研發技術團隊
一段式3D列印種植牙設計
1比1仿真列印天然牙
產品外形實貌
3D列印種植牙力學分析
近年來，種植牙技術憑藉其獨特的優勢，成為牙齒修復技術當中的新秀，廣受關注。但種植牙修復價格昂貴、周期長、受頜骨形態限制較大，且牙種植體依賴國外進口。現在，新一代的3D列印種植牙技術就要來了——記者從北京大學口腔醫院了解到，在科技部公布的首批「十三五」國家重點研發計劃獲批項目中，北京大學口腔醫院唐志輝教授牽頭的「增材製造和雷射製造」重點專項項目「增材製造個性化牙種植體與頜面骨、顳下頜關節修復體的關鍵技術研發」位列其中，這也是「增材製造和雷射製造」重點專項內獲批的唯一口腔醫學研究項目。這項技術聽起來是不是很難懂？簡單來說，就是3D列印牙齒。目前，該項目已經完成動物實驗，今年年底前將進入到臨床試驗。
牙齒缺失會影響面部形態
日常生活中，總有人因為各種原因缺失牙齒。有的人是因為齲齒治療不及時，不得不拔牙；有的人是因為嚴重的牙周疾病，導致牙齒脫落；還有人因為外傷等原因，導致牙齒缺失。少了一顆牙，貌似也不影響生活，是不是就不用管它？唐志輝教授說，一旦牙齒缺失，就要及時補上。牙齒不僅僅具有美觀的功能，更重要的是具有咀嚼食物、輔助發音和維持面容形態的功能。牙齒缺失之後，容易發生咀嚼困難、食物嵌塞，缺失牙齒鄰近的牙齒會傾斜，缺失牙齒對頜牙會逐漸伸長，前牙缺失會導致發音不準、面部形態發生變化。等到全口牙喪失後，咀嚼十分困難，面容明顯蒼老。「簡單來說，不論失牙多少，都要及時進行義齒修復。」
今年42歲的王先生，在30歲出頭的年紀就開始掉牙。到了去年，最後一顆牙棄他而去。因為缺少牙齒，王先生成了「癟嘴」先生，說話漏風，從來不敢開口大笑。明明40多歲，卻經常有孩子稱呼他為爺爺。由於牙齒一直在不斷地脫落，王先生安裝了活動義齒。活動義齒的「機動靈活」，使王先生在打哈欠、咳嗽時，經常會將假牙噴出來，每次他在同事面前「滿地找牙」時都特別不好意思。假牙不給力，還不僅僅是面子上不好看：這些年來，王先生幾乎天天吃流食或者半流食，菜湯泡米飯、饅頭蘸菜湯……十多年來，王先生沒有吃過蘋果，沒吃過肉，更不要提花生米等堅果，那些都是王先生心中的痛。唐志輝教授說，王先生是典型的侵襲性牙周炎造成的牙齒全部脫落，而且發病年齡較早。這和他的體質、家族遺傳都有關係，他的母親、姐姐掉牙都比較早，但最主要的還是他的口腔衛生沒有做好。在唐志輝教授所在的北京大學口腔醫院第二門診部，王先生接受了全口種植牙手術，植入了12個牙樁後即刻在牙樁上安裝了固定假牙，王先生當天就用種植牙啃上了蘋果。
修復牙齒的辦法很多。簡單來說，主要有活動修復和固定修復兩種。活動修復相對來說價格比較低，對牙齒損傷小，但日常使用不方便，進食後需要清洗，而且容易鬆動不穩。固定修復患者感覺比較省心、好用，主要包括固定橋、種植義齒等修複方式，具體選擇哪種修複方法，要根據患者的口腔條件以及患者的主觀要求而定。
牙種植體靠進口阻礙推廣
