个性化钛修复体在下颌骨缺损重建中的应用

李鹏程　郑根建　蒋灿华　云蔓

[摘 要] 目的：探讨个性化钛修复体在下颌骨缺损修复中的临床疗效。方法：回顾性分析2011年10月至2016年12月23例下颌骨缺损患者的临床资料。通过CT扫描获取下颌骨缺损区数据，利用3D打印技术制作与对侧下颌骨形态一致的个性化钛修复体。在手术切除肿瘤的同期植入下颌骨进行缺损重建，观察术后下颌骨的形态和功能。结果：23例患者成功切除肿瘤，同期植入个性化钛修复体完成下颌骨重建，术后患者面部外形基本对称，下颌骨缺损区的重建形态及固定较好，并可以正常进食及咀嚼。结论：个性化钛修复体重建下颌骨缺损实现美观、功能重建效果确切，患者满意。手术操作简便、较传统手术缩短术中时间，是一种简便、可行的下颌骨修复重建方法，通过制作时预留植骨空间、设计截骨导板，进行精准截骨、降低制作成本可进一步提升应用空间。

[关键词] 个性化钛修复体；3D打印；重建下颌骨缺损

中图分类号：R782.05 文献标识码：A 文章编号：2095-5200（2017）05-045-03

DOI：10.11876/mimt201705019

下颌骨缺损多因肿瘤手术导致，术后出现面部局部凹陷畸形，影响患者咀嚼，咬合及进食等正常生理功能，进而影响其生存质量。下颌骨缺损的修复重建一直是国内外口腔颌面外科医师研究的热点问题之一[1-2]，传统修复方式包括长链重建钛板植入、非血管化游离肋骨、髂骨、血管化腓骨、髂骨移植修复等。目前主流修复方式为血管化腓骨游离移植修复。传统的修复方式存在塑形不理想，无法恢复美观，手术时间较长，术区多，患者损伤大的缺点。3D打印成型快速，可在短时间内制造出各种复杂的实物原型[3]，有助于临床医师在三维立体层面对解剖结构做出准确、真实的评估，比传统影像资料更为直观[4]，已广泛运用于临床各个学科[5]。目前，该技术在下颌骨缺损修复重建中的应用报道较少。2011年10月至2016年12月我们利用3D打印制作个体化钛修复体并应用于下颌骨缺损重建。现将患者临床资料、疗效报道如下，探讨该技术在下颌骨缺损重建中的应用价值。

1 材料方法

1.1 一般资料

本研究共納入23例患者，男性13例（56.5%）、女性10例（43.5%），年龄14～77岁，平均年龄40岁。均为下颌骨肿瘤需行下颌骨部分切除术，且术后需进行下颌骨重建患者。下颌骨缺损依据HCL分类如下：H5例，占比21.7%，C2例，占比8.7%，L16例，69.6%。

1.2 个性化钛修复体制作

所有患者行下颌骨CT扫描，扫描间隙不大于1mm。采集患者CT数据，运用三维可视化重建软件3DMSR（3 dimension medicine surface rendering）将离散数据进行三维重建，将其转变为具有立体效果的直观图像，以便于模拟操作和个性化修复体的设计。明确下颌骨肿瘤范围，确定手术切除范围及边界，确认下颌骨缺损形态，通过镜像技术，根据健侧下颌骨外形确定患侧下颌骨重建外形；3D打印使用美国MakerBot公司生产的Replicator2打印患者下颌骨及头颅模型，在模型上模拟手术切除下颌骨及病变。运用镜像原理及反求工程，计算机图形图像辅助技术（CAD/CAM技术）工业设计手段（例如pro/e，solidworks，geomagic等软件），制作与对侧下颌骨形态一致的个性化钛修复体。

1.3 手术方法

所有患者全麻下按照术前设计，切除囊肿、肿瘤病变及部分下颌骨，冲洗术区、彻底止血。于上颌骨及剩余下颌骨植入牵引钉（宁波慈北），行颌间牵引，恢复患者原有咬合关系。按照术前手术设计植入个性化钛修复体，钛钉坚强内固定。2例患者取左侧游离髂骨，修整髂骨形态，植入钛修复体内侧，钛钉固定。悬吊缝合口底软组织至个性化钛修复体及髂骨处。严密缝合，关闭口腔内伤口。对位缝合关闭口外伤口。术后颌间牵引一周，稳固咬合关系，两周后拆除口内缝线。一个月后复查三维CT，评价手术效果。（见图1）。

