全球牙科3D打印市場到2026年預計高達86億美元
時間：2022-10-12 10:30 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
導讀：根據FDI世界牙科組織的數據，2019 年全球估計有23億人患有蛀牙（齲齒）。其中，兒童人數超過5.3億。這些數字清楚地表明，世界大量人口普遍存在牙齒問題，為了解決這個問題，世界各地都需要強大的牙科護理基礎設施，增加服務速度，改善牙科問題。
為了實現有效和快速的牙科護理解決方案的目標，牙科3D打印逐漸進入人們的視野當中。3D打印牙齒在速度、準確性、排他性和成本等方面都極具優勢。現在，患者可以得到與自身完美契合的牙齒，方便快捷的同時成本比以前低
80%，由此可見，3D打印在牙科領域有巨大的發展前景。
3D打印機首次出現在1980年代，并逐漸經過了多次改造，現在已經進入了多個行業，牙科就是其中之一。3D打印機已經徹底改變了牙科診治的工作方式，這項技術正在飛速發展。據估計，全球牙科3D打印市場預計將從 2020 年的 19 億美元增長到 2026 年的 86 億美元，復合年增長率超過 29.2%。
△牙科3D打印預測
為了更好的了解牙科3D打印，南極熊將比較傳統牙齒治療方式和現在牙齒治療方式的不同：
1.牙齒模型
●傳統方式：過去，牙齒印模是通過讓患者咬一種叫做藻酸鹽的橡膠狀物質來進行的，醫生在患者的嘴巴上制作一個陰模，然后在陰模中填滿石膏狀物質，并創建了患者牙齒的陽模。這種方式十分繁瑣并且困難：首先，模具無法捕捉到口腔的微小細節，如果模具出現錯誤，則需要重復該過程，給正畸醫生和患者帶來不便。其次，整個過程會花費了很多時間。
●3D打印: 3D打印能夠幫助正畸醫生和患者避免上述問題。口腔內窺掃描器可以用于實時創建患者口腔的3D圖像，模型精度十分高，從而節省了患者和正畸醫生的時間、精力和金錢。最后，利用得到的圖像進行打印，包括牙齒、牙冠和牙橋等。
2.牙齒制造
●傳統方式:傳統的牙齒制造方式以注塑和減材制造為主。注塑成型用于批量生產相同尺寸的產品，例如牙科設備和傳感器，但對于單件定制的牙齒制造沒有優勢。減材制造是通過切割固體材料塊獲得零件，這個過程會導致大量的浪費。
●3D 打印: 3D 打印已經能夠解決上述兩種方法引起的問題。它不僅在大量生產物體方面非常有效，而且可以制造獨一無二的牙科產品。由于它是一種增材制造工藝（通過在另一層之上添加一層來制造），因此無需擔心任何浪費。
牙科3D打印的好處
牙醫使用3D打印可以創建正畸模型、打印手術工具、生產修復性牙科植入物（如牙冠、牙橋、假牙等），在完成這些任務時，3D 打印具有很多的優勢：
●節省時間資源：3D打印可以在幾分鐘內以極高的精度獲得口內模型。該圖像或模型以電子方式發送到實驗室，技術人員可以立即開始工作。這條流程鏈節省了大量時間。
●降低患者和牙醫的成本：3D 打印將間接成本降低了 80%。
●準確的服務：3D打印機器在工作時是高精度運行的，其制作的模型是非常準確的。
●技術的連接性和互操作性：有關 3D 打印及其打印機的數據可以存儲在云網絡中，以便隨時訪問。人工智能和機器學習將為牙科3D打印的發展奠定基礎。主要市場參與者現在已經逐步進行探索了。例如，2022 年 3 月，Dentsply Sirona宣布與 Google 建立合作伙伴關系，旨在將云存儲和 AI（人工智能）帶入牙科數字化中。
●產品范圍逐步擴大：隨著 3D 打印的不斷發展和制造商對機器的創新，目前開發的打印機能夠和多種樹脂材料進行兼容。例如在2022年9月，中國制造商 Rayshape 宣布推出其新型打印機 EDGE E1，該打印機將能夠創建矯正器、研究模型、假牙、夾板和其他牙科應用，最大打印量為 192 × 120 × 190 mm，打印速度高達 40 mm/h。
隨著不同類型的高效技術被納入牙科 3D 打印，相信上述優勢會更加突出！
牙科3D打印技術
●立體光刻 (SLA)
△立體光刻
SLA 是世界上第一個 3D 打印技術，發明于 1980 年代。它使用計算機引導激光束，由 CAD/CAM 軟件預先編程，通過光聚合過程將液態樹脂固化成硬化塑料。 可用于正畸矯正器、手術導板、夾板、咬合防護裝置、全口義齒以及臨時和永久牙冠。
●選擇性激光燒結 (SLS)
