3D打印眼眶骨折缺損區(qū)模型導(dǎo)板用于眼眶骨折修復(fù)的臨床療效觀察

陳力 ，郝曉軍 （通訊作者），李飛 ，2，陶雁亭

（1.上海市浦東新區(qū)浦南醫(yī)院 眼科，上海 200125；2.同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院，上海 200092）

0 引言

眼眶骨折如果修復(fù)不好，極易引起眶內(nèi)容位置和功能改變，從而導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥，例如眼球內(nèi)陷、視力障礙和復(fù)視等等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及3D打印技術(shù)的發(fā)展，實(shí)體眼眶損傷模型開(kāi)始應(yīng)用于眼眶骨折手術(shù)[1-2]。本研究針對(duì)眼眶實(shí)際缺損區(qū)，制作局部3D模型作為手術(shù)導(dǎo)板，塑形預(yù)成型鈦網(wǎng)植入缺損部位。手術(shù)報(bào)告如下。

1 材料和方法

1.1 病例資料

選取2016年1月至2017年1月收治的眼眶骨折患者40例，男性31例，女性9例，年齡19-59歲，平均（32.43±6.32）歲。外傷距離眼眶手術(shù)整復(fù)時(shí)間分別為12天至2年。其中，眶下壁聯(lián)合內(nèi)壁骨折21例、眶下壁骨折13 例、眶內(nèi)壁骨折6 例；有36例患者存在不同程度的眼球內(nèi)陷，28例患者存在眼球運(yùn)動(dòng)障礙，34例患者存在眶下區(qū)麻木。眼眶骨折伴眼球破裂者1例，視神經(jīng)損傷1例，復(fù)視者16例。

1.2 儀器及檢查

全部患者術(shù)前、術(shù)后均進(jìn)行軸位、冠狀位、矢狀位CT掃描和三維CT重建。采用Siemens的Definition DS（雙源CT），300 mAs，24排×1.2 mm，掃描時(shí)間1 s，重建函數(shù)H20s。采集眼眶軸位、矢狀位、冠狀位CT斷層圖像輪廓，通過(guò)插值，獲得足夠密的輪廓線。

1.3 制作手術(shù)導(dǎo)板

根據(jù)術(shù)前CT檢查結(jié)果，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造(CAD/CAM) 技術(shù)，創(chuàng)建虛擬眼眶損傷模型[3]，輸入3D 打印快速成型機(jī)，通過(guò)激光掃描選擇性聚合高分子聚苯乙烯環(huán)氧樹(shù)脂粉末，燒結(jié)制備損傷實(shí)體眼眶模型及修復(fù)區(qū)域的模型。

表1 患者術(shù)前術(shù)后CT測(cè)量數(shù)據(jù)

1.4 填充材料

使用MatrixMIDFACE預(yù)成型鈦網(wǎng)（瑞士Synthes公司），厚度0.4 mm，長(zhǎng)度34-35 mm，寬度25-28 mm，角度125°-130°，彎曲部的深度12-15 mm。根據(jù)年齡、眼別及眶壁缺損大小選擇不同型號(hào)的預(yù)成形眶底板。術(shù)前根據(jù)實(shí)體眼眶損傷模型展示的骨折情況以及制作的修復(fù)區(qū)域模型剪裁鈦網(wǎng)。鈦網(wǎng)的尺寸按照兩側(cè)、后端充分覆蓋骨折缺損或塌陷區(qū)邊界，前端適當(dāng)留出眶緣固定位置為準(zhǔn)。依此制作出個(gè)體化3D預(yù)成型鈦網(wǎng)。

1.5 手術(shù)方法

常規(guī)全麻下手術(shù)，眶下壁骨折修復(fù)采用標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)下瞼結(jié)膜入路，眶內(nèi)壁骨折和眶下壁聯(lián)合內(nèi)壁骨折修復(fù)則合并經(jīng)淚阜入路。在骨膜下分離，充分暴露骨折邊緣，將全部嵌頓的軟組織和眼外肌回納眼眶。植入3D預(yù)成型鈦網(wǎng)，并將其用鈦釘固定于下方眶緣。其中1例患者因伴有眼球破裂，同期行眼球摘除義眼臺(tái)植入手術(shù)。

