个性化聚醚醚酮髁突假体的设计概述*

杨帆 杨光 黄硕 刘宁 郭芳

西安医学院口腔医学院 陕西 西安 710021

引言

颞下颌关节是人体最为复杂的关节之一，具有转动和滑动运动的左右联动关节，参与咀嚼、言语、吞咽和面部表情等[1-2]。肿瘤的切除、骨性颞下颌关节强直手术以及严重损伤（粉碎性骨折）常导致颞下颌关节发生形态缺陷，功能丧失，严重影响患者的生活质量，为了恢复患者面下1/3的外形以及正常颞下颌关节功能，需行颞下颌关节重建术。

聚醚醚酮是一种全芳香族半结晶性的热塑性特种工程塑料，其理化性质、力学和热等性能优良，在高温下依旧可以保持高耐磨性和低摩擦系数，耐化学腐蚀[3]，愈加广泛地应用于骨科植入物及假体。与传统金属材料（不锈钢、钛合金等）相比较，弹性模量与人类的皮质骨更为接近[4]。本研究根据患者的影像数据通过设计软件为髁突假体提供了一种新的设计方法。

1 材料及方法

1.1 医学影像三维重建

利用CBCT拍摄患者颌面部的医学影像数据，将数据以DICOM格式导入医学图像处理软件Mimics，生成全头颅3D虚拟模型，将下颌骨模型从全头颅模型中进行分离，输出为STL格式文件。

1.2 个性化聚醚醚酮髁突假体的设计

将下颌骨模型的STL文件导入Geomagic软件，模拟手术过程进行病损区截骨，再对缺损区进行逆向重建和正向设计，具体过程如下：利用下颌骨两侧自然对称的特点，选取下颌骨病损区对侧的数据，镜像对称映射到病损区，得到髁突头颈部假体模型相关数据；在此基础上进行固位柄的设计，固位柄的厚度为1.5～3mm；固位柄下端修整为圆钝形；固位柄外侧面至少预留3个钛钉孔，钛钉孔的位置避开下牙槽神经；钛钉孔的直径为2mm。

1.3 精细化调整

删除可见的尖角特征、倒凹和起伏，进行平滑处理。

2 结果

成功设计了一种个性化聚醚醚酮髁突假体。

3 讨论

个性化髁突假体主要是根据不同患者、不同缺损程度、各个年龄阶段以及各患者不同咬合情况下量身定做的假体，与患者自身的下颌骨形态更加匹配，与颌骨更加贴合，从而提高假体植入后的稳定性，并更为有效的恢复患者正常生理状态下颞下颌关节解剖学与运动学特征[5]。聚醚醚酮具有优良的理化性质、力学性能以及良好的生物相容性，3D打印技术为个性化髁突假体的制备提供了技术支持。与传统的金属植入物相比，个性化聚醚醚酮髁突假体可以更加有效减少“应力屏蔽效应”，且具有良好的放射线透过性以及在磁共振扫描中不产生伪影[6]。本研究根据患者CBCT数据设计出一种个性化聚醚醚酮髁突假体，但其长期疗效如何，需要进一步进行力学摩擦磨损及动物实验来验证。

4 结束语

聚醚醚酮材料具有优良的生物力学性能、生物相容性，其弹性模量与人体骨更为接近，从而广泛应用于医学相关领域。随着数字化技术的快速发展，定制化假体应用日益增多，其大大提高了假体的配适性和稳定性，可以更有效地满足个性化需求。