數(shù)字化技術(shù)輔助個性化鼻支架制作的臨床研究

陳廉杰 李孔盈 王玨 李秉航 周栩

東亞人的鼻部形態(tài)往往表現(xiàn)為鼻背低平、鼻頭上旋、鼻根點與鼻尖點的距離較短等。為了獲得更加符合美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的鼻形，許多患者選擇手術(shù)的方式，通過組織移植或醫(yī)用材料植入，以達(dá)到墊高鼻背和增加鼻尖凸度的目的[1]。目前鼻整形方法眾多，如：肋軟骨移植術(shù)，鼻中隔軟骨移植術(shù)，耳軟骨移植術(shù)以及醫(yī)用鼻假體支架移植術(shù)等。其中，以假體作為鼻支架材料的鼻整形術(shù)因其操作簡便、組織損傷小，成為應(yīng)用最廣泛的鼻整形術(shù)之一[2-4]。但是，鼻部獨特的三維結(jié)構(gòu)以及組織生理特性的差異（皮膚松弛度、厚薄等），使得目前主要依靠主觀判斷和經(jīng)驗完成的鼻支架設(shè)計、制作存在不確定性。這種不確定性在臨床主要表現(xiàn)為：鼻支架與患者鼻部結(jié)構(gòu)的融合缺乏精確性，難以實現(xiàn)鼻支架制備的個性化需求，術(shù)后效果難以滿足患者期待。本研究通過術(shù)前應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)模擬鼻支架的設(shè)計，以三維實物模型的制備指導(dǎo)術(shù)中鼻支架的制作，從而獲得更加個性化的鼻部形態(tài)，并能精確、客觀地評價術(shù)后鼻部形態(tài)，具體報道如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料

自2018 年11 月至2019 年8 月，我們將數(shù)字化技術(shù)運用于14 例女性低鼻患者的鼻整形治療。本組患者年齡21～28 歲，平均23.5 歲，均無歪鼻、鼻中隔偏曲，既往鼻部無手術(shù)治療史及外傷史。

1.2 計算機輔助設(shè)計技術(shù)

應(yīng)用Mimics 和Surgicase 軟件進(jìn)行模擬手術(shù)，測量、比較術(shù)前及術(shù)后預(yù)測的鼻部三維形態(tài)，預(yù)估手術(shù)需要的假體體積，同時設(shè)計鼻假體的形狀，預(yù)估其長度、寬度和厚度（圖1）。利用三維打印技術(shù)制作鼻假體支架的實體模型，并在此實體模型上模擬耳軟骨及假體移植復(fù)合物的整體拼接（圖2）。通過對實體模型的模擬手術(shù)，獲得關(guān)于硅膠支架的設(shè)計與耳軟骨拼接的信息。通過對術(shù)前獲得的信息加以整合，指導(dǎo)術(shù)中硅膠假體與耳軟骨復(fù)合物的制作，完成鼻假體耳軟骨復(fù)合物的植入。

圖2 三維打印技術(shù)制作鼻假體支架的實體模型Fig.2 Entity model of nasal prosthesis stent made by 3D printing

1.3 手術(shù)方法

患者平臥位，局麻，美藍(lán)標(biāo)記對耳輪與耳甲腔交界處線形切口，沿設(shè)計線作切口，軟骨膜淺面鈍性分離，并根據(jù)術(shù)前數(shù)字化模擬情況切取耳甲腔/耳甲艇的軟骨（保留軟骨膜），保留耳輪角與對耳輪連續(xù)性。

美藍(lán)標(biāo)記鼻部重要標(biāo)志線，鼻部局部浸潤麻醉。于大翼軟骨前緣內(nèi)上側(cè)作切口，經(jīng)軟骨淺面分離至鍵石區(qū)，于鼻骨下緣銳性剪開骨膜，于骨膜下分離出移植物置入腔隙。

根據(jù)術(shù)前打印的鼻支架模型的尺寸制作硅膠假體耳軟骨復(fù)合物。去除“L”硅膠假體短臂，將耳甲艇軟骨修剪成1.0 cm×0.2 cm 長條狀后雙層折疊，5-0 PDS 縫合并固定于硅膠假體前端，形成新的鼻假體短臂；將耳甲腔軟骨修剪成0.4 cm×0.4 cm 圓盤狀后雙層折疊，5-0 PDS 縫合并固定于硅膠假體短臂前端。硅膠假體耳軟骨復(fù)合物的長度及寬度等同于鼻支架模型。硅膠假體耳軟骨復(fù)合物的厚度不超過4 mm。按照鼻整形常規(guī)操作置入硅膠假體耳軟骨復(fù)合物后縫合固定，間斷縫合切口。