1.6 測(cè)量方法

利用3D多平面重建軟件（multiple planar reconstruction，MPR，西門(mén)子）軟件處理數(shù)據(jù)。提取術(shù)前、術(shù)后6月的CT軸位、冠狀位掃描圖像進(jìn)行測(cè)量。調(diào)整術(shù)前、術(shù)后CT三維圖像位置，以健側(cè)圖像作為定位參考，取冠狀位掃描中出現(xiàn)的第一張眶緣完整閉合圖像，由前向后，直至視神經(jīng)孔的最前平面，應(yīng)用像素求和法計(jì)算面積。每個(gè)CT層面的面積乘以掃描層厚即為該薄層的體積。將所有層面體積疊加求和，即為眼眶容積。以此測(cè)量出術(shù)前及術(shù)后眼眶容積。在CT軸位圖像上，取視神經(jīng)管平面中顯示眼眶最大徑的平面，作雙側(cè)眶外緣最前點(diǎn)連線，測(cè)量眼球最前點(diǎn)（角膜）至該連線的垂直距離，以此作為眼球突度的測(cè)量值。測(cè)量出術(shù)前、術(shù)后6月眼球突度的改變數(shù)據(jù)組。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)表示，組間比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)或(%)表示；P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

40例患者術(shù)后隨訪6月至10月，平均（8±1.57）月。CT顯示鈦網(wǎng)與眶壁貼和良好；與健側(cè)比對(duì)，冠狀位鈦網(wǎng)形成的各掃描層面曲線對(duì)稱性好；CT矢狀位上眶底形態(tài)出現(xiàn)“S“形，與健側(cè)比對(duì)，連接狀態(tài)光滑對(duì)稱、與眶底解剖形態(tài)完全契合。40例患者術(shù)后傷口全部一期愈合，內(nèi)固定材料穩(wěn)定，未出現(xiàn)鈦網(wǎng)排斥現(xiàn)象及其它不良反應(yīng)?；颊邿o(wú)主觀異物感或移動(dòng)感，體表無(wú)植入體輪廓陰影或階梯狀畸形?；颊呙娌啃螒B(tài)基本對(duì)稱，眼球內(nèi)陷得到矯正?；紓?cè)術(shù)后眼眶容積較術(shù)前改善明顯（29.84±5.62）cm3VS（23.76±2.57）cm3，（t=7.19，P＜0.01），術(shù)后眼球內(nèi)陷較術(shù)前改善明顯（4.41±2.59）cm3VS（0.49±0.62）cm3，（t=10.6，P＜0.01）。患側(cè)術(shù)后眼眶容積與健側(cè)眼眶容積比較（23.76±2.57）cm3 VS（23.79±2.66）cm3沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（t=-0.23，P＞0.05）。術(shù)后6月隨訪，容積平均差值為（0.53±0.55）mm3，平均差異率為2.28%；雙眼突度測(cè)量差值<1 mm者31例，占77.5%；突度差值<3 mm者39例，占97.5%。1例眼球破裂患者未計(jì)算突度；16例術(shù)前復(fù)視的患者，術(shù)后1周至1月，復(fù)視全部消失，眼球運(yùn)動(dòng)恢復(fù)；26例患者眶下區(qū)麻木現(xiàn)象在術(shù)后6月內(nèi)逐漸恢復(fù)，8例眶下區(qū)麻木在術(shù)后6月依然存在?；颊咝g(shù)后CT掃描復(fù)查眼眶各平面形態(tài)良好，鈦網(wǎng)重建眶壁形態(tài)與健側(cè)對(duì)比弧形滿意。手術(shù)很好地改善了眼眶容積、解決眼球內(nèi)陷。

3 討論

在傳統(tǒng)手術(shù)中，醫(yī)生主要依據(jù)影像資料和臨床經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)手術(shù)方案，在術(shù)前無(wú)法直觀地觀察骨折復(fù)位效果，眼眶骨折復(fù)位有一定的盲目性。我們?cè)谛g(shù)前、術(shù)后對(duì)所有患者進(jìn)行軸位、冠狀位、矢狀位CT掃描和三維CT重建，有效克服了以上問(wèn)題。手術(shù)的目的不僅僅要填充骨折缺損區(qū)域，還必須重塑眶壁形態(tài)，重新建立眼眶內(nèi)下角的支撐結(jié)構(gòu)[4-5]。本研究利用3D打印技術(shù)制作個(gè)體化實(shí)體眼眶損傷模型及缺損區(qū)的模型導(dǎo)板，并對(duì)鈦網(wǎng)進(jìn)行精確修剪，提高了預(yù)植入鈦網(wǎng)與骨折缺損部位的契合度，使手術(shù)操作更加便捷精準(zhǔn)。術(shù)后患者兩側(cè)眼眶基本對(duì)稱，眼眶容積改善明顯。計(jì)算機(jī)應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助3D打印技術(shù)重塑形預(yù)成型鈦網(wǎng)，可精確修復(fù)眼眶的解剖形態(tài)和容積，消除眼球內(nèi)陷，達(dá)到個(gè)性化修復(fù)眼眶骨折，縮短手術(shù)時(shí)間，取得較好的臨床療效。