3D打印技術輔助個性化鈦網(wǎng)聯(lián)合頰脂墊和前臂皮瓣修復上頜骨缺損

林崇翔，屠呈威，鄭順友

（溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院 口腔科，浙江 溫州 325015）

上頜骨是構成面中份的主要顱面骨，對于維持面型和口鼻腔功能尤為重要。上頜骨的良惡性病變常常會造成上頜骨的缺損，繼而對面型、咀嚼、發(fā)音、吞咽等功能造成嚴重破壞。相較于下頜骨缺損的修復，上頜骨缺損的修復更具有挑戰(zhàn)性，除了傳統(tǒng)的贗復體修復外，國內(nèi)外學者還嘗試通過手術的方法用各種皮瓣、骨瓣、鈦網(wǎng)等方式進行修復[1-6]。 但是由于上頜骨的復雜三維結構，目前的修復方式都難以達到滿意的效果。3D打印技術是一種快速成形技術，它是以數(shù)字模型文件為基礎，通過高溫將粉末狀金屬或絲狀塑料等材料融化，通過逐層沉積的方式來構造物體的技術。近年來3D打印技術越來越多地被應用于醫(yī)學領域[7-9]。溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院從2016年1月至2017年12月，應用3D打印技術預成形個性化鈦網(wǎng)結合頰脂墊和血管化前臂游離皮瓣修復上頜骨缺損7例，現(xiàn)報告如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選取2016年1月至2017年12月溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院收治的上頜骨惡性腫瘤患者7例，其中男性5例，女性2例，年齡52～72歲，平均（61.9±6.2）歲；左側(cè)5例，右側(cè)2例；牙齦癌5例，腭癌2例，上頜骨缺損范圍按照Brown分類標準分類[10]，其中Brown IIa 6例，Brown IIb 1例，同期修復6例，二期修復1例。本研究經(jīng)本院倫理委員會審核批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 計算機輔助快速成形和預成形鈦網(wǎng)：術前采集患者上頜骨薄層掃描的CT數(shù)據(jù)，運用Mimics軟件（比利時Materialise公司）對其上頜骨進行建模，根據(jù)口內(nèi)軟組織情況結合CT圖像判定病變范圍并在計算機上規(guī)劃截骨線，模擬上頜骨切除，然后將健側(cè)上頜骨通過鏡像方式翻轉(zhuǎn)至患側(cè)缺損部位，在計算機上重建患側(cè)上頜骨，生成STL打印文件。在3D打印機（杭州先臨三維科技股份有限公司）上以樹脂材料打印出上頜骨的3D模型，然后在3D模型上預成形個性化的鈦網(wǎng)支架，消毒后待用。

1.2.2 手術方法：采用Weber-Fergusson切口和 （或）改良的經(jīng)口角頜下切口，切開翻瓣后暴露患側(cè)上頜骨的前面外側(cè)面，參考計算機中模擬的截骨范圍行上頜骨次全切除（Brown IIa）或一側(cè)上頜骨次全切除對側(cè)上頜骨部分切除（Brown IIb）。在口內(nèi)頰黏膜切口與上頜第三磨牙對應處鈍分離進入頰間隙，沿頰脂墊包膜分離，將頰脂墊前部牽出塑形成一條形扁平、蒂在后方的帶蒂脂肪瓣，并盡量保持其包膜的完整。將預成形好的鈦網(wǎng)稍作調(diào)整后放置在預定部位并作固定，用來修復上頜骨前面外側(cè)面及部分硬腭的骨缺損。帶蒂頰脂墊作為襯里覆于鈦網(wǎng)的鼻腔側(cè)。根據(jù)腭部軟組織缺損范圍，制備適形的前臂皮瓣，與受區(qū)血管吻合，皮瓣修復硬軟腭黏膜軟組織的缺損，封閉口鼻瘺。

1.2.3 術后處理：所有病例做預防性氣管切開，術 后給予抗感染，化痰，營養(yǎng)支持等對癥治療，嚴密觀察皮瓣血供情況。

2 結果

2.1 治療結果及術后隨訪 所有病例術后皮瓣均成活，并順利出院。1例患者術后12h發(fā)生靜脈危 像，探查清除吻合口血栓、重新吻合靜脈后皮瓣血液回流改善。術后隨訪2～10個月，全部7例患者均未出現(xiàn)腫瘤復發(fā)，1例在硬軟腭交界處出現(xiàn)小穿孔。在外形方面，面型基本對稱，無明顯的塌陷畸形，語音功能方面基本能與周圍人正常交流。咀嚼功能受影響較明顯，進食流質(zhì)無明顯的鼻腔反流現(xiàn)象。

2.2 典型病例 病例1，患者，男性，62歲，因“右側(cè)腭部腫物3個月”入院，術前活檢病理診斷為“鱗狀細胞癌”，入院后完善各項術前準備，采集上頜骨CT掃描數(shù)據(jù)，在計算機上模擬上頜骨切除以及利用鏡像技術重建上頜骨的過程，分別制作模擬切除后的上頜骨3D模型和鏡像技術重建后的上頜骨3D模型，然后在重建的3D模型上預成形鈦網(wǎng)，術中按照計算機模擬的手術方案做一側(cè)上頜骨次全切除，對側(cè)上頜骨部分切除。制備帶蒂頰脂墊瓣和游離前臂皮瓣，利用頰脂墊瓣、預成形的鈦網(wǎng)和前臂皮瓣修復重建上頜骨，前臂皮瓣的血管分別與頜外動脈、頸外靜脈吻合。術后創(chuàng)口愈合良好，皮瓣成活，順利出院。見圖1。術后隨訪9個月，腫瘤無復發(fā)跡象，口內(nèi)皮瓣成活，口鼻腔封閉良好，飲水時無鼻腔反流現(xiàn)象，語音清晰，面形滿意。

