數(shù)字化技術(shù)結(jié)合導(dǎo)板在下頜骨粉碎性骨折復(fù)位內(nèi)固定術(shù)中的應(yīng)用

應(yīng) 凱 王 亮 朱永武 毛 斌 李倩倩

（永康市第一人民醫(yī)院口腔科，永康 321300）

下頜骨易遭受損傷而致骨折發(fā)生率高；頜骨骨折的發(fā)生率約占頜面損傷的35%[1]；下頜骨粉碎性骨折形態(tài)千差萬別，傳統(tǒng)手術(shù)通過經(jīng)驗復(fù)位，以對咬合關(guān)系的復(fù)位為主；術(shù)中手術(shù)醫(yī)生對骨折復(fù)位情況難以明確，僅復(fù)位咬合關(guān)系，骨折斷下緣、舌側(cè)緣無法精準(zhǔn)復(fù)位，手術(shù)效果常隨手術(shù)醫(yī)生的經(jīng)驗起伏不定。而近年來，隨著數(shù)字化技術(shù)的深入應(yīng)用，數(shù)字化技術(shù)及3D 打印在頜面部骨折中發(fā)揮重要的輔助作用，通過提高骨折手術(shù)的精準(zhǔn)性，解決了傳統(tǒng)手術(shù)中依靠術(shù)者臨床經(jīng)驗進行骨折復(fù)位的難題[2]。本研究利用虛擬手術(shù)復(fù)位、3D 打印模型及咬合導(dǎo)板，通過制作實體復(fù)位導(dǎo)板，將虛擬手術(shù)效果轉(zhuǎn)化到具體手術(shù)，指導(dǎo)下頜骨粉碎性骨折的三維立體精確復(fù)位，取得了良好的效果。

1 臨床資料和方法

1.1 一般資料

2018 年07 月 至 2020 年6 月我科對收治的19例下頜骨粉碎性骨折病例簽署知情同意書，進行數(shù)字化手術(shù)；其中，男13 例，女6 例；年齡15 ～ 76 歲；合并髁突骨折5 例，合并上頜骨骨折2 例，合并其他臟器損傷8 例。受傷原因： 機動車及非機動車事故14 例，工傷3 例，高處墜落傷、拳擊傷各1 例。手術(shù)時間在受傷后5～21 天。

1.2 治療方式

1.2.1數(shù)字化設(shè)計及3D 打印 對所有患者行1.0 mm 層厚三維CT 掃描，通過Gui-E3D System軟件（深圳合體醫(yī)療）進行患者頜面骨結(jié)構(gòu)的 3D虛擬重建。利用分割、移動技術(shù)進行虛擬的手術(shù)模擬；根據(jù)下頜骨骨折線分離、移動骨折塊；因所有患者均為下頜骨粉碎性骨折或伴有上頜骨骨折，故不能單純將健側(cè)圖像鏡像翻轉(zhuǎn)，虛化，作為骨折復(fù)位的參照物。依據(jù)骨折的解剖形態(tài)，將虛擬骨折斷復(fù)位，恢復(fù)其特有的高度、寬度、突度和弧度，兼顧重建患者的原有的咬合關(guān)系，恢復(fù)其咀嚼功能。反復(fù)核對復(fù)位效果后，使用3D 打印機打印復(fù)位后的三維下頜骨模型及根據(jù)復(fù)位效果設(shè)計及打印咬合導(dǎo)板。

1.2.2復(fù)位導(dǎo)板制作在3D 打印的下頜骨模型上，根據(jù)骨折線、張力帶選擇合適的固定位置，將鈦板（寧波慈北醫(yī)療器械有限公司）固定。然后根據(jù)骨折范圍的大小，用光固化材料或自凝塑料覆蓋鈦板、鈦釘制作骨折復(fù)位導(dǎo)板，導(dǎo)板避開神經(jīng)孔等重要解剖位置。導(dǎo)板凝固后，取出鈦板，鈦釘，嚴(yán)格按釘孔道部位制作導(dǎo)板孔道，該孔道對應(yīng)手術(shù)中鈦釘固定接骨板的位置及方向；打磨拋光后，鈦板、鈦釘高溫高壓消毒；導(dǎo)板低溫等離子消毒備用。

