3D打印數(shù)字化導板技術在腓骨肌皮瓣修復下頜骨缺損及功能重建中的應用

王亞東 尹鑫海 程顯林 任培睿 段曉峰

【摘 要】目的 分析3D打印數(shù)字化導板技術在腓骨肌皮瓣修復下頜骨缺損及功能重建中的應用效果。方法 選取本院2020年1月-2022年3月予以腓骨肌皮瓣修復下頜骨缺損及功能重建的50例患者作為研究對象，按照治療方法不同分為對照組（行傳統(tǒng)手術治療）和觀察組（采用3D打印數(shù)字化導板技術輔助下腓骨肌皮瓣修復手術治療），各25例，比較兩組手術指標、住院情況及術后恢復情況、修復精準度、修復滿意度、生活質(zhì)量（UW-QOL評分）。結果 觀察組手術時間、住院時間均短于對照組，術中出血量少于對照組，術后3個月張口度評分高于對照組（P<0.05）；觀察組髁突平均位移、下頜角平均位移、頦部平均位移均小于對照組（P<0.05）；觀察組美觀滿意度、咀嚼滿意度、發(fā)音滿意度、咬合關系滿意度評分均高于對照組（P<0.05）；觀察組UW-QOL評分高于對照組（P<0.05）。結論 3D打印數(shù)字化導板技術的應用為腓骨肌皮瓣修復手術提供了良好的技術支撐，用于下頜骨各種良性腫瘤切除后下頜骨缺損及功能重建中可達到理想的治療效果，優(yōu)化手術指標，提高下頜骨修復精準性，恢復面部美觀，改善咀嚼與發(fā)音功能，提高患者生活質(zhì)量，具有較好的臨床應用價值。

【關鍵詞】3D打印數(shù)字化導板技術；腓骨肌皮瓣修復；下頜骨缺損；張口度；精準性；UW-QOL評分

中圖分類號：R782.2 文獻標識碼：A 文章編號：1004-4949（2023）08-0102-05

基金項目：貴州省人民醫(yī)院青年基金項目[編號：GZSYQN（2019）13號]

Application of 3D Printing Digital Guide in Repairing Mandible Defect and Functional Reconstruction with Fibular Musculocutaneous Flap

WANG Ya-dong， YIN Xin-hai， CHENG Xian-lin， REN Pei-rui， DUAN Xiao-feng

（Oral and Maxillofacial Surgery Department of Guizhou Provincial People’s Hospital， Guiyang 550002， Guizhou， China）

【Abstract】Objective To analyze the effect of 3D printing digital guide in repairing mandible defect and functional reconstruction with fibular musculocutaneous flap. Methods Fifty patients who received fibula musculocutaneous flap for mandibular defect repair and functional reconstruction in our hospital from January 2020 to March 2022 were selected as observation objects. According to different treatment methods， they were divided into control group （traditional surgical treatment） and observation group （3D printing digital guide technology assisted with fibula musculocutaneous flap repair surgery）， with 25 patients in each group. Surgical indicators， hospitalization and postoperative recovery， repair accuracy， repair satisfaction and quality of life （UW-QOLscores） were compared. Results The operation time and hospital stay of the observation group were shorter than that of the control group， the intraoperative blood loss was less than that of the control group， and the mouth opening score of the observation group was higher than that of the control group at 3 months after the operation （P<0.05）. The mean displacement of condyle， mandibular angle and chin were lower than those in control group （P<0.05）. The scores of aesthetic satisfaction， mastication satisfaction， articulation satisfaction and occlusal relationship satisfaction were higher than those of control group （P<0.05）. The score of UW-QOL was higher than that of control group （P<0.05）. Conclusion The application of 3D printing digital guide technology provides good technical support for the repair operation of fibular musculocutaneous flap， which can play an ideal therapeutic effect for mandibular defects and functional reconstruction after resection of various benign tumors in the mandible， optimize the surgical indicators， improve the accuracy of mandible repair， restore facial appearance， improve the mastics and articulation functions， and improve the quality of life of patients， with good clinical application value.

