3D打印技術聯合計算機輔助手術系統在下頜骨惡性腫瘤切除術后組織缺損修復中的應用

張麗麗 劉艷艷 韓佳南 林錫江

[摘要]目的：探究3D打印技術聯合計算機輔助手術系統對下頜骨惡性腫瘤切除術后組織缺損修復的指導效果。方法：選取2016年3月-2019年3月在筆者醫院頜面外科就診的80例下頜骨惡性腫瘤切除術后修復患者，采用隨機數字法分為常規組（40例）和實驗組（40例）。常規組：給予常規頜骨重建手術進行修復;實驗組：給予3D打印技術聯合計算機輔助手術系統進行修復。觀察并比較兩組的療效、手術情況、面頰腫脹程度、疼痛程度以及并發癥發生情況。結果：實驗組總有效率為95.00%，顯著高于常規組的72.50%（P<0.05）;實驗組手術時間、術中出血量顯著低于常規組（P<0.05）;兩組的面部腫脹程度無顯著性差異（P>0.05）;實驗組無疼痛發生率顯著高于常規組（P<0.05），中度疼痛、重度疼痛發生率及視覺模擬評分法（VAS）評分顯著低于常規組（P<0.05），輕度疼痛發生率無顯著性差異（P>0.05）;實驗組頸部血腫、淋巴瘺及涎瘺的發生率和常規組比較，均無顯著性差異（P>0.05），但以上三種并發癥合計發生率顯著低于常規組（P<0.05）。結論：3D打印技術聯合計算機輔助手術系統對下頜骨惡性腫瘤切除術后組織缺損修復具有較好的臨床指導效果，可顯著改善手術情況，減輕疼痛程度，降低并發癥發生率，值得臨床進一步推廣。

[關鍵詞]3D打印技術;計算機輔助手術系統;下頜骨惡性腫瘤切除術;缺損;修復

[中圖分類號]R782.4? ? [文獻標志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2019）08-0097-04

口腔癌占全身惡性腫瘤的1.45%～5.18%，是頭頸部較常見的惡性腫瘤，患病率約1/10萬，好發于舌、牙齦、口底等部位，臨床治療以手術切除為主，但這必將導致口腔頜面部嚴重缺損，多為頜骨缺損[1-2]。既往研究發現，傳統修復重建手術并發癥較多，效果不佳，導致患者臨床滿意度較低[3]。隨著個體化治療技術的不斷發展，頜面骨缺損的修復亦取得了突飛猛進的進展。數字化外科技術為醫生與患者提供了具微創化、高成功率及有前瞻性的治療手段， 3D打印技術聯合計算機輔助手術系統不僅可用于術前模擬，還可指導手術操作，能夠較為直觀地顯示頜面部的缺損狀況，有助于提高手術效率及臨床治療效果。但現有研究關于該項技術在下頜骨惡性腫瘤切除術后組織缺損修復過程中對患者的療效、手術情況、面頰腫脹程度、疼痛程度以及并發癥發生情況等指標的綜合研究報道甚少[4-5]。為進一步分析3D打印技術聯合計算機輔助手術系統對下頜骨惡性腫瘤切除術后組織缺損修復的指導效果，本研究選取在筆者醫院口腔外科就診的下頜骨惡性腫瘤切除術后修復患者進行比較研究，現將結果報道如下。

1? 資料和方法

1.1 一般資料：80例下頜骨惡性腫瘤切除術后修復患者，均來自2016年3月-2019年3月筆者科室就診病例。按隨機數字法分為常規組（40例）和實驗組（40例）。常規組：男24例，女16例，年齡21～49歲，平均年齡為（31.21±9.38）歲。腫瘤病理類型：鱗癌18例，腺樣囊性癌10例，基底細胞癌12例;腫瘤發生部位：口底10例，舌部13例，牙齦癌17例;實驗組：男22例，女18例，年齡20～48歲，平均年齡為（31.17±9.24）歲;腫瘤病理類型：鱗癌16例，腺樣囊性癌11例，基底細胞癌13例;腫瘤發生部位：口底9例，舌部13例，牙齦癌18例。兩組患者的性別、年齡、腫瘤病理類型及腫瘤發生部位等一般資料無顯著性差異，具有良好的可比性（P>0.05）。所有患者均對本研究知情同意，且本研究方案經筆者醫院醫學倫理委員會通過并監督完成。

1.2 納入標準：①均經活檢病理證實為口腔頜面部腫瘤患者[6];②均行下頜骨惡性腫瘤切除術進行治療，且術后存在不同程度的面部組織缺損;③符合頜面部缺損修復重建的手術標準;④年齡≥18歲，精神或智力正常，無認知功能以及交流障礙;⑤非拔牙矯治;⑥無其他口腔疾病者。

