3D打印個(gè)性化鈦板在顴骨骨折復(fù)位固定中的臨床效果

許 梅,馮 瑩,孫 旭,王培培,李 娜，栗興超

顴骨骨折屬于頜面外科常見的骨折類型，近年發(fā)病率不斷升高[1]。面部發(fā)生骨折后，不但會出現(xiàn)張口受限、面部不對稱等癥狀，還會引起進(jìn)食困難，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。由于面部形態(tài)及解剖特點(diǎn)具有不規(guī)則性，術(shù)前需要評估骨折部位、數(shù)量等以確保手術(shù)效果[2]。傳統(tǒng)手術(shù)常借助經(jīng)驗(yàn)性判斷，造成鈦板與骨折部位不匹配，需要進(jìn)行反復(fù)塑形，導(dǎo)致手術(shù)時(shí)間延長，手術(shù)復(fù)位準(zhǔn)確性欠佳，無法達(dá)到滿意的預(yù)期效果。近年來，錐形束CT三維成像技術(shù)與3D打印技術(shù)被廣泛應(yīng)用于骨折復(fù)位和內(nèi)固定治療中[3]，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠?yàn)榛颊叨ㄖ坪线m的鈦板，對手術(shù)過程進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬，降低手術(shù)難度和復(fù)雜性，使鈦板與骨折斷端骨面的匹配度達(dá)到最高。本研究分析3D打印技術(shù)個(gè)性化鈦板在顴骨骨折復(fù)位固定中的效果，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1臨床資料 選取2017年6月—2020年5月我院收治的顴骨骨折120例。納入標(biāo)準(zhǔn)：完善各項(xiàng)相關(guān)檢查，確診為顴骨骨折；均為非陳舊性骨折，具備手術(shù)指征，均接受復(fù)位固定手術(shù)治療；存在張口受限、面部不對稱等表現(xiàn)；屬于單發(fā)骨折，未合并其他部位骨折及開放性骨折；治療依從性良好，可配合完成本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：存在心、肝、肺、腎臟功能障礙及血液循環(huán)障礙者；對本研究所涉及的手術(shù)方式存在禁忌證者；精神異常，語言表達(dá)不清者；存在顴骨骨折手術(shù)治療史者；存在其他特殊用藥史，可能會對植入成功率造成影響的患者。所有手術(shù)操作均由同一名副主任醫(yī)師完成。應(yīng)用隨機(jī)數(shù)字表法將120例分為研究組和對照組，每組60例。研究組男37例，女23例，年齡24～74(48.6±2.1)歲；對照組男38例，女22例，年齡24～76(48.8±2.3)歲。兩組受傷至手術(shù)時(shí)間<24 h，受傷原因均為交通事故。兩組性別、年齡等方面比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理管理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號：2019011)，患者或其家屬對本研究均悉知，并簽署知情同意書。

1.2方法 入院后均完善術(shù)前常規(guī)檢查，收集臨床資料，檢查患者的牙齒有無松動(dòng)現(xiàn)象，有無系統(tǒng)性病變、口鼻腔有無損傷等，并完成血常規(guī)、凝血功能、心電圖等檢查。

