微血管吻合器結(jié)合3D打印數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板在下頜骨重建中的應(yīng)用

袁宗毅 趙 漾 周翊飛 明華偉 張興安 王華東 李 婷 韓新生 譚小堯▲

1.四川省南充市中心醫(yī)院 川北醫(yī)學(xué)院第二臨床醫(yī)學(xué)院口腔頜面外科，四川南充 637000；2.川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院麻醉科，四川南充 637000；3.四川省閬中市人民醫(yī)院口腔科，四川閬中 637400

頭頸部腫瘤切除術(shù)后頜骨缺損修復(fù)是口腔頜面外科醫(yī)師面臨的難題[1-2]。近年來，隨著CAD和CAM及三維（3D）打印技術(shù)的發(fā)展，已有學(xué)者使用手術(shù)導(dǎo)板輔助手術(shù)[3-5]。在手術(shù)導(dǎo)板的引導(dǎo)下進(jìn)行下頜骨重建，縮短了手術(shù)時(shí)間，減小了手術(shù)創(chuàng)傷，降低了供區(qū)并發(fā)癥，且提高了下頜骨重建的精確性[6-9]。微血管吻合器在歐美國(guó)家已成為吻合微小血管的常規(guī)方法。近年來在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用日漸增多，得到了廣泛認(rèn)可[10-12]。本研究通過比較兩組患者原發(fā)灶截骨所需時(shí)間、腓骨瓣塑形時(shí)間、靜脈吻合所需時(shí)間、術(shù)中吻合口漏血情況、術(shù)后皮瓣存活情況、術(shù)后患者張口度恢復(fù)情況探討微血管吻合器聯(lián)合3D打印數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板（virtual surgical palate，VSP）在頜骨腫瘤切除同期下頜骨重建中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2017年8月至2019年8月南充市中心醫(yī)院口腔頜面外科下頜骨腫瘤70例患者的相關(guān)資料，術(shù)前交流手術(shù)方式，講明VSP及微血管吻合器的優(yōu)缺點(diǎn)后，符合本研究納入及排除標(biāo)準(zhǔn)的患者，選擇使用VSP及微血管吻合器的納入VSP+吻合器組，選擇傳統(tǒng)手術(shù)不使用導(dǎo)板且要求手工縫合血管的納入對(duì)照組，其余情形（如要求使用3D打印數(shù)字化導(dǎo)板及手工縫合血管）患者排除本研究；最終VSP+吻合器組和對(duì)照組各納入30例，共60例患者。兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。見表1。

1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)前檢查適合手術(shù)治療、術(shù)區(qū)需行下頜骨節(jié)段性切除、接受術(shù)前數(shù)字化外科重建及導(dǎo)板制作、接受血管化腓骨肌/皮瓣修復(fù)的患者。

排除標(biāo)準(zhǔn)：拒絕術(shù)前行數(shù)字化外科重建導(dǎo)板制作者、術(shù)區(qū)既往有手術(shù)、放療史者，伴有糖尿病病史者，伴有高凝狀態(tài)者，下肢深靜脈血栓者，下肢功能障礙者，遠(yuǎn)處器官轉(zhuǎn)移者。

1.3 術(shù)前準(zhǔn)備

術(shù)前所有患者術(shù)區(qū)進(jìn)行CT掃描后獲得DICOM格式數(shù)據(jù)，詳實(shí)記錄患者原發(fā)灶及供區(qū)的數(shù)據(jù)信息，其中VSP+吻合器組進(jìn)行三維建模，重建下頜骨與腓骨三維數(shù)字模型，利用專用的數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析重建（圖1a），根據(jù)健側(cè)下頜骨曲面形態(tài)及牙列鏡像患側(cè)復(fù)原模型，鏡像對(duì)患側(cè)進(jìn)行數(shù)字化三維重建，構(gòu)建3D的骨骼虛擬模型。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行虛擬手術(shù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)術(shù)中使用的截骨導(dǎo)板（圖1b），模擬重建之后下頜骨外形（圖1c）在3D打印模型對(duì)重建板進(jìn)行術(shù)前預(yù)彎，通過3D打印制備手術(shù)中使用的手術(shù)導(dǎo)板，消毒備用。

