3D打印牙科手术导板材料的放射学检测局限性：CBCT与CT评估及其临床意义

《BMC Oral Health》：Limited radiographic detectability of novel 3D printed materials used in dental surgery

随着数字化牙科手术导板的广泛应用，其术中断裂残留风险日益凸显。本研究针对15种现代3D打印牙科材料，通过CBCT（锥形束计算机断层扫描）可视性评估和CT（计算机断层扫描）亨氏单位（HU）测量，发现多数新型材料放射密度（68.94-130.47 HU）与软组织相近，在肌肉和脂肪组织中难以检测，而传统材料（如Luxatemp?达3243.96 HU）显影清晰。该结果警示当前影像技术对新型材料碎片检测存在盲区，为材料改性提供了关键依据。

　　

当牙科手术导板在手术中意外断裂，碎片可能隐匿于创口深处——这项发表于《BMC Oral Health》的研究揭示了令人担忧的现实：现代3D打印牙科材料在常规影像检查中几乎"隐形"。随着数字化 workflows（工作流程）全面渗透牙科领域，基于CAD/CAM（计算机辅助设计/制造）技术制作的手术导板虽能实现精准微创治疗，但其断裂残留风险与检测困境形成尖锐矛盾。Christian Niederau团队通过系统评估15种主流材料的放射学特性，为患者安全敲响警钟。

研究人员采用猪腿肌肉与皮下脂肪组织模拟人体环境，分别置入标准圆柱体（30mm）和碎片（10×1×1mm）样本。通过CBCT（VATECH PaX-Zenith3D设备，体素尺寸0.2mm）进行三维可视性评估，并由6名颌面外科医生采用五级评分（"--"至"++"）进行盲法判读。同步使用320层CT（Canon Aquilion One）测量材料亨氏单位，建立定量比对基准。

材料显影性能呈现两极分化

传统临时修复材料Luxatemp?（3243.96±69.03 HU）和硅胶Futar D?（1031.18±12.97 HU）在CBCT中显影清晰，而所有新型3D打印材料（包括Formlabs系列树脂、MED610、PEEK等）HU值（68.94-130.47 HU）与肌肉组织高度重叠。其中聚酰胺材料（68.94±5.32 HU）甚至低于脂肪组织，导致其碎片在肌肉中完全不可见。

尺寸效应加剧检测难度

图示可见，聚酰胺碎片（图2a红箭）在脂肪组织中仅呈微弱阴影，而硅胶材料（图2b）在任何组织中均显影鲜明。统计显示30mm圆柱体的检测一致性（Fleiss‘ κ=0.899）显著高于小碎片（κ=0.819），证实微小残留物的识别更具主观性。

放射密度谱揭示本质缺陷

CT密度分析（图3）显示现代材料HU值与人体组织高度重叠，而传统材料形成显著峰值。这种特性差异源于材料成分：新型树脂缺乏高原子序数元素（如锶、钡），而传统材料常添加放射显影剂。

研究结论指出，当前CT/CBCT技术无法可靠检测现代3D打印材料的软组织残留。这既涉及患者安全风险（未被发现的碎片可能引发炎症或组织反应），也存在医疗法律隐患。作者建议通过添加三苯基铋（TPB）或硫酸钡等显影成分改进材料配方，同时呼吁制造商在材料安全数据表中明确放射特性。该研究为数字化牙科材料的安全性评估树立新标准，推动行业建立放射可视性规范体系。