3D打印導板輔助行下頜骨腫瘤手術療效研究

朱 浩，鄭孟杰，李延超，張 力

北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 口腔科，遼寧 沈陽 110016

下頜骨病變切除并移植骨重建是治療下頜骨腫瘤的常用方法[1]。傳統(tǒng)手術可以使患者獲得對稱的面型，恢復良好的咬合關系，但往往忽視顳下頜關節(jié)功能和形態(tài)的改變。隨著數(shù)字化技術的不斷進步，基于3D打印技術逐步應用于頜骨骨折、腫瘤的手術中，效果顯著。本研究旨在探討3D打印導板輔助下行頜骨腫瘤手術的效果及下頜骨髁狀突復位的準確度?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年1—12月在北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院口腔頜面外科應用3D 打印技術治療的10例下頜骨腫瘤患者為研究對象。其中，男性7例，女性3例；年齡33～69歲。本研究經醫(yī)院倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。納入標準：病變切除范圍均未超過髁狀突頸部；單側骨折；年齡>23歲[2]。排除標準：頜面部畸形；無正畸正頜史；存在影響手術的系統(tǒng)性疾病；拒絕手術。

1.2 研究方法 通過Philips Light Speed 256排螺旋CT掃描儀(飛利浦，荷蘭)掃描患者的下頜骨及腓骨，層厚0.625 mm,螺距1.5、1.0 mm。超聲多普勒血流儀檢測供區(qū)動、靜脈直徑和血流情況。將患者的CT掃描數(shù)據(jù)以DICOM 格式依次導入Mimics 10.01軟件，通過圖像分割、模擬切割腫瘤、鏡像、塑形移植骨段、設計截骨、取骨塑形數(shù)字化3D導板等一系列程序，再將數(shù)據(jù)以STL格式導入3D打印機，重建出下頜骨模型及數(shù)字化3D導板。術前根據(jù)實體模型完成重建板的預彎制。最后將重建板和數(shù)字化3D導板消毒待用。見圖1。按照術前設計，顯露下頜骨，應用螺釘固定截骨導板，切除下頜骨病變。根據(jù)術前設計切口線切開，固定取骨塑形數(shù)字化3D導板后，進行截骨、塑形。移植骨瓣斷蒂后轉移至受區(qū)。應用重建板固定下頜骨，完成下頜骨缺損重建。見圖2。

1.3 評價指標 患者術后1個月進行CT復查。將所得術后DICOM 數(shù)據(jù)導入計算機輔助軟件并與術前圖像數(shù)據(jù)進行配準。測量并記錄患者髁狀突與矢狀面的角度。

2 結果

10例手術均順利完成，手術時間6～8 h，術后切口均Ⅰ期愈合，未出現(xiàn)感染癥狀。10例患者均獲得隨訪，隨訪時間1個月?；颊唠p側面部基本對稱，張口度正常，咬合關系良好，無顳下頜關節(jié)功能紊亂癥狀。無重建板松動及斷裂，無移植骨瓣壞死等并發(fā)癥。術前患者髁狀突與矢狀面的角度為(73.95°±0.06°)，術后角度為(74.31°±0.05°)，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。術后與術前髁狀突位移導致的角度值為(2.08°±0.23°)。

3 討論

下頜骨缺損的手術治療要考慮3個基本點：咬合關系、髁狀突位置、下頜骨解剖結構。傳統(tǒng)手術方法不能得到滿意的顳下頜關節(jié)功能和形態(tài)。下頜骨髁狀突作為顳下頜關節(jié)的組成部分，其形態(tài)和位置對顳下頜關節(jié)疾病的診斷具有一定的意義[3]。當下頜做各方向運動時，顳下頜關節(jié)參與完成口頜系統(tǒng)的所有功能活動，如咀嚼、吞咽、發(fā)音等。伴隨著下頜骨髁狀突的移位，顳頜關節(jié)的形態(tài)結構亦發(fā)生相應的變化[4-5]。因為其復雜細致，任何關節(jié)結構的改變都會使其產生兩方面改變：一方面關節(jié)會發(fā)生適應性改建；另一方面因為關節(jié)適應不了這類變化而出現(xiàn)異常[6]。有研究表明，髁狀突旋轉的角度與髁狀突改建的發(fā)生率呈正相關[7]。由此可見，手術保持髁狀突的原位置對于術后顳下頜關節(jié)的穩(wěn)定，減少復發(fā)率非常重要。

傳統(tǒng)手術是醫(yī)師通過測量分析 2D影像資料并根據(jù)石膏模型外科模擬下頜骨移動，切割并拼對模型，根據(jù)拼對模型制作咬合導板，最后將方案通過導板轉移至實際手術中[8]。然而，這種傳統(tǒng)的模型外科存在不足，不能準確的對頜骨整體進行平移與旋轉，難以精確的模擬手術[9]。隨著科學技術的發(fā)展，3D打印技術逐步應用于臨床醫(yī)學。口腔頜面外科應用數(shù)字化技術已有許多成熟的經驗，已廣泛應用于正頜外科，頜面部骨折及顳下頜關節(jié)的重建等[10-12]。

本研究中，術前及術后檢查CT時，需使患者呈牙尖交錯位，這樣可以減少后期計算時的誤差。在以往選取標志點時，大多是在三維重建模型上用鼠標選取所需點位，準確性不高。而本研究是在三維方向選取立體坐標點，更加準確。運用法向量運算公式，可以減少手動測量帶來的誤差。有研究表明，顏面部相對于面中線通常并不是完全對稱的，且正中矢狀面的標準尚不明確[13]。術前設計過程中設立的矢狀面不是正中矢狀面，本研究采用點構建方法，選取更早完成發(fā)育顱內及底部的標志點，以便術后達到顏面部的對稱[14-15]。此外，術前通過數(shù)字化外科技術，更加完善手術計劃。采用3D打印技術可制作出匹配患者的三維頭顱模型和復位導板,借用實物可以和患者及家屬更好交流溝通。此外,還可以在術前于模型上預備彎制鈦板。術中利用個性化復位導板，節(jié)省手術反復比對準確復位的時間，解決傳統(tǒng)手術中需要依靠術者手術經驗的問題。本研究中，髁狀突在手術后發(fā)生角度改變，未能獲得精準復位。但其術后旋轉角度控制在2°左右，臨床上可以獲得滿意效果。10例下頜骨腫瘤的患者頜面部解剖結構復位良好，術后1個月復查CT，比對雙側面型對稱，口腔功能改善理想。術后未發(fā)生顳下頜關節(jié)紊亂綜合征。

綜上所述，3D打印導板輔助下頜骨腫瘤切除并移植骨重建手術能夠使髁狀突保持較高精準度的原位置，并減少并發(fā)癥的發(fā)生。