【Key words】3D printing digital guide technology； Fibular musculocutaneous flap repair； Mandibular defect； Mouth opening degree； Accuracy； UW-QOL score

腫瘤引起的下頜骨缺損（mandibular defect）會導致嚴重的面容畸形及口腔功能障礙，其修復與重建的目標是盡可能地保留下頜骨外觀與功能的完整性。腓骨肌皮瓣作為一種高品質(zhì)的雙皮層骨瓣，在下頜骨缺損的修復中顯現(xiàn)出顯著的優(yōu)越性，是當前下頜骨重建的首選。然而，由于下頜骨形貌復雜，位置變化頻繁，使得截骨與修復的精度受到很大影響。傳統(tǒng)的手術方式，僅憑醫(yī)生的經(jīng)驗判斷，很難在功能及美學上取得滿意的效果[1]。近幾年來，隨著電腦影像生成與影像處理技術的進步，在外科中已有數(shù)位化的表現(xiàn)，實現(xiàn)了快速、直觀和精確的下頜骨重建[2]。因此，本研究擬綜合運用數(shù)字引導器技術，從效率、精確度、張口度、患者滿意度和生存質(zhì)量等多個方面系統(tǒng)地探討數(shù)字引導器技術在臨床應用中的優(yōu)勢和不足，以期為其臨床應用提供參考，現(xiàn)報道如下。

1.1 一般資料 選取貴州省人民醫(yī)院口腔2020年1月-2022年3月予以腓骨肌皮瓣修復下頜骨缺損及功能重建的50例患者作為研究對象。納入標準：下頜骨良性腫瘤；符合腓骨肌皮瓣修復術指征；有可依據(jù)的咬合關系；治療依從性良好。排除標準：嚴重系統(tǒng)性疾?。恢車匝芩ㄈ?。按照治療方法不同將其分為對照組和觀察組，各25例。對照組男12例（48.00%），女13例（52.00%）；年齡25～58歲，平均年齡（38.70±3.55）歲；體重42～80 kg，平均體重（65.22±1.24）kg。觀察組男13例（52.00%），女12例（48.00%）；年齡26～57歲，平均年齡（38.78±3.61）歲；體重43～82 kg，平均體重（65.57±1.88）kg。兩組性別、年齡、體重比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），具有可比性。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準，患者知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1對照組 予以傳統(tǒng)手術治療：術前予以CT檢查，掃描頜面部，獲得信息，明確病灶，了解下頜骨缺損情況，初步確定切除位置，予以全身麻醉，依據(jù)經(jīng)驗切除下頜骨，制備腓骨瓣，使用牙弓夾板進行塑形，行血管吻合術固定頜間，就位腓骨瓣，次重建鈦板，進行固定。

1.2.2觀察組 予以3D打印數(shù)字化導板技術輔助下腓骨肌皮瓣修復手術治療：①術前虛擬手術及導板設計：術前，予以頜面部螺旋CT檢查，獲得數(shù)據(jù)，并采用DICOM格式進行保存，將數(shù)據(jù)導入至Mimics 20.0軟件，予以三維重建（圖1A），重建獲得模型；結合術前CT掃描結果及頜骨缺損情況，確定截骨線，模擬切除（圖1B）；設置鏡像翻轉，進行重建，建立修復模型。根據(jù)檢查數(shù)據(jù)，確定缺損部分情況，包括形態(tài)、長度、寬度等，確定取腓骨分段數(shù)及長度、截骨角度、腓骨固定位置等，與鏡像模板進行匹配（圖1C、1D）；在模型中，設計手術，觀察修復后頜面部美觀程度、下頜功能等情況，根據(jù)實際，設計導板，包括下頜骨截骨、腓骨取骨等（圖1E），使用3D打印機（ender5s，中國）進行打印，實現(xiàn)導板的打印，予以下頜骨模型預彎鈦板重建（圖1F）；②手術過程：麻醉方式同對照組，根據(jù)缺損位置，確定切口，并充分暴露下頜骨，沿切割槽，切除病變部分，復位咬合關系，復位髁突；制備腓骨肌皮瓣，同時需要注意保護血管蒂，取骨導板，嵌入、固定腓骨，切割腓骨長度、角度；離斷腓骨血管蒂，置入腓骨肌皮瓣，依照導板、預彎鈦板塑形，固定，吻合血管，縫合切口，術畢。

