牙齒的案例
4D打印形狀記憶牙齒矯正器來了，1副4D牙套=10副3D牙套
導讀：對于想矯正牙齒的年輕人或者學生，越來越多的人會為了美觀而選擇隱形矯正器（透明牙套），牙科診所一般會為客戶量身定做幾十副牙套，每1-2個星期戴一副，逐漸調整牙齒角度和位置，最終實現牙齒矯正。但是，因為要戴幾十副牙套，不免有些麻煩和浪費。那么有沒有更好的技術方案呢？
2022年2月11日，南極熊獲悉，來自德國、埃及和阿聯酋的研究人員開發了一種新型的4D打印透明牙齒矯正器，與目前市場上的矯正器不同，它是由形狀記憶聚合物制成的，具有"4D "形狀記憶功能。
據了解，他們開發的正畸裝置使用Kline Europe的透明ClearX樹脂，采用DLP工藝3D打印而成，一旦戴到用戶的嘴里就會變軟，能夠適應、抓緊和重新定位錯位的牙齒。到目前為止，這種矯正器不僅具有生物相容性，而且證明能夠隨著時間的推移可預測地改變特性，有可能成為當前透明牙套的理想替代品。
△研究人員認為，他們的牙齒矯正器可以大大降低矯正器生產的相關成本，圖片來自Prodways
4D牙齒矯正器的好處
當前的矯正器由不同類型的聚合物制成，例如聚乙烯材料、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚酯和聚氨酯。這種矯正器的工作原理是，通過編程設計牙齒的位置與實際牙齒位置之間的偏差，來控制牙齒移動。在市場上大多數流行的矯正器系統中，每個矯正器只能使牙齒移動 0.2 到 0.3 毫米，或每次旋轉1°至3°，每個矯正器要佩戴大約 14 天，然后更換下一副矯正器。因此，牙齒的矯正周期很長，而且成本很高，一般需要幾萬元。
△視頻：當前商業化隱形牙套矯正牙齒的過程
新矯正器材料的引入引起了研究人員的關注。形狀記憶聚合物 (SMP) 是最近引入牙科領域的新型材料之一，特別是用于正畸應用。它們為醫療材料的應用提供了巨大的潛力。
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以前我們矯正牙齒只是覺得牙齒不齊影響美觀，其實錯頜畸形給患者帶來的負面影響遠不止不美觀這么簡單。
影響口腔功能：
口腔承擔著咀嚼、發音等功能，錯頜畸形會影響這些功能的發揮，比如影響牙齒的咬合關系，使得牙齒的咀嚼效率不高，對食物的磨碎作用大大降低；有些患者牙齒咬不上，影響發音，說話等。
影響上下頜骨的發育：
由于牙齒的影響，使得上下何頜骨發育異常，導致凸面型或者凹面性等，會影響患者的容貌外觀以及心理健康。
4. 正畸需要多長時間？
戴上牙套后，一般4-8周復診一次，如果不拔牙，一般矯治療程1-2年左右，如果拔牙，療程一般是2-3年左右。矯正完成后，一般需戴用保持器2年左右，有些比較嚴重的錯頜畸形需要更長時間的保持。
5. 聽說現在矯正器的花樣多了？
固定托槽：
其實現在最常用的還是我們印象中的“固定托槽”。固定托槽分為金屬托槽和陶瓷托槽，金屬托槽不論是固定在牙齒上的托片還是結扎絲都是金屬的。陶瓷托槽在牙齒的托片是由陶瓷構成，與牙齒顏色相近，更加透明美觀。
左：金屬托槽 右：陶瓷托槽
自鎖托槽：
固定托槽的鎖閉都是由醫生操作完成，自鎖托槽比固定托槽多了一個閉鎖裝置，可以將正畸鋼絲閉鎖在托槽槽溝內，免除了結扎鋼絲或橡皮圈對正畸鋼絲的捆綁，可以大大降低鋼絲與托槽間的摩擦，延長復診間隔，也可以使患者的不適感減輕很多。
舌側托槽：
是將托槽粘接在牙齒的舌側面，可以達到很好的隱蔽效果。舌側矯治技術對醫生要求高，操作復雜，是正畸領域最高端的矯治技術。
無托槽隱形矯治：
