3D打印眼眶骨折缺損區模型導板用于眼眶骨折修復的臨床療效觀察

陳力 ，郝曉軍 （通訊作者），李飛 ，2，陶雁亭

（1.上海市浦東新區浦南醫院 眼科，上海 200125；2.同濟大學醫學院，上海 200092）

0 引言

眼眶骨折如果修復不好，極易引起眶內容位置和功能改變，從而導致嚴重并發癥，例如眼球內陷、視力障礙和復視等等。隨著計算機技術及3D打印技術的發展，實體眼眶損傷模型開始應用于眼眶骨折手術[1-2]。本研究針對眼眶實際缺損區，制作局部3D模型作為手術導板，塑形預成型鈦網植入缺損部位。手術報告如下。

1 材料和方法

1.1 病例資料

選取2016年1月至2017年1月收治的眼眶骨折患者40例，男性31例，女性9例，年齡19-59歲，平均（32.43±6.32）歲。外傷距離眼眶手術整復時間分別為12天至2年。其中，眶下壁聯合內壁骨折21例、眶下壁骨折13 例、眶內壁骨折6 例；有36例患者存在不同程度的眼球內陷，28例患者存在眼球運動障礙，34例患者存在眶下區麻木。眼眶骨折伴眼球破裂者1例，視神經損傷1例，復視者16例。

1.2 儀器及檢查

全部患者術前、術后均進行軸位、冠狀位、矢狀位CT掃描和三維CT重建。采用Siemens的Definition DS（雙源CT），300 mAs，24排×1.2 mm，掃描時間1 s，重建函數H20s。采集眼眶軸位、矢狀位、冠狀位CT斷層圖像輪廓，通過插值，獲得足夠密的輪廓線。

1.3 制作手術導板

根據術前CT檢查結果，利用計算機輔助設計和輔助制造(CAD/CAM) 技術，創建虛擬眼眶損傷模型[3]，輸入3D 打印快速成型機，通過激光掃描選擇性聚合高分子聚苯乙烯環氧樹脂粉末，燒結制備損傷實體眼眶模型及修復區域的模型。

表1 患者術前術后CT測量數據

1.4 填充材料

使用MatrixMIDFACE預成型鈦網（瑞士Synthes公司），厚度0.4 mm，長度34-35 mm，寬度25-28 mm，角度125°-130°，彎曲部的深度12-15 mm。根據年齡、眼別及眶壁缺損大小選擇不同型號的預成形眶底板。術前根據實體眼眶損傷模型展示的骨折情況以及制作的修復區域模型剪裁鈦網。鈦網的尺寸按照兩側、后端充分覆蓋骨折缺損或塌陷區邊界，前端適當留出眶緣固定位置為準。依此制作出個體化3D預成型鈦網。

1.5 手術方法

常規全麻下手術，眶下壁骨折修復采用標準經下瞼結膜入路，眶內壁骨折和眶下壁聯合內壁骨折修復則合并經淚阜入路。在骨膜下分離，充分暴露骨折邊緣，將全部嵌頓的軟組織和眼外肌回納眼眶。植入3D預成型鈦網，并將其用鈦釘固定于下方眶緣。其中1例患者因伴有眼球破裂，同期行眼球摘除義眼臺植入手術。

1.6 測量方法

利用3D多平面重建軟件（multiple planar reconstruction，MPR，西門子）軟件處理數據。提取術前、術后6月的CT軸位、冠狀位掃描圖像進行測量。調整術前、術后CT三維圖像位置，以健側圖像作為定位參考，取冠狀位掃描中出現的第一張眶緣完整閉合圖像，由前向后，直至視神經孔的最前平面，應用像素求和法計算面積。每個CT層面的面積乘以掃描層厚即為該薄層的體積。將所有層面體積疊加求和，即為眼眶容積。以此測量出術前及術后眼眶容積。在CT軸位圖像上，取視神經管平面中顯示眼眶最大徑的平面，作雙側眶外緣最前點連線，測量眼球最前點（角膜）至該連線的垂直距離，以此作為眼球突度的測量值。測量出術前、術后6月眼球突度的改變數據組。

1.7 統計學分析

用SPSS 20.0軟件進行統計分析，計量資料以均數±標準表示，組間比較采用配對樣本t檢驗；計數資料以例數或(%)表示；P＜0.05認為差異有統計學意義。

2 結果

40例患者術后隨訪6月至10月，平均（8±1.57）月。CT顯示鈦網與眶壁貼和良好；與健側比對，冠狀位鈦網形成的各掃描層面曲線對稱性好；CT矢狀位上眶底形態出現“S“形，與健側比對，連接狀態光滑對稱、與眶底解剖形態完全契合。40例患者術后傷口全部一期愈合，內固定材料穩定，未出現鈦網排斥現象及其它不良反應。患者無主觀異物感或移動感，體表無植入體輪廓陰影或階梯狀畸形。患者面部形態基本對稱，眼球內陷得到矯正。患側術后眼眶容積較術前改善明顯（29.84±5.62）cm3VS（23.76±2.57）cm3，（t=7.19，P＜0.01），術后眼球內陷較術前改善明顯（4.41±2.59）cm3VS（0.49±0.62）cm3，（t=10.6，P＜0.01）。患側術后眼眶容積與健側眼眶容積比較（23.76±2.57）cm3 VS（23.79±2.66）cm3沒有統計學差異（t=-0.23，P＞0.05）。術后6月隨訪，容積平均差值為（0.53±0.55）mm3，平均差異率為2.28%；雙眼突度測量差值<1 mm者31例，占77.5%；突度差值<3 mm者39例，占97.5%。1例眼球破裂患者未計算突度；16例術前復視的患者，術后1周至1月，復視全部消失，眼球運動恢復；26例患者眶下區麻木現象在術后6月內逐漸恢復，8例眶下區麻木在術后6月依然存在。患者術后CT掃描復查眼眶各平面形態良好，鈦網重建眶壁形態與健側對比弧形滿意。手術很好地改善了眼眶容積、解決眼球內陷。

3 討論

在傳統手術中，醫生主要依據影像資料和臨床經驗設計手術方案，在術前無法直觀地觀察骨折復位效果，眼眶骨折復位有一定的盲目性。我們在術前、術后對所有患者進行軸位、冠狀位、矢狀位CT掃描和三維CT重建，有效克服了以上問題。手術的目的不僅僅要填充骨折缺損區域，還必須重塑眶壁形態，重新建立眼眶內下角的支撐結構[4-5]。本研究利用3D打印技術制作個體化實體眼眶損傷模型及缺損區的模型導板，并對鈦網進行精確修剪，提高了預植入鈦網與骨折缺損部位的契合度，使手術操作更加便捷精準。術后患者兩側眼眶基本對稱，眼眶容積改善明顯。計算機應用計算機輔助3D打印技術重塑形預成型鈦網，可精確修復眼眶的解剖形態和容積，消除眼球內陷，達到個性化修復眼眶骨折，縮短手術時間，取得較好的臨床療效。