■德威國際口腔醫療體系 / 林佳萱 技師
前言
牙科數位化盛行多年,從使用口內掃描機(以下簡稱「口掃機」)取得患者口內影像、數位植牙規劃,到製作出假牙或其他牙科輔助工具,新科技的發展不僅為牙醫師、技師以及病患省去大把時間,高精準度的儀器生產製作亦帶給患者更加舒適完善的醫療。
傳統的製程中,利用印模材料以及石膏翻模來模擬患者口內的狀況時,總是要考慮各材料間的膨脹收縮,相互平衡才能達到完美的精準度。數位取模則是使用口掃機,無論是藉由拍照疊圖或者攝影的原理均能一比一忠實呈現口內環境,加上成熟的3D 列印技術,補足傳統製程難以避免的人為誤差,所製作出的成品更臻完美。
圖1:微笑曲線設計的前後對比
圖2:嵌體的設計及咬點分布
數位模型在牙科設計的應用
數位模型在牙科的應用範圍相當廣。配合3D 列印,不僅可以完全取代傳統以石膏作為模型的製程(以牙冠、牙橋等贋復體為例,如蠟雕刻牙型、金屬鑄造、燒附陶瓷等多項工序皆可使用數位模型及設計軟體來完成,甚至達到更佳的效果);而數位設計在隱形矯正、微笑曲線、手術導引板等需要模擬口內實境變化的製作上,其方便性及準確度更是石膏模型無可比擬的,加上有了即時畫面輔助,醫師和病患之間的溝通得以順暢無阻,達到以往所不能及的快速和精準。如圖1 為微笑曲線設計的前後對比,微笑曲線為一種治療計畫。技師可根據患者所需的微笑制定高度美觀的贋復計畫。透過數位軟體的輔助,患者可即時看到術後的模擬,以利後續治療的進行。
數位取模的工作流程
牙科數位模型的取得方式一般來說可分為兩種。一是使用印模材印模後轉印成石膏模型,再利用掃瞄機將石膏模型轉換成數位檔案進行後續的製作(圖2);雖然是偏向傳統的方式,但在某些口內死角多,或是需要軟組織加壓後取模的病人身上,印模這個步驟還是有其方便性。另一種則是使用口掃機直接將口內影像轉換成數位模型,在一些以硬組織型態為主的案例上,像是牙冠、牙橋、或嵌體等,這樣的做法簡化了印模的步驟,降低材料轉換的誤差外,也讓資料的傳送更加簡單、有效率。
使用口掃機進行掃描的步驟
step 1:建立訂單;
step 2:掃描(主要模型→對咬牙→取咬合);
step 3:檢查、傳送;
step 4:數位設計;
step 5:加工製造;
step 6:裝戴。
3D 列印技術用於牙科案例
若數位模型是牙科數位化的第一步,那麼3D 列印就是將牙科數位設計的概念具象化成產品呈現的關鍵。
數位模型的列印
有了數位模型以及設計軟體,下一個重要步驟便是製造出成品。目前數位設計牙冠、牙橋、貼片等贋復體多使用切削的加工方式。
雖然使用數位模型不需要製作出實體模型即可完成贋復體的製作,但在某些較複雜的案例中(多顆前牙或是較小的嵌體),不少醫師仍希望先將數位檔案列印成實體模型(如圖3、4),由技師先進行口外的試戴,確認置入途徑及邊緣密合度後,再交由臨床端進行後續的完成工作。有了這個重複確認的動作,可確保醫師進行的療程更加順暢。
手術導引板的製作
在人工植牙方面,取得患者鼻翼到下巴區段的電腦斷層掃描影像,與數位模型一同輸入設計軟體中,重建患者面部的三維模型(包含外部的型態及內部的解剖構造),接著在軟體中進行手術規劃、模擬植體位置(圖5),確認設計後即可輸出手術導引板(圖6),輔助醫師進行植牙手術。
隱形矯正
3D 列印在牙科中亦可應用於隱形牙套的列印。以前在製作過程中,醫師和技師往往需要來回修改、調整,才能完成令人滿意的治療,相當耗時。現在使用數位模型與矯正軟體,我們可以用模擬影像直接與患者解釋治療過程,討論預期的效果,配合快速精準的3D列印技術列印出客製化的透明隱形牙套,患者只需按照治療計畫配戴及更換牙套,即可達到矯正效果。
圖3:前牙貼片
圖4:數位檔案轉化成列印實體模型後試戴
圖 5:進行植牙規劃
圖 6:手術導引版及3D 列印模型之成品
3D 列印於牙科未來的發展趨勢
目前贋復牙科的最終產品中,數量佔最多數的當屬牙冠、牙橋。無論是臨時的樹脂假牙還是正式的全瓷冠,在數位牙科的製程中,這些多是採用CAM 的方式,以減法的原理將料塊切削成型。這樣的方式雖然發展完整,加工速度也相當快,但在製作的過程中,不免因為切削這動作產出不少廢料。如今,3D 列印這種積層製造的技術發展越來越成熟,假牙的製造也不再讓切削機器專美於前,相信不久後3D 列印的全瓷冠便能普及化,提供患者更多元的選擇。■