通過計算機模擬矯治過程，用彈性透明高分子材料為每一個過程制作一副矯治器，患者按順序戴用這一系列矯治器，從而達到矯治牙齒的目的。但這種方法適應癥較為嚴格，要咨詢主治醫生。
6. 小時候矯正牙齒比成年后矯正好嗎？
展開 牙齒還能用來造飛機？
不過，隨著實驗的繼續和研究的深入，還是可以期待一下坐著“牙齒”上天的那一刻。
來源：利貞鋼鐵
以光固化3D打印之名解決你的牙齒問題
它或許能夠改變你的情感、仕途和人生
古人常以“明眸皓齒”來形容貌美女子，因此才有“回眸一笑百媚生”的佳話，這足以說明牙齒自古以來便是人們審美的重要部分。而且牙齒在相學上歷來有“內明堂”之稱，在古代面相學上有著“牙齒三十四，可以謀官職”的說法。并且，古人還云：百物養生，莫先口齒，換成現代的說法，那就是“牙口好，吃嘛嘛香，身體棒棒！”
由此可見，牙齒的建康不僅影響著我們的形（ai）象（qing），更是與我們全身的建康密不可分。恰逢今日是以“口腔健康、全身健康”為主題的第33個全國愛牙日，小方不得不應景地問句：
你的牙齒還好嗎？
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牙齒牙模壓膜過程仿真
牙模壓膜是用于牙齒矯治器生產的重要組成部分。它是制作牙齒矯治器的模具，通過準確復制患者牙齒的形狀和位置，為制作個性化矯治器提供精確的參考。
本案例對牙齒牙模模型進行壓膜荷載工況下的力學分析，并通過自動壓膜算法生成矯治器模型。仿真結果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
牙齒正畸改善突面畸形的數值仿真
本案例三維重建了人臉及牙齒三維數值模型，牙齒模型中包含了牙冠、牙根、牙周膜、牙槽骨，數值仿真計算得到了牙齒移動過程中人臉臉型的變化情況，如下圖所示：
感興趣的朋友，歡迎進行交流！
Qt案例 | Neocis牙科手術機器人為牙齒護理帶來變革
對于存在牙齒缺失的患者，在需要重植牙冠或牙橋時，這些機器人就會派上用場。
Neocis的機器人技術主要由兩部分組成
1
一個操作軟件，負責在手術時控制機器人的動作。
2
一個用戶界面，由外科醫生用來制定手術方案和驅動機器人。
病人就醫時，需要先做一次術前CT掃描，對牙齒和口腔進行三維重建。然后，醫生將對手術進行整體的模擬規劃和方案制定，從頭到尾理清手術細節。
Qt –為手術機器人和現代化界面提供助力
Neocis的第一個系統是一個微軟基礎類庫（MFC）應用程序。他們希望自己的軟件和用戶界面變得現代化，想為它改頭換面。
補牙或成為歷史，牙洞將能自動修復！
在春節期間，人們的飲食不規律，吃的過甜、過咸、冷熱交替、上火等，容易引發牙痛癥狀，尤其是本身牙齒有小洞的朋友，更是苦不堪言。但現在好了，創新和科技力，給了我們更多選擇……
最近，科學家們發現一種名為Tideglusib的藥物，補牙這種技術或將被淹沒在歷史的塵埃中。
Tideglusib原本在臨床上是用于治療阿爾茲海默癥的。在研究中，科學家意外發現該藥物也能提升小鼠牙齒的自然修復機制，使得齲齒得到了修復。該研究已發表在《Scientific Reports》
Tideglusib能夠刺激牙髓中的干細胞，這是新牙本質的來源。牙本質是牙釉質下面的礦化物質，如果發生齲齒，牙本質就會流失。
牙齒能夠在沒有外界幫助的情況下修復牙本質，但是這只在特殊的情況下發生。牙髓必須經歷感染（比如齲齒）或創傷才能促進牙本質的再生。
但即便如此，牙齒在自然情況下也只能生成薄薄一層的牙本質，并不足以修復蛀牙引起的牙齒空洞，這種空洞通常很深。Tideglusib能夠改變這種情況，因為它可以關閉一種名為GSK-3酶，而這種酶阻礙了牙本質的形成，最終使牙齒的自我修復能力大大增強。