1.3 觀察指標

1.3.1手術指標、住院情況及術后恢復情況 分別統(tǒng)計兩組手術時間、住院時間、術中出血量、術后3個月張口度評分，最大張口度測量方法：張口時上中切牙、下中切牙間最大垂直距離，評分越高張口度恢復程度越好。

1.3.2修復精準度 分別測量兩組術后髁突平均位移、下頜角平均位移、頦部平均位移距離，距離越小說明修復精準度越高。

1.3.3修復滿意度 采用主觀評分進行評價，包括美觀、咀嚼、發(fā)音3個方面，各項總分10分，8～10分為非常滿意，4～7分為基本滿意，0～3分為不滿意。

1.3.4生活質(zhì)量 對兩組進行為期3個月的隨訪，采用UW-QOL評分評估生活質(zhì)量，共1500分，評分與其生活質(zhì)量呈正比。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)處理，計量資料以（x-±s）表示，組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料以[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗；以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2.1 兩組手術指標、住院情況及術后恢復情況比較觀察組手術時間、住院時間均短于對照組，術中出血量少于對照組，術后3個月張口度評分高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表1。

2.2 兩組修復精準度比較 觀察組髁突平均位移、下頜角平均位移、頦部平均位移均少于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表2。

2.3 兩組修復滿意度比較 觀察組美觀滿意度、咀嚼滿意度、發(fā)音滿意度、咬合關系滿意度評分均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表3。

2.4 兩組生活質(zhì)量比較 觀察組生活質(zhì)量評分高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表4。

下頜骨缺損的修復與重建一直是一個熱門而又棘手的課題。傳統(tǒng)的下頜骨腫瘤切除、腓骨瓣制作后的塑形、復位等操作，由于缺少個體化的設計和精準的外科指導，往往會造成下頜骨外形不準確，植骨的3D定位不準確，且難以達到良好的咬合力和咀嚼功能，無法達到精準的個體化重建效果[3]。數(shù)字化手術是基于醫(yī)學影像學，包括三維重建、術前手術規(guī)劃與模擬、計算機輔助設計、3D打印、手術導航等技術，將2D數(shù)據(jù)轉換成3D圖像，直觀、多角度地展示病灶的空間位置、大小、形狀以及周圍毗鄰關系；采用鏡像原理、圖像配準等方法，模擬出患者在手術中所處位置、大小、形狀以及周圍鄰近關系；采用3D打印出的三維實體模型，再使用導板或手術導航軟件進行手術，最終達到個性化精準修復與功能重建的目的[4，5]。最近幾年，數(shù)字外科已經(jīng)逐步被運用到腓骨瓣修復下頜骨缺損中，并獲得了顯著的療效，能縮短腓骨缺血的時間，提高截骨及頜骨的形狀精度，并能優(yōu)化手術治療的效果。