1.2.3手術(shù)方法在全麻下行原創(chuàng)口及口內(nèi)前庭溝切口，下頜角皮膚切口；髁突骨折均采用穿腮腺入路。術(shù)中充分游離骨折段，根據(jù)其對移位的骨折段進行初步復(fù)位，放置咬合導(dǎo)板，對位咬合關(guān)系后以頜間牽引螺釘（寧波慈北醫(yī)療器械有限公司）行頜間固定，置入復(fù)位導(dǎo)板，導(dǎo)板內(nèi)置預(yù)先塑形好的鈦板。檢查骨折段與導(dǎo)板貼合，復(fù)位效果滿意后在導(dǎo)板預(yù)留孔道處鉆孔形成釘?shù)?，鉆孔后拿出導(dǎo)板用鈦板進行固定。固定后重新檢查咬合關(guān)系，沖洗創(chuàng)面、止血，逐層縫合傷口。

術(shù)后預(yù)防性使用抗生素48 h；伴髁突骨折者予以頜間彈性牽引7 ～ 14 d。1 周后拆線，拆除頜間牽引后指導(dǎo)張口功能訓(xùn)練。術(shù)后定期隨訪，術(shù)后1 周、4 周行CT 三維重建，評價骨折復(fù)位情況及有無移位。術(shù)后6 個月末次隨訪時，行CT 三維重建并評價下頜運動功能，有無關(guān)節(jié)紊亂、咬合痛、張口受限等。

2 結(jié)果

臨床觀察創(chuàng)口愈合情況、張口度、咬合關(guān)系、鈦板與骨面貼合度、解剖復(fù)位情況。19 例下頜骨粉碎性骨折患者手術(shù)切口均無感染；術(shù)后第7 天張口度最少至25 mm；咀嚼功能良好， 2 例合并髁突骨折患者咬合輕度紊亂，予頜間牽引釘彈性牽引后均恢復(fù)正常；鈦板與骨面貼合，骨折對位精確，術(shù)后CT 檢查顯示下頜骨舌側(cè)及下緣結(jié)合緊密；術(shù)后隨訪復(fù)查CT 均提示骨折對位愈合情況好，無明顯移位。隨訪患者下頜無偏斜，咬合關(guān)系穩(wěn)定，無咬合痛。

下頜骨多發(fā)粉碎性骨折數(shù)字化設(shè)計術(shù)前、手術(shù)過程以及術(shù)后的典型病例照片見圖1。

3 討論

通常對于下頜骨骨折既要恢復(fù)下頜骨的解剖形態(tài)，還要恢復(fù)重建傷前的咬合關(guān)系[1]。對于簡單的下頜骨體部線性骨折，可以根據(jù)CT 數(shù)據(jù)在術(shù)中進行解剖復(fù)位；而下頜骨多發(fā)粉碎性骨折因骨折部位多、骨折段粉碎、附著的咀嚼肌群強力牽拉、解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜及患者原咬合關(guān)系未知，導(dǎo)致骨折移位明顯，復(fù)位標(biāo)志喪失，咬合關(guān)系紊亂。下頜骨多發(fā)粉碎性骨折常規(guī)通過經(jīng)驗復(fù)位，需手術(shù)者在大腦中進行模擬復(fù)位。通過傳統(tǒng)影像學(xué)方法難以直觀了解復(fù)雜的骨折情況，手術(shù)復(fù)位相對的參考主要為骨折線及咬合關(guān)系；往往造成咬合功能恢復(fù)而解剖復(fù)位未到位。術(shù)后易出現(xiàn)下頜支高度改變、咬合關(guān)系不良、下頜骨粉碎性骨折碎片不能完全復(fù)位、髁狀突頭未復(fù)位回關(guān)節(jié)窩解剖位置、下頜骨下緣及舌側(cè)緣未完全復(fù)位等變化；因而手術(shù)精準(zhǔn)解剖復(fù)位是臨床治療的難題，手術(shù)效果隨手術(shù)醫(yī)生的經(jīng)驗而起伏不定[3]。

