3D列印

美國總統歐巴馬在2013年國情咨文曾提到，3D列印是美國未來領導全球生產與製造業的技術革新。由此看得出這項技術可說是受到了全球矚目，美日德中都在盡力開發中。而目前，台灣在這方面的發展正逐步到位，在牙科領域中也帶來不小的影響力。

3D列印學界稱為積層製造，是將設計好的虛擬資料切割成一層層的列印材料堆疊而成。根據製造方法、原理有所不同，廣泛的應用在工業、設計和醫療產業。3D列印的加法概念與CAD/CAM的減法概念剛好相反，前者是從無到有，而後者則是從一整個料塊切削成型的。相較之下，3D列印產出的廢料較少，而CAD/CAM的發展時間早，較為普遍。

3D列印有許多成型原理，由噴頭直接擠出材料的FDM，平推粉末材料層再噴灑黏著劑或以雷射熔融的3DP、DMLS、SLS、SLM，以光聚合液體材料的SLA、DLP、Polyjet。根據不同成型原理，在列印品質和材料上有所限制，例如熱固及光固樹脂，雷射燒結的金屬粉末，紙或塑膠薄膜……等等。牙科產品十分講究精密度，在細節表現上，光聚合類及雷射熔融類的列印機為最佳。

在牙科產業的應用中，目前最適合做為商品販售的就是矯正用的隱形矯正器，因為材料是光聚化樹脂，其數量又多，使用設計軟體搭配3D列印技術可以快速又精準地產出大量類似而有些微差異的成品。

另一種可列印的樹脂產品是數位模型，其組成包含主模、可取下的代型及模擬咬合器的上下顎組合機關。雖然數位模型比起傳統的石膏模型成本高出許多，但口內掃描機的數位檔案可以避免印模材因經驗差距或材料特性產生的誤差，也省去修整模型，鋸代，上咬合器等步驟。數位模型的精密度取決於列印的層厚及機器的穩定性。達爾文與台北科技大學產學合作生產的3D列印機採用精細的DLP技術，使用兩台投影機交疊，能達到最小層厚10微米，讓印出的模型表面平滑，精密度更勝市售列印機。我們以一組四顆氧化鋯牙橋來針對不同廠牌列印出的模型做測試，從結果照片中可看出，正中央達爾文印表機製作的模型在邊緣只印出少量的fit-check，代表假牙與模型之間非常密合。

在牙科數位化的製程中，數位模型是非常必要的存在。雖然從口掃機傳出的stl檔案可以在電腦中用虛擬模型直接設計牙冠，但CAD/CAM做出的牙冠若沒有模型，就無法try in確認margin、鬆緊度、與鄰牙接觸區的面積、在齒列中的排列位置、大小、長度、牙橋的穩定度等，而搭配燒瓷的case也無法接續製作，更不要談顏色上的細節例如特徵的位置、斑點的形狀等等。數位化工具雖然為技師工作帶來許多方便，但仍是無法完全取代手工的專業技術，要呈現出細緻又讓醫師好戴的成品，還是要花費一定精神和心力的。