數(shù)字引導盤技術在下頜骨缺損的修復與重建中已得到廣泛的應用[6]。手術精度是評估手術效果的一個重要依據(jù)，髁突、下頜角和頦點位移是一種比較理想的測量方法[7]。本研究結果顯示，觀察組髁突平均位移、下頜角平均位移、頦部平均位移均少于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），說明基于3D打印數(shù)字化導板技術下的下頜骨修復精準度更高。分析其原因在于，3D打印數(shù)字化導板技術可實現(xiàn)圍術期各操作參數(shù)的定量化，使髁突、下頜角、頦點等相對位移減小，可見，實現(xiàn)精確的術式，對患者術后各種功能的恢復具有十分重要的意義[8]。雖然手術后張口程度的提高預示著患者的口腔功能得到了有效改善，但目前尚缺乏對患者口腔功能的全面評估。對咬合力的綜合評估有助于發(fā)現(xiàn)其不足之處并加以改進，應得到足夠的重視。同時，采用數(shù)字導向盤技術，可使手術過程變得簡單，其最大的特點是能在術前實現(xiàn)鈦板預彎曲；腓骨截取和頜骨切除兩種手術可以在同一時間完成，這樣可以大大縮短手術時間，降低術中失血量[9]。本研究結果還顯示，觀察組手術時間為（8.21±0.34）h，術中出血量（187.17±16.69）ml，少于對照組的（9.80±1.17）h、（297.98±12.10）ml，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），提示3D打印數(shù)字化導板技術可縮短手術時間，減少術中出血量，避免手術失誤，有利于降低術后并發(fā)癥發(fā)生幾率，促進患者快速康復[10]。此外，患者對于術后咀嚼、發(fā)音及外觀的滿意程度，亦是此手術方式的主要評估因素。觀察組修復滿意度、生活質(zhì)量評分高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），可見觀察組患者對咀嚼功能、發(fā)音功能、外貌恢復更加滿意，從而使得生活質(zhì)量得到有效提高[11]。張新華等[7]對數(shù)字化技術在游離腓骨肌皮瓣修復重建下頜骨缺損中的臨床價值展開了分析，與常規(guī)手術治療相比，在數(shù)字化技術基礎上開展的修復手術中，患者咬合關系、生活質(zhì)量、修復精準度、手術指標等均優(yōu)于常規(guī)治療，提示該技術的應用，可改善患者咬合紊亂，修復面部外形，促進修復重建，提高患者生活質(zhì)量，與本研究結果具有一致性，說明其臨床應用價值較高。但也有研究顯示[12]，數(shù)字化技術下患者滿意度較傳統(tǒng)手術差，因為審美滿意是一種很強的主觀因素，很大程度上是由患者自己的期待水平?jīng)Q定的。采用數(shù)字引導板技術的患者一般都有很高的社會經(jīng)濟背景，這與他們對治療的期望很高有關。因此，在術前要盡量客觀地描述患者的情況，防止患者對手術后的情況抱有過高的期望，這樣才能有效地減少醫(yī)療糾紛。

在數(shù)字輔助導航技術中，經(jīng)濟性也是一個頗受爭議的問題。有研究顯示[13]，數(shù)字技術的花費和傳統(tǒng)的外科手術一樣多，而且不會帶來額外的費用。同時，提高了修復效果，還有效降低了術后并發(fā)癥發(fā)生幾率，以及二次修復和住院的費用，從而進一步降低了治療的成本。從研究分析中也可以清楚地看到，數(shù)字化技術讓患者的住院時間和手術時間都得到了降低[14]。但是，與手術室和住院服務相關的費用及醫(yī)療保險覆蓋范圍在不同的地區(qū)和國家之間存在著差異，因此很難精確地將節(jié)省的手術時間和住院時間轉化為經(jīng)濟效益。所以，下頜骨數(shù)字重建技術在臨床上是否具有實用性，目前尚無定論。但隨著數(shù)字技術的發(fā)展與普及，其成本將大大下降，將推動數(shù)字技術在臨床上的廣泛應用。相比于外部工廠，在醫(yī)院內(nèi)建造一座3D打印中心，也將會大大降低成本[15]。

綜上所述，與傳統(tǒng)手術相比，數(shù)字技術支持的游離腓骨肌皮瓣不但可以縮短手術時間，減少術中出血量，提高患者的張口度，改善患者的咬合狀態(tài)，還可以改善患者的容貌，提高患者的生活質(zhì)量，但也存在費用昂貴、設計周期長等問題。隨著技術的不斷發(fā)展與完善，數(shù)字技術支持的腓骨肌皮瓣在下頜骨缺損修復中的應用將更加廣泛、更加精準。

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編輯 張孟麗