基于3D打印技術(shù)的鼻-牙槽術(shù)前矯治器對單側(cè)完全性唇腭裂患兒鼻唇形態(tài)的矯治效果觀察

[摘要]目的：觀察基于三維（Three-dimensional，3D）打印技術(shù)的鼻-牙槽術(shù)前矯治器（Presurgical nasoalveolar molding，PNAM）對單側(cè)完全性唇腭裂（Unilateral cleft lip and palate，UCLP）患兒鼻唇形態(tài)的矯治效果。方法：回顧性分析2020年5月-2023年5月成都市婦女兒童中心醫(yī)院口腔科就診的31例確診為UCLP的患兒的臨床資料，根據(jù)PNAM制作方式不同分為傳統(tǒng)組（20例，采用傳統(tǒng)方式制作PNAM）和3D組（11例，基于3D打印技術(shù)制作PNAM）。比較兩組患兒正畸前后牙槽突裂隙寬度、鼻小柱斜度、鼻孔高度和鼻孔寬度，并隨訪正畸后3個(gè)月的手術(shù)效果。結(jié)果：兩組患兒正畸后牙槽突裂隙寬度、鼻小柱斜度和鼻孔寬度均小于正畸前，鼻孔高度大于正畸前，且3D組上述指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。3D組患兒正畸后3個(gè)月的治療優(yōu)良率達(dá)100.00%（11/11）高于傳統(tǒng)組的65.00%（13/20），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論：基于3D打印技術(shù)的PNAM對于UCLP患兒的鼻唇形態(tài)具有良好的矯正效果，可以縮窄牙槽突裂隙寬度和鼻孔寬度，延長鼻小柱高度，改善塌陷的形狀，有利于降低手術(shù)難度，提高手術(shù)效果。

[關(guān)鍵詞]3D打印技術(shù)；鼻-牙槽術(shù)前矯治器；單側(cè)完全性唇腭裂；鼻唇形態(tài)；正畸

[中圖分類號]R782.2" " [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A" " [文章編號]1008-6455（2024）12-0055-05

The Effect of Presurgical Nasoalveolar Molding Based on 3D Printing Technology on Nasolabial Morphology Correction in Children with Unilateral Cleft Lip and Palate

HE Xiaoling， CHEN Dan， TANG Kunlun

（ Department of Stomatology， Chengdu Women's and Children's Central Hospital， Chengdu 610073， Sichuan， China ）

Abstract： Objective" To observe the effect of presurgical nasoalveolar molding （PNAM） based on three-dimensional （3D） printing technology on nasolabial morphology correction in children with unilateral cleft lip and palate（UCLP）. Methods" The clinical data of 31 children diagnosed with UCLP who came to the department of stomatology Chengdu women and children's central hospital from May 2020 to May 2023 were retrospectively analyzed. According to different ways of making PNAM， children were divided into traditional group （20 cases， used to make PNAM in the traditional way） and 3D group （11 cases， used 3D printing technology to produce PNAM）. The width of alveolar fissure， inclination of nasal column， nostril height and nostril width before and after orthodontic treatment were compared between 2 groups， and the results were followed up 3 months after orthodontic treatment. Results" After orthodontic， the width of alveolar fissure， the inclination of nasal column and the width of nostril were lower than before orthodontic， and the height of nostril was higher than before orthodontic， and the above indexes in the 3D group were better than those in the traditional group， with statistical significance （P＜0.05）.3 months after orthodontic treatment， the excellent and good rate of surgical treatment in the 3D group was 100.00%（11/11） higher than that in the traditional group 65.00%（13/20）， with statistical significance （P＜0.05）. Conclusion" PNAM based on 3D printing technology has a good correction effect on the nasolabial morphology of children with UCLP， which can narrow the width of alveolar fissure and nostril width， lengthen the height of nasal column and improve the shape of collapse， which is conducive to reducing the difficulty of surgery and improving the surgical effect.

Key words： three-dimensional printing technology; presurgical nasoalveolar molding; unilateral cleft lip and palate; nasolabial morphology; orthodontic treatment

