數(shù)字化外科技術(shù)輔助下頜骨陳舊性骨折復(fù)位重建的臨床應(yīng)用

明華偉 何蕓 周翊飛 袁宗毅 張興安 王華東 韓新生 譚小堯

[摘要]目的：探討數(shù)字化外科技術(shù)在下頜骨陳舊性骨折復(fù)位重建手術(shù)中的臨床效果。方法：選取2016年3月-2019年3月于筆者科室診治的下頜骨陳舊性骨折并發(fā)咬合關(guān)系紊亂、面部畸形患者24例，將頜面部CT掃描獲得的影像學(xué)數(shù)據(jù)以DICOM格式導(dǎo)入計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行分析處理，設(shè)計(jì)手術(shù)方案，再結(jié)合3D打印技術(shù)制作截骨導(dǎo)板、咬合關(guān)系導(dǎo)板及頜骨模型來(lái)指導(dǎo)手術(shù)操作。對(duì)骨折固定可靠效果、面部外形及咬合關(guān)系進(jìn)行臨床評(píng)價(jià)。結(jié)果：本組患者術(shù)后骨折斷端固定可靠，咬合關(guān)系恢復(fù)理想，面容基本對(duì)稱(chēng)。術(shù)后隨訪(fǎng)6～12個(gè)月，患者面部畸形顯著改善，咬合關(guān)系完全矯正，咀嚼效率明顯提高，效果滿(mǎn)意。結(jié)論：數(shù)字化外科技術(shù)輔助下頜骨陳舊性骨折復(fù)位重建手術(shù)實(shí)現(xiàn)了可視化、精準(zhǔn)化的操作流程，是一種精確、高效、可預(yù)測(cè)的輔助方式。

[關(guān)鍵詞]外科導(dǎo)板;下頜骨骨折;咬合紊亂;面部畸形;3D打印

[中圖分類(lèi)號(hào)]R782.2 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A ? ?[文章編號(hào)]1008-6455（2020）01-0075-04

The Clinical Application in the Reconstruction of Old Mandible Fracture with Digital Surgical Technique

MING Hua-wei1， HE Yun1， ZHOU Yi-fei2，YUAN Zong-yi1，ZHANG Xing-an1，

WANG Hua-dong1， HAN Xin-sheng1，TAN Xiao-yao1

（1.Department of Oral and Maxillofacial Surgery， the Second Clinical Medical College of North Sichuan Medical College，Central Hospital of Nanchong， Nanchong 637000，Sichuan，China;2.Department of Stomatology，Langzhong Peoples Hospital，Langzhong 637400，Sichuan，China）

Abstract： Objective The aim of the study was to assess the clinical effects of digital surgical technique in reconstruction of old mandible fracture. Methods ?24 patients who suffered from old mandible fracture with facial deformity and occlusion disorder were selected from March 2016 to March 2019，The preoperative maxillofacial CT scan were performed to obtain the imaging data， which were imported into the computer software with DICOM fomats for analyzing and processing， and the surgical program was designed. Then the bone cutting guide plate， Occlusal guide plate and jaw model were made by combining the 3D printing technology to guide the operation .Evaluated fixation effects， facial appearance and occlusion. Results ?The facial features of 24 patients were basically symmetrical after the reconstruction of old mandible fracture by surgical guide plate. All patients obtained good results on both postoperative occlusion and restoration of fractures. The patients were followed up from 6 to 12 months，facial deformities were significantly improved， occlusions were completely corrected and the mastication rates were obviously improved. Conclusion ?With the assistance of digital surgical technology，the reconstruction of old mandible fracture has realized the visualization and precision of operational process， which is an accurate， efficient and predictable auxiliary method.

Key words： surgical guide palate; mandible fracture; occlusion disorder; facial deformity; 3D printing

下頜骨屬于頜面部暴露部位，外傷累及其薄弱環(huán)節(jié)后極易發(fā)生創(chuàng)傷性骨折。對(duì)于道路交通事故或其他外傷等因素所致的顱頜面外傷合并全身多臟器損傷的患者，臨床處理非常棘手，外傷后由于顱腦損傷或多臟器傷的救治往往需要較長(zhǎng)時(shí)間，這一因素使得頜骨骨折的治療未能及時(shí)完成。待患者全身情況允許行頜骨骨折手術(shù)時(shí)，其骨折斷端已發(fā)生錯(cuò)位愈合，導(dǎo)致面部畸形及咬合關(guān)系紊亂，極大地影響患者口腔生理功能。由于頜面部骨骼精細(xì)、復(fù)雜的立體解剖學(xué)外形及患者渴望恢復(fù)面型的美學(xué)要求，傳統(tǒng)的手術(shù)方式復(fù)位重建下頜骨陳舊性骨折很難達(dá)到預(yù)期的手術(shù)效果。近年來(lái)，數(shù)字化外科技術(shù)已應(yīng)用于口腔頜面外科的不同領(lǐng)域[1-4]，很大程度上提高了手術(shù)操作的精確性、安全性及臨床醫(yī)生的自信心。筆者采用數(shù)字化外科技術(shù)對(duì)24例下頜骨陳舊性骨折患者進(jìn)行術(shù)前分析、設(shè)計(jì)，利用3D打印技術(shù)制作截骨導(dǎo)板、咬合導(dǎo)板及頜骨模型來(lái)指導(dǎo)手術(shù)操作，最終完成了下頜骨陳舊性骨折的復(fù)位重建，取得了較為滿(mǎn)意的臨床效果，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 ?資料和方法

