計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)和3D打印在下頜骨缺損修復(fù)中應(yīng)用的研究

潘巧玲

[摘要] 目的 探討計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)（CAS）以及3D打印在下頜骨缺損修復(fù)中的臨床價(jià)值，以期指導(dǎo)臨床下一步研究。 方法 隨機(jī)將便利選取該院2017年1月—2018年1月收治的30例下頜骨缺損修復(fù)的患者分為兩組，每組15例。對(duì)照組行傳統(tǒng)手術(shù)治療，觀察組行CAS聯(lián)合3D打印治療。比較兩組臨床效果。 結(jié)果 ①觀察組手術(shù)時(shí)間、出血量分別為（17.5±2.4）min、（403.4±30.7）mL;對(duì)照組分別為（50.6±3.8）min、（582.6±51.5）mL，比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=6.229、5.824，P<0.05）;②觀察組外貌滿意度、咀嚼滿意度、發(fā)音滿意度分別為100.00%（15/15）、93.33%（14/15）、93.33%（14/15）;對(duì)照組分別為80.00%（12/15）、73.33%（11/15）、73.33%（11/15），兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=12.149、11.520、12.542，P<0.05）。結(jié)論 計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)聯(lián)合3D打印在下頜骨缺損修復(fù)中效果理想，且創(chuàng)傷性小，患者恢復(fù)速度快，值得推廣應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] 下頜骨缺損;計(jì)算機(jī)輔助手術(shù);3D 打印;修復(fù)重建;臨床價(jià)值

[中圖分類號(hào)] R782? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1674-0742（2019）07（a）-0039-03

Application of Computer-assisted Surgery System and 3D Printing in Mandibular Defect Repair

PAN Qiao-ling

Heze Municipal Hospital， Heze， Shandong Province， 274031 China

[Abstract] Objective To investigate the clinical value of computer-assisted surgery system （CAS） and 3D printing in the repair of mandibular defects， in order to guide the next step in clinical research. Methods Thirty patients with mandibular defects repaired from January 2017 to January 2018 were convenient selected and randomly divided into two groups， 15 cases in each group. The control group was treated with conventional surgery， and the observation group was treated with CAS combined with 3D printing. The clinical effects of the two groups were compared. Results 1.The operation time and blood loss of the observation group were （17.5±2.4） min and （403.4±30.7）mL， respectively. The control group was （50.6±3.8） min and （582.6±51.5） mL， respectively. The difference was statistically significant（t=6.229， 5.824， P<0.05）; 2.Appearance satisfaction， chewing satisfaction， and pronunciation satisfaction of the observation group were 100.00% （15/15）， 93.33%（14/15）， and 93.33% （14/15）. The control group was 80.00%（12/15）， 73.33%（11/15）， and 73.33% （11/15）， respectively， and the difference was statistically significant between the two groups （χ2=12.149， 11.520， 12.542，P<0.05）. Conclusion Computer-assisted surgery system combined with 3D printing is effective in the repair of mandibular defects， and it is less invasive and quicker in recovery. It is worthy of popularization and application.

[Key words] Mandibular defects; Computer-assisted surgery; 3D printing; Repair and reconstruction; Clinical value

下頜骨缺損主要是因先天發(fā)育不良、腫瘤等因素所致[1]。常規(guī)下頜骨骨骼重建修復(fù)術(shù)常常需實(shí)施整復(fù)術(shù)治療[2]。然而該重建方法往往是通過(guò)X片影像確定手術(shù)方案，由于臨床醫(yī)師無(wú)法觀察三維實(shí)體模型，再加上缺乏標(biāo)準(zhǔn)的缺損修復(fù)規(guī)定，因此臨床療效不甚理想。近幾年，計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)聯(lián)合3D 打印用于治療下頜骨缺損取得了較為理想的效果[3]。該技術(shù)可復(fù)制頜面骨模型，進(jìn)而制作相應(yīng)鈦板以及鈦網(wǎng)，最終達(dá)到修復(fù)頜面部缺損的目的[5]。該技術(shù)具有高效、安全及美觀等特點(diǎn)[6]。該研究便利選擇2017年1月—2018年1月收治的30例下頜骨缺損修復(fù)的患者，探討計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)以及3D打印的臨床價(jià)值?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1? 資料與方法