1.3 排除標準：①口腔植入材料過敏，存在相關手術禁忌證者;②肝、腎、心、肺功能器質性病變以及全身系統性疾病者;③口呼吸、吸煙等不良習慣和嗜好者;④伴有血液疾病及貧血者;⑤妊娠或哺乳期女性。

1.4 治療方法：所有患者治療前均進行常規檢查，然后在靜脈復合全麻下行腫瘤切除術，鼻腔插管，根據腫瘤所在部位及病變范圍選擇手術入路，注意保護面部重要神經，充分顯露下頜骨病變部位，擴大切除病變，切緣送冷凍病理檢查。

1.4.1 常規組：給予常規頜骨重建手術進行修復。對病變沒有突破骨壁者，術中先暴露病變骨面，以下頜骨外形為依據，預彎重建鈦板，然后對病變位置給予擴大切除，置入并固定重建鈦板;對于病變突出骨壁者，術中先擴大切除病變下頜骨，切除范圍要大于病變部分，再憑經驗于病變位置兩斷端彎制重建鈦板，使其與病變位置骨面貼合，塑形后將重建鈦板置入，從而恢復下頜骨外形及連續性。

1.4.2 實驗組：給予3D打印技術聯合計算機輔助手術系統進行修復。術前對所有患者行螺旋CT掃描，并使用Mimics10.0軟件對獲取的DICOM格式文件加以處理，然后進行三維重建。利用鏡像反求技術構建缺損面修復模型，完成三維模型和修復模型的設計，并以STL格式將其錄入到3D打印機中，制作個體化下頜骨病灶、鏡像實體模型，所用原料為6000B樹脂（珠海正邦科技有限公司），設計加工精度為0.10mm，加工每層厚度為0.10mm，打印1∶1的三維模型，去支撐并處理表面。術前利用3D圖像進行手術模擬，確定切割的平面、手術路徑以及截骨厚度等，由健側殘端下頜骨利用鏡像技術重建患側下頜骨，并根據具體情況選擇合適的填充骨（腓骨骨段長度不小于1.5～2.0cm），然后將下頜骨和腓骨三維重建數據以STL格式將其錄入到3D打印機中快速制作出立體模型，對重建鈦板進行預彎塑形，術中切除病變部位（截除病變區下頜骨），待充分暴露腓骨后，放置骨塑性導板并固定，然后進行截骨、塑性等，最后利用顯微技術吻合局部血管后置入重建鈦板，完成下頜骨缺損重建。

1.5 療效判定標準：根據患者臨床癥狀變化對臨床療效進行判定，可分為顯效、有效及無效。總有效率=（顯效+有效）例數/總例數×100%。顯效：面部左右對稱，正常開口度，具有良好的咬合性，外形恢復滿意;有效：面部稍凹陷，二指開口度，能夠正常咬合;無效：患者面部不對稱，咬合關系錯亂，術后假體感染。

1.6 觀察指標

1.6.1 手術情況：由責任護士準確記錄兩組患者的手術情況，包括手術時間和術中出血量。

1.6.2 面頰腫脹程度：由責任護士于術前用軟尺測量兩組患者患側耳垂下經下頜骨下緣到頦下點的距離，術后3d以同樣的方法測量該距離并準確記錄，面頰部腫脹度為兩次距離之差。面頰部腫脹度≥10mm為重度，6mm<面頰部腫脹度<10mm為中度，面頰部腫脹度≤6mm為輕度，面頰部腫脹度≤2mm為無腫脹。

1.6.3 疼痛程度：由責任護士于術后3d分別對兩組患者進行隨訪，并準確記錄其疼痛程度。根據無自覺疼痛，疼痛輕微、可耐受不需服用，明顯疼痛，需服用止痛藥，疼痛劇烈，需服用止痛藥、并影響進食、說話及睡眠等情況依次記為無疼痛、輕度疼痛、中度疼痛、重度疼痛。同時采用視覺模擬評分法（visual analogue scale，VAS）進行評價，總分1～10分，分數越高，疼痛程度越明顯。

1.6.4 并發癥：由責任護士分別準確記錄兩組患者的并發癥發生情況，包括頸部血腫、淋巴瘺及涎瘺等，并計算其發生率。

1.7 統計學分析：數據采用SPSS 18.0進行處理，手術時間、術中出血量等計量資料采用均數±標準差（x?±s）表示，組間比較采用t檢驗，有效率等計數資料采用χ2或χ2校正公式檢驗，P<0.05差異具有顯著性。