圖1 病例1，62歲男性患者因“右側(cè)腭部腫物3個月”入院，病理診斷為“鱗狀細胞癌”

病例2，患者，男性，52歲，因“左側(cè)上頜牙齦惡性腫瘤術后1年面部繼發(fā)畸形”入院，完善各項術前準備，采集上頜骨CT數(shù)據(jù)，在計算機上利用鏡像技術對前次手術后造成的上頜骨缺損進行重建，制作3D模型并預成形鈦網(wǎng)，術中松解瘢痕組織，制備頰脂墊瓣和前臂皮瓣，利用頰脂墊瓣、預成形的鈦網(wǎng)和前臂皮瓣共同修復重建上頜骨，前臂皮瓣血管與頜外動脈、面前靜脈吻合。術后皮瓣成活，順利出院。見圖2。術后隨訪15個月，腫瘤無復發(fā)跡象，患者對面型和語音功能滿意，無鼻腔反流現(xiàn)象。

圖2 病例2，52歲男性患者因“左側(cè)上頜牙齦惡性腫瘤術后1年面部繼發(fā)畸形”入院

3 討論

上頜骨是面部的主要骨性支撐結構，由于其復雜的三維結構，不僅決定個體的面部外形，還對語音，吞咽，咀嚼等功能起到重要作用。累及上頜骨的惡性腫瘤根治手術，以及一些上頜骨的良性病變切除術都可以造成上頜骨的缺損，繼而嚴重影響患者的生活質(zhì)量。贗復體是最傳統(tǒng)的上頜骨缺損修復方式，它具有成本低廉，制作簡便，能一定程度恢復面部外形和咀嚼功能，方便術后觀察等優(yōu)點，但存在摘戴不便，不能完全封閉口鼻瘺等問題。近20年來，隨著材料學的發(fā)展與手術技術的不斷提高，各種各樣的手術修復上頜骨缺損方式被報道，國內(nèi)外學者嘗試用鈦網(wǎng)聯(lián)合贗復體[6]，鈦網(wǎng)聯(lián)合游離髂骨，各種帶蒂組織瓣或游離皮瓣、骨瓣，牽張成骨等來恢復重建上頜骨的復雜形態(tài)和功能[2-3，5，11-15]， 取得了一定的效果。

本研究的方法總結起來有以下幾個優(yōu)點：①對面部外形恢復滿意。我們運用Mimics軟件里的模擬手術功能將健側(cè)上頜骨鏡像翻轉(zhuǎn)至患側(cè)，在計算機上重建患側(cè)上頜骨，并在以此為基準打印出來的3D模型上預成形個性化的鈦網(wǎng)，術后面型幾乎可以做到完全對稱，這是本方法最具優(yōu)勢之處。②縮短手術時間。以往成形鈦網(wǎng)需要在手術過程中進行，運用3D打印技術后，我們在術前就完成這部分工作，大大縮短手術時間，減少創(chuàng)面暴露時間，降低術后感染的概率。③應用頰脂墊、鈦網(wǎng)、血管化游離前臂皮瓣的“三明治”技術同時修復了上頜骨的硬組織和軟組織缺損，使患者口鼻腔得到有效分隔，語音、吞咽功能得到最大程度的恢復。頰脂墊擁有豐富的血供，經(jīng)解剖證實其主要血管有頜內(nèi)動脈的頰支、顳深支、面動脈的頰支，頰脂墊體部有來自面橫動脈的分支，其分支在頰脂墊內(nèi)存在廣泛的吻 合[5]。因此，頰脂墊本身具有較強的抗感染能力和組織修復能力。此外，頰脂墊還能夠誘導在其表面形成上皮，有研究表明不覆蓋頰脂墊移植1～4周創(chuàng)面自然形成上皮[16-17]。本研究利用頰脂墊作為鈦網(wǎng)的鼻腔側(cè)襯里，一方面頰脂墊可以作為一道屏障減少游離前臂皮瓣移植后組織面的暴露范圍，另一方面寄希望于頰脂墊表面形成類似于上頜竇黏膜的呼吸道上皮，恢復上皮功能。同時利用前臂皮瓣薄，易于塑形，血管蒂長的優(yōu)點，與受區(qū)血管吻合后修復口腔面的軟組織缺損。利用頰脂墊、鈦網(wǎng)、前臂皮瓣的“三明治”技術可以有效修復上頜骨的硬軟組織缺損，部分重建腭咽閉合功能。本組7例患者術后語音功能基本得到恢復，無進食流質(zhì)時鼻腔反流的現(xiàn)象。

本方法也存在明顯的不足之處，由于沒有同期進行骨組織的移植，因此缺乏穩(wěn)固的硬組織支撐，咀嚼功能的恢復有限。但是隨著顴種植體技術的成熟，可以探索穿鈦網(wǎng)的顴種植體技術以期改善患者術后的咀嚼功能。

上頜骨因其復雜的結構，修復重建難度很大，雖然目前國內(nèi)外學者提出了各種各樣的手術方式來重建上頜骨，但是沒有一種方法體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。隨著組織工程學的發(fā)展[18-19]，也許在不久的將來可以改變“拆東墻補西墻”的手術修復方式，利用組織工程重建上頜骨或許能成為被普遍接受的新治療方式。

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