1.1? 一般資料

隨機(jī)將便利選取該院收治的30例下頜骨缺損修復(fù)的患者分為兩組，每組15例。該研究經(jīng)該院倫理委員會(huì)同意，且患者及其家屬均同意知曉該研究。其中對(duì)照組男8例，女7例;年齡：24～78歲，平均年齡（44.71±2.64）歲。觀察組男7例，女8例;年齡：25～77歲，平均年齡（44.78±2.64）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)者;②無(wú)手術(shù)、麻醉等相關(guān)禁忌證者;③未發(fā)現(xiàn)其它嚴(yán)重并發(fā)癥者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有心肝腎等器官功能障礙者;②臨床資料不全者;③惡性腫瘤者。兩組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

1.2? 方法

①對(duì)照組行常規(guī)術(shù)式治療，通過(guò)病灶范圍、位置等方面選擇相應(yīng)入路方式，其中6例病灶累及下頜骨表面，較難通過(guò)下頜骨外形對(duì)重建鈦板進(jìn)行預(yù)彎處理，因此給予以下術(shù)式：術(shù)中，首先擴(kuò)大、切除病灶處下頜骨，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在雙側(cè)斷端彎制重建鈦板，并緊貼骨面，最后塑形并將重建鈦板置入;9例病灶未累及骨壁，給予以下術(shù)式：術(shù)中，首先顯露病灶處骨面，通過(guò)下頜骨外形對(duì)重建鈦板進(jìn)行預(yù)彎處理，然后擴(kuò)大、切除病灶處下頜骨，最后置入、穩(wěn)定重建鈦板。②觀察組行CAS聯(lián)合3D打印治療：首先對(duì)頜面部進(jìn)行螺旋CT掃描，選擇彩超觀察病灶處動(dòng)靜脈直徑、血流等方面，同時(shí)記錄血管穿支。術(shù)前，將 CT 掃描數(shù)據(jù)（DICOM 格式）導(dǎo)入Mimics10.0 軟件進(jìn)行三維重建，同時(shí)選擇鏡像以及反求技術(shù)等手段產(chǎn)生修復(fù)模型，然后將三維及修復(fù)模型輸入3D 打印機(jī)，進(jìn)而制作鏡像實(shí)體模型。實(shí)體模型制作過(guò)程如下：首先將數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入建模軟件，同時(shí)對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，再將其變?yōu)榭勺R(shí)別的代碼導(dǎo)入打印機(jī)（應(yīng)注意打印原料表現(xiàn)為粉末狀，且黏合性好），在成型處多次噴涂成型材料以及黏合劑，其會(huì)逐漸形成薄層，最終將實(shí)物按照之前建立的三維模型進(jìn)行打印。手術(shù)過(guò)程：全麻下氣管插管，選擇仰臥位，通過(guò)病變情況確定切口方式，首先依次游離口內(nèi)粘膜、皮下組織以及頸闊肌等組織，完全暴露下頜骨，實(shí)施下頜骨擴(kuò)大、切除操作。于3D模型協(xié)助下對(duì)重建鈦板進(jìn)行預(yù)彎處理，然后塑形并緊貼骨面，并將重建鈦板置入后固定。結(jié)扎上下頜并實(shí)施頜間牽引，驅(qū)血后，于大腿位置放置止血帶，依次游離皮膚、深筋膜以及組織（注意避免腓動(dòng)靜脈皮穿支受損），解剖至腓骨表面，游離其附近肌肉，鋸斷腓骨，切開骨間膜，牽出腓骨肌皮瓣，然后將其移植于受區(qū)，最后將腓骨塑形折疊固定，吻合切口。

1.3? 觀察指標(biāo)

①手術(shù)時(shí)間、出血量。②優(yōu)良率：優(yōu)：患者對(duì)外型滿意，咬合功能以及開口度恢復(fù)正常;良：面部伴有輕度凹陷，咬合功能無(wú)異常，開口度二指;差：面部?jī)蓚?cè)不對(duì)稱，存在明顯凹陷情況，嚴(yán)重者甚至因假體感染而被取出。③兩組患者的外貌、發(fā)音以及咀嚼功能的滿意度。