△選擇性激光燒結
SLS 打印機使用高功率激光器和聚合物粉末，這種聚合物粉末在打印過程中能夠支撐部件。 SLS是牙科行業最常見的3D打印技術，覆蓋了牙科3D打印市場的最大比例。 例如，2022 年，3D Systems 推出了新的 SLS 380 打印機，該打印機使用新型算法管理八個單獨校準的加熱器，以控制構建室溫度。
●熔融沉積(FDM)
△熔融沉積
FDM，熔絲制造打印機，通過將熱塑性塑料熔化并擠出到噴嘴進行打印，然后將其逐層沉積以在構建區域形成物體。
●Polyjet/Multijet 打印 (PJP/MJP)
△Polyjet
PJP 通過噴射數千個光敏聚合物液滴，然后使用紫外光將其硬化來構建部件。Polyjet打印是該領域的新技術，并且由于具有多種優勢而受到廣泛關注。
牙科3D打印面臨的挑戰
●初始成本高：牙科3D打印機成本高昂，是一筆巨大的投資。然而，對于從業者來說，成本收益是巨大的，市場參與者現在正在大力投資推出價格略低的產品，這將使越來越多的人愿意購買打印機。 例如，2021 年 9 月，Tupel 3D 發起了一項針對高質量、低價位 3D 牙科掃描儀的 Kickstarter 活動。
●更高的生物相容性和可接受度：氣候變化締約方第 26 次會議 (COP26) 于 2021 年 10 月在格拉斯哥召開，重申了《巴黎協定》設定的將全球溫度限制在遠低于 2°C 以下的目標工業水平，這對所有行業都有影響。可持續發展是世界之道。同樣，生物相容性已成為牙科 3D 打印中使用的樹脂和物質的主要要求。
●缺乏熟練的從業者：新技術在被人們采用之前總是需要時間。同樣，由于擁有使用 3D 打印機的專業知識的熟練從業者人數較少，因此也存在需要克服的挑戰。為了解決這一問題，多家公司成功開展了技能培訓活動，并在這一領域產生積極影響。
展望未來
在市場參與者的巨額投資和未來幾年不斷出現的技術創新的基礎上，牙科 3D 打印將繼續增長。然而，其增長趨勢將受到發展的影響，例如對采用生物相容性和可持續物質的需求日益增長，以及人工智能、云網絡和機器學習與技術等的結合。
除此之外，應用程序和軟件形式的技術可訪問性的增強將反過來提高從業者使用3D打印機的能力。例如，2022 年 3 月，3D 打印公司 Formlabs 與 Medit 合作，加強3D打印的可訪問性。
這些發展證明，所需的特定于消費者的牙科植入物現在可以實現在幾分鐘內打印出來，但如何以更加經濟高效的方式制造還有很長的路要走。
3D打印機首次出現在1980年代，并逐漸經過了多次改造，現在已經進入了多個行業，牙科就是其中之一。3D打印機已經徹底改變了牙科診治的工作方式，這項技術正在飛速發展。據估計，全球牙科3D打印市場預計將從 2020 年的 19 億美元增長到 2026 年的 86 億美元，復合年增長率超過 29.2%。
△牙科3D打印預測
為了更好的了解牙科3D打印，南極熊將比較傳統牙齒治療方式和現在牙齒治療方式的不同：
1.牙齒模型
●傳統方式：過去，牙齒印模是通過讓患者咬一種叫做藻酸鹽的橡膠狀物質來進行的，醫生在患者的嘴巴上制作一個陰模，然后在陰模中填滿石膏狀物質，并創建了患者牙齒的陽模。這種方式十分繁瑣并且困難：首先，模具無法捕捉到口腔的微小細節，如果模具出現錯誤，則需要重復該過程，給正畸醫生和患者帶來不便。其次，整個過程會花費了很多時間。
●3D打印: 3D打印能夠幫助正畸醫生和患者避免上述問題。口腔內窺掃描器可以用于實時創建患者口腔的3D圖像，模型精度十分高，從而節省了患者和正畸醫生的時間、精力和金錢。最后，利用得到的圖像進行打印，包括牙齒、牙冠和牙橋等。
2.牙齒制造
●傳統方式:傳統的牙齒制造方式以注塑和減材制造為主。注塑成型用于批量生產相同尺寸的產品，例如牙科設備和傳感器，但對于單件定制的牙齒制造沒有優勢。減材制造是通過切割固體材料塊獲得零件，這個過程會導致大量的浪費。
●3D 打印: 3D 打印已經能夠解決上述兩種方法引起的問題。它不僅在大量生產物體方面非常有效，而且可以制造獨一無二的牙科產品。由于它是一種增材制造工藝（通過在另一層之上添加一層來制造），因此無需擔心任何浪費。
牙科3D打印的好處
牙醫使用3D打印可以創建正畸模型、打印手術工具、生產修復性牙科植入物（如牙冠、牙橋、假牙等），在完成這些任務時，3D 打印具有很多的優勢：