唇腭裂（Cleft lip and palate，CLP）是臨床常見的口腔、頜面部的先天性發(fā)育畸形，發(fā)病率為1‰～2‰，其中單側(cè)完全性唇腭裂（UCLP）約占30%，常累及唇部、鼻部、牙槽和腭部，造成顏面缺陷及口腔功能障礙[1-3]?！断忍煨源诫窳讶壘C合防治及規(guī)范化序列治療指引》[4]明確指出，規(guī)范化序列治療是目前國際公認(rèn)的治療UCLP的方法，其中以鼻-牙槽術(shù)前矯治器（PNAM）為主進(jìn)行的術(shù)前正畸是整個(gè)規(guī)范化序列治療的首個(gè)環(huán)節(jié)[5-6]。采用PNAM進(jìn)行的術(shù)前正畸可以縮窄齒槽及腭部裂隙，恢復(fù)正常牙弓，延長鼻小柱，改善鼻唇形態(tài)，并能夠降低張力，減輕瘢痕，為后續(xù)手術(shù)創(chuàng)造良好的組織條件[7]。但傳統(tǒng)的PNAM也存在較多的缺陷和不足[8]：①PNAM由腭護(hù)板和鼻撐組成，材質(zhì)較硬，舒適感較差；②鼻撐需要定期調(diào)節(jié)，患兒復(fù)診情況差，效果差；③腭護(hù)板定期調(diào)磨，定量差；④對鼻撐調(diào)整存在人為主觀判斷，主要依賴醫(yī)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)化等。3D打印是一種基于數(shù)字模型文件，以塑料、光敏樹脂、橡膠、陶瓷及金屬為原料的快速實(shí)物成形技術(shù)，已作為一種精確化、個(gè)性化的治療方案廣泛地應(yīng)用于口腔領(lǐng)域，其中3D打印技術(shù)契合了口腔正畸使用器械需小巧精細(xì)的要求，因而制備個(gè)性化的PNAM備受關(guān)注[9-10]。本研究觀察基于3D打印技術(shù)的PNAM對UCLP患兒鼻唇形態(tài)的矯正效果，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1" 資料和方法

1.1 一般資料：回顧性分析2020年5月-2023年5月成都市婦女兒童中心醫(yī)院口腔科收治的31例確診為UCLP的患兒的臨床資料，根據(jù)PNAM制作方式不同分為傳統(tǒng)組（20例，采用傳統(tǒng)方式制作PNAM）和3D組（11例，采用基于3D打印技術(shù)制作PNAM）。傳統(tǒng)組中男12例、女8例；日齡10～30 d，平均日齡（17.64±1.68）d。3D組中男6例、女5例；日齡10～30 d，平均日齡（17.48±1.62）d。本研究已經(jīng)成都市婦女兒童中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，均已詳細(xì)告知患兒家屬治療的優(yōu)點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)，均已簽署知情同意書。

1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn)：①UCLP患兒；②足月兒，各項(xiàng)生命體征平穩(wěn)，初步判斷具有術(shù)前矯治的承受能力；③可配合治療并定期復(fù)診。

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)：①綜合征性CLP患兒；②合并其他顱面畸形或綜合征；③有其他頜面部手術(shù)或外科治療；④存在頜面部嚴(yán)重感染；⑤伴有喉軟骨發(fā)育不全、呼吸道疾病、新生兒肺炎等明顯的呼吸困難者；⑥合并先天性心臟病者；⑦合并其他系統(tǒng)疾病者；⑧無法耐受取模型或口腔掃描者。

1.2 方法

1.2.1 傳統(tǒng)組：采用傳統(tǒng)方式制作PNAM，選擇多個(gè)健康幼兒的上頜石膏模型，使用自凝塑料制作若干大小不等的個(gè)別托盤。取模操作前對患兒禁食禁水2 h，試托盤后將患兒身體與地面呈45°仰臥，指導(dǎo)患兒家屬支撐患兒的頭頸部后，采用硅橡膠作為取模材料進(jìn)行取模。制作成由腭護(hù)板+鼻撐（材質(zhì)為直徑1.0 mm不銹鋼絲）組成的PNAM，并將其打磨拋光。將PNAM濕潤后戴入患兒口腔內(nèi)，使用膠布將鋼絲與裂隙兩側(cè)上唇皮膚一起固定。見圖1。每周復(fù)診1次。

1.2.2 3D組：采用基于3D打印技術(shù)制作PNAM。

1.2.2.1 材料：基于3D打印技術(shù)的PNAM包括腭護(hù)板、鼻鉤、膠帶。腭護(hù)板材質(zhì)：牙科光敏樹脂，光固化成型。鼻鉤材質(zhì)：食用級PC塑料；規(guī)格：12 mm×18 mm×8.5 mm。膠帶材質(zhì)：Ⅰ類6864-585輔料；規(guī)格：膠帶40 mm×85 mm。托盤：以自凝塑料自制的托盤，用于口腔印模。

