释说,这种差异主要来自材料的固化程度,而不是粘接剂本身的性能。

材料本身,铣削更坚硬
粘接部位薄弱并不代表铣削材料本身不好。一项全面梳理3D打印义齿基托材料的综述显示,铣削切削而成的材料在弯曲强度和表面硬度上反而表现最佳,细菌附着程度也最低。3D打印材料则因产品不同而成绩差异很大,也有报告指出存在变色或细菌附着增多的情况。这说明粘接面的薄弱环节和材料本身的坚硬程度,是两个不同的问题。
患者实际使用的效果
临床试验也呈现出类似的模式。一项让无牙颌患者交替佩戴传统义齿和3D打印义齿各三个月的随机交叉临床试验显示,两个时间点3D打印义齿一侧的细菌数量都更少,总体满意度也略高于传统义齿,但差异未达到统计学意义。另一项比较咀嚼能力的临床试验则显示,在均匀咀嚼混合食物的能力和发音满意度上,传统义齿都更胜一筹。尽管如此,在让患者最终选择继续使用哪一种的临床试验中,十人里仍有两人选择了3D打印义齿。
如果您正打算重新配戴义齿,或经常遇到人工牙脱落的问题,不妨向医院询问基托和人工牙分别是用什么方式制作、又是如何粘接的。这项研究揭示的核心正是:粘接方式的不同,决定了义齿耐久性的差异。