由于血管存在變異，術(shù)前血管檢查定位和術(shù)中微血管解剖吻合技術(shù)是皮瓣吻合成功的重要環(huán)節(jié)，本研究中所有病例術(shù)前均進(jìn)行供區(qū)血管彩色多普勒超聲檢查，檢查內(nèi)容包括血管通暢度，以及是否存在血管畸形。結(jié)合術(shù)中探查結(jié)果對(duì)穿支血管進(jìn)行定位，初步確認(rèn)營(yíng)養(yǎng)血管后設(shè)計(jì)切取皮瓣的大概范圍，并于體表做出標(biāo)記。

表1 兩組一般資料比較

圖1 三維數(shù)字模型

1.4 手術(shù)方法

1.4.1 腫瘤切除及腓骨瓣制取 VSP+吻合器組患者及對(duì)照組患者均由兩組醫(yī)師同時(shí)進(jìn)行手術(shù)，一組負(fù)責(zé)原發(fā)灶切除，另一組負(fù)責(zé)腓骨肌皮瓣的制備。VSP+吻合器組患者在數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板輔助下確定截骨區(qū)域，完成重建板固定孔位制備后按照術(shù)前設(shè)計(jì)切除下頜骨病變，在術(shù)前設(shè)計(jì)位置安放重建板并固定，完成后在預(yù)定位置制備受植區(qū)血管；根據(jù)術(shù)前設(shè)計(jì)取骨長(zhǎng)度和范圍，在數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板的引導(dǎo)下制備血管化腓骨?。ㄆぃ┌辏▓D2），骨瓣制備完成后用含有稀釋的低分子肝素鈉（Vetter Pharma-Fertigung GmbH & Co.KG，進(jìn)口藥品注冊(cè)號(hào)：H20170037）及鹽酸利多卡因注射液（河北天成，國(guó)藥準(zhǔn)字H13022313）鹽水紗布包裹，骨瓣血管蒂周圍保留2 cm以上結(jié)締組織，根據(jù)骨瓣術(shù)前模擬設(shè)計(jì)利用3D打印導(dǎo)板，結(jié)合術(shù)中情況和重建板外形對(duì)腓骨瓣進(jìn)行分段及塑形，骨塊固定后檢查確認(rèn)重建后的髁突在關(guān)節(jié)窩內(nèi)的位置。對(duì)照組患者常規(guī)暴露術(shù)區(qū)后于腫瘤外正常組織內(nèi)（良性腫瘤0.5 cm，惡性腫瘤2 cm）直接截骨，根據(jù)術(shù)前CT影像檢查判斷腓骨切取范圍，制備腓骨瓣后結(jié)合術(shù)區(qū)情況手工彎制重建板或者鈦板，手工對(duì)腓骨進(jìn)行塑形，并根據(jù)術(shù)區(qū)情況適當(dāng)調(diào)磨。

1.4.2 營(yíng)養(yǎng)血管的準(zhǔn)備 對(duì)血容量進(jìn)行擴(kuò)容后，將受區(qū)及供區(qū)血管斷端周圍1 cm內(nèi)血管表面的纖維、脂肪組織修整干凈，修整血管外膜，以使血管斷端平整。

1.4.3 血管吻合 VSP+血管吻合器組患者手工

圖2 腓骨肌皮瓣制備完成

圖3 血管吻合器吻合血管

9-0血管吻合線縫合動(dòng)脈，微血管吻合器吻合靜脈。對(duì)照組動(dòng)靜脈均使用9-0血管吻合線吻合，兩組患者均吻合一根動(dòng)脈一根靜脈。血管蒂進(jìn)行端端吻合時(shí)，供血?jiǎng)用}常選用面動(dòng)脈、甲狀腺上動(dòng)脈，靜脈常選用頸內(nèi)靜脈、面總靜脈、面靜脈及頸外靜脈等（圖3）。

1.5 術(shù)后處理及隨訪

切口處放置負(fù)壓引流，勿加壓包扎，密切觀察皮瓣顏色、是否腫脹，必要時(shí)利用毛細(xì)血管充盈試驗(yàn)、Doppler超聲血流探測(cè)以及皮膚對(duì)針刺的出血反應(yīng)判斷皮瓣血流情況。術(shù)后常規(guī)使用低分子右旋糖酐（四川科倫，國(guó)藥準(zhǔn)字H51020230）每日500 ml及抗生素靜脈滴注5～7 d。使用地塞米松磷酸鈉注射液（國(guó)藥集團(tuán)容生制藥有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H41020036）靜脈注射3 d抗炎消腫，術(shù)后前3 d觀察皮瓣血運(yùn)1次/h，4 ～ 7 d每4小時(shí)觀察皮瓣血運(yùn)1次。記錄出現(xiàn)血栓的血管數(shù)量。對(duì)于出現(xiàn)血管危象的皮瓣，首先判斷血管危象的類型，再通過檢查分析原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