1.4? 統(tǒng)計(jì)方法

應(yīng)用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)量資料比較采用（x±s）表示，進(jìn)行t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用（%）表示，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2? 結(jié)果

2.1? 兩組手術(shù)時(shí)間、出血量分析

觀察組手術(shù)時(shí)間、出血量與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

2.2? 兩組優(yōu)良率分析

觀察組優(yōu)良率與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

2.3? 兩組滿意度分析

觀察組滿意度與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表3。

3? 討論

近年來(lái)，下頜骨缺損已經(jīng)成為臨床中多見的硬組織受損癥狀，該疾病往往是因創(chuàng)傷、腫瘤及遺傳等因素所致。下頜骨缺損往往會(huì)使患者的咀嚼、呼吸等功能受到顯著的影響，極大降低了患者的生活質(zhì)量。常規(guī)手段治療下頜骨缺損主要為游離骨瓣進(jìn)行移植修復(fù)，但該類術(shù)式術(shù)中常常需要多次調(diào)整，手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)[7];另外其還存在鈦板折斷、暴露等風(fēng)險(xiǎn)，不利于術(shù)后病情的快速恢復(fù)。因此如何有效治療下頜骨缺損成為目前人們關(guān)注的重點(diǎn)[8]。

如今，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)字化外科術(shù)用于治療口腔頜面部缺損逐漸受到人們的重視。計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)聯(lián)合3D打印有利于為患者提供個(gè)性化的醫(yī)療服務(wù)。其工作原理主要是經(jīng)CT以及MRI等檢查手段采集病灶處的三維數(shù)據(jù)信息，然后利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體圖像，同時(shí)進(jìn)行仿真研究，最終制定科學(xué)合理的治療方案[9]。它能夠協(xié)助臨床醫(yī)師獲得標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息以及三維圖像，有利于臨床進(jìn)行個(gè)性化醫(yī)療。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[10]，3D打印能夠至少增加診斷準(zhǔn)確率29.60%，且手術(shù)時(shí)間降低17.63%，這大大提高了臨床的工作質(zhì)量與效率[11]。根據(jù)多年的臨床經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)聯(lián)合3D打印主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：①安全：臨床醫(yī)師通過(guò)三維重建軟件以及手術(shù)模擬系統(tǒng)掌握了患者的病情，嚴(yán)格制定了手術(shù)切除面積，從而使手術(shù)具有良好的預(yù)見性，有利于提前判斷術(shù)中可能存在的問(wèn)題，進(jìn)而在計(jì)算機(jī)軟件上實(shí)施手術(shù)，不僅提高了術(shù)者對(duì)手術(shù)的操作能力，同時(shí)還改善了手術(shù)安全性，以免血管、周圍正常組織受損。②高效：該技術(shù)縮短了手術(shù)操作過(guò)程以及時(shí)間，大大緩解了患者的痛苦。有根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道：3D打印技能夠準(zhǔn)確復(fù)制頜面部缺損情況，具有手術(shù)時(shí)間短、美觀等特點(diǎn)。③精確：該技術(shù)將虛擬圖像變?yōu)槿S立體模型，有利于術(shù)者熟悉患者的生理解剖結(jié)構(gòu)，改善了臨床診療工作的準(zhǔn)確性。大量臨床數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在游離腓骨瓣移植期間選擇計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)穩(wěn)定鈦板，然后將其給予預(yù)彎處理，有利于提高下頜骨殘端的穩(wěn)定性，從而確保顳下頜關(guān)節(jié)重建的精確性。利用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)施虛擬手術(shù)方案的設(shè)計(jì)以及導(dǎo)板制作，不僅增加了下頜骨重建的精確性，另外還可使截骨塑形與缺損的空間產(chǎn)生良好的匹配關(guān)系。④美學(xué)效果：常規(guī)術(shù)式雖然可使下頜骨結(jié)構(gòu)以及功能復(fù)位，然而卻可能使患者面部存在缺陷，較難滿足人們對(duì)外觀美學(xué)的要求。但現(xiàn)代三維重建技術(shù)能夠使術(shù)者直觀討論病情，并制定個(gè)體化的手術(shù)方案，這不僅降低了移植手術(shù)時(shí)間，另外還改善了移植的美觀性。⑤微創(chuàng)：該術(shù)式增加了術(shù)者的視野，增加了操作過(guò)程的靈活性以及主動(dòng)性，有利于縮小手術(shù)切口，避免重建組織結(jié)構(gòu)功能受損，不僅增加了手術(shù)成功率，同時(shí)還提高了患者的生活質(zhì)量以及滿意度。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[12]，觀察組手術(shù)時(shí)間、出血量分別為（17.49±4.52）min、（410.32±45.52）mL;對(duì)照組分別為（45.62±4.58）min、（68.56±50.85）mL;這與該研究結(jié)果基本一致。該研究發(fā)現(xiàn)，觀察組手術(shù)時(shí)間、出血量分別為（17.5±2.4）min、（403.4±30.7）mL;對(duì)照組分別為（50.6±3.8）min、（582.6±51.5）mL，比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;觀察組外貌滿意度、咀嚼滿意度、發(fā)音滿意度分別為15（100.0）、14（93.33）、14例（93.33%）;對(duì)照組分別為12例（80.00%）、11例（73.33%）、11例（73.33%），兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）?？傊?，計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)聯(lián)合3D打印在下頜骨缺損修復(fù)中效果理想，且創(chuàng)傷性小，患者恢復(fù)速度快，值得推廣應(yīng)用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]? 張新鳳，董智偉，鮑海宏，等.3D 打印技術(shù)在提高 80 例應(yīng)用血管化腓骨移植修復(fù)下頜骨缺損精確度方面的臨床探討[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2016，26（10）：51-55.