2? 結果

2.1 臨床療效：實驗組總有效率為95.00%，顯著高于常規組的72.50%，兩組比較有顯著性差異，具有統計學意義（P<0.05），見表1。

2.2 手術情況：實驗組手術時間顯著低于常規組，兩組比較有顯著性差異，具有統計學意義（P<0.05）;實驗組術中出血量顯著低于常規組，比較有顯著性差異，具有統計學意義（P<0.05），見表2。

2.3 面頰腫脹程度：實驗組和常規組比較，面部腫脹程度無顯著性差異，差異無統計學意義（P>0.05）;且實驗組無腫脹、輕度腫脹、中度腫脹、重度腫脹和常規組比較均無顯著性差異（P>0.05），見表3。

2.4 疼痛程度：實驗組無疼痛發生率顯著高于常規組（χ2=15.632，P<0.05），中度疼痛、重度疼痛發生率均顯著低于常規組（χ2=4.588、4.51，P=0.032、0.030），輕度疼痛發生率無顯著性差異（χ2=0.238，P=0.626）。實驗組VAS評分顯著低于常規組，差異有顯著性差異，具有統計學意義（P<0.05），見表4。

2.5 并發癥發生情況：實驗組頸部血腫、淋巴瘺、涎瘺的發生率和常規組比較均無顯著性差異（χ2=0.42、0.18、1.25，P=0.52、0.67、0.26），實驗組以上三種并發癥合計發生率顯著低于常規組（χ2=4.713，P=0.030），見表5。

3? 討論

手術療法是下頜骨惡性腫瘤的首選，但術后缺損是影響臨床療效的重要原因。下頜骨惡性腫瘤切除術后缺損多為復合性缺損，涉及上下頜骨、牙槽骨、牙、牙齦、唇頰舌及口底等軟組織以及咬合關系等，主要為頜骨缺損，一旦發生組織缺損，極易導致患者發音、進食、咀嚼等功能障礙，并對患者的面部外觀造成嚴重影響，其修復重建變得更為復雜和困難。術后的缺損修復旨在促進患者的傷口及時閉合以避免感染，同時促進患者的外形和功能恢復，正確的修復方法與患者的痊愈程度密切相關[7-9]。因此，手術醫生認為術后缺損修復重建不僅要注重恢復頜面部外形的連續性，還應當完成更加精確的功能性重建。隨著我國醫療水平的顯著提升以及人們對外觀要求的提高，數字化外科技術的應用在修復口腔頜面部缺損過程中逐漸被廣大醫學工作者和患者認可，并獲得了理想效果[10]。本研究采用3D打印技術聯合計算機輔助手術系統進行修復取得了較好的臨床效果，治療后，實驗組總有效率為95.00%，顯著高于常規組的總有效率72.50%，該方法與常規頜骨重建手術相比臨床療效大大提升，通過觀察發現可能與其能夠更好地改善手術情況、減輕疼痛程度、降低并發癥發生率有關。

常規頜骨重建手術完全依靠手術醫生的經驗及主觀判斷，盲目性較大，預彎重建鈦板時需要花費大量的手術時間，無法精確對彎曲部位的缺損進行重建鈦板預制，導致其手術時間延長，再加上重建鈦板與缺損部位的吻合度無法準確定位，難以獲得十分滿意的外形，還增加了術中出血量[11-12]。而3D打印技術聯合計算機輔助手術系統在CT數據支持下可直觀形象地顯示三維實物模型，頜面部解剖形態能夠真實再現，可用于術前模擬手術過程，切除模擬病變位置，并以此為基礎，有助于選擇正確、有效的手術方案;還可在術中指導手術操作，減少了常規頜骨重建手術中的盲目性。此外，該項數字化外科技術能夠更精準地制備重建鈦板，提升解剖復位效果，不但縮短了手術時間，還保證了手術精準度，有助于減少術中出血量，在提高手術效率的同時使患者獲得更滿意的修復效果[13-14]。故而，實驗組的手術時間以及術中出血量均顯著低于常規組。

本研究還發現，實驗組和常規組比較，面部無腫脹、輕度腫脹、中度腫脹、重度腫程度無顯著性差異，提示常規頜骨重建手術與3D打印技術聯合計算機輔助手術系統對口腔惡性腫瘤術后缺損修復患者面部腫脹程度的影響差異性較小，也可能與樣本量較少有關。但實驗組無疼痛發生率顯著高于常規組，中度疼痛、重度疼痛發生率以及VAS評分均顯著低于常規組，說明3D打印技術聯合計算機輔助手術系統能夠更加顯著地減輕患者術后疼痛。因其將現代醫學影像學、計算機輔助設計和制作技術、數控機械加工、人工智能等現代化技術高度結合，突破了傳統外科手術的界限，術前的數字化設計實現了從虛擬模擬到現實模擬的跨越，可在此基礎上制定手術方案，并進行預演，找出其中的不足然后對手術方案進行完善。該技術延伸了外科醫生有限的視覺范圍，且無需術中彎制及反復放入體內測量對比，可直接在截除病變區下頜骨后置入重建鈦板，手術規劃更加直觀方便，明顯縮短手術時間，有助于減少手術創傷，減輕患者的痛苦，更好地發揮了醫生的主動性和靈巧性，安全性、準確性均較高，有助于減少術后并發癥發生率[15-18]。故而，實驗組頸部血腫、淋巴瘺、涎瘺三種并發癥合計發生率顯著低于常規組，可達到良好的解剖復位效果及美學效果。

