李鵬程　鄭根建　蔣燦華　云蔓

[摘 要] 目的：探討個性化鈦修復(fù)體在下頜骨缺損修復(fù)中的臨床療效。方法：回顧性分析2011年10月至2016年12月23例下頜骨缺損患者的臨床資料。通過CT掃描獲取下頜骨缺損區(qū)數(shù)據(jù)，利用3D打印技術(shù)制作與對側(cè)下頜骨形態(tài)一致的個性化鈦修復(fù)體。在手術(shù)切除腫瘤的同期植入下頜骨進行缺損重建，觀察術(shù)后下頜骨的形態(tài)和功能。結(jié)果：23例患者成功切除腫瘤，同期植入個性化鈦修復(fù)體完成下頜骨重建，術(shù)后患者面部外形基本對稱，下頜骨缺損區(qū)的重建形態(tài)及固定較好，并可以正常進食及咀嚼。結(jié)論：個性化鈦修復(fù)體重建下頜骨缺損實現(xiàn)美觀、功能重建效果確切，患者滿意。手術(shù)操作簡便、較傳統(tǒng)手術(shù)縮短術(shù)中時間，是一種簡便、可行的下頜骨修復(fù)重建方法，通過制作時預(yù)留植骨空間、設(shè)計截骨導(dǎo)板，進行精準截骨、降低制作成本可進一步提升應(yīng)用空間。

[關(guān)鍵詞] 個性化鈦修復(fù)體；3D打??；重建下頜骨缺損

中圖分類號：R782.05 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5200（2017）05-045-03

DOI：10.11876/mimt201705019

下頜骨缺損多因腫瘤手術(shù)導(dǎo)致，術(shù)后出現(xiàn)面部局部凹陷畸形，影響患者咀嚼，咬合及進食等正常生理功能，進而影響其生存質(zhì)量。下頜骨缺損的修復(fù)重建一直是國內(nèi)外口腔頜面外科醫(yī)師研究的熱點問題之一[1-2]，傳統(tǒng)修復(fù)方式包括長鏈重建鈦板植入、非血管化游離肋骨、髂骨、血管化腓骨、髂骨移植修復(fù)等。目前主流修復(fù)方式為血管化腓骨游離移植修復(fù)。傳統(tǒng)的修復(fù)方式存在塑形不理想，無法恢復(fù)美觀，手術(shù)時間較長，術(shù)區(qū)多，患者損傷大的缺點。3D打印成型快速，可在短時間內(nèi)制造出各種復(fù)雜的實物原型[3]，有助于臨床醫(yī)師在三維立體層面對解剖結(jié)構(gòu)做出準確、真實的評估，比傳統(tǒng)影像資料更為直觀[4]，已廣泛運用于臨床各個學科[5]。目前，該技術(shù)在下頜骨缺損修復(fù)重建中的應(yīng)用報道較少。2011年10月至2016年12月我們利用3D打印制作個體化鈦修復(fù)體并應(yīng)用于下頜骨缺損重建。現(xiàn)將患者臨床資料、療效報道如下，探討該技術(shù)在下頜骨缺損重建中的應(yīng)用價值。

1 材料方法

1.1 一般資料

本研究共納入23例患者，男性13例（56.5%）、女性10例（43.5%），年齡14～77歲，平均年齡40歲。均為下頜骨腫瘤需行下頜骨部分切除術(shù)，且術(shù)后需進行下頜骨重建患者。下頜骨缺損依據(jù)HCL分類如下：H5例，占比21.7%，C2例，占比8.7%，L16例，69.6%。