在研究中，研究團隊將在Tideglusib浸泡過的生物降解的海綿膠原塞入到牙齒腔中。這些海綿可以在6周之內刺激牙本質生長，從而修復損傷。
而海綿的膠原蛋白結構則會融化掉，只留給你完整的牙齒。
但是目前為止這一過程只在小鼠身上實現。
倫敦大學國王學院口腔學院的Paul Sharpe教授說：“這種方法非常簡單，所以它很適合作為修復牙洞的自然療法，這種藥物應該能夠很快地在臨床上用于牙齒治療。”
除了上述好方法外，經查詢，單是以“補牙”作為關鍵詞能查到的專利就有200多件，授權的81件、29件實審過程中，相信未來，科技力將會讓人們享受到更多便利！
來源：綜合自中科院微生物研究所信息中心，中國生物技術網原創編譯。
展開 哎喲牙好疼！你猜：蛀牙 真的是蟲蛀的嗎？
拿出小鏡子，張開嘴巴，牙齒上黑色的東西好刺眼，漱口漱不掉，刷牙也刷不小，小伙伴驚呼，你的牙齒被蟲蛀了！
真的是這樣子的嗎？
其實，我們口中的蛀牙就是齲齒，齲齒不是蟲蛀的，是牙齒上面的細菌搗的鬼！
在說齲齒之前，我們來看看正常的牙齒什么樣。
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牙齒的結構（圖片來源：image.baidu.com）
牙齒的結構主要分三層：牙釉質、牙本質和牙髓。
堅硬的牙釉質住在最外層部，如同牙齒的盔甲，刷牙就像是在給“盔甲”做清洗和保養。每天刷牙，可以有效保護牙釉質。
牙釉質內部是脆弱的牙髓和牙本質。牙髓的主要組成成分是神經、血管等，牙本質則由許多排列規則的細管——牙本質小管——組成的，管內有神經纖維。
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齲齒模型（圖片來源：image.baidu.com）
既然牙齒有“盔甲”保護，細菌又是如何“攻城略地”、造成齲齒的呢？
我們知道，細菌無處不在，口腔作為人體呼吸、攝取食物和交流的工具，無時無刻不在跟空氣、食物中的細菌打交道。這些細菌很喜歡牙齒上的食物殘渣和口腔里面的唾液，如果我們不注意口腔衛生，比如刷牙不徹底或者飯后沒有漱口、刷牙的習慣，齒縫里的食物殘渣就會成為細菌繁殖的沃土。
這些細菌絕非善類，就像口腔會分泌唾液一樣，細菌也會分泌一些酸性的物質[1]和酶[2]，它們是牙釉質的“天敵”，能將堅硬的牙釉質一點點腐蝕掉[2]。盔甲破潰后，這些細菌就會很開心地跑到牙釉質的內部——牙本質里去“玩耍”。細菌分泌的酸性物質和酶也會破壞牙本質，并刺激里面的神經末梢，甚至導致炎癥，神經就會把這些消息以痛覺的形式傳給大腦：“好痛啊！”。
這時，如果我們再吃冷熱酸甜等刺激性食物，對脆弱的牙神經來說無疑是雪上加霜。
展開 刷牙不再麻煩，懶人的福音！電動牙刷十秒鐘搞定
對小孩來說，刷牙可能不是一件好玩的事，也不理解要怎么刷才能把每顆牙齒都刷干凈。國外就出現了一款方便好用的自動牙刷，只要十秒鐘就能將牙齒刷得清潔溜溜。
▲ 號稱能在十秒鐘清潔完畢孩童的牙齒。
這是一款口含式的電動 U 型孩童牙刷，使用方式相當簡單。只要將牙膏擠在住 U 型的刷子上，按下灰色按鈕，咬住即可包覆牙齒，再等待約十秒鐘的時間即可自動刷洗完成。這款牙刷材質號稱為耐熱、無毒無味的高安全食品級液體矽膠，提供 3 到 5 歲、6 到 8 歲、9 到 14 歲，以及 15 歲以上 4 種尺寸。
▲ 牙刷還提供多款貼紙，增添孩童清潔牙齒時的樂趣。
這款牙刷運作技術是以聲波震動，讓牙膏和水成為無限的小微粒穿過牙齒的空隙進行清潔，快速有效。主打市場是給孩童使用，但成年人也可以使用，讓刷牙變得快速又有效。然而像這樣的自動牙刷產品是否真的發揮保健牙齒的效果，還有待科學實驗的支持。