唐志輝教授說，最近幾年來，很多缺失牙齒的患者都優先考慮接受種植牙手術。與其他的修複方式相比，種植牙在外形上、功能上和感覺上更近似於天然牙。傳統的修複方式中，義齒沒有牙根，需要固定在其他的牙齒上，這就磨損其他健康的真牙。種植牙是將一根金屬釘通過微創手術種植到牙槽骨中，具有獨立的人工牙根，不需要磨損相鄰的真牙，可以最大程度地保護不可再生的真牙。從功能上來看，種植牙可以最大限度地恢復咀嚼功能，優於傳統活動假牙，同時還可以有效防止牙齒缺失後牙槽骨繼續萎縮。當然，人工種植牙修復也有一定適應範圍，需要專業醫師為患者進行口腔檢查，通過全口CBCT和血液常規檢查後，才可確定是否適合手術。患有出血性疾病、高血壓、心臟病、糖尿病、骨質疏鬆症、精神病、內分泌疾病或接受頭頸部放射治療的患者，就不能做種植手術，需要等到患者病情穩定後，才能接受種植牙手術。
種植牙技術雖然聽起來很美，但目前在我國的使用狀況卻不夠普遍。統計數據顯示，2016年全球牙種植體使用量約為1800萬顆，而我國僅佔80萬顆，比例不足5%。業內人士分析說，其中的重要原因是，種植技術複雜，牙種植體市場長期被國外產品壟斷，價格高昂。現在一顆種植牙的手術費、種植體費用以及牙冠費用全部加起來價格約為1.6萬元左右。其中，種植體的價格佔比最高，我國目前所用的種植體中，90%以上來自進口。
3D列印讓訂製牙齒成為現實
很多種過牙的患者知道，拔牙之後需要等上兩三個月，等到牙槽骨完全長好才能種牙。種牙時，還要將長好的牙槽骨再鑽開，目前種植牙多採用錐柱狀種植體，種植醫生需要經過一系列複雜的治療流程，包括預備植牙孔、植入種植牙、埋入式癒合、二期手術、牙冠製作及戴入等步驟，治療周期大約需要6到8個月，醫生操作時間大約為8小時；伴有牙槽骨嚴重不足等情況複雜的患者，所需要的治療時間和費用還會進一步增加。
能不能讓患者在拔牙的同時，利用原本的拔牙窩直接種牙呢？看似簡單，但由於目前種植體也就是患者所說的人工牙根，都是統一標準件型號，尺寸相對固定，很難與患者的拔牙窩完全吻合，常需要配合植入骨粉和膠原膜。唐志輝教授介紹說，隨著3D列印個性化牙種植體的研發，採用新的3D列印製造技術，患者在拔牙後種植牙前，在醫院的口腔門診拍攝CBCT，然後將3D數據同步傳送到3D列印牙的實驗室，3D列印設備就會列印出與原來的牙齒一樣的牙冠和牙根。由於這顆牙齒與原來的牙齒一樣，因此，患者在種牙時既不需要額外植骨，也不需要再給牙槽骨打洞，製備植牙孔。患者感覺拔掉了一顆舊牙，同步「長」出了一顆新牙。對於患者來說，不僅創傷小、修復時間短，而且費用也將大大降低，種一顆私人訂製的「3D列印牙」費用預計在萬元以內。
唐志輝教授帶領的團隊目前已經完成了動物實驗階段。植入3D列印牙齒的動物狀況良好，沒有嚴重不良反應。按照計劃，今年年底左右，該項目將進入醫療機構的臨床試驗階段。進入臨床試驗後，這一技術首先在小範圍內試用，此後再進行批量生產和應用。唐志輝教授說，同樣是種植牙手術，傳統種牙技術相對複雜，需要牙醫掌握精密的技術，並積累較豐富經驗，技術的門檻較高。3D列印牙技術一旦廣泛應用後，由於3D列印牙是在拔牙後即刻種植，不需要用骨材料填補骨與植入體之間的空隙，普通牙醫經過簡單培訓就能掌握這項技術，將有更多基層患者能夠受益。
記者了解到，3D列印技術目前已經在醫療上廣泛開展臨床試驗。而且，已經成功研發出3D列印椎關節、膝關節、髖關節等產品。在不遠的將來，將有更多的患者能夠用上私人訂製的牙齒、關節等「部件」，人體「零部件」的維護保養將變得更加個性化。
本報記者賈曉宏 文並圖 J146