[2]? 宋良艷.3D 打印技術(shù)應(yīng)用于下頜骨缺損腓骨移植術(shù)對(duì)護(hù)理健康教育的影響[J].臨床口腔醫(yī)學(xué)雜志，2017，33（3）：171-172.

[3]? 張?jiān)凭_，賈保軍，敖建華，等.3D 打印技術(shù)在下頜骨缺損修復(fù)中應(yīng)用的初步臨床研[J].口腔醫(yī)學(xué)研究，2016，32（5）：517-520.

[4]? 孫成，于金華. 3D 打印技術(shù)在口腔臨床的應(yīng)用[J].口腔生物醫(yī)學(xué)，2014，5（1）：49-52.

[5]? 王育新，王志勇，盧明星，等.系列數(shù)字化導(dǎo)板在腓骨肌皮瓣修復(fù)下頜骨缺損中的初步應(yīng)用[J].口腔醫(yī)學(xué)研究，2017， 33（5）：542-545.

[6]? 羅婷苑，張翔，張森林.3D 打印技術(shù)在髂骨移植修復(fù)下頜骨缺損中的應(yīng)用研究[J].臨床口腔醫(yī)學(xué)雜志，2017，33（4）：232-234.

[7]? Rutger HS， Gerry MR， Arjan V， et al. Accuracy of fibula reconstruction using patient-specific CAD/CAM reconstruction plates and dental implants： A new modality for functional reconstruction of mandibular defects[J].Journal of Cranio-Maxillo-Facial Surgery，2015，43：649-657.

[8]? 呂春堂，張慶福.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和 3D 打印技術(shù)與下頜骨缺損的個(gè)體化重建[J].口腔頜面外科雜志，2017，27（1）：1-7.

[9]? 周何潔，徐曉梅，毛杰，等.咬合導(dǎo)板及頜間牽引釘技術(shù)在腓骨瓣修復(fù)下頜骨缺損中的應(yīng)用[J].中國(guó)組織工程研究，2017，21（8）：1215-1220.

[10]? 彭歆，章文博.數(shù)字化外科技術(shù)在下頜骨缺損重建中的應(yīng)用[J].口腔疾病防治，2017，49（9）：1-5.

[11]? Ciocca L， Fantini M，Marchetti C， et al.Immediate facial rehabilitation in cancer patients using CAD-CAM and rapid prototyping technology：a pilot study[J].Support Care Cancer，2010，18（6）：723-728.

[12]? 顏光啟，王雪，譚學(xué)新，等.應(yīng)用 SurgiCase 軟件指導(dǎo)游離腓骨皮瓣修復(fù)下頜骨缺損的研究[J].中國(guó)修復(fù)重建外科雜志，2013，27（8）：1006-1009.