3D打印技術(shù)模型在頜面部缺損修復(fù)手術(shù)中的應(yīng)用探討

劉敏　徐正茂　王琳琳

[摘要]目的：探討3D打印技術(shù)模型在頜面部缺損修復(fù)手術(shù)中的應(yīng)用。方法：前瞻性選取2018年2月-2019年5月在筆者醫(yī)院口腔頜面外科就診的需要進(jìn)行頜面部缺損修復(fù)的患者78例，隨機(jī)數(shù)字表法分為實(shí)驗(yàn)組（n=39）和對(duì)照組（n=39），實(shí)驗(yàn)組采用3D打印技術(shù)模型輔助修復(fù)，對(duì)照組為常規(guī)手術(shù)修復(fù)。并對(duì)兩組手術(shù)情況、面部咬合情況、患者滿意度以及不良反應(yīng)發(fā)生情況進(jìn)行比較。結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組面部咬合優(yōu)良率為82.05%，高于對(duì)照組的58.97%（P<0.05），兩組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。實(shí)驗(yàn)組的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量和不良反應(yīng)發(fā)生率均顯著低于對(duì)照組（P<0.05），且不良反應(yīng)的發(fā)生率為7.69%，遠(yuǎn)低于對(duì)照組的20.51%，外貌滿意度評(píng)分顯著高于對(duì)照組（P<0.05），差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論：3D打印技術(shù)在頜面部缺損修復(fù)中，療效顯著，患者對(duì)于修復(fù)后外貌也較傳統(tǒng)手術(shù)修復(fù)方法更為滿意，可在臨床進(jìn)一步推廣使用。

[關(guān)鍵詞]3D打印;頜面部;缺損;修復(fù);咬合;滿意度;不良反應(yīng)

[中圖分類號(hào)]R782.4? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A? ? [文章編號(hào)]1008-6455（2021）08-0156-03

The Auxiliary Value of 3D Printing Technology in Maxillofacial Defect Repair

LIU Min，XU Zheng-mao，WANG Lin-lin

（Department of Stomatology，Wuhan Fourth Hospital，Wuhan 430030，Hubei，China）

Abstract： Objective? To explore the application of 3D printing technology model in maxillofacial defect repair surgery. Methods? Prospective selection of patients in our hospital from February 2018 to May 2019 in oral and maxillofacial surgery in need of maxillofacial defect repair， and they were divided into experimental group （n=39） and control group （n=39） according to the random number table method. The experimental group was assisted by 3D printing technology model， while the control group was repaired by routine surgery. The surgery， facial occlusion， patient satisfaction and adverse reactions were compared between two groups. Results? The excellent and good rate of facial occlusion in the experimental group was 82.05%， which was higher than that in the control group （58.97%） （P<0.05）， the difference was statistically significant.The operation time， intraoperative blood loss and adverse reaction rate in the 3D printing repair group were significantly lower than those in the control group （P<0.05）， and the incidence of adverse reactions was 7.69%， which was much lower than that in the control group （20.51%）， and the? score of degree in the experimental group was significantly higher than that inthe control group （P<0.05）， the difference was statistically significant. Conclusion? 3D printing technology has a significant effect in the repair of maxillofacial defects and the patient's appearance after repair is more satisfactory than the traditional surgical repair method， and can be further promoted in clinical use.

Key words： 3D Printing; maxillofacial; defect; repair; occlusion; satisfaction; adverse reactions

頜骨缺損種類較多，多見于外傷、先天性發(fā)育不足，以及頜面部腫瘤切除術(shù)后等[1]。傳統(tǒng)的修復(fù)重建手術(shù)存在咬合、外貌效果不佳、患者滿意度低以及其他不良反應(yīng)的問題[2-5]。近年來，3D打印技術(shù)由于其個(gè)性化定制，且能夠進(jìn)行術(shù)前模擬，在頜面部缺損修復(fù)中的效果突出[6-8]。目前，多數(shù)研究者對(duì)3D打印技術(shù)的研究主要在手術(shù)時(shí)間和術(shù)中出血量減少的優(yōu)勢上，對(duì)術(shù)后患者不良反應(yīng)的發(fā)生關(guān)注較少。因此，本文探討3D打印技術(shù)在頜面部缺損修復(fù)手術(shù)中的輔助價(jià)值，旨在為3D打印技術(shù)在頜面部缺損修復(fù)的研究提供進(jìn)一步的借鑒。

