3D打印輔助口內入路精準治療下頜骨粉碎性骨折

呂繼連 鐘克濤 葉克強 張瑞

鄭州大學附屬鄭州中心醫院口腔頜面外科（鄭州450007）

近年來隨著交通事故增多，下頜骨粉碎性骨折持續增加，因其傷情嚴重，骨折類型復雜，手術是其主要的治療方法，固定不當常出現下頜骨感染、壞死、下頜骨缺損等嚴重并發癥［1-3］，患者多需二次手術，常伴明顯的手術瘢痕形成，嚴重影響患者的身心健康。針對粉碎性下頜骨骨折，如何進行精確的復位固定，恢復正常的咀嚼功能，同時兼顧外形的美觀，達到“面部無瘢痕”的手術效果是亟需解決的難題［4-5］。隨著3D打印及數字化技術在頜面外科的應用，通過沿骨折斷端分割、虛擬復位，3D 打印復位后的骨折模型，將重建鈦板在復位模型上預彎制成形，和經口內切口入路行下頜骨粉碎性骨折的手術方式，都改變了傳統經面部頜下皮膚入路的切口方式，實現真正意義上的下頜骨粉碎性骨折的功能重建及面部無痕的微創外科［6-7］。本研究41例粉碎性骨折患者中18 例行3D 打印及口內改良切口精準修復，獲得了正常的咬合關系及良好的外形，同時通過口內切口，下頜骨粉碎性骨折實現個體化、精準、微創美容治療效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2015年1月至2018年6月鄭州大學附屬鄭州中心醫院頜面外科應用3D 打印及口內改良切口精準修復下頜骨粉碎性骨折的患者41 例，其中男30 例，女11 例，年齡16 ～66 歲，平均（36.9 ± 11.8）歲，外傷后手術時間3 ～21 d。納入標準：（1）患者入院后完善下頜骨64 排CT 檢查，明確診斷為粉碎性骨折；（2）外傷后手術時間＜21 d 的非陳舊性骨折。根據自愿應用3D 打印技術原則，分為3D 組和對照組，3D 組男13 例，女5例，年齡16 ～62 歲，平均（36.4 ± 12.5）歲；對照組男17 例，女6 例，年齡17 ～64 歲，平均（37.1 ±11.2）歲；比較兩組患者一般資料，差異無統計學意義（P＞0.05）。兩組患者均簽署知情同意書，并經過鄭州市中心醫院倫理委員會批準。

1.2 研究方法

1.2.1 術前準備患者術前均行詳細體格檢查，輔助三維CT 檢查，分析骨折的部位及骨斷端移位情況。3D 組術前通過拓萌醫學圖像處理軟件（TM-MIS）對骨折塊分割、根據鏡像圖像行骨折塊虛擬復位，3D 打印骨折復位前后模型，術前在模型上行下頜骨重建鈦板的預彎制塑形。對照組根據CT 確定骨折移位情況制定手術方案。

1.2.2 手術操作手術均采用全身麻醉，3D 組于病變側下頜骨口內前庭溝黏膜下緣弧形切口，切開粘骨膜，剝離顯露骨折斷端，注意保護頦神經及下牙槽神血管經，按術前虛擬復位順序將骨折塊解剖復位后，以恢復正常的咬合關系為手術成功的金標準，重建鈦板堅強內固定。對照組采用傳統的頜下下頜骨下緣切口，骨折塊復位后術中彎制鈦板行骨折固定治療。

1.3 療效評定

1.3.1 術中觀察指標比較兩組患者的手術時間和術中出血量。

1.3.2 術后觀察指標觀察并記錄兩組術后手術切口愈合效果、面部有無瘢痕，是否伴有面癱以及雙側下頜骨的對稱性，由2 名臨床醫師采用雙盲評定。

1.3.3 總體療效評價指標根據患者術后不良反應及預后隨訪情況等將總體療效分為三個等級。優：雙側左右對稱，咬合正常，術后無感染等并發癥；良：患者頜面部基本對稱，咬合正常，術后感染經抗炎治療好轉；差：患者顏面左右不對稱，術后發生感染，咬合差。其中優、良者為手術有效。

