選擇性雷射燒熔技術於活動義齒製程之應用

  

選擇性雷射燒熔技術於活動義齒製程之應用

陳永崇、張閔傑

        人隨著年齡增長，可能因口腔衛生疏於照顧而致齲齒或牙周病，最終導致缺牙問題。我國的社會人口中，高齡者的比率逐漸增加，已逐漸轉變成高齡化社會，局部缺牙的問題不僅造成高齡者飲食困難，更是整體社會健康的一大隱憂。至於先進國家如美國，據統計，其整體局部缺牙人口在未來十年將可能超過兩億人口。對比之下，可見台灣未來局部缺牙人口必定不減反增。臨床上，由於患者經費、生理、心理狀況等限制，以局部活動義齒（removable partial denture, RPD）來恢復口腔功能仍是不可或缺的治療方式之一。

        局部活動義齒的主結構為金屬支架，再結合樹脂基底及人工排牙。其支架的製程傳統為去蠟鑄造法，其中包含各項技工操作，如：緩壓與封凹、翻製耐火模、蠟型操作、合金之鑄造、完成拋光等，這些過程皆無法避免產生製作誤差1-4，使得產出的局部活動義齒支架難以精準密貼於牙齒及軟組織，後續可能導致牙周炎5, 6、齲齒7, 8等臨床併發症。

        為避免傳統製程的缺點，近年來，數位牙科（Digital dentistry）蓬勃發展，已在臨床上運用於不同層面，包括資料收集與整合、口內外掃描、診斷計畫擬定、數位設計、數位義齒輸出......等，而相關局部活動義齒的數位化製程也有助於臨床裝戴局部活動義齒時的精確性及穩定性，增進治療品質與治療效率。

        目前相關義齒支架輸出方式有：減材製造（Subtractive Manufacturing）及積層製造兩大類。在減材製造方面，包括切削蠟塊成型再進行去蠟鑄造或是直接切削高分子聚合物或是金屬料塊成型。然而，減材製造不甚適合應用於局部活動義齒支架，因為局部活動義齒支架之幾何外型太過複雜，切削鑽針難有合適的著力點，容易有鑽針尺寸及製程空間限制，此外，在較為精細的地方，切削過程中也較易變形或破裂，即使將切削出的蠟型先行放置於工作模型上修補後再鑄造，仍無法避免從工作模型上取下蠟型時的些微形變與鑄造變形誤差。再者，由於是減材製造，會耗費大量的材料及切削工具的耗損，將導致成本大幅提升9, 10。

        積層製造則較不受製程空間限制及物件複雜度的影響、亦不若減材製造切削時容易發生破裂及刀具損耗造成製造不精確的情形、而且可以同時製造多個成品、相對成本低等優勢，因此是製作局部活動義齒支架十分合適的方式。實際執行面可以SLA（Stereolithography Apparatus）法積層製造出可鑄造環氧樹脂再鑄造成局部活動義齒支架，或是以SLM（selective laser melting）法直接積層製造出局部活動義齒支架。由於可鑄造環氧樹脂的強度仍不足，加上後續仍須經過包埋鑄造的過程，造成一定程度的鑄造收縮變形，使得SLA法仍有其限制。

        SLM法積層製造直接列印出局部活動義齒支架之製程，改善了上述SLA法的缺點，文獻亦建議以SLM法製作局部活動義齒支架是相對經濟的選擇11。近年的文獻研究報告亦顯示，SLM與SLA輸出可鑄造環氧樹脂樣本再鑄造成局部活動義齒支架的製程相比，以SLM法製作之局部活動義齒支架有較佳的精密度與患者滿意度12-17。是一發展漸趨成熟且值得關注的重要技術。與傳統RPD的成本相比，在電腦輔助製作技術普及後，使用SLM的整體治療成本降低了約25%18， 儘管SLM設備的初始成本很高，但隨著相關軟硬體的發展顯著減少了設計及製造的時間，並允許同時間大量製造局部活動義齒支架以提高效益進而降低成本。

        

        

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作者資訊

陳永崇

成功大學醫學院牙醫學系 副教授

張閔傑

成大醫院口腔醫學部 兼任主治醫師