3D打印技術輔助對上頜骨缺損修復手術骨增量的效果及精確度的影響

[摘要]目的：探討3D打印技術輔助對上頜骨缺損修復手術骨增量的效果及精確度的影響。方法：選取2020年6月-2023年6月筆者醫(yī)院收治的上頜骨缺損修復重建的患者48例為此次試驗的對象。對照組采取常規(guī)頦部取骨到上頜移植修復治療，觀察組采用樣品實驗法經3D打印1∶1比例的頜骨作為模型樣本，通過3D打印導板輔助種植體植入模擬牙槽骨骨移植手術。比較兩種手術方法患者的骨增量變化、下頜各位點移動距離及種植體偏離距離、角度。結果：觀察組牙槽骨高度、骨寬度變化值均大于對照組（P＜0.05）；與對照組相比，觀察組手術前后下頜各位點（A、B、C、D、E）的移動距離均明顯減少（P＜0.05）；精確度結果顯示，觀察組種植體偏離距離、偏離角度均小于對照組，且差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。結論：3D打印技術輔助對上頜骨缺損修復手術骨增量的效果顯著，有效提高手術的精準度，從而提高手術效果。

[關鍵詞]3D打印技術；下頜骨缺損；骨增量；口腔功能；精準度；美學效果

[中圖分類號]R783.6" " [文獻標志碼]A" " [文章編號]1008-6455（2025）08-0044-03

The Effect and Accuracy of 3D Printing Technology on Bone Increment in Maxillofacial Defect Repair Surgery

GUO Sheng1， PENG Jing2， LU Ruqing1， LIU Gen1， LI Ke3， YAO Jun4

（ 1.Department of Dental Cosmetology， 2.Department of General， 3.Department of Prosthodontics， 4.Department of Personnel Science and Education， Changsha Stomatological Hospital， Changsha 410000， Hunan， China ）

Abstract： Objective" To explore the influence of 3D printing technology on the effect and accuracy of bone increment in maxillary defect repair surgery. Methods" This study included 48 patients with maxillary defect repair and reconstruction from June 2020 to June 20203. In the control group， conventional mental bone extraction to maxillary transplantation was used for repair. The observation group used the 1：1 ratio of jaw bone by 3D printing as the model sample， and 3D printing guide plate assisted implant implantation to simulate alveolar bone transplantation. Compare the bone increment change， movement distance of jaw and implant deviation distance between the two surgical methods. Results" The change values of alveolar bone height and bone width in the observation group were greater than those of the control group （P＜0.05）. Compared with the control group， the movement distance of the jaw points （A， B， C， D， E） before and after the observation group was significantly reduced （P＜0.05）. The precision results showed that the implant bias distance and bias angle in the observation group were less than those of the control group， and the difference was statistically significant （P＜0.05）. Conclusion" 3D printing technology can repair the maxillary bone defect， effectively improve the accuracy of surgery， and thus improve the surgical effect.

Key words： 3D printing technology; mandibular defect; bone increment; oral function; precision; aesthetic effect

隨著口腔種植技術在臨床中的推廣，以及人們對口腔健康要求的提高，越來越多的患者選擇對缺失牙進行種植修復治療[1]。然而種植手術應用前有其特定要求，一般需要牙槽骨的形態(tài)、骨量、密度、支撐能力達到術前要求[2]。對于牙槽骨條件較差的患者，需要在借助種植手術導板進行種植牙手術之前，對其牙槽骨的缺損位置進行骨移植、骨增量[3]。牙槽骨移植和固定的方式受醫(yī)生的人為操作影響較大，效率和標準化程度較低，存在手術隱患，也容易導致患者術后效果達不到理想狀態(tài)[4]。伴隨科技事業(yè)的快速發(fā)展，個體化3D打印導板被越來越多地用于口腔醫(yī)療領域，如種植、頜面外科手術導板[5-6]。目前，3D打印導板在口腔種植骨增量過程中作為控制牙槽骨移植和固定作用方面研究較少。因此，本研究將探討3D打印技術輔助對上頜骨缺損修復手術骨增量的效果及精確度的影響。

1" 資料和方法

1.1 一般資料：本研究以筆者醫(yī)院2020年6月-2023年6月收治的種植區(qū)骨量不足的48例患者為此次試驗的對象，包括男30例，女18例；年齡26～60歲，平均（45.47±2.38）歲；體質量指數（Body mass index，BMI）20～27 kg/m2，平均（23.59±2.58）kg/m2。納入標準：①運用錐形束CT（Cone beam CT，CBCT）等技術評估牙槽嵴缺損和上下牙槽骨的解剖狀況，符合治療標準[7]；②患者對研究內容知情，并簽署知情同意書。排除標準：①意識障礙或精神疾病患者；②肝腎功能不全以及有其他重大疾病者；③妊娠期和哺乳期女性。本研究經醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核批準。