所有病例于術(shù)后1、3、6個(gè)月復(fù)診，評(píng)估患者術(shù)后功能恢復(fù)情況，主要包括患者面部外形、咬合功能及以咀嚼為主的包括吞咽、語音等功能的恢復(fù)情況。術(shù)后6個(gè)月進(jìn)行頭部螺旋CT的檢查。術(shù)后6個(gè)月復(fù)查時(shí)記錄患者的張口度恢復(fù)情況。

1.6 觀察指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

術(shù)中記錄兩組患者血管吻合的時(shí)間，通過比較兩組患者術(shù)中截骨所用時(shí)間、腓骨塑形所用時(shí)間、吻合靜脈血管所需時(shí)間及血管吻合后即時(shí)吻合口漏血情況評(píng)估微血管吻合器在提高手術(shù)效率及手術(shù)質(zhì)量方面的價(jià)值；術(shù)后2周內(nèi)通過B超檢查患者腓骨瓣血供情況，并記錄患者腓骨肌/皮瓣存活情況，通過比較兩組患者術(shù)后出現(xiàn)組織瓣壞死情況評(píng)估微血管吻合器在提高顯微外科血管吻合成功率方面的價(jià)值；術(shù)后6個(gè)月記錄患者張口度，通過患者術(shù)后張口度恢復(fù)情況評(píng)估3D打印數(shù)字化導(dǎo)板對(duì)下頜骨精確修復(fù)的應(yīng)用價(jià)值。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS l7.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)本研究數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)量資料以（）表示，采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以[n（%）]表示，采用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

VSP+吻合器組在術(shù)中截骨時(shí)間與對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.771），但VSP+吻合器組在腓骨塑形所需時(shí)間、靜脈吻合時(shí)間、術(shù)中靜脈吻合完畢時(shí)吻合口漏血情況及6個(gè)月后張口度恢復(fù)情況方面均優(yōu)于對(duì)照組（P＜0.05），VSP+吻合器組在術(shù)后遠(yuǎn)期腓骨瓣存活情況方面與對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.076），但VSP+吻合器組患者術(shù)后腓骨全部存活，而對(duì)照組出現(xiàn)3例壞死病例。見表2。

3 討論

下頜骨是頜面部唯一可以活動(dòng)的骨骼，參與顳下頜關(guān)節(jié)的組成，也是面下1/3重要的組成部分，在容貌及生理功能中起著極為重要的作用。其頦部或體部缺損將對(duì)患者的容貌及功能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同時(shí)也會(huì)給患者的生理和心理健康造成沉重的負(fù)擔(dān)。臨床中下頜骨缺損的原因有很多，主要分為先天性缺損，如發(fā)育性畸形，以及后天性獲得性缺損，如頜骨腫瘤術(shù)后和嚴(yán)重外傷引起的缺損，此外，頜骨骨髓炎也可以引起骨壞死，往往會(huì)造成下頜體高度不足[13-14]。下頜骨邊緣性缺損的修復(fù)，恢復(fù)其輪廓和形態(tài)是重點(diǎn)之一。對(duì)于大范圍的下頜骨缺損，除恢復(fù)其原有外形外，還需考慮咬合關(guān)系的恢復(fù)，因?yàn)橐Ш详P(guān)系恢復(fù)不好會(huì)增加后期假牙修復(fù)難度。因此，大范圍下頜骨缺損的修復(fù)重建是口腔頜面重建領(lǐng)域的難點(diǎn)[15-17]。

