3D打印個體化開口器在鼻咽癌患者放療后張口鍛煉中的應(yīng)用

郝芳時，李 菲，王永剛

（吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院泌尿外科，長春 130033）

鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma，NPC）在我國是常見的惡性腫瘤之一，它起源于鼻咽上皮細(xì)胞[1]，放射治療是其NPC 的首選治療方法[2]。在鼻咽癌患者放射治療過程中，其根治劑量較高，因此周圍正常組織劑量也會相應(yīng)增加。放射相關(guān)的張口困難是鼻咽癌放射治療之后較為常見的并發(fā)癥[3]。嚴(yán)重的張口困難會導(dǎo)致進(jìn)食困難，語言交流障礙，有的甚至威脅生命。因此張口困難并發(fā)癥的預(yù)防和治療對提高NPC 患者放療后生活質(zhì)量有著非常重要的意義。許多研究[4-6]發(fā)現(xiàn)，顳頜關(guān)節(jié)按摩和功能鍛煉可有效降低NPC 患者放射治療后張口困難發(fā)生率，也能減輕張口縮小程度。但對于因門齒缺失、松動等原因無法受力而導(dǎo)致不能進(jìn)行張口鍛煉的患者，沒有有效的預(yù)防措施。

3D 打印技術(shù)是上世紀(jì)80年代開始逐漸興起的一項新興技術(shù)，指在計算機(jī)控制下，根據(jù)物體的計算機(jī)輔助設(shè)計（Computer Aided Design，CAD）模型或計算機(jī)斷層掃描（Computed Tomography，CT）數(shù)據(jù)，通過3D 打印材料的精確堆積，根據(jù)設(shè)計模型制造復(fù)雜形態(tài)3D 物體的新型數(shù)字化制造技術(shù)[7-9]。

本研究通過對3D 打印個體化開口器與傳統(tǒng)支撐鍛煉用具對預(yù)防鼻咽癌放射治療張口困難的效果對比，探討3D 打印個體化開口器的應(yīng)用療效，尤其關(guān)注門齒缺失或松動患者的療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料 1）入組標(biāo)準(zhǔn)：病理確診，在我院完成調(diào)強(qiáng)適形放射治療的患者。2）排除標(biāo)準(zhǔn)：因口腔與顳頜關(guān)節(jié)疾病等原因造成的張口困難的患者；未按護(hù)士囑托完成張口支撐練習(xí)的患者；放射治療后未能按時復(fù)診的患者。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，本研究共入組吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院2015年7月-2017年8月行根治性放療的鼻咽癌患者32 例，其中男20 例，女12 例，年齡范圍28 ～70 歲，平均年齡53.4 歲，中位年齡49 歲。隨機(jī)分為2組，觀察組和對照組均為16 人。

1.2 放射治療與同步化療 所有患者均采用醫(yī)科達(dá)Synergy 加速器照射，射線能量采用6 MV，9 野調(diào)強(qiáng)，PGTVnx 和PGTVnd 單 次 劑 量212 cGy，33 次，共計6 996 cGy；PTV1 單次劑量180 cGy，33 次，共計5 940 cGy；PTV2 單次劑量為180 cGy，28 次，共計5 040 cGy。采用每周5 次的常規(guī)分次模式。放射治療開始即給予單藥順鉑（DDP）的同步化療，劑量為100 mL/m2，共3 個周期。

1.3 3D 打印個體化開口器制作 將患者放射治療前的增強(qiáng)CT 掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D slicer 軟件（版本4.4），讀取牙齒3D 模型，結(jié)合張口程度，使用3DMax 軟件設(shè)計符合患者自身牙齒的個體化開口器。將模型數(shù)據(jù)輸出為“*.stl”格式文件，并載入模型切片軟件MakerBot Print（版本2.8），使用“Draft”打印模式，填充率設(shè)為20%，既保證打印強(qiáng)度又節(jié)省時間和打印材料。軟件切片完成后，導(dǎo)出“*.makerbot”格式文件，通過U 盤連接3D 打印機(jī)（Replicator+型號）進(jìn)行開口器制作。

1.4 張口練習(xí) 所有患者均有專職護(hù)士宣教，囑其保持口腔衛(wèi)生，放射治療開始后即進(jìn)行張口鍛煉，每天鍛煉4組（早、中、晚、睡前），由家屬監(jiān)督。每組鍛煉程序如下：1）漱口和濕潤口唇：用溫茶水(溫開水或淡鹽水或根據(jù)口腔PH 值選擇漱口液)漱口，鼓頰與吮吸動作交替結(jié)合，充分含漱1 ～3 min，保持口腔清潔；2）采用朱榮等[10]提出的鍛煉方法：做最大幅度張口訓(xùn)練，停頓十秒再閉嘴，閉嘴后輕叩牙齒或咬牙，每組反復(fù)進(jìn)行100 次，最后舔牙周3 ～5 圈?；蛘卟捎藐惼嫠傻萚11]提出的康復(fù)鍛煉方法：首先迅速最大幅度張口，然后閉合再最大幅度的張口，最后最大幅度張口保持2 ～3 min；3）鼓腮：閉住口唇并向外吹氣，鼓起腮部，保持5 min；4）咽津[6]：做吞咽動作，刺激唾液腺分泌；濕潤咽喉部，減輕口舌干燥；運(yùn)動舌頭及頰部的肌肉，防止口腔功能退化；5）支撐鍛煉：觀察組用3D 打印個體化開口器做支撐鍛煉，對照組使用適當(dāng)大小胡蘿卜或軟木塞做支撐鍛煉，持續(xù)10 ～20 min。