1.2 方法：回顧性收集4年間筆者醫(yī)院收治上頜骨缺損修復重建的48例患者的口腔影像數據，將醫(yī)生憑經驗手動進行通過牙槽骨骨移植手術作為對照組；3D打印1∶1比例的頜骨作為模型樣本。同時，將CBCT掃描數據保存為DICOM格式輸出并導入計算機。通過EnvisionTec 3D Micro（德國）其強大的處理軟件讀取數據進行三維重建，在此基礎上結合患者的信息，使用計算機輔助種植設計相關的軟件[單位現有由南京輝擎信息科技有限公司自主研發(fā)《E-3D大師版建模與設計軟件（V18.02）聯(lián)網試用版》一套，簡稱為CAD軟件]制定最佳種植設計方案，最后將導板模型數據經處理后輸入3D打印機加工制作，通過導板輔助種植體植入模擬牙槽骨骨移植手術，其為觀察組。

1.3 觀察指標

1.3.1 骨增量效果評價：采集兩組患者在治療當天和治療后6個月的骨增量，用CBCT掃描，測定兩組的骨高度和骨寬度，并進行3次平均，評估兩組的骨增量效果。

1.3.2 下頜各位點移動距離：在計算機軟件中導入患者手術前、手術6個月后的CT數據，在三維圖像中標記下頜骨左側髁突（位點A）、左側下頜角（位點B）、下頜頦點（位點C）、右側下頜角（位點D）、右側髁突（位點E）的位置，計算手術前后各點的距離，比較兩種治療方法手術前后各位點的移動距離。

1.4 統(tǒng)計學分析：使用SPSS軟件22.0進行數據分析。以均數±標準（xˉ±s）表示計量資料，用t檢驗進行兩組間均數比較。P＜0.05認為差異有統(tǒng)計學意義。

2" 結果

2.1 牙槽骨骨增量效果比較：觀察組牙槽骨高度、骨寬度變化值均大于對照組（P＜0.05）

2.2 下頜各位點移動距離：與對照組相比，觀察組手術前后下頜各位點（A、B、C、D、E）的移動距離均明顯減少（P＜0.05）

2.3 兩種手術方法術后種植體偏離距離、角度分析：觀察組種植體偏離距離、偏離角度均小于對照組，且差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）

3" 討論

牙槽骨是全身骨骼系統(tǒng)中最容易變化的部分，它會隨著牙齒的生長和萌出而進行改建，只有獲得生理性的功能刺激才能發(fā)育良好。但是當牙齒缺失之后，牙槽骨也就失去了正常的功能刺激，隨后開始萎縮。如果受到過大的刺激，也可能引起創(chuàng)傷性吸收[8-9]。常規(guī)的種植牙手術通常選擇在牙齒缺失后3個月，牙槽骨穩(wěn)定之后進行。但超過3個月甚至更久才進行牙齒種植，牙槽骨已經發(fā)生了不同程度的萎縮，骨量不能夠支撐種植牙的需求[10]。基于上述情況，可以通過植骨的方式來擴大或再造牙槽骨。本研究借助3D打印設備設計出了極具特色的牙槽骨骨增量技術可用導板，該導板并不同于常用的種植導板，使得種植手術的全過程更為細化和合理，為3D打印技術在骨增量手術中的應用和推廣應用提供實踐基礎。

本研究結果顯示，觀察組牙槽骨高度、骨寬度變化值均大于對照組，即使用3D打印技術輔助在下頜骨缺損修復中的骨增量效果顯著，為后續(xù)牙移植、牙修復提供有利條件。同時，本研究結果還顯示，與對照組相比，觀察組手術前后下頜各位點（A、B、C、D、E）的移動距離均明顯減少（P＜0.05），說明3D打印技術的應用能夠有效提高下頜骨缺損修復重建術的穩(wěn)定性，從而提高手術效果。學者認為，3D打印能夠按照患者的影像數據，定制1：1的三維數據，與影像學提供的二維圖像相比，具有更清楚，更直觀的明顯特點，臨床醫(yī)生可以直接在三維模型上進行術前預演，熟悉手術過程，提高手術精確性，使得種植結果更為穩(wěn)定[11-13]。通過數字化手段設計的取骨與移植導板，可降低臨床經驗依賴，較大幅度提高手術成功率。目前現有技術一般通過環(huán)形取骨鉆在供區(qū)取骨，放置于牙槽骨受區(qū)，但臨床醫(yī)生大多是采用自由手法，沒有精確的方法進行供區(qū)取骨和受區(qū)的骨塊固定，進而造成骨塊移植后的形態(tài)不佳、穩(wěn)定性不好、受外力易發(fā)生形變或位移[14-16]。此外，本研究結果顯示，使用3D打印導板輔助種植體植入，可明顯降低種植體偏離距離、偏離角度，極大提高了手術的精確性，保證了牙槽骨移植的安全性和穩(wěn)定性，為植骨手術創(chuàng)造良好的前提條件，利于患者的身心恢復。結果顯示，兩組患者的不良反應總發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），表明應用3D打印技術輔助口腔種植不增加不良反應。

綜上所述，利用3D打印技術輔助對下頜骨缺損修復的骨增量的效果顯著，明顯增強了手術的精確度，對提升手術效果具有積極意義，并值得在臨床上推廣應用。未來需進一步觀察其長期效果，以便為臨床實踐提供可靠的參考信息。

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[收稿日期]2024-04-28

本文引用格式：郭盛，彭菁，魯汝清，等.3D打印技術輔助對上頜骨缺損修復手術骨增量的效果及精確度的影響[J].中國美容醫(yī)學，2025，34（8）：44-46.