頜骨缺損重建方法主要包括自體骨游離移植、同種/異種異體骨移植、骨組織替代性材料等，然而上述方法很難同時(shí)兼顧不同類型下頜骨缺損的修復(fù)需要[13，18-19]，并且存在感染、骨吸收、免疫排斥等不良反應(yīng)，影響修復(fù)效果，甚至導(dǎo)致修復(fù)失敗。隨著顯微外科技術(shù)在口腔頜面外科的應(yīng)用，顯微儀器的進(jìn)步以及可靠組織瓣供區(qū)的出現(xiàn)，帶血管蒂的游離組織移植已經(jīng)成為頭頸部腫瘤切除術(shù)后頜骨缺損重建的主流選擇。借助組織瓣原有的血供應(yīng)系統(tǒng)，許多血管化游離組織瓣已經(jīng)成功應(yīng)用于臨床，如腓骨瓣、髂骨瓣及肩胛骨瓣等均用于頜骨缺損的修復(fù)重建，特別是在下頜骨血供相對(duì)不佳的區(qū)域，具有較為顯著的優(yōu)勢(shì)。自1989年，Hidalgo等[20]首先將血管化的腓骨肌皮瓣應(yīng)用于下頜骨缺損的修復(fù)重建以來，經(jīng)過大量臨床與基礎(chǔ)研究證實(shí)，血管化自體骨移植修復(fù)下頜骨卻缺損無論是從外形還是功能上來看都是安全有效的手段。由于血管化自體骨有充足的營(yíng)養(yǎng)血供，且具有較強(qiáng)的抗感染能力，成活率高，越來越多的臨床醫(yī)生已經(jīng)熟練掌握并加以運(yùn)用，已經(jīng)成為了主流的下頜骨修復(fù)重建方法之一，術(shù)中將腓骨折疊形成雙層骨瓣利于后期牙頜功能的恢復(fù)[21-23]，獲得了較為理想的治療效果[24-25]。隨著顯微外科技術(shù)的成熟，如何進(jìn)行精準(zhǔn)重建又成為臨床醫(yī)生追求的目標(biāo)。而僅憑借臨床醫(yī)生的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)，往往很難做到精準(zhǔn)化，而且無法通過流程化的操作實(shí)現(xiàn)重建。為解決這一難題，很多國(guó)內(nèi)外醫(yī)生做了不同的嘗試，Rohner等[25]根據(jù)術(shù)前牙列咬合模形制作帶孔的導(dǎo)板引導(dǎo)手術(shù)；Strackee等[26]則采用模型外科和截骨引導(dǎo)系統(tǒng)來轉(zhuǎn)移頜骨位置關(guān)系。而VSP技術(shù)的發(fā)展和在外科手術(shù)中的應(yīng)用極大的促進(jìn)了下頜骨重建的精確性。術(shù)前通過VSP技術(shù)設(shè)計(jì)重建供區(qū)骨的制備及塑形導(dǎo)板并通過3D打印技術(shù)打印術(shù)區(qū)模型和手術(shù)引導(dǎo)板，可以借助導(dǎo)板將術(shù)前設(shè)計(jì)精準(zhǔn)地應(yīng)用到實(shí)際手術(shù)當(dāng)中，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了頜骨重建的手術(shù)操作流程、縮短了手術(shù)時(shí)間，降低了感染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，VSP輔助手術(shù)又進(jìn)一步減小了手術(shù)創(chuàng)傷、降低了供區(qū)術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率，大大提高了頜骨重建的精確性，也為后期種植體植入和咬合重建等下頜骨功能的恢復(fù)創(chuàng)造了良好的條件[27-28]。此外，下頜骨與顱面部通過顳下頜關(guān)節(jié)相連，顳下頜關(guān)節(jié)為聯(lián)動(dòng)關(guān)節(jié)，其運(yùn)動(dòng)復(fù)雜而精細(xì)；截骨后雙側(cè)下頜骨不相連，咀嚼肌肌力平衡被打破，會(huì)造成雙側(cè)髁突的進(jìn)一步移位。此時(shí)若無導(dǎo)板輔助，因地制宜的頜骨重建會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)的盤髁關(guān)系紊亂，從而嚴(yán)重影響患者術(shù)后關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)及功能。而借助VSP技術(shù)，術(shù)中配合使用截骨導(dǎo)板及就位導(dǎo)板，可更加精確地將髁狀突復(fù)位到正確的位置上。本研究VSP+吻合器組中，患者術(shù)后6個(gè)月張口度恢復(fù)情況明顯好于對(duì)照組，說明術(shù)中使用截骨導(dǎo)板及就位導(dǎo)板，有助于患者雙側(cè)髁突恢復(fù)到正常位置，從而保存了患者術(shù)后顳下頜關(guān)節(jié)的功能。

表2 兩組截骨時(shí)間、腓骨塑形時(shí)間、靜脈吻合時(shí)間、術(shù)中吻合口漏血情況、術(shù)后皮瓣存活情況、術(shù)后6個(gè)月患者張口度恢復(fù)情況比較