1.4 統計學方法采用SPSS 25.0 統計學軟件進行統計分析，不服從正態分布的計量資料采用秩和檢驗檢驗，計量資料采用χ2檢驗，以P＜0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 術中觀察指標3D 組與對照組相比，兩組手術時間中位數分別為140、222 min，術中出血量中位數分別為100、200 mL。3D 組手術時間、術中出血量明顯少于對照組（P＜0.05），見表1。

表1 下頜骨粉碎性骨折患者術中手術時間及術中出血量比較Tab.1 Comparison of intraoperative operation time and intraoperative hemorrhage in patients with comminuted fracture of mandible

2.2 術后觀察指標所有患者術程順利，術后咬合關系基本恢復良好，3D 組中術后1 例出現感染，面部均無手術瘢痕及面癱癥狀，術后復查CT 示1 例下頜骨骨折斷端對位、固位欠佳，雙側下頜骨不完全對稱，經頜牽引后癥狀好轉；對照組中術后10 例面部形成瘢痕，2 例出現暫時性面癱癥狀，7 例雙側下頜骨不完全對稱，經頜牽引后癥狀好轉；3D 組與對照組相比，兩組的面部無瘢痕百分率分別為100%、56.52%，術后無面癱百分率分別為100%、78.26%，雙側下頜骨的對稱性百分率分別為94.44%、69.56%，觀察組術后無瘢痕率、面型及雙側下頜骨的對稱性明顯優于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），術后面癱發生率差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 下頜骨粉碎性骨折患者術后并發癥比較Tab.2 Comparison of postoperative complications in patients with comminuted fracture of mandible 例（%）

2.3 總體療效評價相較于對照組，對照組有效率65.22%，3D 組總有效率94.44%，3D 組明顯優于對照組（P＜0.05），見表3。

2.4 典型病例見圖1?；颊吲?，18 歲，因車禍致下頜骨骨折，查體：雙側頜面部不對稱，張口輕度受限，上下頜牙前牙開合，后牙早接觸，咬合關系紊亂；CT 示：雙側下頜骨體部多發粉碎性骨折，雙側髁狀突外展移位。將術前螺旋CT 影像學資料，利用鏡像及反求技術，骨折塊分割虛擬復位，3D打印修復后個體化模型，預彎制重建鈦板并塑形，口內切口實施手術，術后隨訪12 個月，患者上下頜牙咬合關系恢復正常，面部形態對稱，治療有效。

表3 比較兩組患者治療效果Tab.3 Comparison of treatment effect between the two groups 例

圖1 患者手術前后的影像學及面像圖片Fig.1 Image and facial image of patient before and after operation

3 討論

3.1 重建鈦板應用于下頜骨粉碎性骨折下頜骨粉碎性骨折因骨折塊較多，骨折斷端移位明顯致骨斷端不穩定，傳統的小型鈦板、單層皮質螺釘因存在固定強度不足、抗扭力性能差等問題，術后在功能負載下骨折斷面易發生扭轉及移動，常并發感染致手術失?。?-9］。下頜骨重建板固定強度高，能承受頜骨咀嚼功能的全部負載，每側最少固定3 顆雙側骨皮質螺釘，螺釘固定在非感染部位［10］，可保持足夠的穩定性。對于粉碎性骨折首次手術的治療計劃和方法尤其重要，選擇重建板堅強內固定可達到穩定的固定效果。3D 組18 例下頜骨粉碎性骨折均采用重建鈦板固定，術后創面均一期愈合，達到穩定的固位效果。