1.1 臨床資料：選取2016年3月-2019年3月于筆者醫(yī)院診治的下頜骨陳舊性骨折并發(fā)咬合關(guān)系紊亂、面部畸形患者24例，傷后至手術(shù)時(shí)間最長(zhǎng)92d，最短30d，平均傷后至手術(shù)時(shí)間間隔45d。所有患者骨折斷端間已有纖維連接或骨痂形成，需切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)治療。其中男17例，女7例，年齡19～59歲，平均年齡42.6歲，所有患者術(shù)前均行頜面部CT（西門(mén)子雙源CT）掃描（矩陣大?。?12×512;層厚：0.5mm，層厚等于間距）及頜骨全景片檢查。

1.2 方法

1.2.1 手術(shù)設(shè)計(jì)：將患者掃描獲得的CT影像學(xué)數(shù)據(jù)以DICOM格式導(dǎo)入專(zhuān)業(yè)圖像處理軟件（Mimics）進(jìn)行骨骼重建，生成數(shù)字化三維圖像。利用軟件將各骨折段CT重建圖像進(jìn)行分割、拼接，重建出正常頜骨外形輪廓，恢復(fù)患者原有咬合關(guān)系，模擬術(shù)后效果（見(jiàn)圖1，帶咬合導(dǎo)板的重建圖像）。根據(jù)軟件處理后獲得的數(shù)據(jù)制作截骨導(dǎo)板、咬合導(dǎo)板及頜骨模型。術(shù)前根據(jù)重建后的頜骨模型預(yù)制個(gè)性化重建板[5]，經(jīng)截骨導(dǎo)板輔助下頜骨暫時(shí)離斷，借助咬合導(dǎo)板復(fù)位下頜骨并恢復(fù)患者咬合關(guān)系，利用個(gè)性化重建板對(duì)下頜骨進(jìn)行堅(jiān)固內(nèi)固定。

1.2.2 術(shù)中處理：按計(jì)劃經(jīng)頜下切口入路暴露骨折部位，將截骨導(dǎo)板準(zhǔn)確定位后借助往復(fù)鋸暫時(shí)離斷下頜骨，邊離斷邊噴水冷卻鋸片，以免往復(fù)鋸溫度過(guò)高導(dǎo)致局部骨灼傷、壞死。待下頜骨完全離斷后適當(dāng)松解斷端，解除周?chē)浗M織牽拉。上下頜安置頜間牽引釘，利用咬合導(dǎo)板復(fù)位骨折段。再將術(shù)前預(yù)制好的個(gè)性化重建板擺放至預(yù)計(jì)部位并與下頜骨貼合，鎖定釘固定重建板，最終完成下頜骨的復(fù)位重建。

2 ?結(jié)果

24例下頜骨陳舊性骨折患者通過(guò)CT掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行術(shù)前設(shè)計(jì)，結(jié)合3D打印制作頜骨模型、截骨導(dǎo)板及咬合導(dǎo)板，方便術(shù)前醫(yī)患溝通。經(jīng)截骨導(dǎo)板、咬合導(dǎo)板輔助離斷、復(fù)位骨折段，大大縮短了手術(shù)時(shí)間，減輕了患者創(chuàng)傷，有助于患者術(shù)后快速康復(fù)。下頜骨離斷后斷端固定可靠，咬合關(guān)系恢復(fù)理想，面容基本對(duì)稱(chēng)。術(shù)后隨訪(fǎng)6～12個(gè)月，患者面部畸形顯著改善，咬合關(guān)系完全矯正，咀嚼效率明顯提高，效果滿(mǎn)意。

