3D打印个性化钛板在颧骨骨折复位固定中的临床效果

许 梅,冯 莹,孙 旭,王培培,李 娜，栗兴超

颧骨骨折属于颌面外科常见的骨折类型，近年发病率不断升高[1]。面部发生骨折后，不但会出现张口受限、面部不对称等症状，还会引起进食困难，严重影响患者生活质量。由于面部形态及解剖特点具有不规则性，术前需要评估骨折部位、数量等以确保手术效果[2]。传统手术常借助经验性判断，造成钛板与骨折部位不匹配，需要进行反复塑形，导致手术时间延长，手术复位准确性欠佳，无法达到满意的预期效果。近年来，锥形束CT三维成像技术与3D打印技术被广泛应用于骨折复位和内固定治疗中[3]，其优点在于能够为患者定制合适的钛板，对手术过程进行准确的模拟，降低手术难度和复杂性，使钛板与骨折断端骨面的匹配度达到最高。本研究分析3D打印技术个性化钛板在颧骨骨折复位固定中的效果，现报告如下。

1 资料与方法

1.1临床资料 选取2017年6月—2020年5月我院收治的颧骨骨折120例。纳入标准：完善各项相关检查，确诊为颧骨骨折；均为非陈旧性骨折，具备手术指征，均接受复位固定手术治疗；存在张口受限、面部不对称等表现；属于单发骨折，未合并其他部位骨折及开放性骨折；治疗依从性良好，可配合完成本研究。排除标准：存在心、肝、肺、肾脏功能障碍及血液循环障碍者；对本研究所涉及的手术方式存在禁忌证者；精神异常，语言表达不清者；存在颧骨骨折手术治疗史者；存在其他特殊用药史，可能会对植入成功率造成影响的患者。所有手术操作均由同一名副主任医师完成。应用随机数字表法将120例分为研究组和对照组，每组60例。研究组男37例，女23例，年龄24～74(48.6±2.1)岁；对照组男38例，女22例，年龄24～76(48.8±2.3)岁。两组受伤至手术时间<24 h，受伤原因均为交通事故。两组性别、年龄等方面比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究经我院医学伦理管理委员会批准(批准号：2019011)，患者或其家属对本研究均悉知，并签署知情同意书。

1.2方法 入院后均完善术前常规检查，收集临床资料，检查患者的牙齿有无松动现象，有无系统性病变、口鼻腔有无损伤等，并完成血常规、凝血功能、心电图等检查。

1.2.1研究组给予3D打印个性化钛板进行复位内固定治疗：①个性化钛板的设计与制作：术前对患者进行锥形束CT(Kava，Biberach,德国)扫描得出的数据以DICOM格式导入到电脑中[4-5]，通过Mimics Research软件进行三维重建，并存储为".stl"文件，将重建好的三维模型输入Geomagic软件(Geomagic,NC,美国)进行颧骨颧弓的虚拟重建；然后根据骨折记录数据并结合颧骨颧弓的虚拟重建形态，明确复位、固定位置，进行个性化钛板的设计[6-7]；最后将设计好的个性化钛板模型传入3D打印机，以医用级钛合金粉末为原材料制备个性化钛板。检查终产品，经高温高压灭菌后备用。②手术过程：全麻下进行手术，切口入路根据患者的骨折类型、部位进行选择，充分暴露骨折断端，清理、冲洗，根据骨折断端情况对骨折部位进行复位调整，然后在骨面打孔，角度宜垂直于骨面，将3D打印个性化钛板垂直于骨折线放置后固定，使用生理盐水冲洗，逐层严密缝合，术后预防性应用抗生素1 d。

1.2.2对照组采用锥形束CT明确骨折部位后行钛板内固定治疗:全麻手术下暴露骨折断端，进行复位调整后垂直于骨面打孔，根据骨面曲度对钛板进行弯折，直至与骨面贴合钛钉固定，用生理盐水冲洗，逐层严密缝合。术后预防性应用抗生素1 d。