綜上所述，3D打印技術聯合計算機輔助手術系統對下頜骨惡性腫瘤切除術后組織缺損修復具有較好的臨床效果，可顯著改善手術情況，減輕疼痛程度，降低并發癥發生率，值得臨床進一步推廣應用。

[參考文獻]

[1]高原，張本源，夏鐵男，等.局部皮瓣在頭面部皮膚惡性腫瘤修復重建中的臨床應用[J]. 中國腫瘤外科雜志，2019，11（1）：54-56，76.

[2]克熱木·阿巴司，趙莉，劉慧，等.游離組織皮瓣移植修復口腔頜面部惡性腫瘤切除術后組織缺損療效及并發癥觀察[J].中國美容醫學，2016，25（12）：39-42.

[3]蔣陽，陳璐，蘇琪琴.82例口腔頜面部惡性腫瘤患者術后護理[J].護理學報，2017，24（9）： 53-55.

[4]Zhang Y，Wen L，Zhang J，et al.Three-dimensional printing and computer navigation assisted hemipelvectomy for en bloc resection of osteochondroma： a case report[J]. Medicine （Baltimore），2017，96（12）：6414.

[5]劉琳，李鴻波，劉洪臣.混合現實技術在口腔醫學中的應用展望[J].口腔頜面修復學雜志， 2019，21（2）：102-107.

[6]田忠奇，劉慧，胡露露，等.口腔頜面部惡性腫瘤患者術后術區感染危險因素分析[J].中國美容醫學，2017，26（4）： 67-70.

[7]劉正武，王潔.血管化游離前臂皮瓣修復口腔頜面部腫瘤術后缺損6例臨床分析[J]. 廣西醫科大學學報，2017，34（8）：1227-1229.

[8]王雯文，白岫峰，胡一帆.80例口腔頜面腫瘤術后感染的影響因素分析及防治措施[J].實用癌癥雜志，2017，32（10）：1713-1715.

[9]楊曉林.口腔頜面部惡性腫瘤297例臨床病理分析[J].中國現代醫藥雜志， 2016，18（2）： 64-66.

[10]呂春堂，張慶福.計算機輔助設計和3D打印技術與下頜骨缺損的個體化重建[J].口腔頜面外科雜志，2017，27（1）：1-7.

[11]章文博，于堯，王洋，等.數字化外科技術在上頜骨缺損重建中的應用[J].北京大學學報（醫學版），2017，49（1）：1-5.

[12]劉華蔚，畢文婷，李永鋒，等.數字化技術在頜骨缺損重建手術教學中的應用[J]. 中華老年口腔醫學雜志，2018，16（4）：239-241，250.

[13]王靜，袁榮濤，董苻.計算機輔助手術系統與3D打印技術在口腔頜面部缺損修復重建中的應用[J].國際口腔醫學雜志，2016，43（6）：725-728.

[14]胡少偉，許彪，馬文，等.3D打印技術在下頜角線性骨折中的應用[J].云南醫藥，2017， 38（1）：19-20.

[15]王靜，趙林，劉美霞，等.計算機輔助手術系統聯合3D打印在口腔頜面部缺損修復手術中的應用[J].青島大學醫學院學報，2016，52（6）：639-641.

[16]李晉蕓，黃文孝，陳杰，等.3D打印技術在晚期頭頸惡性腫瘤手術治療中的臨床應用初探[J].中國耳鼻咽喉顱底外科雜志，2017，23（1）：54-58.

[17]張純妍，聶鑫.3D打印技術在顱頜面創傷應用的相關技術與發展趨勢[J].創傷外科雜志，2018，20（1）：67-71.

[18]屈振宇，王茜，趙巖，等.骨支持式3D打印導板在上頜骨LeFortⅠ型截骨術中的應用[J]. 華西口腔醫學雜志，2018，36（1）：60-65.

[收稿日期]2019-05-08

本文引用格式：張麗麗，劉艷艷，韓佳南，等.3D打印技術聯合計算機輔助手術系統在下頜骨惡性腫瘤切除術后組織缺損修復中的應用[J].中國美容醫學，2019，28（8）：97-100.