數(shù)字化技術(shù)結(jié)合導(dǎo)板通過術(shù)前虛擬手術(shù)進行手術(shù)設(shè)計及預(yù)測術(shù)后效果。虛擬手術(shù)可使術(shù)者在術(shù)前熟悉骨折斷端移位情況，具有重大促進作用，可使手術(shù)工程量化、直觀化，縮短手術(shù)時間；也為導(dǎo)板的設(shè)計、導(dǎo)航的運用提供基本支持[4，5]；同時亦是良好的醫(yī)患術(shù)前溝通交流工具[3]。因下頜多發(fā)粉碎性骨折情況復(fù)雜，故鏡像不能作為參考依據(jù)。根據(jù)CT 三維重建數(shù)據(jù)，導(dǎo)入軟件中，并根據(jù)骨折線將骨折斷端進行分割和移動，虛擬手術(shù)復(fù)位，恢復(fù)其功能及解剖位置。虛擬手術(shù)以手術(shù)醫(yī)生而不是技術(shù)人員為主導(dǎo)；手術(shù)醫(yī)生應(yīng)熟悉軟件應(yīng)用，親自進行模擬手術(shù)操作，需有耐心處理每個小骨折碎片，對虛擬復(fù)位效果及咬合關(guān)系進行有效評估，并對骨碎片有所取舍。可根據(jù)復(fù)位效果設(shè)計制作數(shù)字化咬合導(dǎo)板，進一步可設(shè)計個性化3D 打印鈦板和復(fù)位導(dǎo)板。

經(jīng)虛擬手術(shù)復(fù)位后可以獲得精細(xì)的3D 打印下頜骨模型和咬合導(dǎo)板，再進行個體化復(fù)位導(dǎo)板的制作。材料為自凝塑料或光固化材料，具有操作簡單的優(yōu)點[6]；未來可以使用3D 打印復(fù)位導(dǎo)板。咬合導(dǎo)板可確定骨折的功能復(fù)位，通過個體化復(fù)位導(dǎo)板及鈦板、鈦釘位置輔助從模型轉(zhuǎn)移到術(shù)中，位置相對固定、移動少，最終將虛擬手術(shù)效果轉(zhuǎn)化到實際手術(shù)中去，指導(dǎo)三維立體精確解剖復(fù)位，相應(yīng)地縮短了手術(shù)時間，提高了手術(shù)的精確性。

為獲得更精確的手術(shù)效果，使手術(shù)更簡便，建議采用更精細(xì)的數(shù)據(jù)采集及更小的打印誤差，本研究均采用≤1mm 薄層CT 及三維重建， 3D 打印機誤差0.01 mm。導(dǎo)板的制作均在體外手工制作，需考慮手術(shù)操作空間，注意避讓重要的解剖結(jié)構(gòu)。對于2 例輕度咬合紊亂患者，均伴雙側(cè)髁突矢狀粉碎骨折，行傳統(tǒng)手術(shù)治療；產(chǎn)生了復(fù)位高度及角度偏差，導(dǎo)致輕度咬合紊亂；髁突矢狀骨折的數(shù)字化手術(shù)尚未有文獻報道。筆者認(rèn)為個性化3D 打印的鈦板、三維鈦網(wǎng)是今后數(shù)字化技術(shù)的方向；可以根據(jù)虛擬手術(shù)復(fù)位效果，直接打印出完全符合下頜骨形態(tài)的鈦板、三維鈦網(wǎng)、咬合及復(fù)位導(dǎo)板。

4 結(jié)論

通過數(shù)字化外科技術(shù)的三維CT 的數(shù)據(jù)采集，應(yīng)用軟件進行虛擬手術(shù)，將3D 打印模型結(jié)合導(dǎo)板應(yīng)用到下頜骨多發(fā)及粉碎性骨折中，能有效提高內(nèi)固定手術(shù)效率；降低手術(shù)的難度，提高手術(shù)的精確度，具有極大的臨床利用價值。隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)的發(fā)展，該項技術(shù)有望逐漸被推廣運用。