1.2 個性化鈦修復(fù)體制作

所有患者行下頜骨CT掃描，掃描間隙不大于1mm。采集患者CT數(shù)據(jù)，運用三維可視化重建軟件3DMSR（3 dimension medicine surface rendering）將離散數(shù)據(jù)進行三維重建，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂辛Ⅲw效果的直觀圖像，以便于模擬操作和個性化修復(fù)體的設(shè)計。明確下頜骨腫瘤范圍，確定手術(shù)切除范圍及邊界，確認下頜骨缺損形態(tài)，通過鏡像技術(shù)，根據(jù)健側(cè)下頜骨外形確定患側(cè)下頜骨重建外形；3D打印使用美國MakerBot公司生產(chǎn)的Replicator2打印患者下頜骨及頭顱模型，在模型上模擬手術(shù)切除下頜骨及病變。運用鏡像原理及反求工程，計算機圖形圖像輔助技術(shù)（CAD/CAM技術(shù)）工業(yè)設(shè)計手段（例如pro/e，solidworks，geomagic等軟件），制作與對側(cè)下頜骨形態(tài)一致的個性化鈦修復(fù)體。

1.3 手術(shù)方法

所有患者全麻下按照術(shù)前設(shè)計，切除囊腫、腫瘤病變及部分下頜骨，沖洗術(shù)區(qū)、徹底止血。于上頜骨及剩余下頜骨植入牽引釘（寧波慈北），行頜間牽引，恢復(fù)患者原有咬合關(guān)系。按照術(shù)前手術(shù)設(shè)計植入個性化鈦修復(fù)體，鈦釘堅強內(nèi)固定。2例患者取左側(cè)游離髂骨，修整髂骨形態(tài)，植入鈦修復(fù)體內(nèi)側(cè)，鈦釘固定。懸吊縫合口底軟組織至個性化鈦修復(fù)體及髂骨處。嚴密縫合，關(guān)閉口腔內(nèi)傷口。對位縫合關(guān)閉口外傷口。術(shù)后頜間牽引一周，穩(wěn)固咬合關(guān)系，兩周后拆除口內(nèi)縫線。一個月后復(fù)查三維CT，評價手術(shù)效果。（見圖1）。

1.4 療效評價指標

①術(shù)后復(fù)查CT，通過ADW4.6軟件將術(shù)前與術(shù)后CT圖像融合，對三維色譜偏差分析，評價下頜骨三維重建效果；②下頜骨重建手術(shù)精確度評價選擇下頜角點和髁狀突外極點，利用ADW4.6軟件將兩個解剖點在術(shù)前設(shè)計復(fù)位點與術(shù)后CT模型的就位點進行融合，測量復(fù)位點與就位點的距離，評估手術(shù)精確度；③運用外貌、語言、咀嚼、開口功能評價表進行隨訪，評價下頜骨缺損修復(fù)重建手術(shù)效果；④評估患者術(shù)后開口度。

2 結(jié)果

23例患者成功切除腫瘤，同期植入個性化鈦修復(fù)體完成下頜骨重建。腫瘤無一例復(fù)發(fā)。術(shù)后患者恢復(fù)了原有的咬合關(guān)系，發(fā)音清晰并可以正常進食及咀嚼。術(shù)后CT復(fù)查的三維色譜偏差分析顯示：術(shù)中下頜骨截骨部位、手術(shù)切除范圍、下頜骨重建外形均與術(shù)前設(shè)計一致；下頜角點和髁狀突外極點的復(fù)位點和就位點距離分別相差（1.72±0.16）mm和（1.58±0.22）mm。23例患者隨訪1個月至5年，隨訪下頜骨重建形態(tài)滿意度為滿意15例、基本滿意8例、不滿意0例。言語滿意20例，基本滿意3例，不滿意0例。咀嚼功能滿意12例，基本滿意11例，不滿意0例；三維CT復(fù)查髁狀突位置均在正常位置，關(guān)節(jié)間隙正常，術(shù)后咬合同術(shù)前。2例植入游離髂骨患者CT示髂骨無明顯吸收；術(shù)后患者開口度正常16例，輕度開口受限7例，中度開口受限0例。

3 討論

下頜骨節(jié)段性缺損（mandibular segmental defect， MSD）通常是指下頜骨連續(xù)性中斷的部分下頜骨缺損， 多由于良惡性腫瘤切除所致， 其它疾病如創(chuàng)傷和感染等也可以導(dǎo)致下頜骨節(jié)段性缺損。由于下頜骨連續(xù)性中斷， MSD患者存在不同程度的生理功能障礙和顏面畸形[6-7]。良好的下頜骨缺損修復(fù)重建標準應(yīng)包括術(shù)區(qū)無感染、移植骨組織良好、術(shù)后面部對稱、咬合關(guān)系正常等[8]。endprint

