本文属于类型a，即单一原创研究论文。以下为该研究的学术报告。

本研究由意大利基耶蒂大学（University of Chieti）医学、口腔及生物技术科学系修复牙科学与牙体牙髓病学单元的Francesco De Angelis、Mirco Vadini、Edoardo Sorrentino、Virginia Biferi、Camillo D’Arcangelo，以及意大利拉奎拉大学（University of L’Aquila）生命、健康与环境科学系的Maurizio D’Amario、Ali Jahjah、Massimo Frascaria共同完成。其中Francesco De Angelis与Maurizio D’Amario为共同第一作者，Virginia Biferi与Camillo D’Arcangelo为共同通讯作者。该研究发表于学术期刊《Prosthesis》2024年第6卷，第619至630页，论文DOI为10.3390/prosthesis6030043，并于2024年6月10日正式发表。

本研究属于口腔修复材料学领域，重点探讨新型3D打印牙科树脂的力学性能。近年来，数字牙科技术迅速发展，计算机辅助设计与计算机辅助制造（CAD/CAM）技术在间接修复体制作中得到了广泛应用。传统CAD/CAM工艺主要采用减材制造，即通过铣削预聚合树脂盘或块来获得修复体。该方法虽然具有较好的机械性能和表面特性，但在加工过程中约90%的预制材料会被浪费。相比之下，3D打印作为一种增材制造技术，通过逐层光固化液态光敏树脂来构建修复体，具有材料浪费少、可同时制造多个修复体以及工作流程简化等优势。然而，由于3D打印牙科树脂在临床上应用时间较短，关于其力学性能的体外研究仍然有限。抗弯强度（flexural strength）和抗弯模量（flexural modulus）是评估牙科修复材料临床性能的重要参数，常被用于预测材料的长期表现。因此，本研究的目的是评估三种新近推出的3D打印牙科树脂的抗弯强度和抗弯模量，并将其与已商业化且广泛使用的其他树脂基牙科材料进行比较，包括一种纤维增强环氧树脂、一种热固化双丙烯酸酯基纳米混合复合树脂、两种传统CAD/CAM聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料以及一种石墨烯增强CAD/CAM PMMA材料。研究的零假设为：所测试的不同材料之间的抗弯性能无统计学显著差异。

研究共纳入八个实验组：纤维增强环氧树脂（Trilor）、石墨烯增强PMMA（G-CAM）、两种传统CAD/CAM PMMA（Dentsply Sirona多层PMMA和Sintodent临时修复用PMMA）、三种3D打印树脂（Irix-Max、Irix-Plus、Temporis），以及一种热固化双丙烯酸酯基复合树脂（Enamel Plus Biofunction）。每种材料制备10个尺寸为2 mm × 2 mm × 25 mm的棱柱形试样。对于四种CAD/CAM铣削材料，试样通过常规CAD/CAM铣削方法从预聚合盘上切割成形，并用180 µm砂纸打磨表面。对于三种3D打印树脂，采用Dfab立体光固化3D打印机和Nauta Photoshade软件制作试样。打印完成后，试样首先在打印机内进行3分钟的光聚合以增加黏度，然后在95%乙醇溶液的洗涤振荡器中清洗1分钟，去除表面残留树脂，再经压缩空气吹干。支撑结构通过DWS“易折断”专利技术用手指直接去除。随后使用超声波切割器进行初步后处理，再用装有95%乙醇和压缩空气的喷笔进行第二次清洗以去除残余材料。最后，将试样放入DCure烘箱中，在热与紫外光混合条件下固化8分钟。对于热固化双丙烯酸酯基复合树脂组，将未固化的纳米混合复合树脂压入2 mm × 2 mm × 25 mm的钢模具中，使用高功率LED固化灯在两侧进行多次重叠光照，每次持续40秒。固化后从模具中取出试样，并用180 µm砂纸打磨，随后在Laborlux固化设备中进行额外的10分钟热固化以完成聚合。所有试样均采用万能试验机（LR30K，Lloyd Instruments Ltd.）配合500 N载荷传感器进行三点弯曲测试，跨距设置为20 mm，加载速度为0.5 mm/min。通过Nexygen-Ondio软件记录力-挠度曲线直至试样断裂。抗弯强度根据公式σf = 3FmaxL/(2wh²)计算，抗弯模量根据公式Ef = L³F/(4wh³d)计算。由于Shapiro-Wilk检验和Brown-Forsythe检验显示数据不符合正态性和方差齐性，因此采用Kruskal-Wallis单因素方差分析和Student-Newman-Keuls法进行组间多重比较。此外，对三种3D打印树脂的代表性试样进行扫描电子显微镜（SEM）分析，在100倍、1000倍和3000倍放大倍数下观察试样表面是否存在增材分层痕迹以及填料颗粒的分布情况。SEM分析使用EVO 50 XVP Lab6扫描电镜，在15 kV加速电压和高真空模式下进行。

