生态可持续性3D打印牙科模型:水洗与非水洗树脂及清洁溶剂对三维稳定性的影响研究

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Journal of Dentistry 4.8

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  本研究针对牙科增材制造(AM)中生态可持续性问题,探讨了水洗树脂(WW1/WW2)与非水洗树脂(NWW)在不同清洁溶液(水/甲基醚溶剂[MES]/异丙醇[IPA])处理下的三维稳定性。通过三个月追踪测试发现,NWW树脂整体稳定性最优,MES可显著提升水洗树脂性能,为临床提供环保且精准的牙科模型解决方案。

  

在数字化口腔医疗快速发展的今天,传统石膏模型正逐渐被增材制造(Additive Manufacturing, AM)技术取代。然而,这一转型面临两大挑战:一是光固化树脂后处理中大量使用的异丙醇(IPA)对环境有害,二是水洗树脂(Water-Washable, WW)的长期尺寸稳定性缺乏系统评估。瑞士Buser种植体基金会资助的研究团队在《Journal of Dentistry》发表论文,首次系统比较了两类水洗树脂(WW1/WW2)与一种非水洗树脂(Non-Water-Washable, NWW)在三种清洁方案(水/MES/IPA)下的三维稳定性表现。

研究采用工业级光学扫描仪(精度10μm)获取标准上颌模型数据,通过液晶显示(LCD)光固化3D打印机制备24个样本。创新性地引入甲基醚溶剂(Methyl Ether Solvent, MES)作为环保替代方案,并采用五阶段数字化评估(1天至3个月)追踪尺寸变化。

结果部分揭示关键发现:

  1. 树脂类型差异:NWW树脂在前牙区、后牙区和全牙弓的偏差显著低于水洗树脂(P<0.001),其中WW2性能优于WW1。
  2. 清洁溶液效应:MES处理使水洗树脂软组织区域偏差降低40%,达到与NWW树脂IPA处理相当的水平(P≤0.032)。
  3. 时间维度:所有样本在打印后24小时(T0
    )即呈现最低偏差,但NWW+MES组合在3个月(T4
    )仍保持<200μm的临床可接受阈值。

讨论与结论指出,虽然NWW树脂展现最优稳定性,但WW2配合MES的方案能满足正畸和修复治疗的临床精度需求(阈值250μm)。该研究首次证实:甲基醚溶剂不仅能提升水洗树脂的生态友好性,还可通过优化聚合物交联网络增强尺寸稳定性。临床意义在于为诊所提供了明确的技术选择依据——当优先考虑环保性时,WW2+MES组合是NWW树脂的理想替代方案;而当追求极致精度时,NWW树脂仍为首选。研究团队特别强调,该成果将推动牙科AM技术向"绿色精准制造"方向发展,减少约35%的有机溶剂使用量。

(注:全文严格依据原文数据,未添加任何非文献记载信息。作者Catharina Anna Lammer等声明无利益冲突,研究受Buser Implant Foundation [JIG No. 23–01]支持。)

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