3D打印技术联合计算机辅助手术系统在下颌骨恶性肿瘤切除术后组织缺损修复中的应用

2019-08-23张丽丽刘艳艳韩佳南林锡江

中国美容医学 2019年8期

张丽丽刘艳艳韩佳南林锡江

[摘要]目的：探究3D打印技术联合计算机辅助手术系统对下颌骨恶性肿瘤切除术后组织缺损修复的指导效果。方法：选取2016年3月-2019年3月在笔者医院颌面外科就诊的80例下颌骨恶性肿瘤切除术后修复患者，采用随机数字法分为常规组（40例）和实验组（40例）。常规组：给予常规颌骨重建手术进行修复;实验组：给予3D打印技术联合计算机辅助手术系统进行修复。观察并比较两组的疗效、手术情况、面颊肿胀程度、疼痛程度以及并发症发生情况。结果：实验组总有效率为95.00%，显著高于常规组的72.50%（P<0.05）;实验组手术时间、术中出血量显著低于常规组（P<0.05）;两组的面部肿胀程度无显著性差异（P>0.05）;实验组无疼痛发生率显著高于常规组（P<0.05），中度疼痛、重度疼痛发生率及视觉模拟评分法（VAS）评分显著低于常规组（P<0.05），轻度疼痛发生率无显著性差异（P>0.05）;实验组颈部血肿、淋巴瘘及涎瘘的发生率和常规组比较，均无显著性差异（P>0.05），但以上三种并发症合计发生率显著低于常规组（P<0.05）。结论：3D打印技术联合计算机辅助手术系统对下颌骨恶性肿瘤切除术后组织缺损修复具有较好的临床指导效果，可显著改善手术情况，减轻疼痛程度，降低并发症发生率，值得临床进一步推广。

[关键词]3D打印技术;计算机辅助手术系统;下颌骨恶性肿瘤切除术;缺损;修复

[中图分类号]R782.4 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455（2019）08-0097-04

口腔癌占全身恶性肿瘤的1.45%～5.18%，是头颈部较常见的恶性肿瘤，患病率约1/10万，好发于舌、牙龈、口底等部位，临床治疗以手术切除为主，但这必将导致口腔颌面部严重缺损，多为颌骨缺损[1-2]。既往研究发现，传统修复重建手术并发症较多，效果不佳，导致患者临床满意度较低[3]。随着个体化治疗技术的不断发展，颌面骨缺损的修复亦取得了突飞猛进的进展。数字化外科技术为医生与患者提供了具微创化、高成功率及有前瞻性的治疗手段， 3D打印技术联合计算机辅助手术系统不仅可用于术前模拟，还可指导手术操作，能够较为直观地显示颌面部的缺损状况，有助于提高手术效率及临床治疗效果。但现有研究关于该项技术在下颌骨恶性肿瘤切除术后组织缺损修复过程中对患者的疗效、手术情况、面颊肿胀程度、疼痛程度以及并发症发生情况等指标的综合研究报道甚少[4-5]。为进一步分析3D打印技术联合计算机辅助手术系统对下颌骨恶性肿瘤切除术后组织缺损修复的指导效果，本研究选取在笔者医院口腔外科就诊的下颌骨恶性肿瘤切除术后修复患者进行比较研究，现将结果报道如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料：80例下颌骨恶性肿瘤切除术后修复患者，均来自2016年3月-2019年3月笔者科室就诊病例。按随机数字法分为常规组（40例）和实验组（40例）。常规组：男24例，女16例，年龄21～49岁，平均年龄为（31.21±9.38）岁。肿瘤病理类型：鳞癌18例，腺样囊性癌10例，基底细胞癌12例;肿瘤发生部位：口底10例，舌部13例，牙龈癌17例;实验组：男22例，女18例，年龄20～48岁，平均年龄为（31.17±9.24）岁;肿瘤病理类型：鳞癌16例，腺样囊性癌11例，基底细胞癌13例;肿瘤发生部位：口底9例，舌部13例，牙龈癌18例。两组患者的性别、年龄、肿瘤病理类型及肿瘤发生部位等一般资料无显著性差异，具有良好的可比性（P>0.05）。所有患者均对本研究知情同意，且本研究方案经笔者医院医学伦理委员会通过并监督完成。

1.2 纳入标准：①均经活检病理证实为口腔颌面部肿瘤患者[6];②均行下颌骨恶性肿瘤切除术进行治疗，且术后存在不同程度的面部组织缺损;③符合颌面部缺损修复重建的手术标准;④年龄≥18岁，精神或智力正常，无认知功能以及交流障碍;⑤非拔牙矫治;⑥无其他口腔疾病者。

1.3 排除标准：①口腔植入材料过敏，存在相关手术禁忌证者;②肝、肾、心、肺功能器质性病变以及全身系统性疾病者;③口呼吸、吸烟等不良习惯和嗜好者;④伴有血液疾病及贫血者;⑤妊娠或哺乳期女性。