研究结果显示，八个实验组的抗弯强度和抗弯模量存在显著差异，因此零假设被拒绝。纤维增强环氧树脂组的抗弯强度最高，达到418.0 MPa，显著高于所有其他材料。在3D打印树脂中，Irix-Max的抗弯强度最高，为135.0 MPa，显著高于Irix-Plus和Temporis。热固化双丙烯酸酯基复合树脂的抗弯强度为127.9 MPa，石墨烯增强PMMA为120.1 MPa，传统Dentsply Sirona PMMA为113.3 MPa，Irix-Plus为103.9 MPa，Temporis为101.3 MPa，传统Sintodent PMMA为88.9 MPa。统计比较显示，几乎所有实验组之间的抗弯强度差异均具有统计学意义，只有Irix-Plus与Temporis之间无显著差异。在抗弯模量方面，纤维增强环氧树脂同样表现出最高值，达到14672.2 MPa，显著高于其他所有材料。热固化双丙烯酸酯基复合树脂的抗弯模量为10010.1 MPa，显著高于所有PMMA基材料和3D打印材料。三种3D打印树脂的抗弯模量分别为Irix-Max 4429.1 MPa，Irix-Plus 2750.2 MPa，Temporis 2824.2 MPa，均高于传统PMMA材料。SEM分析显示，三种3D打印树脂在100倍放大倍数下均可见与打印方向垂直的水平分层图案。在1000倍和3000倍放大倍数下，可以观察到树脂基质中嵌入的球形填料颗粒，直径约在1至8 µm之间。Irix-Max中的填料颗粒数量明显多于Irix-Plus，而Temporis中的填料颗粒数量最少。

上述结果表明，纤维增强环氧树脂由于其内部纤维能够限制裂纹的起始和扩展，因此表现出最优异的抗弯强度和抗弯模量。在3D打印树脂中，Irix-Max得益于较高的填料含量，其抗弯强度甚至超过了传统热固化双丙烯酸酯基复合树脂，显示出作为永久性修复材料的潜力。而Irix-Plus和Temporis的抗弯强度虽然高于传统Sintodent PMMA，但低于石墨烯增强PMMA和传统Dentsply Sirona PMMA，因此在作为永久修复材料使用时仍需谨慎。研究还讨论了影响3D打印树脂抗弯性能的多种因素，包括打印前因素（如填料添加）、打印中因素（如层厚、打印方向）以及打印后因素（如后固化方式、光引发剂体系）。本研究的新颖性在于对三种新近上市的3D打印牙科树脂进行了系统的抗弯性能评价，并与多种已广泛使用的CAD/CAM铣削材料和传统复合树脂进行了直接比较，为临床医生选择3D打印永久修复材料提供了重要参考。研究结论认为，CAD/CAM纤维增强环氧树脂在抗弯强度和抗弯模量方面均表现最佳；不同3D打印树脂之间的抗弯性能存在显著差异；Irix-Max在3D打印树脂中表现最为突出，可作为永久修复材料使用；而Irix-Plus和Temporis则需要进一步研究和改进。