1.4 術(shù)后評價

通過三維掃描照相技術(shù)和數(shù)字化分析圖像軟件，對手術(shù)前后鼻形態(tài)進(jìn)行比較，評價術(shù)后效果。評估指標(biāo)包括鼻根點與鼻尖點之間的距離、鼻根點與鼻小柱點連線的距離以及鼻唇角角度。

雙側(cè)瞳孔連線與面部中線交點為鼻根點，鼻小柱與上唇交點為鼻小柱點，鼻尖部位距離鼻根點與鼻小柱點連線距離最遠(yuǎn)點為鼻尖點（圖3～5）。

圖3 鼻根點與鼻尖點之間的距離Fig.3 The distance between the nasion and nasal tip

圖4 鼻根點與鼻小柱點連線的距離Fig.4 The distance between the nasion and columella

圖5 鼻唇角角度Fig.5 Nasalabial angle

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

本組患者術(shù)后平均隨訪7 個月。12 例患者及家屬對鼻外形表示滿意，2 例認(rèn)為鼻尖形態(tài)輪廓一般，未見明顯鼻部形態(tài)及功能異常。

術(shù)前鼻根點與鼻尖點距離（39.81±2.09）mm，術(shù)后（43.09±3.01）mm（P=0.04）；術(shù)前鼻根點與鼻小柱點距離（53.76±2.04）mm，術(shù)后（54.89±1.89）mm（P=0.74）；術(shù)前鼻唇角角度（99.56 °±9.45 °），術(shù)后（96.42 °±8.80 °）（P=0.56）。

3 典型病例

患者女，24 歲，鼻根低平，鼻頭圓鈍，鼻部輪廓不理想。應(yīng)用數(shù)字模擬技術(shù)重建鼻部三維形態(tài)，測量、比較術(shù)前及術(shù)后預(yù)測的鼻部三維形態(tài)，預(yù)估所需的假體體積并設(shè)計鼻假體。三維打印預(yù)制鼻假體模型，指導(dǎo)術(shù)中硅膠鼻假體制備，置入后獲得滿意的效果。術(shù)后隨訪8 個月，鼻形態(tài)良好，患者滿意（圖6）。

圖6 典型病例Fig.6 Typical case

4 討論

1966 年Anderson 提出鼻尖的三腳架支撐理論，此后眾多方法被用于鼻尖成形術(shù)[5]。雖然眾多外形良好的鼻整形病例被文獻(xiàn)大量報道[6]，但鼻整形仍面臨一些制約因素：①如何充分理解患者“想要”的鼻子外形；②如何根據(jù)鼻部生理特征制作個性化的鼻支架；③如何客觀評價鼻整形的術(shù)后效果。

數(shù)字化圖像技術(shù)為醫(yī)患交流提供了理想的平臺，可使患者更深入地了解術(shù)式，并真正地參與到術(shù)前設(shè)計中，實現(xiàn)個性化手術(shù)，縮小實際術(shù)后效果與期待的術(shù)后效果間的差距；并且，通過定期隨訪等方式可采集患者的術(shù)后相關(guān)數(shù)據(jù)，可為隆鼻術(shù)后形態(tài)變化的進(jìn)一步研究和治療提供數(shù)據(jù)支持。

隆鼻術(shù)中使用硅膠假體的術(shù)后并發(fā)癥主要為假體突出（2.1%～3.7%）和組織感染（3.7%）。3D 打印鼻支架模型使得術(shù)中假體雕刻更加直觀，有利于提高精確度，整體提升假體支架與鼻部結(jié)構(gòu)的相容性，減少可能出現(xiàn)的術(shù)后并發(fā)癥。

耳郭軟骨用于鼻假體支架與鼻前棘的連接與固定，在增加鼻尖凸度的同時，可使鼻尖具備一定的彈性。將耳郭軟骨安置于鼻尖，與硅膠假體安置于鼻背部，兩者相結(jié)合是一種安全可行的手術(shù)，而數(shù)字化技術(shù)使得耳軟骨和假體間的關(guān)系更加明確，便于假體耳軟骨移植復(fù)合物的制作，提高了手術(shù)成功率。

數(shù)字化技術(shù)的運用可明顯縮短手術(shù)時間，改善患者體驗。但是，考慮到目前數(shù)字化圖像技術(shù)并不能非常精準(zhǔn)地顯示出鼻部軟骨等內(nèi)部結(jié)構(gòu)的形態(tài)，所以改進(jìn)現(xiàn)有的數(shù)字化圖像技術(shù)，使其能更廣泛地應(yīng)用于鼻整形，將是我們今后的研究方向。