1.4 治疗方法：所有患者治疗前均进行常规检查，然后在静脉复合全麻下行肿瘤切除术，鼻腔插管，根据肿瘤所在部位及病变范围选择手术入路，注意保护面部重要神经，充分显露下颌骨病变部位，扩大切除病变，切缘送冷冻病理检查。

1.4.1 常规组：给予常规颌骨重建手术进行修复。对病变没有突破骨壁者，术中先暴露病变骨面，以下颌骨外形为依据，预弯重建钛板，然后对病变位置给予扩大切除，置入并固定重建钛板;对于病变突出骨壁者，术中先扩大切除病变下颌骨，切除范围要大于病变部分，再凭经验于病变位置两断端弯制重建钛板，使其与病变位置骨面贴合，塑形后将重建钛板置入，从而恢复下颌骨外形及连续性。

1.4.2 实验组：给予3D打印技术联合计算机辅助手术系统进行修复。术前对所有患者行螺旋CT扫描，并使用Mimics10.0软件对获取的DICOM格式文件加以处理，然后进行三维重建。利用镜像反求技术构建缺损面修复模型，完成三维模型和修复模型的设计，并以STL格式将其录入到3D打印机中，制作个体化下颌骨病灶、镜像实体模型，所用原料为6000B树脂（珠海正邦科技有限公司），设计加工精度为0.10mm，加工每层厚度为0.10mm，打印1∶1的三维模型，去支撑并处理表面。术前利用3D图像进行手术模拟，确定切割的平面、手术路径以及截骨厚度等，由健侧残端下颌骨利用镜像技术重建患侧下颌骨，并根据具体情况选择合适的填充骨（腓骨骨段长度不小于1.5～2.0cm），然后将下颌骨和腓骨三维重建数据以STL格式将其录入到3D打印机中快速制作出立体模型，对重建钛板进行预弯塑形，术中切除病变部位（截除病变区下颌骨），待充分暴露腓骨后，放置骨塑性導板并固定，然后进行截骨、塑性等，最后利用显微技术吻合局部血管后置入重建钛板，完成下颌骨缺损重建。

1.5 疗效判定标准：根据患者临床症状变化对临床疗效进行判定，可分为显效、有效及无效。总有效率=（显效+有效）例数/总例数×100%。显效：面部左右对称，正常开口度，具有良好的咬合性，外形恢复满意;有效：面部稍凹陷，二指开口度，能够正常咬合;无效：患者面部不对称，咬合关系错乱，术后假体感染。

1.6 观察指标

1.6.1 手术情况：由责任护士准确记录两组患者的手术情况，包括手术时间和术中出血量。

1.6.2 面颊肿胀程度：由责任护士于术前用软尺测量两组患者患侧耳垂下经下颌骨下缘到颏下点的距离，术后3d以同样的方法测量该距离并准确记录，面颊部肿胀度为两次距离之差。面颊部肿胀度≥10mm为重度，6mm<面颊部肿胀度<10mm为中度，面颊部肿胀度≤6mm为轻度，面颊部肿胀度≤2mm为无肿胀。

1.6.3 疼痛程度：由责任护士于术后3d分别对两组患者进行随访，并准确记录其疼痛程度。根据无自觉疼痛，疼痛轻微、可耐受不需服用，明显疼痛，需服用止痛药，疼痛剧烈，需服用止痛药、并影响进食、说话及睡眠等情况依次记为无疼痛、轻度疼痛、中度疼痛、重度疼痛。同时采用视觉模拟评分法（visual analogue scale，VAS）进行评价，总分1～10分，分数越高，疼痛程度越明显。

1.6.4 并发症：由责任护士分别准确记录两组患者的并发症发生情况，包括颈部血肿、淋巴瘘及涎瘘等，并计算其发生率。

1.7 统计学分析：数据采用SPSS 18.0进行处理，手术时间、术中出血量等计量资料采用均数±标准差（x?±s）表示，组间比较采用t检验，有效率等计数资料采用χ2或χ2校正公式检验，P<0.05差异具有显著性。

2 结果

2.1 临床疗效：实验组总有效率为95.00%，显著高于常规组的72.50%，两组比较有显著性差异，具有统计学意义（P<0.05），见表1。

2.2 手术情况：实验组手术时间显著低于常规组，两组比较有显著性差异，具有统计学意义（P<0.05）;实验组术中出血量显著低于常规组，比较有显著性差异，具有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.3 面颊肿胀程度：实验组和常规组比较，面部肿胀程度无显著性差异，差异无统计学意义（P>0.05）;且实验组无肿胀、轻度肿胀、中度肿胀、重度肿胀和常规组比较均无显著性差异（P>0.05），见表3。

