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下一代牙齿矫正器,直接3D打印:看不见的牙套,看得见的突破

发布时间:2023-11-02 06:51:17来源:3D打印资源库浏览量:

偌大的矫正器市场将发生颠覆性变化,直接3D打印矫正器正将成为主流。

隐形正畸是通过口腔正畸医学方案设计,通过佩戴牙套,使牙齿按照设计的轨迹位移。采用医用高分子材料压制而成,矫治器厚度不到1mm,矫正时间比传统正畸缩短近三分之一。

来自美国的隐适美(invisalign)作为隐形正畸的开创者,成立于1997年,通过定制的隐形透明矫治器改变了行业,替代了传统的金属托槽矫正。而中国正畸第一股时代天使(angelalign)和即将上市的正雅(Smartee)也都依赖3D打印技术来制作矫正器的母模,然后再通过热吸塑的方式制作最终的隐形牙套。目前,这三家公司位列国内矫正市场的前三名。

正常情况下,牙齿矫正器每六至八周更换一次,完整的矫正过程通常需要一年至两年,费用一般在2万至5万之间。目前,市面上常见的隐形牙套制作过程包括:

数字口腔扫描,获取患者精确的口腔三维模型,然后使用专业的口腔矫正设计软件来设计不同阶段的牙齿模型。这些模型会通过3D打印机打印出来,然后使用热吸塑方法将隐形牙套的模片吸附到这些牙模上,制成不同矫正阶段的透明牙套。患者只需按照指定顺序佩戴这些牙套,就能完成矫正治疗。

这种方法也被称为3D打印间接制作牙套,已经成熟应用了20多年。但随着3D打印技术本身在软件、材料和硬件方面的不断改进和发展,现在已经有了直接3D打印牙套的能力。

直接3D打印隐形牙套,无需牙模压片

该技术采用数字光处理(DLP)3D打印机,使用光聚合树脂打印出具有适当厚度和弹性的矫治器,不仅可以提高正畸治疗的效率以及减少材料浪费,还可以避免因打印模型和热成型步骤而造成的误差。

事实上,想要实现直接打印牙套,关键还是3D打印材料,而且是能够满足口腔认证的透明光敏树脂材料。

LuxCreo清锋科技经过近5年的研发,已经实现直接3D打印隐形矫正牙套的全套解决方案,其齿科透明正畸材料已经通过美国FDA二类医疗认证。据资源库了解,清锋还在申请国内NMPA认证,同时与领健(LinkedCare)合作,计划共同推出新的隐形牙套品牌。

此外,韩国的Graphy公司也开发了一种透明矫正器材料Tera Harz TC-85,这是一种生物相容的光敏聚合物材料,已经获得CE、FDA和KFDA的医疗设备认证。

作为老牌的正畸巨头也不会袖手旁观,2023年9月,隐适美宣布以7900万欧元收购奥地利光固化3D打印机厂商Cubicure GmbH,正在通过自己的生产线直接打印透明的牙套,而此前隐适美主要是通过第三方合作伙伴3D Systems的设备和科思创的SmartTrack材料间接生产牙套。

隐适美之所以选择Cubicure GmbH是因为其专利热光固化技术,这项技术采用了专门的加热和涂层机制,可以加工高粘度树脂来生产极其耐用且耐温的产品,这些特性对于直接打印牙套至关重要。

然而,相比于隐适美的大动作,国内的时代天使和正雅目前尚未发布与直接3D打印牙套相关的信息。

此外,目前的隐形牙套矫正通常适合轻中度牙齿畸形,适合那些牙列拥挤、牙齿不整齐、牙间隙、前牙反合、个别牙错位等情况的患者。如果情况比较严重,可能仍然需要采用传统的矫正托槽,但可以使用3D打印树脂代替金属。

据资源库了解,美国的LightForce是一家致力于为正畸医生提供人工智能平台的公司,刚刚完成了8000万美元D轮融资。LightForce的做法是使用一种特殊的粘结剂,通过3D打印的牙套放置托盘将同样是打印而成的托槽固定在牙齿表面上,通过钢丝对牙齿进行加力,从而来达到牙齿矫正的目的。这种方法由于适用的患者更广,正在欧美等国家迅速扩张。

截至目前,隐形牙套作为二类医疗器械,受到国家相关法规的严格监管,尚未有企业获得认证。这也意味着,目前各家企业仍在同一起跑线上,像Formlabs、迅实(SprintRay)、普立生、黑格、铼赛等已经在口腔领域站稳脚跟的企业,仍然有继续在新技术竞争中取得成功的机会。

或许,目前所需的仅仅是一项认证。

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