●節省時間資源：3D打印可以在幾分鐘內以極高的精度獲得口內模型。該圖像或模型以電子方式發送到實驗室，技術人員可以立即開始工作。這條流程鏈節省了大量時間。
●降低患者和牙醫的成本：3D 打印將間接成本降低了 80%。
●準確的服務：3D打印機器在工作時是高精度運行的，其制作的模型是非常準確的。
●技術的連接性和互操作性：有關 3D 打印及其打印機的數據可以存儲在云網絡中，以便隨時訪問。人工智能和機器學習將為牙科3D打印的發展奠定基礎。主要市場參與者現在已經逐步進行探索了。例如，2022 年 3 月，Dentsply Sirona宣布與 Google 建立合作伙伴關系，旨在將云存儲和 AI（人工智能）帶入牙科數字化中。
●產品范圍逐步擴大：隨著 3D 打印的不斷發展和制造商對機器的創新，目前開發的打印機能夠和多種樹脂材料進行兼容。例如在2022年9月，中國制造商 Rayshape 宣布推出其新型打印機 EDGE E1，該打印機將能夠創建矯正器、研究模型、假牙、夾板和其他牙科應用，最大打印量為 192 × 120 × 190 mm，打印速度高達 40 mm/h。
隨著不同類型的高效技術被納入牙科 3D 打印，相信上述優勢會更加突出！
牙科3D打印技術
●立體光刻 (SLA)
△立體光刻
SLA 是世界上第一個 3D 打印技術，發明于 1980 年代。它使用計算機引導激光束，由 CAD/CAM 軟件預先編程，通過光聚合過程將液態樹脂固化成硬化塑料。 可用于正畸矯正器、手術導板、夾板、咬合防護裝置、全口義齒以及臨時和永久牙冠。
●選擇性激光燒結 (SLS)
△選擇性激光燒結
SLS 打印機使用高功率激光器和聚合物粉末，這種聚合物粉末在打印過程中能夠支撐部件。 SLS是牙科行業最常見的3D打印技術，覆蓋了牙科3D打印市場的最大比例。 例如，2022 年，3D Systems 推出了新的 SLS 380 打印機，該打印機使用新型算法管理八個單獨校準的加熱器，以控制構建室溫度。
●熔融沉積(FDM)
△熔融沉積
FDM，熔絲制造打印機，通過將熱塑性塑料熔化并擠出到噴嘴進行打印，然后將其逐層沉積以在構建區域形成物體。
●Polyjet/Multijet 打印 (PJP/MJP)
△Polyjet
PJP 通過噴射數千個光敏聚合物液滴，然后使用紫外光將其硬化來構建部件。Polyjet打印是該領域的新技術，并且由于具有多種優勢而受到廣泛關注。
牙科3D打印面臨的挑戰
●初始成本高：牙科3D打印機成本高昂，是一筆巨大的投資。然而，對于從業者來說，成本收益是巨大的，市場參與者現在正在大力投資推出價格略低的產品，這將使越來越多的人愿意購買打印機。 例如，2021 年 9 月，Tupel 3D 發起了一項針對高質量、低價位 3D 牙科掃描儀的 Kickstarter 活動。
●更高的生物相容性和可接受度：氣候變化締約方第 26 次會議 (COP26) 于 2021 年 10 月在格拉斯哥召開，重申了《巴黎協定》設定的將全球溫度限制在遠低于 2°C 以下的目標工業水平，這對所有行業都有影響。可持續發展是世界之道。同樣，生物相容性已成為牙科 3D 打印中使用的樹脂和物質的主要要求。
●缺乏熟練的從業者：新技術在被人們采用之前總是需要時間。同樣，由于擁有使用 3D 打印機的專業知識的熟練從業者人數較少，因此也存在需要克服的挑戰。為了解決這一問題，多家公司成功開展了技能培訓活動，并在這一領域產生積極影響。
展望未來
在市場參與者的巨額投資和未來幾年不斷出現的技術創新的基礎上，牙科 3D 打印將繼續增長。然而，其增長趨勢將受到發展的影響，例如對采用生物相容性和可持續物質的需求日益增長，以及人工智能、云網絡和機器學習與技術等的結合。
除此之外，應用程序和軟件形式的技術可訪問性的增強將反過來提高從業者使用3D打印機的能力。例如，2022 年 3 月，3D 打印公司 Formlabs 與 Medit 合作，加強3D打印的可訪問性。
這些發展證明，所需的特定于消費者的牙科植入物現在可以實現在幾分鐘內打印出來，但如何以更加經濟高效的方式制造還有很長的路要走。
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