1? 資料和方法

1.1 一般資料：前瞻性選取2018年2月-2019年5月在筆者醫(yī)院口腔頜面外科就診，需要進(jìn)行頜面部缺損修復(fù)的患者為研究對(duì)象，并以隨機(jī)數(shù)字表法分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組：39例，其中男15例，女24例，年齡23～46歲，平均（39.62±4.36）歲;對(duì)照組：39例，其中男16例，女23例，年齡24～50歲，平均年齡（40.23±5.38）歲。兩組患者在性別、年齡、病變或骨折部位等一般資料方面比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)：納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)醫(yī)師診斷均為頜面部損傷需要實(shí)施缺損修復(fù)的患者;②經(jīng)患者知情同意，簽署知情同意書;③均為頜骨骨折所致面部缺損，且符合手術(shù)條件者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有嚴(yán)重心腦血管疾病者;②血常規(guī)檢查異常者;③嚴(yán)重語言障礙和認(rèn)知障礙者。

1.3 方法：對(duì)照組：接受實(shí)施常規(guī)手術(shù)修復(fù)，患者靜脈復(fù)合全麻下鼻腔插管，手術(shù)入路根據(jù)患者損傷或病變部位而定，充分暴露患者頜骨病變部位。因病損侵犯了下頜骨表面，已無法根據(jù)下頜骨的外形進(jìn)行預(yù)彎重建鈦板，在術(shù)中根據(jù)醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)于兩端彎制重建鈦板，選擇大于病變部位的范圍進(jìn)行切除后，塑形后置入，使之與骨面貼合。對(duì)于病變沒有突破骨壁的患者，根據(jù)下頜骨外形預(yù)彎重建鈦板，繼而切除大于病變范圍的下頜骨，進(jìn)行置入并使用牽引釘進(jìn)行固定結(jié)扎，從而恢復(fù)下頜骨外形及連續(xù)性。

實(shí)驗(yàn)組：接受在3D打印技術(shù)輔助下的修復(fù)，術(shù)前進(jìn)行螺旋CT掃描，將獲取到的DICOM文件使用Mimics10.0進(jìn)行處理，然后進(jìn)行三維重建，并構(gòu)造缺損面修復(fù)模型，并將其錄入3D打印機(jī)中，制作個(gè)體化的下頜骨病灶以及鏡像實(shí)體模型。術(shù)前，進(jìn)行手術(shù)模擬，在鏡像模型上完成重建鈦板預(yù)彎塑形。手術(shù)切除大于病變部位的范圍后置入重建鈦板，并置入牽引釘進(jìn)行頜間結(jié)扎。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 患者面部咬合：分別記錄和比較兩組患者從截除病變區(qū)到固定重建鈦板的時(shí)間，以及術(shù)間總出血量。對(duì)兩組患者面容和咬合關(guān)系恢復(fù)情況進(jìn)行評(píng)分。Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)為優(yōu)良，Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)為差。Ⅰ級(jí)：左右對(duì)稱，咬合關(guān)系良好，對(duì)面部外形恢復(fù)滿意，開口度正常;Ⅱ級(jí)：咬合正常，面部存在輕度凹陷，開口度二指;Ⅲ級(jí)：咬合關(guān)系錯(cuò)落，面部不對(duì)稱，且患側(cè)凹陷;Ⅳ級(jí)：術(shù)后假體因感染或頜后縮。面部咬合優(yōu)良率=（Ⅰ級(jí)+Ⅱ級(jí)）例數(shù)/總例數(shù)/總例數(shù)×100%。

1.4.2 滿意度及不良反應(yīng)：運(yùn)用醫(yī)院自制的患者滿意度調(diào)查問卷，術(shù)后30d進(jìn)行復(fù)診時(shí)，采用面對(duì)面的形式，對(duì)患者進(jìn)行滿意度調(diào)查以及術(shù)后不良反應(yīng)情況的問診。滿意度調(diào)查包括外貌、咀嚼以及語言三個(gè)方面，每個(gè)方面10分為滿分?？陀^真實(shí)記錄患者不良后遺癥（疼痛、感染、神經(jīng)損傷和張口困難等）的發(fā)生。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，面部咬合評(píng)級(jí)和不良反應(yīng)發(fā)生率以[n（%）]表示，采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行比較;手術(shù)時(shí)間、出血量、滿意度評(píng)分均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x?±s）表示，采用t檢驗(yàn)進(jìn)行比較。以P<0.05為差異具有顯著性。

2? 結(jié)果

2.1 兩組患者手術(shù)情況比較：實(shí)驗(yàn)組的手術(shù)時(shí)間和出血量均顯著低于對(duì)照組（P<0.05），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