2.4 疼痛程度：实验组无疼痛发生率显著高于常规组（χ2=15.632，P<0.05），中度疼痛、重度疼痛发生率均显著低于常规组（χ2=4.588、4.51，P=0.032、0.030），轻度疼痛发生率无显著性差异（χ2=0.238，P=0.626）。實验组VAS评分显著低于常规组，差异有显著性差异，具有统计学意义（P<0.05），见表4。

2.5 并发症发生情况：实验组颈部血肿、淋巴瘘、涎瘘的发生率和常规组比较均无显著性差异（χ2=0.42、0.18、1.25，P=0.52、0.67、0.26），实验组以上三种并发症合计发生率显著低于常规组（χ2=4.713，P=0.030），见表5。

3 讨论

手术疗法是下颌骨恶性肿瘤的首选，但术后缺损是影响临床疗效的重要原因。下颌骨恶性肿瘤切除术后缺损多为复合性缺损，涉及上下颌骨、牙槽骨、牙、牙龈、唇颊舌及口底等软组织以及咬合关系等，主要为颌骨缺损，一旦发生组织缺损，极易导致患者发音、进食、咀嚼等功能障碍，并对患者的面部外观造成严重影响，其修复重建变得更为复杂和困难。术后的缺损修复旨在促进患者的伤口及时闭合以避免感染，同时促进患者的外形和功能恢复，正确的修复方法与患者的痊愈程度密切相关[7-9]。因此，手术医生认为术后缺损修复重建不仅要注重恢复颌面部外形的连续性，还应当完成更加精确的功能性重建。随着我国医疗水平的显著提升以及人们对外观要求的提高，数字化外科技术的应用在修复口腔颌面部缺损过程中逐渐被广大医学工作者和患者认可，并获得了理想效果[10]。本研究采用3D打印技术联合计算机辅助手术系统进行修复取得了较好的临床效果，治疗后，实验组总有效率为95.00%，显著高于常规组的总有效率72.50%，该方法与常规颌骨重建手术相比临床疗效大大提升，通过观察发现可能与其能够更好地改善手术情况、减轻疼痛程度、降低并发症发生率有关。

常规颌骨重建手术完全依靠手术医生的经验及主观判断，盲目性较大，预弯重建钛板时需要花费大量的手术时间，无法精确对弯曲部位的缺损进行重建钛板预制，导致其手术时间延长，再加上重建钛板与缺损部位的吻合度无法准确定位，难以获得十分满意的外形，还增加了术中出血量[11-12]。而3D打印技术联合计算机辅助手术系统在CT数据支持下可直观形象地显示三维实物模型，颌面部解剖形态能够真实再现，可用于术前模拟手术过程，切除模拟病变位置，并以此为基础，有助于选择正确、有效的手术方案;还可在术中指导手术操作，减少了常规颌骨重建手术中的盲目性。此外，该项数字化外科技术能够更精准地制备重建钛板，提升解剖复位效果，不但缩短了手术时间，还保证了手术精准度，有助于减少术中出血量，在提高手术效率的同时使患者获得更满意的修复效果[13-14]。故而，实验组的手术时间以及术中出血量均显著低于常规组。

本研究还发现，实验组和常规组比较，面部无肿胀、轻度肿胀、中度肿胀、重度肿程度无显著性差异，提示常规颌骨重建手术与3D打印技术联合计算机辅助手术系统对口腔恶性肿瘤术后缺损修复患者面部肿胀程度的影响差异性较小，也可能与样本量较少有关。但实验组无疼痛发生率显著高于常规组，中度疼痛、重度疼痛发生率以及VAS评分均显著低于常规组，说明3D打印技术联合计算机辅助手术系统能够更加显著地减轻患者术后疼痛。因其将现代医学影像学、计算机辅助设计和制作技术、数控机械加工、人工智能等现代化技术高度结合，突破了传统外科手术的界限，术前的数字化设计实现了从虚拟模拟到现实模拟的跨越，可在此基础上制定手术方案，并进行预演，找出其中的不足然后对手术方案进行完善。该技术延伸了外科医生有限的视觉范围，且无需术中弯制及反复放入体内测量对比，可直接在截除病变区下颌骨后置入重建钛板，手术规划更加直观方便，明显缩短手术时间，有助于减少手术创伤，减轻患者的痛苦，更好地发挥了医生的主动性和灵巧性，安全性、准确性均较高，有助于减少术后并发症发生率[15-18]。故而，实验组颈部血肿、淋巴瘘、涎瘘三种并发症合计发生率显著低于常规组，可达到良好的解剖复位效果及美学效果。

综上所述，3D打印技术联合计算机辅助手术系统对下颌骨恶性肿瘤切除术后组织缺损修复具有较好的临床效果，可显著改善手术情况，减轻疼痛程度，降低并发症发生率，值得临床进一步推广应用。

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