1.4 疗效评价指标

①术后复查CT，通过ADW4.6软件将术前与术后CT图像融合，对三维色谱偏差分析，评价下颌骨三维重建效果；②下颌骨重建手术精确度评价选择下颌角点和髁状突外极点，利用ADW4.6软件将两个解剖点在术前设计复位点与术后CT模型的就位点进行融合，测量复位点与就位点的距离，评估手术精确度；③运用外貌、语言、咀嚼、开口功能评价表进行随访，评价下颌骨缺损修复重建手术效果；④评估患者术后开口度。

2 结果

23例患者成功切除肿瘤，同期植入个性化钛修复体完成下颌骨重建。肿瘤无一例复发。术后患者恢复了原有的咬合关系，发音清晰并可以正常进食及咀嚼。术后CT复查的三维色谱偏差分析显示：术中下颌骨截骨部位、手术切除范围、下颌骨重建外形均与术前设计一致；下颌角点和髁状突外极点的复位点和就位点距离分别相差（1.72±0.16）mm和（1.58±0.22）mm。23例患者随访1个月至5年，随访下颌骨重建形态满意度为满意15例、基本满意8例、不满意0例。言语满意20例，基本满意3例，不满意0例。咀嚼功能满意12例，基本满意11例，不满意0例；三维CT复查髁状突位置均在正常位置，关节间隙正常，术后咬合同术前。2例植入游离髂骨患者CT示髂骨无明显吸收；术后患者开口度正常16例，轻度开口受限7例，中度开口受限0例。

3 讨论

下颌骨节段性缺损（mandibular segmental defect， MSD）通常是指下颌骨连续性中断的部分下颌骨缺损， 多由于良恶性肿瘤切除所致， 其它疾病如创伤和感染等也可以导致下颌骨节段性缺损。由于下颌骨连续性中断， MSD患者存在不同程度的生理功能障碍和颜面畸形[6-7]。良好的下颌骨缺损修复重建标准应包括术区无感染、移植骨组织良好、术后面部对称、咬合关系正常等[8]。endprint

常用的修复方式中重建钛板修复下颌骨有诸多术后并发症[9]，现已逐渐淘汰。非血管化腓骨、肋骨、髂骨移植修复存在抗感染能力弱、吸收明显等缺点，目前应用较少。血管化腓骨、髂骨修复下颌骨缺损是目前的主流方式[10]。游离腓骨瓣自1989年Hidalgo 等[11]率先报道修复下颌骨缺损获得成功以来， 已广为头颈重建外科医师所接受， 并应用于各种类型下颌骨缺损的修复。游离腓骨瓣骨量充足， 腓骨具有骨膜和管内双重血供的特点， 可以作多处截骨进行各种形状的三维塑形，腓骨高度和宽度也十分适合种植体的植入，腓骨血管恒定， 口径粗大， 与颈部血管匹配良好， 血管吻合操作相对容易， 移植成功率高，且腓骨可提供长达20 cm 甚至更长的骨段， 能满足多种节段性下颌骨缺损修复的需要。髂骨粗大， 髂嵴骨皮质较厚， 成形性强， 取骨量较大， 重建后的下颌骨具有一定的高度和宽度， 有利于恢复下颌骨的外形和种植体植入， 是下颌骨功能性修复重建最理想的移植骨源之一[12]。

内固定术是下颌骨重建中较为常用的技术手段[13]，重建材料中纯钛具有良好的抗腐蚀性和生物相容性[14]。理想的修复骨缺损的异质材料应满足①有良好的生物相容性，必要时可降解吸收且降解產物对机体无毒副作用；②有与缺损区相似的外形； ③有一定的机械强度；④有良好的骨诱导和骨传导性[15-16]。快速成形技术能够对结构复杂的下颌骨进行个体化定制修复，重建术中骨段之间的接触会更加紧密，缺损骨面与钛板贴合度较高，但该技术无法对固定效果进行术前评估。3D打印模型通过三维有限原法赋予材料属性，可以通过计算机进行过程精确模拟[17]，在前期进行生理力学分析，获得较好研究结果[18]。本组患者以CAD/CAM 技术、3D打印技术、反求工程及镜像原理制作个性化钛修复体进行下颌骨修复，基本恢复了患者外形、功能；重建了下颌骨髁状突位置及功能；可维持稳定咬合关系、承受一定咬合力。而且具有明显缩短手术时间、减小手术创伤，避免取骨带来的供区损伤、提高手术精准性的优点。在使用过程中发现个性化钛修复体缺点是：①钛修复体为异体材料可能会有排异反应；②钛修复体制作过高、过大时术后有外露的风险；③受制作工艺的影响不排除个别病例有折断可能。个性化钛修复体改进建议包括：①制作时预留植骨空间，手术同时植入血管化腓骨或髂骨，同期种植修复，最大限度恢复患者功能及外形；②设计截骨导板，进行精准截骨；③降低制作成本，纳入医保范畴，减轻患者负担。

参 考 文 献

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