2.2 兩組患者面部咬合關(guān)系比較：實(shí)驗(yàn)組面部咬合優(yōu)良率為82.05%，高于對(duì)照組的58.97%（P<0.05），兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

2.3 兩組患者滿意度比較：實(shí)驗(yàn)組外貌滿意度評(píng)分顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），兩組咀嚼和語言滿意度評(píng)分比較無顯著性差異（P>0.05）。見表3。

2.4 兩組不良反應(yīng)發(fā)生情況比較：實(shí)驗(yàn)組不良反應(yīng)發(fā)生率為7.69%，顯著低于對(duì)照組的20.51%（P<0.05），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表4。

3? 討論

近年來，由于腫瘤多發(fā)、先天性發(fā)育不足以及外傷的原因，頜面骨損傷或缺損越來越多見。傳統(tǒng)的手術(shù)損傷修復(fù)存在著手術(shù)時(shí)間長、出血量大、患者預(yù)后滿意度較差以及不良反應(yīng)發(fā)生率高的問題。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，為頜面骨損傷修復(fù)這一領(lǐng)域帶來了希望，有望解決以上問題。

本次研究中，實(shí)驗(yàn)組的手術(shù)時(shí)間、出血量以及不良反應(yīng)發(fā)生率均顯著低于對(duì)照組。塑形重建鈦板時(shí)，完全憑著醫(yī)師的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)以及主觀判斷對(duì)彎曲的缺損部位進(jìn)行塑形，塑形不夠精確，在病損已經(jīng)侵透下頜骨面的，需要先進(jìn)行病損部位切除，現(xiàn)場憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行重建鈦板的彎制，這期間需要花費(fèi)大量的時(shí)間塑形，患者傷口暴露時(shí)間增長，術(shù)中出血量增多，手術(shù)時(shí)間延長[9-12]。由于下頜骨解剖形態(tài)復(fù)雜，容易忽略植入體的生物力學(xué)性能，從而使植入體斷裂以及螺絲松動(dòng)的情況發(fā)生，最終導(dǎo)致患者的疼痛發(fā)生、發(fā)生感染、張口困難、咀嚼功能以及神經(jīng)功能受到不同程度的影響[13-15]。實(shí)驗(yàn)組術(shù)中通過三維立體圖像，使患者病變或缺損部位得到真實(shí)展現(xiàn)，全程在計(jì)算機(jī)的輔助下準(zhǔn)確切除病變部位并對(duì)模型進(jìn)行固定。由于在術(shù)前進(jìn)行過手術(shù)模擬，醫(yī)師對(duì)于整個(gè)手術(shù)的操作流程等熟練掌握，且省去了彎制鈦板所需的時(shí)間，手術(shù)時(shí)間因而大大縮短，出血量明顯減少，也減少了上述不良反應(yīng)的發(fā)生。故而，實(shí)驗(yàn)組不良反應(yīng)的發(fā)生率為7.69%，顯著低于對(duì)照組的20.51%。

本次研究中，在對(duì)兩組患者面部咬合關(guān)系、外貌滿意度評(píng)分以及咀嚼和語言滿意度評(píng)分中發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組面部咬合優(yōu)良率、外貌滿意度評(píng)分顯著高于對(duì)照組，其他未見顯著差異。3D打印修復(fù)針對(duì)患者下頜骨缺損實(shí)際情況，可個(gè)性化制作出形態(tài)、大小完全一致的模型，最大程度地與骨面相貼合，位置更精確，骨骼塑形更快而更準(zhǔn)確[16-19]，與其自身的頜骨形態(tài)差異更小。因此，最小程度減少對(duì)患者的損傷，患者對(duì)其修復(fù)后較為滿意，使用3D打印修復(fù)的患者其咬合情況與傳統(tǒng)修復(fù)方式相比更好[20-22]。在此次研究中，由于樣本量較少，在面部咬合優(yōu)良率以及咀嚼和語言滿意度評(píng)分上未見顯著性差異。期望在以后的研究中，能夠彌補(bǔ)以上不足，進(jìn)一步增加樣本量。

綜上所述，3D打印技術(shù)在頜面部缺損修復(fù)中，療效顯著。極大程度地縮短了手術(shù)時(shí)間，減少了術(shù)中出血量以及術(shù)后不良反應(yīng)的發(fā)生，患者對(duì)于修復(fù)后外貌也較傳統(tǒng)手術(shù)修復(fù)方法更為滿意，可以在臨床上進(jìn)一步推廣使用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張學(xué)軍，唐思熠，肇恒躍，等. 3D打印技術(shù)研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)[J].材料工程， 2016，44（2）：122-128.