3.2 3D 打印及數字化技術應用于下頜骨骨折伴隨科技進步，數字醫學飛速發展，3D 打印技術是一種可以將三維重建圖像轉化為實體的新興技術［11-12］，能夠實現個性化、精準化的診療特點。3D打印技術聯合三維重建將影像學數字診療信息轉化為實體診療信息，實現了數字化診療的虛擬化到顯示的跨越［13-14］。下頜骨骨折的治療目標是對位骨折線、恢復正常的咬合關系及咀嚼功能。本研究中，通過數字化技術，術前行下頜骨骨折的虛擬復位，3D 打印骨折模型及虛擬復位后的模型，依據模型可以準確對骨折復雜情況有進一步的診斷依據，同時根據骨折情況設計骨折復位順序、內固定裝置的選擇及放置位置，在體外預先對內固定裝置塑形，可減少術中操作時間，提高手術效率［15］，同時從術后的觀察指標中可以看出，本觀察組18 例患者在咀嚼功能方面包括張口度、咬合關系、下頜骨動度、顳下頜關節穩定性方面達到良好的治療效果。3D 打印技術的應用達到術前模擬、設計以及評估術后效果的一體化，極大提高了手術的安全性和精確性［16-17］。

3.3 口內改良切口應用于粉碎性下頜骨骨折的優點下頜骨粉碎性骨折骨折塊呈不規則離斷，骨折復位及固定操作困難，臨床上多采用頜下切口，其優點是可以充分顯露骨折斷端，其缺點是手術切口較長，術后面部常形成手術瘢痕，嚴重影響患者的容貌美觀［18］，隨著患者對美容的要求提高，選擇合理的手術入路，既要能充分顯露骨折便于操作，又要達到美觀的治療效果，口內切口成為手術的首選［19］。3D 打印技術的出現，術前的重建鈦板預彎制，使口內美容切口成為現實。本觀察組的18 例手術均在術前數字化復位的基礎上，行重建鈦板的預彎制塑形，術中按照重建鈦板的擺放位置行骨折斷端可靠固定，傳統的手術需在術中彎制重建鈦板，不僅費時，同時為充分顯露手術視野需行頜下較長手術切口，本觀察組18 例患者均采用口內切口，術后面部均無瘢痕形成，對照組中10 例可見面部明顯手術瘢痕形成，數字化技術及口內改良切口的出現改變了以往的口外頜下切口的手術方式，實現真正意義上的“面部無痕”的手術效果。

3.4 手術注意事項下頜骨粉碎性骨折首次手術方式和固定方式的選擇及其重要，手術操作不當易發生感染壞死?？傊?，對粉碎性性下頜骨的手術治療，首先要確保骨塊血供［20］，其次要達到準確復位固定需要注意以下事項，包括：（1）下頜骨粉碎性骨折，術前根據鏡像模型及數字化外科技術，進行下頜骨重建鈦板的塑形和固定位置設計，術中以塑形的鈦板為模板進行下頜骨骨折塊的復位，可縮短手術時間；（2）采用口內改良的手術切口，可減少面部瘢痕的形成，符合目前患者對美容的追求效果；（3）術中注意確保骨塊血供，勿過度剝離，注意恢復患者的咀嚼功能和面部外形，達到外形與功能的完美統一；（4）采用重建鈦板堅強內固定術后可以保持骨折斷端的穩定性，術后做好口腔護理，保持口腔清潔可游戲降低手術感染，創面達到一期愈合的手術效果。

綜上所述，嚴重的粉碎性下頜骨骨折，術前的虛擬設計、重建鈦板的預彎制塑形，術中的精確復位、固定，口內切口的應用，保持局部血管微循環等是手術成功的基本保障。因此合理設計手術，規范手術流程，避免術后感染的發生，是促進創面一期愈合的基礎。同時3D 打印及口內改良切口應用于下頜骨粉碎性骨折，可以達到“面部無瘢痕”的手術效果，值得臨床推廣應用。