1.2.1研究組給予3D打印個(gè)性化鈦板進(jìn)行復(fù)位內(nèi)固定治療：①個(gè)性化鈦板的設(shè)計(jì)與制作：術(shù)前對患者進(jìn)行錐形束CT(Kava，Biberach,德國)掃描得出的數(shù)據(jù)以DICOM格式導(dǎo)入到電腦中[4-5]，通過Mimics Research軟件進(jìn)行三維重建，并存儲為".stl"文件，將重建好的三維模型輸入Geomagic軟件(Geomagic,NC,美國)進(jìn)行顴骨顴弓的虛擬重建；然后根據(jù)骨折記錄數(shù)據(jù)并結(jié)合顴骨顴弓的虛擬重建形態(tài)，明確復(fù)位、固定位置，進(jìn)行個(gè)性化鈦板的設(shè)計(jì)[6-7]；最后將設(shè)計(jì)好的個(gè)性化鈦板模型傳入3D打印機(jī)，以醫(yī)用級鈦合金粉末為原材料制備個(gè)性化鈦板。檢查終產(chǎn)品，經(jīng)高溫高壓滅菌后備用。②手術(shù)過程：全麻下進(jìn)行手術(shù)，切口入路根據(jù)患者的骨折類型、部位進(jìn)行選擇，充分暴露骨折斷端，清理、沖洗，根據(jù)骨折斷端情況對骨折部位進(jìn)行復(fù)位調(diào)整，然后在骨面打孔，角度宜垂直于骨面，將3D打印個(gè)性化鈦板垂直于骨折線放置后固定，使用生理鹽水沖洗，逐層嚴(yán)密縫合，術(shù)后預(yù)防性應(yīng)用抗生素1 d。

1.2.2對照組采用錐形束CT明確骨折部位后行鈦板內(nèi)固定治療:全麻手術(shù)下暴露骨折斷端，進(jìn)行復(fù)位調(diào)整后垂直于骨面打孔，根據(jù)骨面曲度對鈦板進(jìn)行彎折，直至與骨面貼合鈦釘固定，用生理鹽水沖洗，逐層嚴(yán)密縫合。術(shù)后預(yù)防性應(yīng)用抗生素1 d。

1.3觀察指標(biāo)

1.3.1臨床指標(biāo):觀察兩組術(shù)中出血量、手術(shù)時(shí)間及總住院時(shí)間。

1.3.2臨床效果：依據(jù)術(shù)后6個(gè)月并發(fā)癥發(fā)生情況及預(yù)后隨訪進(jìn)行總體療效分級。優(yōu)：面部外形恢復(fù)，兩側(cè)對稱，能夠達(dá)到正常開口度，咬合關(guān)系正常，未出現(xiàn)感染及其他并發(fā)癥；良：面部稍見凹陷，兩側(cè)基本對稱，開口可達(dá)二指，咬合關(guān)系基本正常，出現(xiàn)術(shù)后感染但治療后好轉(zhuǎn)；差：面部左右不對稱，開口度達(dá)到一指，咬合關(guān)系差，出現(xiàn)術(shù)后感染。

1.3.3治療效果滿意度：對所有患者進(jìn)行為期6個(gè)月的隨訪，應(yīng)用我院自擬滿意度調(diào)查量表調(diào)查患者對手術(shù)治療的滿意度。調(diào)查內(nèi)容包括患者的語言、咀嚼、外貌三項(xiàng)內(nèi)容，調(diào)查人員對患者就調(diào)查量表進(jìn)行細(xì)致解釋，并予指導(dǎo)，讓患者依據(jù)自身狀況填寫，120份問卷全部回收，回收率100%。總分10分，10分為非常滿意，6～9分為一般，1～5分為不滿意。滿意度=(非常滿意+一般)/總例數(shù)×100%。

1.3.4術(shù)后并發(fā)癥：觀察兩組創(chuàng)口感染、骨折畸形愈合[8]、鈦板外漏發(fā)生情況。

2 結(jié)果

2.1臨床指標(biāo) 研究組術(shù)中出血量少于對照組，手術(shù)時(shí)間及總住院時(shí)間均短于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 不同手術(shù)方式治療顴骨骨折兩組臨床指標(biāo)比較

2.2臨床療效 研究組術(shù)后6個(gè)月總有效率高于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 不同手術(shù)方式治療顴骨骨折兩組臨床療效比較[例(%)]

2.3手術(shù)治療滿意度 研究組治療滿意度高于對照組(P<0.05)。見表3。

表3 不同手術(shù)方式治療顴骨骨折兩組治療滿意度比較[例(%)]

2.4術(shù)后并發(fā)癥 研究組術(shù)后6個(gè)月并發(fā)癥總發(fā)生率低于對照組(P<0.05)。見表4。

表4 不同手術(shù)方式治療顴骨骨折兩組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況比較[例(%)]

