數字化技術輔助個性化鼻支架制作的臨床研究

陳廉杰 李孔盈 王玨 李秉航 周栩

東亞人的鼻部形態往往表現為鼻背低平、鼻頭上旋、鼻根點與鼻尖點的距離較短等。為了獲得更加符合美學標準的鼻形，許多患者選擇手術的方式，通過組織移植或醫用材料植入，以達到墊高鼻背和增加鼻尖凸度的目的[1]。目前鼻整形方法眾多，如：肋軟骨移植術，鼻中隔軟骨移植術，耳軟骨移植術以及醫用鼻假體支架移植術等。其中，以假體作為鼻支架材料的鼻整形術因其操作簡便、組織損傷小，成為應用最廣泛的鼻整形術之一[2-4]。但是，鼻部獨特的三維結構以及組織生理特性的差異（皮膚松弛度、厚薄等），使得目前主要依靠主觀判斷和經驗完成的鼻支架設計、制作存在不確定性。這種不確定性在臨床主要表現為：鼻支架與患者鼻部結構的融合缺乏精確性，難以實現鼻支架制備的個性化需求，術后效果難以滿足患者期待。本研究通過術前應用數字化技術模擬鼻支架的設計，以三維實物模型的制備指導術中鼻支架的制作，從而獲得更加個性化的鼻部形態，并能精確、客觀地評價術后鼻部形態，具體報道如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料

自2018 年11 月至2019 年8 月，我們將數字化技術運用于14 例女性低鼻患者的鼻整形治療。本組患者年齡21～28 歲，平均23.5 歲，均無歪鼻、鼻中隔偏曲，既往鼻部無手術治療史及外傷史。

1.2 計算機輔助設計技術

應用Mimics 和Surgicase 軟件進行模擬手術，測量、比較術前及術后預測的鼻部三維形態，預估手術需要的假體體積，同時設計鼻假體的形狀，預估其長度、寬度和厚度（圖1）。利用三維打印技術制作鼻假體支架的實體模型，并在此實體模型上模擬耳軟骨及假體移植復合物的整體拼接（圖2）。通過對實體模型的模擬手術，獲得關于硅膠支架的設計與耳軟骨拼接的信息。通過對術前獲得的信息加以整合，指導術中硅膠假體與耳軟骨復合物的制作，完成鼻假體耳軟骨復合物的植入。

圖2 三維打印技術制作鼻假體支架的實體模型Fig.2 Entity model of nasal prosthesis stent made by 3D printing

1.3 手術方法

患者平臥位，局麻，美藍標記對耳輪與耳甲腔交界處線形切口，沿設計線作切口，軟骨膜淺面鈍性分離，并根據術前數字化模擬情況切取耳甲腔/耳甲艇的軟骨（保留軟骨膜），保留耳輪角與對耳輪連續性。

美藍標記鼻部重要標志線，鼻部局部浸潤麻醉。于大翼軟骨前緣內上側作切口，經軟骨淺面分離至鍵石區，于鼻骨下緣銳性剪開骨膜，于骨膜下分離出移植物置入腔隙。

根據術前打印的鼻支架模型的尺寸制作硅膠假體耳軟骨復合物。去除“L”硅膠假體短臂，將耳甲艇軟骨修剪成1.0 cm×0.2 cm 長條狀后雙層折疊，5-0 PDS 縫合并固定于硅膠假體前端，形成新的鼻假體短臂；將耳甲腔軟骨修剪成0.4 cm×0.4 cm 圓盤狀后雙層折疊，5-0 PDS 縫合并固定于硅膠假體短臂前端。硅膠假體耳軟骨復合物的長度及寬度等同于鼻支架模型。硅膠假體耳軟骨復合物的厚度不超過4 mm。按照鼻整形常規操作置入硅膠假體耳軟骨復合物后縫合固定，間斷縫合切口。

1.4 術后評價

通過三維掃描照相技術和數字化分析圖像軟件，對手術前后鼻形態進行比較，評價術后效果。評估指標包括鼻根點與鼻尖點之間的距離、鼻根點與鼻小柱點連線的距離以及鼻唇角角度。

雙側瞳孔連線與面部中線交點為鼻根點，鼻小柱與上唇交點為鼻小柱點，鼻尖部位距離鼻根點與鼻小柱點連線距離最遠點為鼻尖點（圖3～5）。

圖3 鼻根點與鼻尖點之間的距離Fig.3 The distance between the nasion and nasal tip

圖4 鼻根點與鼻小柱點連線的距離Fig.4 The distance between the nasion and columella

圖5 鼻唇角角度Fig.5 Nasalabial angle

1.5 統計學分析

2 結果

本組患者術后平均隨訪7 個月。12 例患者及家屬對鼻外形表示滿意，2 例認為鼻尖形態輪廓一般，未見明顯鼻部形態及功能異常。

術前鼻根點與鼻尖點距離（39.81±2.09）mm，術后（43.09±3.01）mm（P=0.04）；術前鼻根點與鼻小柱點距離（53.76±2.04）mm，術后（54.89±1.89）mm（P=0.74）；術前鼻唇角角度（99.56 °±9.45 °），術后（96.42 °±8.80 °）（P=0.56）。

3 典型病例

患者女，24 歲，鼻根低平，鼻頭圓鈍，鼻部輪廓不理想。應用數字模擬技術重建鼻部三維形態，測量、比較術前及術后預測的鼻部三維形態，預估所需的假體體積并設計鼻假體。三維打印預制鼻假體模型，指導術中硅膠鼻假體制備，置入后獲得滿意的效果。術后隨訪8 個月，鼻形態良好，患者滿意（圖6）。

圖6 典型病例Fig.6 Typical case

4 討論

1966 年Anderson 提出鼻尖的三腳架支撐理論，此后眾多方法被用于鼻尖成形術[5]。雖然眾多外形良好的鼻整形病例被文獻大量報道[6]，但鼻整形仍面臨一些制約因素：①如何充分理解患者“想要”的鼻子外形；②如何根據鼻部生理特征制作個性化的鼻支架；③如何客觀評價鼻整形的術后效果。

數字化圖像技術為醫患交流提供了理想的平臺，可使患者更深入地了解術式，并真正地參與到術前設計中，實現個性化手術，縮小實際術后效果與期待的術后效果間的差距；并且，通過定期隨訪等方式可采集患者的術后相關數據，可為隆鼻術后形態變化的進一步研究和治療提供數據支持。

隆鼻術中使用硅膠假體的術后并發癥主要為假體突出（2.1%～3.7%）和組織感染（3.7%）。3D 打印鼻支架模型使得術中假體雕刻更加直觀，有利于提高精確度，整體提升假體支架與鼻部結構的相容性，減少可能出現的術后并發癥。

耳郭軟骨用于鼻假體支架與鼻前棘的連接與固定，在增加鼻尖凸度的同時，可使鼻尖具備一定的彈性。將耳郭軟骨安置于鼻尖，與硅膠假體安置于鼻背部，兩者相結合是一種安全可行的手術，而數字化技術使得耳軟骨和假體間的關系更加明確，便于假體耳軟骨移植復合物的制作，提高了手術成功率。

數字化技術的運用可明顯縮短手術時間，改善患者體驗。但是，考慮到目前數字化圖像技術并不能非常精準地顯示出鼻部軟骨等內部結構的形態，所以改進現有的數字化圖像技術，使其能更廣泛地應用于鼻整形，將是我們今后的研究方向。