3D打印正畸矫治器清洁方案对其物理与美学特性的影响研究

针对3D打印矫治器因材料特性差异导致传统清洁方案适配性不足的问题，克罗地亚萨格勒布大学团队通过表面粗糙度(Sa/Ra)、硬度(△H)及吸水率(△Wt)等指标评估机械/化学清洁效果，发现含牙膏刷牙组粗糙度增幅达37.45 nm，Corega浸泡则引发材料降解。该研究为3D打印矫治器定制化清洁提供实验依据。

　　

透明矫治器的普及正悄然改变着现代正畸治疗的面貌，但鲜少有人关注这些每天与口腔亲密接触的装置该如何正确清洁。传统热压成型矫治器的清洁方案被广泛研究，而随着3D打印技术革新，直接光处理(DLP)制造的聚氨酯(PU)基矫治器因其高精度和低成本优势逐渐崭露头角。然而，材料结构的根本差异使得临床医生和患者面临新的困境——沿用传统清洁方法是否会影响3D打印矫治器的性能？表面相似性现象(surface similarity phenomenon)驱使人们将热压成型矫治器的护理习惯直接迁移到3D打印产品上，这种潜在风险激发了克罗地亚萨格勒布大学牙医学院Luka Simunovic团队的研究兴趣。

为解答这一关键问题，研究团队在《Scientific Reports》发表的研究中系统评估了三种清洁方案对DLP打印矫治器的影响。他们采用标准化的矩形试样(10×40×1 mm和40×40×1 mm)，通过数字光处理技术配合Clear A树脂打印，并严格遵循后处理流程。研究创新性地结合原子力显微镜(AFM)与接触式轮廓仪双重检测表面形貌，运用球压痕法测试硬度变化，借助CIEDE2000(△E₀₀)色差公式量化美学改变，并通过14天动态监测揭示材料吸水特性。

在表面粗糙度方面，AFM三维形貌分析显示：含牙膏刷牙组△Sa值激增37.45 nm，纯刷牙组增加10.55 nm，而Corega浸泡组反而降低4.86 nm。轮廓仪二维数据(△Ra)同样证实机械清洁的负面影响，其中牙膏组与纯刷牙组较Corega组差异显著(p<0.05)。硬度测试出现有趣分化：刷牙使硬度提升1.18-1.82 N/mm²，Corega浸泡则导致2.46 N/mm²的软化。色差分析虽未发现总体△E₀₀差异，但"b"值(黄蓝轴)在机械清洁后显著降低，提示光学特性改变。最值得关注的是吸水实验：生理盐水组14天后吸水率稳定于8.47%，而Corega组在第8天达峰值后出现材料降解，吸水率回落至5.43%。

这些发现颠覆了传统认知——看似温和的Corega碱性溶液竟会引发聚氨酯分子链断裂，而机械清洁虽不损伤材料本体，却会加速细菌黏附的粗糙表面形成。研究首次揭示3D打印矫治器的层状结构对清洁方式异常敏感，其多孔特性导致的水合膨胀(8.47%)远超热压成型产品。该成果不仅解释了临床常见的矫治器变色、变形现象，更警示直接套用传统清洁方案可能缩短矫治器使用寿命、影响力学表达。

这项研究的重要意义在于为新兴的3D打印正畸技术建立了首个清洁方案评估体系。通过量化不同清洁方式对材料特性的影响，既证实了表面相似性现象的认知偏差，也为临床指南制定提供了实验依据。未来研究可进一步探索复合清洁策略，或在树脂配方中添加疏水成分以提升耐久性。随着数字化正畸的快速发展，这项基础性工作将助力实现矫治器从"形态定制"到"全生命周期管理"的跨越。