[2]李軒，莫紅，李雙雙，等. 3D打印技術(shù)過程控制問題研究進(jìn)展[J].自動(dòng)化學(xué)報(bào)， 2016，42（7）：983-1003.

[3]羅文峰，楊雪香，敖寧建.生物醫(yī)用材料的3D打印技術(shù)與發(fā)展[J].材料導(dǎo)報(bào)， 2016，30（13）：81-86.

[4]盧祺，于濱生.脊柱內(nèi)植物的3D打印技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國修復(fù)重建外科雜志，2016，30（9）：1160-1165.

[5]楊新宇，詹成，李明，等.3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].復(fù)旦學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2016，43（4）：490-494.

[6]韓曼曼，烏日開西·艾依提，滕勇，等.3D打印技術(shù)在足部骨折輔助手術(shù)中的應(yīng)用研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2016，54（10）：36-40.

[7]劉非，邱冰，薛向東，等.基于3D打印技術(shù)的個(gè)性化外固定支具設(shè)計(jì)[J].中國矯形外科雜志，2016，24（24）：2260-2263.

[8]繆鋅，凌強(qiáng)，鄧高榮.3D打印技術(shù)在骨外科學(xué)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].山東醫(yī)藥， 2016，56（48）：100-102.

[9]韓倩宜，李淑萍，肖雄夫，等.3D打印技術(shù)在植入式醫(yī)療器械中的應(yīng)用[J].科技導(dǎo)報(bào)，2017，35（2）：72-79.

[10]劉建坤，鄧樹才.3D打印技術(shù)在脊柱外科中的地位與作用[J].中國組織工程研究，2017，21（7）：1131-1136.

[11]黨瑩，李月，李瑞玉，等.骨組織工程支架材料在骨缺損修復(fù)及3D打印技術(shù)中的應(yīng)用[J].中國組織工程研究，2017，21（14）：2266-2273.

[12]紀(jì)穎，馬晨光，方秉華，等.3D打印技術(shù)在骨科臨床應(yīng)用中的感知研究[J]. 中國醫(yī)院管理，2017，37（5）：39-41.

[13]李鵬，彭文標(biāo)，李鑒軼，等.數(shù)字化設(shè)計(jì)結(jié)合3D打印技術(shù)輔助手術(shù)治療復(fù)雜型脛骨平臺(tái)骨折[J].中國臨床解剖學(xué)雜志，2017，35（2）：151-155.

[14]胡巍然，余斌.3D打印技術(shù)在骨腫瘤診療中的研究進(jìn)展[J].中國全科醫(yī)學(xué)， 2017，20（21）：2675-2678.

[15]許志慶，王武煉，莊至坤，等.3D打印技術(shù)輔助人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)治療合并關(guān)節(jié)外畸形的膝骨關(guān)節(jié)炎[J].中國修復(fù)重建外科雜志，2017，31（8）：913-917.

[16]徐磊磊，田征，艾克拜爾·尤努斯，等.3D打印技術(shù)在骨腫瘤外科臨床中的應(yīng)用[J].中國修復(fù)重建外科雜志，2017，31（9）：1069-1072.

[17]徐安書，傅朝春，韋萍，等.3D打印技術(shù)在精準(zhǔn)切除治療肝臟腫瘤中的應(yīng)用[J].中國普通外科雜志，2018，27（1）：29-34.

[18]Tack P，Victor J，Gemmel P.3D-printing techniques in a medical setting： a systematic literature review[J].Biomed Eng Online，2016，15（1）：115.

[19]陳繼民，張成宇，曾勇，等.骨科數(shù)字化3D打印技術(shù)及應(yīng)用[J].激光與光電子學(xué)進(jìn)展，2018，55（1）：126-134.

[20]謝明杰，李瀟.3D打印技術(shù)在口腔種植修復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào)，2018，31（11）：1217-1221.

[21]Hsieh TY，Dedhia R，Cervenka B.3D Printing： current use in facial plastic and reconstructive surgery[J].Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg，2017，25（4）：291-299.

[22]Choonara YE， du Toit LC， Kumar P.3D-printing and the effect on medical costs： a new era[J]？ Expert Rev Pharmacoecon Outcomes Res，2016，16（1）： 23-32.

[收稿日期]2020-06-03

本文引用格式：劉敏，徐正茂，王琳琳.3D打印技術(shù)模型在頜面部缺損修復(fù)手術(shù)中的應(yīng)用探討[J].中國美容醫(yī)學(xué)，2021，30（8）：156-158.