常用的修復(fù)方式中重建鈦板修復(fù)下頜骨有諸多術(shù)后并發(fā)癥[9]，現(xiàn)已逐漸淘汰。非血管化腓骨、肋骨、髂骨移植修復(fù)存在抗感染能力弱、吸收明顯等缺點，目前應(yīng)用較少。血管化腓骨、髂骨修復(fù)下頜骨缺損是目前的主流方式[10]。游離腓骨瓣自1989年Hidalgo 等[11]率先報道修復(fù)下頜骨缺損獲得成功以來， 已廣為頭頸重建外科醫(yī)師所接受， 并應(yīng)用于各種類型下頜骨缺損的修復(fù)。游離腓骨瓣骨量充足， 腓骨具有骨膜和管內(nèi)雙重血供的特點， 可以作多處截骨進行各種形狀的三維塑形，腓骨高度和寬度也十分適合種植體的植入，腓骨血管恒定， 口徑粗大， 與頸部血管匹配良好， 血管吻合操作相對容易， 移植成功率高，且腓骨可提供長達20 cm 甚至更長的骨段， 能滿足多種節(jié)段性下頜骨缺損修復(fù)的需要。髂骨粗大， 髂嵴骨皮質(zhì)較厚， 成形性強， 取骨量較大， 重建后的下頜骨具有一定的高度和寬度， 有利于恢復(fù)下頜骨的外形和種植體植入， 是下頜骨功能性修復(fù)重建最理想的移植骨源之一[12]。

內(nèi)固定術(shù)是下頜骨重建中較為常用的技術(shù)手段[13]，重建材料中純鈦具有良好的抗腐蝕性和生物相容性[14]。理想的修復(fù)骨缺損的異質(zhì)材料應(yīng)滿足①有良好的生物相容性，必要時可降解吸收且降解產(chǎn)物對機體無毒副作用；②有與缺損區(qū)相似的外形； ③有一定的機械強度；④有良好的骨誘導(dǎo)和骨傳導(dǎo)性[15-16]。快速成形技術(shù)能夠?qū)Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的下頜骨進行個體化定制修復(fù)，重建術(shù)中骨段之間的接觸會更加緊密，缺損骨面與鈦板貼合度較高，但該技術(shù)無法對固定效果進行術(shù)前評估。3D打印模型通過三維有限原法賦予材料屬性，可以通過計算機進行過程精確模擬[17]，在前期進行生理力學分析，獲得較好研究結(jié)果[18]。本組患者以CAD/CAM 技術(shù)、3D打印技術(shù)、反求工程及鏡像原理制作個性化鈦修復(fù)體進行下頜骨修復(fù)，基本恢復(fù)了患者外形、功能；重建了下頜骨髁狀突位置及功能；可維持穩(wěn)定咬合關(guān)系、承受一定咬合力。而且具有明顯縮短手術(shù)時間、減小手術(shù)創(chuàng)傷，避免取骨帶來的供區(qū)損傷、提高手術(shù)精準性的優(yōu)點。在使用過程中發(fā)現(xiàn)個性化鈦修復(fù)體缺點是：①鈦修復(fù)體為異體材料可能會有排異反應(yīng)；②鈦修復(fù)體制作過高、過大時術(shù)后有外露的風險；③受制作工藝的影響不排除個別病例有折斷可能。個性化鈦修復(fù)體改進建議包括：①制作時預(yù)留植骨空間，手術(shù)同時植入血管化腓骨或髂骨，同期種植修復(fù)，最大限度恢復(fù)患者功能及外形；②設(shè)計截骨導(dǎo)板，進行精準截骨；③降低制作成本，納入醫(yī)保范疇，減輕患者負擔。

參 考 文 獻

[1] GohB T，Lee S，Tideman H，et a1.Mandibular reconstruction in adults：a review[J].Int J Oral Maxillofae Surg，2008，37（7）： 597-605.

