3D打印与传统义齿基托材料机械性能的系统评价与Meta分析：临床应用的突破与挑战

为解决3D打印义齿基托机械性能的争议，研究人员通过系统评价和Meta分析比较了3D打印、CAD-CAM铣削和传统热聚合基托的弯曲强度(FS)、表面硬度(VHN)、断裂韧性(MPa·m1/2)和冲击强度(kJ/m2)。结果表明铣削基托性能最优，3D打印材料需优化树脂配方和打印参数。该研究为数字化义齿制造提供了循证依据，发表于《Scientific Reports》。

　　

随着计算机辅助设计与制造(CAD-CAM)技术的普及，义齿基托制作正经历从传统热聚合到数字化制造的变革。其中，减材制造的CAD-CAM铣削和增材制造的3D打印技术各具优势：铣削采用预聚合PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)块体，能获得高密度结构；而3D打印通过逐层光固化实现精准成型，材料利用率更高。然而，临床医生普遍担忧3D打印基托的机械性能是否足以承受长期咀嚼力。据统计，高达63%的传统义齿在使用前三年即发生断裂，这使得材料力学性能成为决定修复体寿命的关键因素。

为解答这一临床难题，埃及坦塔大学牙科学院修复科的研究团队联合多家机构，在《Scientific Reports》发表了首项系统评价与Meta分析。研究团队检索了截至2025年3月的PubMed等四大数据库，纳入38项体外研究共562个弯曲强度样本和231个硬度样本。通过Joanna Briggs Institute(JBI)质量评估和RevMan 5.4软件分析，首次全面比较了三种制造技术的机械性能差异。

研究采用三大关键技术方法：(1)PRISMA指南规范文献筛选流程；(2)标准化数据提取表记录材料品牌、打印参数(如层厚50-100μm、构建角度0°-90°)和后固化方案；(3)亚组分析探讨打印方向对机械性能的影响。样本来源涵盖沙特阿拉伯、埃及、美国等多国实验室的PMMA树脂试样。

主要结果

弯曲强度(FS)：铣削基托表现最优(120-146 MPa)，显著高于3D打印组(MD=-1.11 MPa, p<0.001)。水平打印(0°)试样的FS比垂直打印(90°)高15%，但3D打印材料间差异显著(28-128 MPa)。

表面硬度：铣削组维氏硬度(VHN)达30以上，3D打印材料如NextDent仅15.2±0.15 VHN。后固化时间延长至60分钟可使硬度提升20%。

断裂韧性：铣削试样达4.16±0.06 MPa·m^1/2，是3D打印组(1.30±0.06 MPa·m^1/2)的3倍。热循环使3D打印材料韧性降低40%。

冲击强度：铣削基托抗冲击能力(6.32±0.50 kJ/m²)最强，3D打印材料最低(2.44±0.31 kJ/m²)。

这项研究揭示了机械性能差异的深层机制：铣削PMMA通过高压聚合获得高度交联结构，而3D打印材料的层间缺陷和残余单体(MD=-11.93 MPa)成为性能短板。值得注意的是，部分新型树脂如Temp Print复合材料的FS可达123.8 MPa，显示材料改良的潜力。

该研究的临床意义在于：①确立铣削技术作为长期义齿的金标准；②为3D打印参数优化提供方向，建议采用0°打印配合延长后固化；③揭示热循环对3D打印材料的加速老化效应，提示临床需谨慎选择适应症。未来研究需聚焦纳米增强树脂开发和标准化测试协议，以推动数字化义齿的广泛应用。正如通讯作者Dina Abozaidi强调："虽然3D打印在定制化方面优势显著，但其机械性能仍需跨越关键阈值才能成为主流选择。"