3 ?典型病例

患者，男，46歲，因“車(chē)禍傷致顱腦外傷伴全身多處骨折2h”入院，經(jīng)顱腦損傷和全身多處骨折救治病情平穩(wěn)，于傷后45d轉(zhuǎn)入筆者科室，全麻下行“下頜骨陳舊性骨折切開(kāi)、離斷、再?gòu)?fù)位內(nèi)固定術(shù)”，因患者術(shù)前頦部有皮膚創(chuàng)口，術(shù)中采用頦部原創(chuàng)口入路暴露術(shù)區(qū)。術(shù)中，經(jīng)截骨導(dǎo)板輔助下頜骨暫時(shí)離斷，借助咬合導(dǎo)板復(fù)位下頜骨并恢復(fù)咬合關(guān)系，重建板聯(lián)合鎖定釘進(jìn)行下頜骨堅(jiān)固內(nèi)固定。術(shù)后6個(gè)月隨訪(fǎng)，咬合關(guān)系恢復(fù)理想，面容基本對(duì)稱(chēng)，頜面部三維CT及頜骨全景片見(jiàn)骨折斷端固定可靠，下頜骨連續(xù)性完好。見(jiàn)圖2。

4 ?討論

對(duì)于單純下頜骨骨折或合并有輕微全身創(chuàng)傷的情況下，一般在傷后1～2周這個(gè)時(shí)間段內(nèi)實(shí)施手術(shù)切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定。此時(shí)，患者頜面部腫脹完全消退，若合并有輕微全身創(chuàng)傷也已得到救治，手術(shù)創(chuàng)傷小、出血少，難度相對(duì)較小，可獲得較為滿(mǎn)意的臨床效果[6-7]。但是，外傷后由于頜骨骨折常伴發(fā)重型顱腦損傷或多臟器傷，其救治時(shí)間較長(zhǎng)，待患者全身情況允許行頜骨骨折手術(shù)時(shí)，其骨折斷端已發(fā)生錯(cuò)位愈合，這使得頜骨骨折錯(cuò)過(guò)了其最佳治療時(shí)機(jī)。由于頜面部骨骼精細(xì)、復(fù)雜的立體解剖學(xué)外形及患者渴望恢復(fù)面型的美學(xué)要求，再加上骨折斷端已發(fā)生錯(cuò)位愈合，手術(shù)難度較大。傳統(tǒng)的手術(shù)方式復(fù)位重建下頜骨陳舊性骨折，手術(shù)盲目性大、時(shí)間長(zhǎng)，精確性不高，很難達(dá)到預(yù)期的手術(shù)效果。因此，精確的術(shù)前設(shè)計(jì)及精準(zhǔn)的術(shù)中操作對(duì)下頜骨陳舊性骨折的治療顯得尤為重要。

數(shù)字化外科技術(shù)集影像學(xué)、圖像處理、大數(shù)據(jù)、CAD/CAM及3D打印等高精尖技術(shù)于一身，可為臨床醫(yī)生提供精確的手術(shù)設(shè)計(jì)、減小手術(shù)操作的盲目性，同時(shí)可避免損傷頜面部重要解剖結(jié)構(gòu)，真正實(shí)現(xiàn)可視化、精準(zhǔn)化、安全化的現(xiàn)代外科操作技術(shù)[8]，目前已廣泛應(yīng)用于口腔頜面外科的各個(gè)領(lǐng)域，如：頜面部良惡性腫瘤切除與重建[9]、復(fù)雜種植[10-11]、頜骨骨折復(fù)位[12]、正頜外科手術(shù)[13-15]、頜面頸深部異物取除[16-17]、TMJ重建[18]等，臨床效果顯著。在顱頜面外科疾病的術(shù)前設(shè)計(jì)中，常常利用3D打印技術(shù)重建顱頜面外形來(lái)進(jìn)行模擬手術(shù)，且能夠更直觀(guān)地與患者溝通。然而，術(shù)中沒(méi)有截骨導(dǎo)板及咬合導(dǎo)板輔助的情況下，若僅憑手術(shù)醫(yī)師的臨床經(jīng)驗(yàn)及3D打印模型來(lái)對(duì)比，要想達(dá)到術(shù)前預(yù)計(jì)骨斷端復(fù)位及咬合關(guān)系恢復(fù)的手術(shù)效果依然困難。