uFunbrush | A Fun Toothbrush for Kids
內容來源Technews科技新報
展開 愛甜公主的牙被蛀掉了
現在冬天嘴里涼涼的，有點漏風了，我就給她安利一個叫Fixed partial denture (FPD)的東西，而且我的FPD是陶瓷加玻璃的，相對金屬牙齒有以下優點：生物兼容性好，耐腐蝕，當然最重要是美觀咯。鑒于鹿晗是TF男孩出來的，配下圖。
為了愛甜公主，我現在要做一個陶瓷芯玻璃面的牙齒。
這兩種材料在常溫下硬邦邦的，在高溫下變得軟綿綿才能為所欲為地讓我們蹂躪，這個反常的特性給我們帶來了麻煩，從高溫制造到常溫裝在嘴里，材料會冷縮，而且最麻煩的是這個外衣和里面的肉體的收縮量不一樣，里面的肉體就會受到額外的壓力，這個力就是殘余應力。
不斷收緊繩子的結果要不是繩子斷掉，要不是里面的人崩潰，我們是不想鬧出人命的，所以要對牙齒的殘余應力計算一下。
把牙齒畫網格
這種材料在高溫下是粘彈性材料，就是既有固體材料的特性，又有流體材料的特性，又彈又粘，處理起來是比較麻煩的，你們肯定不感興趣，我就不講了。
你們感興趣的是：又彈又粘，是不是？讓我們想到什么呀，對，奶糖。好的，讓我們植上牙再接著吃糖吧。
我們還要設置邊界條件，就是告訴牙齒，從高溫到低溫時，熱量耗散的速率。
最后經過計算（看起來好像很簡單似的），我們來看下結果
600秒后的溫度分布：左邊是coat, 右邊是core
10分鐘后的等效應力分布
大手拉小手的地方應力很大啊，有了150Mpa, 我們一般鐵的屈服應力也就在兩三百，壓力是有點大吧。
再來看看主應力吧，core上面超過60Mpa的地方都變灰色了。
知道了這些，就能評判嚼東西時會不會爆牙了，也可以優化牙齒設計啊。
好了，牙齒做好了，植上了，又美美的啦。
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智能傳感器各有所長
微型牙齒傳感器
想減肥，但邁不開腿，又管不住嘴?沒關系，微型牙齒傳感器可以幫你控制飲食。節食是現在年輕人最熱衷的減肥方法之一，但經常有人不但沒減肥成功，一不小心還落了個營養不良。節食減肥最難的部分不是控制自己吃什么，而是每樣東西該吃多少，食物的攝入量往往很難拿捏。
現在，減肥人士的福音來了!美國塔夫茨大學工程學院的研究人員新研發出一種微型牙齒傳感器，它又小又薄，貼在牙齒上人幾乎感覺不到它的存在。可別因為它的身形小就小瞧它，正是這么一個看似不起眼的東西，能全面監測你攝入營養素的種類和量，還能準確地將數據無線傳送到你的手機上。如此一來，想要減肥的人就能更準確地控制自己進食的量。此外，微型牙齒傳感器還可以通過監測應激激素等生化指標，來監測人的壓力水平和心理狀態。
這個微型傳感器是如何工作的呢?兩個方形金環的中間裝有一層“生物反應”層，它能掃描并識別某些化學物質。當你吃東西時，傳感器會根據食物中不同的化學成分，傳輸不同頻譜的射頻波，分別代表特定的信息。目前為止，成功通過實驗的有水、蘋果汁、帶鹽的湯、漱口水和酒精。研究人員表示，理論上他們可以修改傳感器的生物反應層，讓它識別更多其他的化學物質，而且傳感器在經過技術改良后，可以貼在牙齒以外的地方，還能動態讀取和傳輸收集到的信息。
減肥人士可以依靠微型牙齒傳感器監督自己的飲食，在它的幫助下養成一個營養均衡的飲食習慣。研究人員指出，傳感器目前仍處于完善階段，未來它不但能知道你吃了什么、吃了多少，還可以告訴你消耗了多少能量。相信在不久的將來，功能齊全、小巧方便的微型牙齒傳感器將會成為最熱門的新發明之一。