各類游離骨、肌、皮瓣的長(zhǎng)期存活最重要的影響因素是成功的血管吻合。傳統(tǒng)顯微外科吻合血管手術(shù)中主要采用手法縫合的方式，吻合成功率與術(shù)者的技術(shù)以及供受區(qū)血管情況息息相關(guān)，因此不可避免地會(huì)伴隨一些影響皮瓣存活的問題。有文獻(xiàn)報(bào)道，傳統(tǒng)手工縫合吻合法的可接受手術(shù)失敗率為2%～5%[29]，當(dāng)血管外翻不充分時(shí)進(jìn)行縫合可能會(huì)導(dǎo)致外膜組織暴露管腔內(nèi)而形成血栓；而當(dāng)縫線位置不勻稱平整時(shí)則可能導(dǎo)致吻合口漏血、瘀血、形成渦流從而形成血腫甚至血栓。誤縫合到管腔對(duì)側(cè)組織時(shí)可能導(dǎo)致管腔狹窄和血栓形成。而微血管吻合器的使用可以在很大程度上避免以上問題。微血管吻合器操作簡(jiǎn)單，吻合靜脈速度快，一般僅需幾分鐘即可完成一根血管的吻合。本研究VSP+吻合器組患者在進(jìn)行血管吻合時(shí)，靜脈管壁均可外翻90°，兩個(gè)管腔均可以完全暴露，內(nèi)膜可以精確和平坦的對(duì)齊，從而減少了由于縫合不均勻造成吻合口漏血的可能，因此，VSP+吻合器組吻合口吻合完成后即時(shí)發(fā)生漏血的情況明顯小于對(duì)照組。光滑的內(nèi)膜直接接觸也減小了血栓形成的發(fā)生率，VSP+吻合器組患者均未出現(xiàn)術(shù)后血管危象，腓骨瓣均成活；而對(duì)照組出現(xiàn)3例腓骨瓣壞死，說明微血管吻合器的應(yīng)用切實(shí)提高了顯微外科血管吻合手術(shù)的效率和成功率。而動(dòng)脈因其管壁較厚，血管彈性好，血流速率快，吻合器目前價(jià)格較為昂貴，我科目前仍采用兩定點(diǎn)法或任氏血管吻合法進(jìn)行吻合，微血管吻合器在動(dòng)脈吻合方面的應(yīng)用仍待進(jìn)一步研究。

近年來，有學(xué)者報(bào)道了對(duì)于可行非血管化骨移植重建的上述疾病，采用口內(nèi)入路切除病灶并行下頜骨重建[30-31]，但由于術(shù)野暴露不良，對(duì)術(shù)者的臨床技能要求較高，有待進(jìn)一步發(fā)展與普及。經(jīng)過較為大量的臨床病例實(shí)踐證明數(shù)字化虛擬手術(shù)設(shè)計(jì)可以極大的提高手術(shù)效率，而微血管吻合器的使用可以縮短血管吻合實(shí)時(shí)間，吻合效率高，安全性好，對(duì)于管徑差別兩倍以下的靜脈都可采用微血管吻合器進(jìn)行血管吻合，且皮瓣存活率可以達(dá)到99%以上[32]。

綜上所述，通過本研究60例患者的臨床效果觀察，3D打印數(shù)字化導(dǎo)板在腓骨塑型方面能顯著提高手術(shù)效率且能實(shí)現(xiàn)雙層腓骨瓣修復(fù)骨缺損，為術(shù)后種植創(chuàng)造更佳條件；微血管吻合器能夠有效提升血管吻合效率，提高術(shù)后腓骨肌皮瓣存活率，減少術(shù)后血管危象發(fā)生可能性，3D打印數(shù)字化導(dǎo)板的應(yīng)用可以提高手術(shù)準(zhǔn)確性，減少患者術(shù)后顳下頜關(guān)節(jié)并發(fā)癥。兩者結(jié)合使用，提高了手術(shù)效率，減少了術(shù)后并發(fā)癥，具有較高臨床應(yīng)用價(jià)值。可以初步認(rèn)為對(duì)于下頜骨腫瘤，采用數(shù)字化虛擬手術(shù)設(shè)計(jì)結(jié)合微血管吻合器的可以較大提升下頜骨重建手術(shù)效率，有效減少手術(shù)創(chuàng)傷，提高血管吻合質(zhì)量，減少術(shù)后并發(fā)癥，實(shí)現(xiàn)下頜骨的功能性重建，恢復(fù)下頜骨和周圍軟、硬組織關(guān)系，盡可能的恢復(fù)到術(shù)前的功能和外形。但不能忽視的是本組病例較少，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可能有一定偏差，有待進(jìn)一步積累病例總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，深入研究探索。