3D打印個性化鈦板在顴骨骨折復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，近年發病率不斷升高[1]。面部發生骨折后，不但會出現張口受限、面部不對稱等癥狀，還會引起進食困難，嚴重影響患者生活質量。由于面部形態及解剖特點具有不規則性，術前需要評估骨折部位、數量等以確保手術效果[2]。傳統手術常借助經驗性判斷，造成鈦板與骨折部位不匹配，需要進行反復塑形，導致手術時間延長，手術復位準確性欠佳，無法達到滿意的預期效果。近年來，錐形束CT三維成像技術與3D打印技術被廣泛應用于骨折復位和內固定治療中[3]，其優點在于能夠為患者定制合適的鈦板，對手術過程進行準確的模擬，降低手術難度和復雜性，使鈦板與骨折斷端骨面的匹配度達到最高。本研究分析3D打印技術個性化鈦板在顴骨骨折復位固定中的效果，現報告如下。

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。納入標準：完善各項相關檢查，確診為顴骨骨折；均為非陳舊性骨折，具備手術指征，均接受復位固定手術治療；存在張口受限、面部不對稱等表現；屬于單發骨折，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。排除標準：存在心、肝、肺、腎臟功能障礙及血液循環障礙者；對本研究所涉及的手術方式存在禁忌證者；精神異常，語言表達不清者；存在顴骨骨折手術治療史者；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。所有手術操作均由同一名副主任醫師完成。應用隨機數字表法將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。兩組受傷至手術時間<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計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經我院醫學倫理管理委員會批準(批準號：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 入院后均完善術前常規檢查，收集臨床資料，檢查患者的牙齒有無松動現象，有無系統性病變、口鼻腔有無損傷等，并完成血常規、凝血功能、心電圖等檢查。

1.2.1研究組給予3D打印個性化鈦板進行復位內固定治療：①個性化鈦板的設計與制作：術前對患者進行錐形束CT(Kava，Biberach,德國)掃描得出的數據以DICOM格式導入到電腦中[4-5]，通過Mimics Research軟件進行三維重建，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)進行顴骨顴弓的虛擬重建；然后根據骨折記錄數據并結合顴骨顴弓的虛擬重建形態，明確復位、固定位置，進行個性化鈦板的設計[6-7]；最后將設計好的個性化鈦板模型傳入3D打印機，以醫用級鈦合金粉末為原材料制備個性化鈦板。檢查終產品，經高溫高壓滅菌后備用。②手術過程：全麻下進行手術，切口入路根據患者的骨折類型、部位進行選擇，充分暴露骨折斷端，清理、沖洗，根據骨折斷端情況對骨折部位進行復位調整，然后在骨面打孔，角度宜垂直于骨面，將3D打印個性化鈦板垂直于骨折線放置后固定，使用生理鹽水沖洗，逐層嚴密縫合，術后預防性應用抗生素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固定治療:全麻手術下暴露骨折斷端，進行復位調整后垂直于骨面打孔，根據骨面曲度對鈦板進行彎折，直至與骨面貼合鈦釘固定，用生理鹽水沖洗，逐層嚴密縫合。術后預防性應用抗生素1 d。

1.3觀察指標

1.3.1臨床指標:觀察兩組術中出血量、手術時間及總住院時間。

1.3.2臨床效果：依據術后6個月并發癥發生情況及預后隨訪進行總體療效分級。優：面部外形恢復，兩側對稱，能夠達到正常開口度，咬合關系正常，未出現感染及其他并發癥；良：面部稍見凹陷，兩側基本對稱，開口可達二指，咬合關系基本正常，出現術后感染但治療后好轉；差：面部左右不對稱，開口度達到一指，咬合關系差，出現術后感染。

1.3.3治療效果滿意度：對所有患者進行為期6個月的隨訪，應用我院自擬滿意度調查量表調查患者對手術治療的滿意度。調查內容包括患者的語言、咀嚼、外貌三項內容，調查人員對患者就調查量表進行細致解釋，并予指導，讓患者依據自身狀況填寫，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×100%。

1.3.4術后并發癥：觀察兩組創口感染、骨折畸形愈合[8]、鈦板外漏發生情況。

2 結果

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

表1 不同手術方式治療顴骨骨折兩組臨床指標比較

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

表2 不同手術方式治療顴骨骨折兩組臨床療效比較[例(%)]

2.3手術治療滿意度 研究組治療滿意度高于對照組(P<0.05)。見表3。

表3 不同手術方式治療顴骨骨折兩組治療滿意度比較[例(%)]

2.4術后并發癥 研究組術后6個月并發癥總發生率低于對照組(P<0.05)。見表4。

表4 不同手術方式治療顴骨骨折兩組術后并發癥發生情況比較[例(%)]

3 討論

顴骨骨折后往往會出現面部畸形、張口受限等，影響面部外觀的同時還對患者的咀嚼與語言功能造成影響[9-10]。由于顴骨形態不規則，存在術中難以暴露的部位，所以傳統手術在進行復位、內固定時要依據骨面形態及時對鈦板進行塑形[11]，但是存在塑形難度大、時間長、與骨面貼合程度差等問題，而且易造成術后并發癥。3D打印技術作為新興的增材制造技術，又被稱作快速成形技術，主要以計算機三維數據為基礎，應用黏合材料多層次打印物體構造，其原理是通過分層、疊加的方式增加材料，生成實體[12-13]。3D打印技術能打印出任意復雜形狀的3D實體，可有效降低復雜產品的加工難度，利于生產效率的提升，可發揮傳統工藝不能相比的優勢[14-15]。

本研究結果顯示，研究組術中出血量少于對照組，手術時間及總住院時間短于對照組。分析原因：頜面外科手術中引進3D打印技術，能依據骨面形態制作個性化鈦板，避免術中對固定材料的反復彎制，減少了術中組織暴露時間，進而縮短了手術時間，減少出血量，實現術中精準復位、固定[16]。相關文獻報道，傳統術前預測僅能通過影像資料，經醫生經驗性判斷，不能準確的確定骨折部位、數量、移位狀況，模擬手術也只能靠想象[17-18]。而3D打印輔助模型實現了二維結構向三維實體的轉換，對手術過程進行準確的模擬，提升術前預測的精準度。醫生依據患者病情制定個性化設計手術實施方案，能夠為患者定制合適的鈦板，降低手術的難度和復雜性，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。本研究結果顯示，研究組總有效率高于對照組，進一步證實了3D打印技術對提高治療效果，改善臨床指標水平的積極作用。本研究中，研究組治療滿意度高于對照組，其原因為3D打印個性化鈦板技術使手術設計更趨完善，不僅有利于咬合能力及面部形態的恢復，還能縮短手術時間，具有損傷小、安全性高的優勢，手術效果得到提升的同時滿足面部美觀需求，利于患者恢復自信和提高對臨床治療效果的滿意度[19-20]。本研究結果還顯示，研究組術后并發癥發生率低于對照組。提示3D打印個性化鈦板確保了手術的精確度，提高治療效果的同時確保了手術的安全性。

綜上所述，借助3D打印個性化鈦板技術實施顴骨骨折復位固定手術，精確度高，術前制備個性化鈦板，能有效減少術中出血量，縮短手術時間和總住院時間，同時提高患者滿意度及治療效果，并降低手術并發癥發生率。