電子皮膚傳感器
日本東京大學的研究人員也不甘落后，新研發出一款用于醫療領域的超薄電子皮膚傳感器。電子皮膚中嵌入了一個微型LED陣列，可以顯示數字、符號和簡單的動畫。
展開 齒科3D打印百花齊放，已成數字化口腔工藝重要環節
南極熊導讀：口腔是一個數千億近萬億元的大市場，3D打印技術憑借個性化快速生產的能力，滿足患者個人每顆不同牙齒/牙冠/牙橋等方面的定制需求，已經顯示出強大的應用潛力。一批3D打印廠商紛紛瞄準這個領域，推出相應的設備、材料解決方案，滿足口腔醫院診所醫生的需求。
2021年6月10日，南極熊參觀了2021北京國際口腔展，發現了近30款齒科3D打印機。多數為DLP/LCD光固化3D打印機（生產牙齒模型甚至直接生產透明牙套），也有SLM 金屬3D打印機（生產牙齒金屬內冠、牙橋等）。齒科行業，應該算得上3D打印技術最民用的領域之一，在齒科工藝流程中成為重要一環。
△牙齒橋冠工作流程，需要用到3D打印
△數字化牙齒種植中，需要用到3D打印
齒科光固化3D打印
在不少口腔領域大廠的展位上，南極熊看到了各式各樣的光固化3D打印機，一般價格都在8萬左右一臺，低的也有1.5萬；國外進口的貴點，20多萬一臺。國產光固化齒科3D打印機遠遠多于國外產品。另外，其中不少機器都是貼牌，口腔行業大公司把3D打印機廠商生產的設備，貼上自己的牌子。
△中國齒科三維數字化領先廠商先臨三維，好幾年前已經布局了齒科3D掃描儀產品，并且取得相當的市場占有率。
展開 成功案例丨口腔保健的數字化轉型：Altair 數字孿生技術助力口腔保健分析
一、主要看點
行業：
口腔醫療
挑戰：
傳統方法缺乏預測口腔內受力狀態，也很難從患者方面獲得反饋，因此將口腔掃描、牙齒形狀/位置識別和正畸數字模型生成的過程數字化是一個重大機會。
Altair 解決方案：
iLM （愛樂慕）研發過程集成了 AI、測量數據、數字孿生虛擬頜骨模型和生物力學仿真分析，有助于可視化作用在口腔內的運動和力。Radioss 執行牙齒畸形矯正模擬，并使用仿真來恢復物理現象。它可以為每位患者進行口腔 3D 掃描建模，并配合定制的矯正計劃，實時確定正畸矯治器對患者牙齒、牙齦和口腔的影響。
優點：
使用 Altair? Radioss?，準確率提高了 85% 以上，增強了客戶體驗，并增強了治療結果的分析和預測能力。仿真和 AI 的結合使用戶能夠利用數據并創建預測模型。在 Altair? RapidMiner? 中，iLM 使用黑盒模型來構建預測模型。這些模型具有毫秒級響應時間、低運維成本、快速迭代，并且基于仿真結果具有很高的預測準確性。
二、客戶介紹
愛樂慕成立于 2011 年，總部位于中國北京。該公司是一個領先的品牌， 專注于 5 至 12 歲兒童咬合不正和畸形的早期矯正。iLM 通過數字化創新，致力于推動兒童全周期面部發育管理醫療技術的不斷創新和普及。
三、面臨的挑戰
正畸治療是牙科中最大的類別之一，隨著病例的增加，解決傳統、非數字化方法的缺點至關重要。傳統方法缺乏預測口腔內受力狀態，也很難從患者方面獲得反饋，因此將口腔掃描、牙齒形狀/位置識別和正畸數字模型生成的過程數字化是一個重大機會。為了促進更好的治療和結果，需要借助 Altair 產品的仿真和可視化功能，使得正畸醫生能夠更快、更輕松地進行預測。
展開 切削仿真遇到問題，求有償
如圖，我做了一個簡單的鉆頭牙齒切削破巖，圖2.和圖3.分別是巖石和牙齒，巖石上應力圖正常，牙齒上的應力分布在中間且四周都有應力。不知道哪里出了問題，求助大神有償幫助。扣扣4318432