3 討論

顴骨骨折后往往會出現(xiàn)面部畸形、張口受限等，影響面部外觀的同時(shí)還對患者的咀嚼與語言功能造成影響[9-10]。由于顴骨形態(tài)不規(guī)則，存在術(shù)中難以暴露的部位，所以傳統(tǒng)手術(shù)在進(jìn)行復(fù)位、內(nèi)固定時(shí)要依據(jù)骨面形態(tài)及時(shí)對鈦板進(jìn)行塑形[11]，但是存在塑形難度大、時(shí)間長、與骨面貼合程度差等問題，而且易造成術(shù)后并發(fā)癥。3D打印技術(shù)作為新興的增材制造技術(shù)，又被稱作快速成形技術(shù)，主要以計(jì)算機(jī)三維數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用黏合材料多層次打印物體構(gòu)造，其原理是通過分層、疊加的方式增加材料，生成實(shí)體[12-13]。3D打印技術(shù)能打印出任意復(fù)雜形狀的3D實(shí)體，可有效降低復(fù)雜產(chǎn)品的加工難度，利于生產(chǎn)效率的提升，可發(fā)揮傳統(tǒng)工藝不能相比的優(yōu)勢[14-15]。

本研究結(jié)果顯示，研究組術(shù)中出血量少于對照組，手術(shù)時(shí)間及總住院時(shí)間短于對照組。分析原因：頜面外科手術(shù)中引進(jìn)3D打印技術(shù)，能依據(jù)骨面形態(tài)制作個(gè)性化鈦板，避免術(shù)中對固定材料的反復(fù)彎制，減少了術(shù)中組織暴露時(shí)間，進(jìn)而縮短了手術(shù)時(shí)間，減少出血量，實(shí)現(xiàn)術(shù)中精準(zhǔn)復(fù)位、固定[16]。相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，傳統(tǒng)術(shù)前預(yù)測僅能通過影像資料，經(jīng)醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)性判斷，不能準(zhǔn)確的確定骨折部位、數(shù)量、移位狀況，模擬手術(shù)也只能靠想象[17-18]。而3D打印輔助模型實(shí)現(xiàn)了二維結(jié)構(gòu)向三維實(shí)體的轉(zhuǎn)換，對手術(shù)過程進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬，提升術(shù)前預(yù)測的精準(zhǔn)度。醫(yī)生依據(jù)患者病情制定個(gè)性化設(shè)計(jì)手術(shù)實(shí)施方案，能夠?yàn)榛颊叨ㄖ坪线m的鈦板，降低手術(shù)的難度和復(fù)雜性，使植入鈦板與骨折斷端骨面更加貼合，有利于加快骨折愈合速度。本研究結(jié)果顯示，研究組總有效率高于對照組，進(jìn)一步證實(shí)了3D打印技術(shù)對提高治療效果，改善臨床指標(biāo)水平的積極作用。本研究中，研究組治療滿意度高于對照組，其原因?yàn)?D打印個(gè)性化鈦板技術(shù)使手術(shù)設(shè)計(jì)更趨完善，不僅有利于咬合能力及面部形態(tài)的恢復(fù)，還能縮短手術(shù)時(shí)間，具有損傷小、安全性高的優(yōu)勢，手術(shù)效果得到提升的同時(shí)滿足面部美觀需求，利于患者恢復(fù)自信和提高對臨床治療效果的滿意度[19-20]。本研究結(jié)果還顯示，研究組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率低于對照組。提示3D打印個(gè)性化鈦板確保了手術(shù)的精確度，提高治療效果的同時(shí)確保了手術(shù)的安全性。

綜上所述，借助3D打印個(gè)性化鈦板技術(shù)實(shí)施顴骨骨折復(fù)位固定手術(shù)，精確度高，術(shù)前制備個(gè)性化鈦板，能有效減少術(shù)中出血量，縮短手術(shù)時(shí)間和總住院時(shí)間，同時(shí)提高患者滿意度及治療效果，并降低手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率。