3D 打印技術輔助頦成形術對頦部畸形的影響

孫毅 周政 趙路遙

頦部畸形是臨床常見的一種畸形，包括頦部發育不足、偏斜畸形、過度發育畸形，由于頦部畸形在三維空間均可存在，任何不對稱和三維方向的扭轉都會影響美觀，從而導致二次手術修正，因此如何有效提高手術精確性、效果十分重要[1-2]。傳統頦成形術受到三維移動效果欠佳的影響，手術精確性、美容效果并不是非常理想，3D打印截骨導板輔助頦成形術的開展應用有效彌補了傳統頦成形術的缺點，提高了頦部畸形的手術與美容效果，不過目前關于3D打印截骨導板輔助頦成形術應用的相關研究報道尚少。本研究分析3D打印截骨導板輔助頦成形術矯治頦部畸形的安全性及對面部美學評分的影響，并與傳統頦成形術作對照分析，旨在為臨床治療頦部畸形提供參考依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇我院2016年5月—2018年6月收治的頦部畸形患者80例為研究對象，根據手術方法不同分組，包括觀察組40例和對照組40例。觀察組：男性15例，女性25例，年齡18～28歲，平均年齡（22.57±4.13）歲。對照組：男性14例，女性26例，年齡18～27歲，平均年齡（22.43±3.98）歲。本次研究經醫院倫理委員會批準，兩組一般資料差異無統計學意義（P＞0.05），存在可比性。

1.2 方法

觀察組采用3D打印截骨導板輔助頦成形術：（1）頜骨三維模型重建：術前對患者頜面部采用CT掃描，以激光定位線讓患者矢狀面與地面垂直，通過軟件本身具有的圖像分析模塊將CT原始數據轉化格式并導入Mimics 16.0軟件，用蒙板編輯和區域生長的功能將上頜骨、下頜骨分離，重建下頜骨三維模型，以3Shape掃描下頜牙齒模型，和CBCT數據配準，精確配準后使牙齒模型替代CT數據的牙齒部分，最后根據臨床檢查及頭影測量結果明確頦部術后位置，并在Mimics 16.0軟件模擬出該位置。（2）頦成形術導板系統設計：主要設計截骨導板和定位導板兩部分，截骨導板設計時注意頦部前壁與截骨導板相貼合，對截骨線位置進行標記，分別設計2個小孔于截骨導板左右側，直徑2 mm，術中通過小孔在頦部骨皮質上鉆孔，作為骨性標志點，通過弧形桿和咬合板連接截骨導板。（3）手術過程：采取傳統口入路，將頦部骨面充分暴露之后，準確安置截骨導板于下頜牙列，并使其下部貼合頦部骨面。通過截骨導板上小孔，于頦部骨皮質上鉆孔，并取鈦釘進行暫時固定，然后通過截骨導板標志的截骨線位置和方向進行截骨處理，完成之后將截骨導板、鈦釘移除，在定位導板引導下將頦部骨塊移至術前規劃位置，移動時以骨性標志點作為指導，將頦部游離骨塊在定位導板中固定，對頦部骨塊空間位置進行調整，合適后引導至術前計劃空間位置，并進行固定。

對照組采用傳統頦成形術：于下前牙根尖及兩側頦孔下水平切開下頜骨正中聯合部骨塊，保持骨塊舌側軟組織肌肉血供蒂的完整性，向前移動骨塊與術前規劃位置并將其與下頜骨重新固定。

表1 兩組頦部矯治情況對比（s）

表1 兩組頦部矯治情況對比（s）

注：與術前規劃比較，aP ＞0.05，bP ＜0.05

組別（n=40） 時間 冠狀向（mm） 矢狀向（mm） 垂直向（mm） 俯仰角（°） 側滾角（°） 偏航角（°）術前規劃 0.13±0.26 -0.56±0.16 -0.21±0.28 2.12±0.67 0.44±0.52 0.25±0.13觀察組 術后 0.12±0.11a -0.53±0.17a -0.21±0.25a 2.11±0.54a 0.43±0.21a 0.24±0.11a對照組 術后 0.07±0.06b -0.69±0.12b -0.34±0.13b 1.86±0.49b 0.34±0.15b 0.19±0.09b組間術后比較 t 值 2.523 4.863 2.917 2.168 2.205 2.224 P 值 0.013 0.000 0.004 0.033 0.030 0.029

表2 兩組面部美學評分對比（分s）

表2 兩組面部美學評分對比（分s）

組別 n 術前 術后觀察組 40 2.86±0.64 8.52±0.85對照組 40 2.89±0.57 7.03±0.62 t 值 - 0.221 8.956 P 值 - 0.825 0.000

1.3 觀察指標

（1）于術后第3 d對患者拍攝CT，并進行三維重建，顯示術后實際效果，計算術后實際中心點冠狀向、矢狀向、垂直向、俯仰角、側滾角、偏航角實際位移。（2）分別在手術前后采用面部美學評分標準[3]對兩組面部進行美學評價，單項最高分2分，總分最高16分，得分越高說明美學情況越優。

1.4 統計學方法

采用SPSS 19.0分析，計數資料以百分比表示，計量資料以±s）表示，經t檢驗，差異有統計學意義為P＜0.05。

2 結果

2.1 兩組頦部矯治情況對比

與術前規劃比較，觀察組術后實際中心點冠狀向、矢狀向、垂直向、俯仰角、側滾角、偏航角實際位移與對照組比較，差異具有統計學意義（P＜0.05），見表1。

2.2 兩組面部美學評分對比

兩組術前的面部美學評分差異無統計學意義（P＞0.05），觀察組術后面部美學評分較對照組高（P＜0.05），見表2。

3 討論

頦成形術操作較簡單，但要獲得較高的精確度則較為困難，傳統測量分析在垂直向、矢狀向的移動有較好的作用，不過在三維移動效果上往往欠佳，近年來隨著CAD/CAM技術及三維打印技術的發展應用，頦成形術的精確度得到提升[3-4]。通過3D打印截骨導板輔助頦成形術矯治頦部畸形，能夠依據虛擬手術方案設計制作的手術導板，將截骨、骨塊移動等手術方案轉移至術中，為醫師準確手術提供指導[5-6]。

本次研究采用3D打印截骨導板輔助頦成形術矯治頦部畸形，同樣采用由截骨導板和定位導板組成的頦成形導板系統，并與傳統頦成形術矯治頦部畸形的效果進行比較發現，與術前規劃比較，觀察組術后實際中心點冠狀向、矢狀向、垂直向、俯仰角、側滾角、偏航角實際位移與對照組比較，差異具有統計學意義，美學評分比對照組更高，證明3D打印截骨導板輔助頦成形術能夠提高手術精確度及面部美觀程度，且安全性高[7-8]。3D打印截骨導板輔助頦成形術中應用的3D打印技術特別適合生物醫學中非對稱、多曲面、內部結構精細的復雜產品的快速制造和個性化定制，例如器官、骨骼，還能夠在術前進行直觀地觀察，制定精確的手術計劃，并在軟件中進行模擬，輔助設計制造個性化修復體，從而使手術簡單易行、精確度高、術后外形和功能恢復理想[9-12]。

綜合上述，3D打印截骨導板輔助頦成形術矯治頦部畸形能提高手術精準度，確保手術安全性，也利于術后面部美觀。