1.3观察指标

1.3.1临床指标:观察两组术中出血量、手术时间及总住院时间。

1.3.2临床效果：依据术后6个月并发症发生情况及预后随访进行总体疗效分级。优：面部外形恢复，两侧对称，能够达到正常开口度，咬合关系正常，未出现感染及其他并发症；良：面部稍见凹陷，两侧基本对称，开口可达二指，咬合关系基本正常，出现术后感染但治疗后好转；差：面部左右不对称，开口度达到一指，咬合关系差，出现术后感染。

1.3.3治疗效果满意度：对所有患者进行为期6个月的随访，应用我院自拟满意度调查量表调查患者对手术治疗的满意度。调查内容包括患者的语言、咀嚼、外貌三项内容，调查人员对患者就调查量表进行细致解释，并予指导，让患者依据自身状况填写，120份问卷全部回收，回收率100%。总分10分，10分为非常满意，6～9分为一般，1～5分为不满意。满意度=(非常满意+一般)/总例数×100%。

1.3.4术后并发症：观察两组创口感染、骨折畸形愈合[8]、钛板外漏发生情况。

2 结果

2.1临床指标 研究组术中出血量少于对照组，手术时间及总住院时间均短于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 不同手术方式治疗颧骨骨折两组临床指标比较

2.2临床疗效 研究组术后6个月总有效率高于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 不同手术方式治疗颧骨骨折两组临床疗效比较[例(%)]

2.3手术治疗满意度 研究组治疗满意度高于对照组(P<0.05)。见表3。

表3 不同手术方式治疗颧骨骨折两组治疗满意度比较[例(%)]

2.4术后并发症 研究组术后6个月并发症总发生率低于对照组(P<0.05)。见表4。

表4 不同手术方式治疗颧骨骨折两组术后并发症发生情况比较[例(%)]

3 讨论

颧骨骨折后往往会出现面部畸形、张口受限等，影响面部外观的同时还对患者的咀嚼与语言功能造成影响[9-10]。由于颧骨形态不规则，存在术中难以暴露的部位，所以传统手术在进行复位、内固定时要依据骨面形态及时对钛板进行塑形[11]，但是存在塑形难度大、时间长、与骨面贴合程度差等问题，而且易造成术后并发症。3D打印技术作为新兴的增材制造技术，又被称作快速成形技术，主要以计算机三维数据为基础，应用黏合材料多层次打印物体构造，其原理是通过分层、叠加的方式增加材料，生成实体[12-13]。3D打印技术能打印出任意复杂形状的3D实体，可有效降低复杂产品的加工难度，利于生产效率的提升，可发挥传统工艺不能相比的优势[14-15]。

本研究结果显示，研究组术中出血量少于对照组，手术时间及总住院时间短于对照组。分析原因：颌面外科手术中引进3D打印技术，能依据骨面形态制作个性化钛板，避免术中对固定材料的反复弯制，减少了术中组织暴露时间，进而缩短了手术时间，减少出血量，实现术中精准复位、固定[16]。相关文献报道，传统术前预测仅能通过影像资料，经医生经验性判断，不能准确的确定骨折部位、数量、移位状况，模拟手术也只能靠想象[17-18]。而3D打印辅助模型实现了二维结构向三维实体的转换，对手术过程进行准确的模拟，提升术前预测的精准度。医生依据患者病情制定个性化设计手术实施方案，能够为患者定制合适的钛板，降低手术的难度和复杂性，使植入钛板与骨折断端骨面更加贴合，有利于加快骨折愈合速度。本研究结果显示，研究组总有效率高于对照组，进一步证实了3D打印技术对提高治疗效果，改善临床指标水平的积极作用。本研究中，研究组治疗满意度高于对照组，其原因为3D打印个性化钛板技术使手术设计更趋完善，不仅有利于咬合能力及面部形态的恢复，还能缩短手术时间，具有损伤小、安全性高的优势，手术效果得到提升的同时满足面部美观需求，利于患者恢复自信和提高对临床治疗效果的满意度[19-20]。本研究结果还显示，研究组术后并发症发生率低于对照组。提示3D打印个性化钛板确保了手术的精确度，提高治疗效果的同时确保了手术的安全性。

综上所述，借助3D打印个性化钛板技术实施颧骨骨折复位固定手术，精确度高，术前制备个性化钛板，能有效减少术中出血量，缩短手术时间和总住院时间，同时提高患者满意度及治疗效果，并降低手术并发症发生率。