1.2.2.2 取模和腭護(hù)板制模：UCLP患兒出生后3～10 d，禁食≥4 h，于手術(shù)室進(jìn)行口腔印模制取?；純呵逍褷顟B(tài)，采用個(gè)性化托盤，以齒科藻酸鹽印模材料進(jìn)行印模?；純嚎崭?、頭后仰，印模材料半干時(shí)迅速放入患兒口內(nèi)，醫(yī)生雙手固定住托盤及頭部，嚴(yán)密觀察患兒唇色，避免患兒頭部晃動(dòng)，同時(shí)避免窒息情況發(fā)生，需準(zhǔn)確顯示上頜骨形態(tài)、黏膜轉(zhuǎn)折、上頜結(jié)節(jié)、中隔、唇系帶、裂縫等，獲得理想印模，再灌注石膏模型。以VL-70型3D掃描測量儀[基恩士（中國）有限公司]進(jìn)行激光掃描，獲得清晰的3D模型圖像，采用除噪、消陰、消層差及平滑等處理后，保存文件。以石膏模型為基礎(chǔ)，采用Mimics軟件（意大利Materialize公司）錯(cuò)位移動(dòng)牙槽骨，并切割牙槽骨，利用模擬正畸治療過程，將牙槽骨排列整齊，制作一個(gè)周期的腭護(hù)板模型，將上述數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作站，進(jìn)行3D速成，采用3D打印技術(shù)打印模型，獲得一個(gè)周期的腭護(hù)板物理模型。見圖2A～J。將腭護(hù)板濕潤后戴入患兒口腔內(nèi)，見圖2K。確認(rèn)腭護(hù)板邊緣有無壓迫唇、頰系帶，后緣有無過分延伸造成患兒惡心等。

1.2.2.3 鼻鉤的佩戴與調(diào)整：從膠布的預(yù)切段處單獨(dú)剝離膠布尾部處的離型紙到一半，對折剝掉的離型紙。把鼻鉤套入剝離了離型紙的膠布尾部，撕掉對折過的離型紙，把剝掉離型紙的膠布折回粘貼并把鼻鉤牢牢固定在膠布上，用膠布圓形端確認(rèn)患兒額頭的最佳粘貼位置，采用合適大小的人工皮進(jìn)行標(biāo)記。擺好最佳懸掛角度（膠布與面中線呈15°），撕下圓形端的離型紙，粘貼在人工皮處，壓緊。在膠布上旋轉(zhuǎn)按壓10～20 s，固定鼻鉤。見圖2L。

1.2.2.4 佩戴膠帶固定：采用術(shù)前正畸膠帶縮小患兒唇裂裂隙，將一側(cè)膠帶貼在患兒一側(cè)臉頰，將患兒兩側(cè)臉頰往中間擠壓，縮小唇裂裂隙，將另一側(cè)的膠帶貼在另一側(cè)的臉頰上，將膠帶中間部分貼在前唇下緣的位置。見圖2M。

1.2.2.5 院外維護(hù)要點(diǎn)：囑咐家屬確保患兒全天候佩戴矯治器，教會(huì)家屬戴取和清洗矯治器，講解鼻鉤的放置，可能出現(xiàn)的并發(fā)癥及應(yīng)對措施，每2～3周復(fù)診1次，及時(shí)更換腭護(hù)板，佩戴3個(gè)月后進(jìn)行手術(shù)。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 鼻唇形態(tài)的矯正效果：正畸前和正畸后3個(gè)月，采用測量尺測量患兒安靜狀態(tài)下的牙槽突裂隙寬度、鼻小柱斜度、鼻孔高度和鼻孔寬度，測量均由同一醫(yī)師完成，每個(gè)指標(biāo)連續(xù)測量3次后取平均值。

1.3.2 手術(shù)效果：正畸后3個(gè)月評價(jià)手術(shù)效果[11]。優(yōu)：唇部瘢痕不明顯，唇峰高度基本一致，鼻底形態(tài)正常，雙側(cè)鼻翼基線處于同一水平面，鼻小柱、鼻尖居中，鼻孔基本對稱；良：殘存鼻翼輕度塌陷，紅唇欠對稱；差：明顯的唇部瘢痕，紅唇不對稱，患側(cè)鼻翼基底低沉，鼻翼扁平塌陷。優(yōu)良率=（優(yōu)+良）例數(shù)/總例數(shù)×100%。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：應(yīng)用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以（xˉ±s）表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或配對t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)（%）表示，采用Fisher確切概率法檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2" 結(jié)果

2.1 兩組患兒鼻唇形態(tài)的矯正效果比較：兩組患兒正畸前的牙槽突裂隙寬度、鼻小柱斜度、鼻孔高度、鼻孔寬度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），兩組患兒正畸后牙槽突裂隙寬度、鼻小柱斜度和鼻孔寬度均小于正畸前，鼻孔高度大于正畸前，且3D組上述指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。見表1。

