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为探究后固化时间和设备对 3D 打印永久树脂性能影响,研究人员对两种树脂研究发现,延长后固化时间可提升性能,相关结论对优化材料应用意义重大。
在现代牙科领域,3D 打印技术正逐渐崭露头角,如同一位神奇的工匠,能够制作出精密且个性化的牙齿修复体。以往传统的 CAD - CAM 材料制作多采用减法制造,就像是从一块完整的材料中 “雕刻” 出所需的形状;而如今,加法制造,也就是 3D 打印技术,开始后来居上。它通过层层堆叠单体材料,不仅生产时间更短、材料浪费更少,还能创造出复杂的几何形状,无需依赖传统的铣削工具。
在 3D 打印的众多材料中,基于甲基丙烯酸酯的树脂被广泛应用,能够制作出与牙齿兼容且生物相容性良好的临时和永久牙冠、嵌体等。然而,材料虽好,其性能却受到诸多因素的制约。就好比精心调制的美食,烹饪的火候和时间会极大地影响最终的口感。3D 打印材料的性能也受打印方向、层厚以及后处理设置等因素影响,其中后固化时间和后固化设备尤为关键。
目前,市场上 3D 打印机、树脂和后固化设备种类繁多,在打印后的处理过程中,清洗溶液、清洗时间、后固化设备和紫外线(UV)照射时间等都可根据用户喜好调整。但问题也随之而来,不同的操作方式可能导致材料最终性能差异巨大,而制造商往往缺乏统一的标准指南,用户在选择时常常感到困惑。更重要的是,当前针对临时牙冠、模型树脂等的后固化研究较多,而对永久牙冠树脂的研究却相对匮乏。
为了填补这一空白,来自 Saremco Dental AG 和 Bego 的研究人员挺身而出 ,开展了一项极具价值的体外研究。他们聚焦于两种 3D 打印永久树脂 Crowntec(SCT)和 Varseosmile CrownPlus(VSP),深入探究后固化时间和后固化设备对其转化率(Degree of Conversion,DC)、显微硬度(Vickers Hardness Number,VHN)和染色敏感性(?E00)的影响。这项研究成果发表在《BMC Oral Health》期刊上。
在研究过程中,研究人员采用了多种先进技术方法。首先,运用开源数字软件设计并打印出特定规格的样本,随后使用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测定样本的转化率,通过维氏硬度计测量显微硬度,利用分光光度计在样本染色前后进行颜色测量,并依据 CIEDE2000 公式计算染色敏感性。最后,运用 SPSS 软件对数据进行严谨的统计分析。
研究结果令人眼前一亮。在转化率方面,后固化时间对两种树脂的转化率影响显著。随着后固化时间延长,转化率大幅提升,在 LC - 3DPrint Box 中后固化 30 分钟时,VSP 的转化率高达 74.6±3.8,达到最高值。而且,LC - 3DPrint Box 在各时间点都比 Phrozen Cure V2 提供更高的转化率,差异具有统计学意义(除 SCT - 5min 和 SCT - 30min 组外)。
显微硬度的变化趋势与转化率相似。后固化时间延长,显微硬度显著增加,LC - 3DPrint Box 在所有后固化时间点都能使材料获得更高的显微硬度。例如,在 LC - 3DPrint Box 中后固化 30 分钟时,VSP 的显微硬度为 29.1±0.8,SCT 为 28.27±0.99。
而在染色敏感性上,情况则相反。后固化时间越长,材料的染色敏感性越低。不过,即使在最长的后固化时间下,材料的染色敏感性仍高于临床可接受阈值(?EAT:1.8)。
综合研究结论和讨论部分,此次研究意义非凡。它清晰地表明,延长后固化时间能够显著提升材料的转化率和显微硬度,同时降低染色敏感性。后固化设备的功率也至关重要,高功率设备有助于提升材料的机械性能。但考虑到染色敏感性,还需根据材料特性定制后固化设备和时间的选择。此外,由于材料的变色问题超出临床可接受范围,未来在提高材料颜色稳定性方面的研究对修复体的长期成功使用至关重要。这项研究为 3D 打印永久树脂在牙科领域的合理应用提供了重要的理论依据和实践指导,照亮了未来研究的方向,有望推动牙科修复材料的进一步发展。