[2] 董青山，郭家平，李志進，等. 基于快速成型技術(shù)即刻精確修復(fù)下頜骨缺損的臨床研究[J].口腔醫(yī)學研究，2012，28（11）： 1134-1137.

[3] Klein GT， Lu Y， Wang MY. 3D printing and neurosurgery-ready for prime time [J].World Neurosurg，2013，80（3）：233-235.

[4] Olszewski R.Three-dimensional rapid prototyping models in cranio-maxillofacial surgery： systematic review and new clinical application[J].P Belg Roy Acad Med，2013，2（1）：43-47.

[5] Wong JY， Pfahnl AC.3D printing of surgical instruments for long-duration space missions[J].Aciat space environ med.2014，85（7）：758-763.

[6] MODABBER A， AYOUB N， et al.The accuracyof computer-assisted primary mandibular reconstruction withvascularizedbone flaps： iliac crest bone flap versus osteomyocutaneousfibula flap [J].Med Devices （Auckl）， 2014， 16（7）：211-217.

[7] RODBY K A， TURIN S， JACOBS R J， et al.Advances in oncologichead and neck reconstruction： systematic review and future considerations of virtual surgical planning and computer aideddesign/computer aided modeling [J].PlastReconstrAesthetSurg，2014， 67（9）： 1171-1185.

[8] 孫弘，孫堅.頜面功能性外科學[M].上海：第二軍醫(yī)大學出版社，2003：357-358

[9] 蔣濟金，賈暮云.鈦重建板修復(fù)下頜骨缺損的常見并發(fā)癥[J].青島大學醫(yī)學院學報，2016，52（1）：122-124.

[10] Lonie S， Herle P， Paddle A， et al.Mandibular reconstruction：meta-analysis of iliac-versus fibula-free flaps[J].ANZ J SurgSurg， 2016，86（5）：337-342.endprint

[11] Hidalgo DA.Fibula free flap： a new method of mandible reconstruction[J].PlastReconstrSurg，1989，84（1）：71-79.

[12] Riediger D.Restoration of masticatory function by microsurgicallyrevascularized iliac crest bone grafts using enosseous implants [J].PlastReconstr Surg.1988，81（6）：861-877.

[13] Ardila JE，Torres T，Torres C，et al.Mandibular Reconstruction in a Patient With Rosai-Dorfman Disease[J].J Craniofac Surg.2016，27（1）：e13-17.

[14] Goulart DR，Kemmoku DT，Noritomi PY，et al.Development of a Titanium Plate for Mandibular Angle Fractures with a Bone Defect in the Lower Border：Finite Element Analysis and Mechanical Test[J].J Oral Maxillofac Res.2015，6（3）：e5.

[15] Tarsitano A，Del Corso G，Ciocca L，et al.Mandibular reconstructions using computer-aided design/ computer-aided manufacturing：A systematic review of a defect-based reconstructive algorithm[J].J Craniomaxillofac Surg.2015，43（9）：1785-1791.

[16] Murakami K，Yamamoto K，Sugiura T，et al.Biomechanical analysis of poly-L-lactic acid and titanium plates fixated for mandibular symphyseal fracture with a conservatively treated unilateral condylar fracture using the three-dimensional finite element method[J].Dent Traumatol.2015，31（5）：396-402.

[17] Drosse I，Volkmer E，Capanna R，et al.Tissue engineering for bone defect healing：an update on a multi-component approach[J].Injury，2008，39（2）：19-20.

[18] Hutmacher DW.Scaffolds in tissue engineering bone and cartilage[J].Biomaterials，2000，21（24）：2529-2543.

[19] Tjoa T，Manuel CT，Leary RP，et al.A finite element model to simulate formation of the inverted-v deformity[J].JAMA Facial Plast Surg.2016，18（2）：136-143.

[20] Esmaeili Monir H，Yamada H，Sakata N.Finite element modelling of the common carotid artery in the elderly with physiological intimal thickening using layer-specific stress-released geometries and nonlinear elastic properties[J].Comput Methods Biomech Biomed Engin.2016，19（12）：1286-1296.endprint