2.2 兩組患兒手術(shù)效果隨訪比較：3D組患兒術(shù)后3個(gè)月的手術(shù)治療總優(yōu)良率達(dá)100.00%（11/11）高于傳統(tǒng)組65.00%（13/20），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

2.3 典型病例：UCLP患兒，男，日齡30 d，采用基于3D打印技術(shù)的PNAM正畸3個(gè)月后牙槽突裂隙寬度和鼻孔寬度明顯縮窄，術(shù)后3個(gè)月唇部瘢痕不明顯，唇峰高度基本一致。見圖3。

3" 討論

CLP是指上唇、鼻底、齒槽均有裂隙，而UCLP是整個(gè)唇至鼻底全部裂開，鼻小柱與唇人中被面部肌肉橫向拉向健側(cè)，裂側(cè)的鼻翼被拉向外側(cè)，出現(xiàn)裂側(cè)鼻翼長、不對稱的現(xiàn)象，不僅會(huì)影響頜骨的發(fā)育造成面部缺陷，還會(huì)對正常進(jìn)食、吸吮、語言等生理功能造成影響，因此需及時(shí)積極進(jìn)行治療[12-13]。雖然現(xiàn)階段產(chǎn)前診斷與篩查技術(shù)不斷完善和普及，CLP在我國的發(fā)病率有所下降，但仍是較常見的出生缺陷[14]。外科手術(shù)是目前治療UCLP的唯一方法，其目標(biāo)在于促進(jìn)解剖結(jié)構(gòu)的復(fù)位和重建，修復(fù)面部外觀，但UCLP患兒多伴有下頜骨形態(tài)和鼻畸形，單純的外科手術(shù)治療效果有限[15-16]。

鼻-牙槽骨塑形矯治器技術(shù)（Nasoalveolar molding，NAM）在1999年被Grayson等提出，一直延續(xù)至今仍是正畸領(lǐng)域常用的治療技術(shù)，其最大的特點(diǎn)是在口內(nèi)矯正器的唇邊緣引出鼻撐，以獲得良好的支抗來塑形鼻孔，并控制鼻撐方向[17]。PNAM是通過矯治器對患兒裂隙側(cè)鼻-牙槽骨施加持續(xù)的輕力，以糾正鼻-牙槽骨畸形、恢復(fù)軟組織正常位置的一種術(shù)前正畸方法，亦是目前國內(nèi)外公認(rèn)的有效矯治器。但傳統(tǒng)的PNAM也存在不足：①傳統(tǒng)的PNAM由腭護(hù)板、鼻撐兩部分組成，在佩戴過程中存在滑脫的風(fēng)險(xiǎn)；②膠布長期接觸面頰部皮膚容易引起過敏性皮疹；③口內(nèi)基托壓迫或摩擦可導(dǎo)致接觸面潰瘍；④固位膠帶力量不足會(huì)使頜骨矯形的進(jìn)程變緩，不能最大限度地?cái)U(kuò)展裂隙周圍的軟組織，還能加大矯治器脫出到舌后緣阻塞呼吸道，導(dǎo)致中斷治療；⑤傳統(tǒng)的PNAM的鼻撐材質(zhì)為直徑1.0 mm不銹鋼絲彎制的金屬支架，自凝基托義齒樹脂包裹鋼絲接觸鼻翼穹隆鼻腔面，材料較硬，舒適感較差，依從性差；⑥傳統(tǒng)的PNAM的腭護(hù)板和鼻撐之間的相互作用，一定程度降低了矯正的有效性和準(zhǔn)確性；⑦在治療時(shí)間和成本上，傳統(tǒng)的PNAM治療期間需每周逐一手工修改單個(gè)器具，每周復(fù)診1次，持續(xù)3個(gè)月，復(fù)診頻繁，來回費(fèi)用及時(shí)間成本高，且需要患兒家屬積極配合，尤其對居住偏遠(yuǎn)的患兒嚴(yán)重降低了依從性[18]。

隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用使得PNAM快速走進(jìn)數(shù)字化進(jìn)程?；?D打印技術(shù)的PNAM通過掃描并收集UCLP患兒的上頜數(shù)據(jù)，采用軟件逆向構(gòu)建3D模型，根據(jù)正畸治療過程，將牙槽骨排列整齊，制作一個(gè)周期的腭護(hù)板模型，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入并以3D打印出實(shí)體模型，獲得一個(gè)周期的腭護(hù)板物理模型。該模型的制作更加方便，且精準(zhǔn)高效。一個(gè)周期的腭護(hù)板物理模型可供家屬在家中給患兒自行更換，操作簡單方便，省去醫(yī)院取模制作矯治器的時(shí)間，能夠延長復(fù)診時(shí)間至2～3周，減少復(fù)診次數(shù)，縮短單次就診時(shí)間，提高治療效率，降低醫(yī)療成本，尤其給路途較遠(yuǎn)的患兒家庭帶來極大的便利性。同時(shí)，基于3D打印技術(shù)的PNAM是一種分體式矯治器，將成型版與鼻矯治器分開有助于矯正增厚的鼻翼，減少裂隙，可有效改善上頜弓和鼻的形態(tài)，避免矯治器脫落上頜骨，降低潰瘍以及呼吸困難等并發(fā)癥[19]。本研究結(jié)果顯示，兩組患兒正畸后牙槽突裂隙寬度、鼻小柱斜度和鼻孔寬度均小于正畸前，鼻孔高度大于正畸前，且3D組上述指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與既往文獻(xiàn)報(bào)道一致[20]。由此可見，基于3D打印技術(shù)的PNAM可有效縮窄UCLP患兒的牙槽突裂隙寬度和鼻孔寬度，改善上頜骨矢狀長度，延長鼻小柱高度，糾正牙槽的中線偏倚，改善塌陷的形狀，尤其適用于UCLP新生兒[21]，可能原因有以下幾點(diǎn)[22]：①基于3D打印技術(shù)制備的口腔內(nèi)腭護(hù)板可靠性好，穩(wěn)定性強(qiáng)，可以縮窄唇部、牙槽、腭部的裂隙寬度，鼻鉤可溫和的提拉鼻翼軟組織，延長鼻小柱，改善術(shù)前塌陷的形狀，起到輕微支撐，穩(wěn)定矯正鼻型的作用，契合正畸治療前的要求；②與成年UCLP患者不同，UCLP患兒修復(fù)手術(shù)的難度較高，UCLP患兒的舌體深入腭部、牙槽骨的裂隙中，造成腭部裂隙增寬，雙側(cè)上頜骨的錯(cuò)位生長、裂隙側(cè)骨段向后內(nèi)側(cè)移位、健側(cè)向前外旋轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，容易出現(xiàn)術(shù)后因局部張力過大而創(chuàng)口裂開的風(fēng)險(xiǎn)，并會(huì)出現(xiàn)過多瘢痕，降低手術(shù)修復(fù)效果，影響修復(fù)外觀[23]。傳統(tǒng)的PNAM很大程度依賴醫(yī)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)制定的治療方案，存在較大誤差，缺乏量化標(biāo)準(zhǔn)?；?D打印技術(shù)收集UCLP患兒鼻唇形態(tài)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)分析后進(jìn)行整合重建，立即得到3D圖像，可通過任意角度旋轉(zhuǎn)或放大處理可獲得不同的視圖效果，獲得更多3D測量的數(shù)據(jù)，便于多方專家進(jìn)行正畸會(huì)診或遠(yuǎn)程技術(shù)交流，最大程度降低UCLP患兒的手術(shù)難度，提高手術(shù)效果[24]，如本研究結(jié)果顯示，PNAM治療后進(jìn)行手術(shù)修復(fù)，術(shù)后3個(gè)月，3D組患兒手術(shù)治療優(yōu)良率達(dá)100.00%（11/11）高于傳統(tǒng)組65.00%（13/20）；③UCLP患兒的治療周期較長，3D打印技術(shù)收集的鼻唇形態(tài)數(shù)據(jù)可長期保留，一方面為摸索或總結(jié)UCLP患兒腭部組織發(fā)育規(guī)律提供依據(jù)，另一方面還可將基于3D打印技術(shù)的PNAM集中并形成數(shù)據(jù)庫，為制定手術(shù)方案或形成教學(xué)資料提供參考。

綜上所述，基于3D打印技術(shù)的PNAM對于UCLP患兒的鼻唇形態(tài)具有良好的矯正效果，可以縮窄牙槽突裂隙寬度和鼻孔寬度，延長鼻小柱高度，改善塌陷形狀，有利于降低手術(shù)難度，提高手術(shù)效果。

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[收稿日期]2023-11-03

本文引用格式：何曉玲，陳丹，唐坤倫.基于3D打印技術(shù)的鼻-牙槽術(shù)前矯治器對單側(cè)完全性唇腭裂患兒鼻唇形態(tài)的矯治效果觀察[J].中國美容醫(yī)學(xué)，2024，33（12）：55-59.