多材料3D打印逼真复刻牙科组织，阿德莱德大学联手Fusetec破解手术培训难题

在牙科手术培训里，最难练的大概是手感。
切开、钻孔、折断，模型得像真组织一样反馈，医生才敢在手术台上动刀。
传统塑料模型给不了这种感觉，尸体又不常有。
最近，澳大利亚医疗培训设备公司Fusetec，联合阿德莱德大学和增材制造合作研究中心（AMCRC），启动了一个耗资80万澳元的合作研究项目。
项目为期18个月，要做新一代仿生牙科培训模型，用多材料3D打印把人类牙齿、颌骨和软组织都仿出来，让复制品在外科手术力作用下，像真实组织一样做出机械响应。
目标直接瞄准智齿拔除这类复杂手术的培训瓶颈。

有了它，牙医就能在复杂手术前好好计划和练习，多练几遍，心里有底，病人预后也会更好。

Fusetec首席执行官马克·罗（Mark Roe）说，「我们开发的牙科模型不仅外观解剖学结构精准，手术过程中的响应也和真实组织一致。
这能增加临床医生在规划手术时的信心，也带来更真实的培训体验。」
阿德莱德大学电气与机械工程学院副教授尹玲，跟牙科学院和未来产业研究所一起领导这个研究。
她说，真实感强的手术培训仍然是牙科领域最大的挑战之一。
「每位患者的情况都不同，现有培训模型没法精确还原人体牙科组织的手感和行为特性，」尹玲解释。
「把先进临床影像和增材制造结合，我们就能做出更逼真的牙科模型，帮临床医生搞懂复杂拔牙手术里的力学问题。」

项目会把临床影像、数字建模和多材料3D打印结合起来，给病人做患者特异性的仿生牙科复制模型。
同时还要开发仿真工具，去研究复杂拔牙过程中涉及的断裂力阈值。
这些数据一旦应用到实际临床环境，手术会更安全、更可预测、创伤更小。

这个项目对Fusetec来说，不止是一次技术合作。
Fusetec和阿德莱德大学之前就合作过，这回的新项目是想把一套澳大利亚本土制造的医学培训平台推上商业化道路。
如果最终模型成功推向市场，它会被定位成一个澳大利亚制造的培训平台，服务全球牙科教育领域，而这个领域在培训真实度上历来受限。
AMCRC总经理西蒙·马里奥特（Simon Marriott）说，这个项目正好说明产业导向的研究能一边满足临床需求，一边给澳大利亚创造制造业机会。
「机会来自产业。
Fusetec发现了一个明确的临床挑战，然后跟阿德莱德大学一起搞出了有商业潜力的先进制造方案，」马里奥特说。
他把这放在主权制造战略的高度：本地开发的增材制造能力，产出有出口潜力的医疗技术，同时满足国内使用需求。
「这类项目证明，增材制造能帮澳大利亚企业做出有全球竞争力的医疗技术，既改善医疗水平，也强化本土制造能力。」

Fusetec和阿德莱德大学医学界的缘分，也不是从牙科才开始的。
公司最早的验证案例，来自阿德莱德大学医学院耳鼻喉外科医生彼得-约翰·沃莫尔德（Peter-John Wormald）教授。
那时沃莫尔德要给40名国际外科医生做鼻窦手术培训，需要订购20具尸体。
每位学员只能在一半鼻子上练习。
20具尸体，40名外科医生，每人半个鼻子。
2019年11月改用Fusetec的3D打印鼻窦培训器后，每位外科医生拿到了四个独立标本，花一具尸体的费用，就能完成约48台手术量的练习。
现在阿德莱德大学的功能性内镜鼻窦手术培训课程，已经全部使用Fusetec模型，不再涉及任何尸体。
沃莫尔德评价说，「Fusetec正在改变我们培训外科医生的方式。
尸体上的病理状态无法预订或预测，手术培训是一种受限且不可控的体验。
有了Fusetec，外科医生可以大量订购特定病理模型。
练习机会更多，还可以选择不同级别和难度的病例，循序渐进应对复杂病症。
又因为所有学生用的是相同模型，教师也更容易监控进度。」

为什么手术训练模型非要在医生工具下像真组织一样失效？
因为手感建立不起来，上了台就慌。
外科教育领域的增材制造，正在往这个方向走。
2026年2月，3D打印公司Stratasys为其多材料系统推出了专用的牙科解剖模型预设。
这些模型能复现骨骼、牙齿、神经和软组织的生物力学响应，还能保持批次间的可重复性。
比起缺乏精细解剖行为的传统塑料模型，或个体差异大的生物标本，这是明显进步。
模型直接从锥形束CT扫描数据生成，可以做出萎缩颌骨、上颌窦提升术、骨移植这类患者特异性场景。
钻孔、切割、缝合、种植体植入，都能在上面练。
另一个例子是Otosurg，一种用Stratasys PolyJet多材料喷射技术打印的耳部手术培训模型。
它把硬组织和软组织在解剖关键区域内一次成型，还加入了戏剧化血液处理，模拟出血过程中改变质地、引入组织粘连。
想隔离单个培训阶段，可以把打印墨盒颜色编码，或者去掉特定结构。
这些模型的共同点是，它们被精心设计成以真实组织的方式失效、弯曲和抵抗受力，而不只是为了复现外观。

从尸体到仿生模型，外科教育的一块基石正在被悄悄替换。
牙科医生的手感，也许真的能被3D打印找回来。