本組病例在手術(shù)之前將患者的頜面部CT數(shù)據(jù)以DICOM格式導(dǎo)入圖像處理軟件，利用圖像分割、拼接處理技術(shù)來(lái)重建正常頜骨外形輪廓?；谲浖幚砗螳@得的數(shù)據(jù)來(lái)制作截骨導(dǎo)板及咬合導(dǎo)板。臨床醫(yī)師在手術(shù)操作過(guò)程中借助截骨導(dǎo)板可實(shí)現(xiàn)精確的下頜骨再離斷，特別是在下頜骨錯(cuò)位愈合后導(dǎo)致下頜骨弧形長(zhǎng)度增加時(shí)，術(shù)中需切除部分?jǐn)喽斯墙M織，截骨導(dǎo)板可精準(zhǔn)地指導(dǎo)手術(shù)操作，避免截骨不足后反復(fù)打磨斷端，無(wú)端增加了手術(shù)時(shí)間;同時(shí)，可避免截骨過(guò)多影響骨折復(fù)位效果。咬合導(dǎo)板最早應(yīng)用于牙頜面畸形的正頜外科矯治手術(shù)，術(shù)前通過(guò)模型外科模擬頜骨移動(dòng)，再根據(jù)頜骨移動(dòng)后的咬合關(guān)系制作咬合導(dǎo)板， 進(jìn)而在術(shù)中指導(dǎo)頜骨在三維空間方向上的移動(dòng)[19-21]。本組患者術(shù)中使用的咬合導(dǎo)板是借助數(shù)字化技術(shù)模擬頜骨移動(dòng)，根據(jù)軟件生成的數(shù)據(jù)再結(jié)合3D打印技術(shù)制作咬合導(dǎo)板，無(wú)需術(shù)前取模，避免了以往繁瑣的模型外科步驟。同時(shí)，頜骨骨折患者大多合并有不同程度的張口受限，術(shù)前無(wú)法取口腔印模，數(shù)字化外科聯(lián)合3D打印技術(shù)很好地解決了這一操作難題。術(shù)前根據(jù)頜骨模型預(yù)彎下頜骨重建板，避免術(shù)中臨時(shí)預(yù)彎延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間;且術(shù)前預(yù)彎的重建板能夠更加緊密地與下頜骨外板貼合，避免重建板與下頜骨外板不貼合時(shí)，鎖定釘固定后導(dǎo)致骨折斷端移位[22]，影響手術(shù)效果。若重建板與下頜骨外板不貼合，術(shù)后還容易發(fā)生重建板外露或排異反應(yīng)。借助數(shù)字化的咬合導(dǎo)板及頜間牽引釘技術(shù)，可以輕松、精確地復(fù)位下頜骨斷端，與傳統(tǒng)手術(shù)相比，大大減小了手術(shù)創(chuàng)傷、增加了手術(shù)的精準(zhǔn)度及術(shù)后效果的可預(yù)測(cè)性。醫(yī)患溝通時(shí)，醫(yī)生可以利用3D打印頭顱模型來(lái)進(jìn)行手術(shù)前后對(duì)比分析，讓患方能夠更直觀(guān)地了解骨折的嚴(yán)重程度、手術(shù)的必要性以及骨折術(shù)后復(fù)位重建的臨床效果，讓醫(yī)患雙方對(duì)手術(shù)方案充滿(mǎn)信心。咬合導(dǎo)板可以通過(guò)減少手術(shù)時(shí)間及允許在數(shù)字化三維模型上進(jìn)行術(shù)前設(shè)計(jì)來(lái)降低整體治療成本，適用于頜面部涉及咬合關(guān)系紊亂的頜骨骨折復(fù)位。術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)需仔細(xì)確認(rèn)重建板放置部位及是否與下頜骨外板貼合，為防止3D打印頭顱模型及導(dǎo)板消毒時(shí)不發(fā)生形變，需使用低溫等離子消毒，避免使用高溫高壓消毒導(dǎo)致模型及導(dǎo)板發(fā)生形變，影響手術(shù)。術(shù)中在安放截骨導(dǎo)板時(shí)，需仔細(xì)定位導(dǎo)板的三維空間位置，確定好導(dǎo)板位置后再仔細(xì)檢查導(dǎo)板是否與骨面貼合。置入重建板的過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)注意咬合導(dǎo)板是否有撬動(dòng)及移位的情況，同時(shí)應(yīng)反復(fù)確認(rèn)重建板與骨面貼合。

本組所有患者術(shù)后骨折斷端固定可靠，咬合關(guān)系恢復(fù)理想，面容基本對(duì)稱(chēng)，面部畸形顯著改善，咀嚼效率明顯提高，效果滿(mǎn)意。數(shù)字化外科技術(shù)輔助的下頜骨陳舊性骨折復(fù)位重建手術(shù)實(shí)現(xiàn)了可視化、精準(zhǔn)化的操作流程，是一種精確、高效、可預(yù)測(cè)的輔助方式，值得臨床推廣應(yīng)用。

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[收稿日期]2019-07-11

本文引用格式：明華偉，何蕓，周翊飛，等.數(shù)字化外科技術(shù)輔助下頜骨陳舊性骨折復(fù)位重建的臨床應(yīng)用[J].中國(guó)美容醫(yī)學(xué)，2020，29（1）：75-78.