1.5 收集資料 患者入組后，由專職護(hù)士評估患者口腔情況，收集放射治療前患者張口程度數(shù)據(jù)。具體方法為：患者最大限度地張口，形似打哈欠，充分暴露口腔，測量張口門齒間距并記錄。牙齒缺失患者的門齒間距，參照臨近牙齒按照門齒應(yīng)有位置進(jìn)行測量。放射治療結(jié)束時和放射治療結(jié)束后第6 個月復(fù)診時再次按上述方法，由護(hù)士測量張口間距并分別記錄。參照晚反應(yīng)LENT-SOMA 分級標(biāo)準(zhǔn)[13]，根據(jù)文獻(xiàn)[12]標(biāo)準(zhǔn)判斷張口困難分級。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 16.0 統(tǒng)計軟件，進(jìn)行獨(dú)立t檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

對照組中，有1 例患者因門齒松動無法進(jìn)行傳統(tǒng)張口支撐鍛煉，另有1 例患者因門齒缺失無法進(jìn)行傳統(tǒng)張口支撐鍛煉。因此，上述2 例患者轉(zhuǎn)入觀察組繼續(xù)使用3D 打印個體化開口器進(jìn)行鍛煉。該2 例患者開口器建模時，將松動牙齒或缺失牙齒處空出，將受力點均勻放置在其余功能完好的牙齒上。3 次門齒間距數(shù)據(jù)見表1。

觀察組中I 級、II 級張口困難患者分別為3 名、4名，占觀察組的16.7%和22.2%。對照組中I 級、II 級、III 級張口困難患者分別為5 名、4 名和1 名，占對照組的35.7%、28.6%和7.1%。

表1 2組上下門齒間距（± s ） mm

表1 2組上下門齒間距（± s ） mm

組 別 例數(shù) 放射治療前 放射治療后 放療后6 個月觀察組 18 38.4±9.9 37.3±10.8 34.0±10.8對照組 14 38.5±9.0 33.3±10.2 26.3±9.4 P 值-0.974 0.463 0.043

3 討論

張口困難和張口受限是局部肌肉缺乏張力，張口練習(xí)能訓(xùn)練局部肌肉的拉伸能力，長期支撐訓(xùn)練達(dá)到張口自如的目的，3D 打印個體化開口器屬于從患者自身牙齒條件重建，結(jié)合牙齒條件進(jìn)行開口器優(yōu)化設(shè)計，通過3D 打印技術(shù)制作而成的，更加符合人體工學(xué)、人性化及舒適性。

頭頸部腫瘤患者接受根治性放射治療，常常會引起張口困難，有研究報道鼻咽癌放療后發(fā)生張口困難者發(fā)生率為12.5%～55.7%，牙關(guān)緊閉者約占1%，并且張口困難的程度隨放療后生存時間的延長而加重[14]。張口困難主要表現(xiàn)為張口時顳下頜關(guān)節(jié)發(fā)緊、伴疼痛、張口程度縮小、顳下頜關(guān)節(jié)強(qiáng)直，甚至發(fā)生牙關(guān)緊閉[15]。部分患者嚴(yán)重影響進(jìn)食，甚至危及生命，因此改善患者張口受限尤為重要。崔念基等[16]認(rèn)為，鼻咽癌患者放療后張口困難與顳頜關(guān)節(jié)的受照射劑量、患者年齡和有無張口鍛煉關(guān)系密切。目前，臨床上較多使用胡蘿卜或軟木塞進(jìn)行張口支撐鍛煉，但胡蘿卜材質(zhì)焦脆易被門齒咬斷，容易發(fā)生堵塞食道或嗆入氣管等危險。軟木塞材質(zhì)較軟，支撐時的張口程度小于最大張口間距，鍛煉效果不佳。同時傳統(tǒng)支撐用具，受力范圍小，患者的個體化差異大，且對門牙缺失或松動等患者無法使用。

本研究中，3D 打印個體化開口器可根據(jù)患者的CT 圖像獲取牙齒解剖結(jié)構(gòu)，重建出牙齒數(shù)字化模型，通過建模軟件設(shè)計出個體化的張口訓(xùn)練器，使得牙齒咬合時受力均勻；還可避開松動牙齒，使得張口支撐訓(xùn)練更加方便；3D 打印材料PLA（聚乳酸）的安全性得到公認(rèn)，且開口器屬于輔助用具，整個操作過程中無創(chuàng)傷，具有很高的安全性。

本研究中，放射治療前2組張口門齒間距無統(tǒng)計學(xué)差異，這排除了2組因分組不均引起的實驗結(jié)果誤差。放射治療結(jié)束時2組張口門齒間距雖無統(tǒng)計學(xué)差異，但觀察組張口門齒間距較對照組的均值大4 mm。而放療后6 個月復(fù)診時，觀察組張口門齒間距較對照組的均值大7.3 mm，且有顯著統(tǒng)計學(xué)差異。觀察組中I 級、II 級張口困難患者比例明顯低于對照組，且觀察組中沒有III 級以上張口困難患者，而對照組中有1 例III 級張口困難患者。這一結(jié)果充分體現(xiàn)了3D 打印個體化開口器在開口支撐鍛煉中的優(yōu)勢效果。

4 結(jié)語

綜上，與傳統(tǒng)的支撐鍛煉相比，3D 打印個體化開口器能降低鼻咽癌患者放療張口困難的發(fā)生率，增大張口間距，提高患者的生活質(zhì)量，尤其對于門齒缺失松動不能受力的患者。但本研究病例數(shù)較少，且3D打印設(shè)備未得到普及，今后仍需進(jìn)行更多病例的多中心隨機(jī)分組研究以證實本研究結(jié)果。