改良數字化技術設計制作贗復體修復單側眶缺損1 例

于曉楠 李志文 劉歡 白石柱

1.710032 西安,口頜系統重建與再生全國重點實驗室,國家口腔疾病臨床醫學研究中心,陜西省口腔醫學重點實驗室,空軍軍醫大學第三附屬醫院數字化中心;2.陸軍軍醫大學第二附屬醫院口腔科

1 資料與方法

1.1 一般資料

患者,男性,53 歲,主訴左側眼眶缺損3 年,要求恢復容貌。

患者3 年前因左眼部黏液表皮樣癌行左側眶內容物切除術,導致眶內軟組織缺失,影響其日常生活及工作。術后未行放療。全身狀況良好,自述無其他系統性疾病,否認過敏史及藥物史。

1.2 基本檢查

面部外形左右整體對稱,比例基本協調。左側眼球、眼眶內容物及眼瞼缺損,眶區凹陷,缺損區皮膚創面愈合良好(圖1A)。

圖1 單側眶缺損贗復體設計及制作

1.3 診斷

左側眶缺損。

1.4 治療

首先使用面部掃描儀(3dMDface System,3dMD公司,美國)拍攝患者面部形態,獲取數據并重建面型(圖1C),并用口內掃描儀(CS3600,Carestream公司,加拿大)對健側眼及眶周進行掃描,獲取眼瞼、皺紋等皮膚紋理細節特征(圖1B)。將兩次掃描數據導入逆向工程軟件(Geomagic Studio 2017,Geomagic公司,美國)中使用“全局配準”功能進行配準,生成融合模型。

將融合模型復制并鏡像翻轉,參考健側眼瞼裂位置、眼瞼弧度、眼瞼突度等解剖結構和缺損區周圍組織形態來確定贗復體邊緣,使得贗復體邊緣與周圍組織形態形成良好的過渡,使用“聯合”功能將缺損區組織面與外表面縫合生成贗復體模型(圖1D)。利用輔助設計軟件(FreeForm,3D Systems公司,美國)中的“區域浮雕”功能對贗復體毛孔細節進行處理,在相應區域根據上色范圍和色彩透明度來調整模型表面,控制毛孔的深度。使用DLP樹脂3D打印機(SprintRay Pro S95,浙江訊實科技)打印贗復體模型,患者試戴,根據患者意見對贗復體設計進行調整。

在Geomagic Studio 2017中設計用于翻制贗復體的上、下負型(圖1E),其中在下負型設計多個垂直于組織面、直徑1 mm的孔道。使用尼龍3D打印機(P800,EOS公司,德國)打印設計的負型。使用真空成型機將加熱軟化的聚氨酯薄膜吸附到帶孔的下負型,待冷卻成型后轉移到不帶孔的下負型(圖1F)。

采用內著色的方法,在上、下負型涂上分離劑。硅橡膠與固化劑(SILASTIC MD X4-4210,美國)按照10∶1調和,參照患者膚色加入染色劑(Functional IntrinsticⅡ,factorⅡ公司,美國)(圖1G)。插入提前設計并打印完成的義眼球代型,填充硅橡膠,抽真空加熱型盒固化硅橡膠,開盒后取出義眼球代型,放入成品義眼球。修剪邊緣完成眶贗復體的制作(圖2A)。

圖2 贗復體制作完成及佩戴效果

1.5 治療結果及隨訪

使用無刺激生物膠(B-200-R,factorⅡ,美國)將贗復體粘貼固定在患者缺損部位,贗復體顏色及眼球位置與健側相當,邊緣與患者皮膚過渡自然,贗復體佩戴效果良好,患者無不適,滿意程度高(圖2B)。

患者佩戴贗復體1 年后隨訪,觀察發現贗復體使用情況良好,無褪色,軟硬度正常,邊緣未發現磨損及卷翹,患者未出現皮膚過敏等不適。

2 討 論

眶缺損是常見的頜面部缺損之一,約占頜面缺損的16%[1]。大多數眶缺損患者是由于惡性腫瘤、 感染性疾病和外傷等原因行眶內容摘除術造成的[2]。通過外科手術的方法進行眶重建的主要目的是重建眶壁并且恢復眶容量[3]。后續仍需使用眶贗復體來恢復患者容貌,改善患者生活質量[4]。

相較于現有的制作單側眶贗復體的數字化技術,本病例報道中對數字化技術的改進主要表現在以下幾個方面。首先,僅通過面部掃描可以快速獲得患者面部三維數據,但難以獲得皺紋、重瞼等細節特征,后續仍然需要對贗復體的細節進行雕刻[5]。本病例中使用口內掃描儀可以獲取患者健側眼及周圍的皮膚紋理細節特征,在軟件中將其鏡像到患側降低了贗復體設計難度,并能夠提高贗復體的仿真程度[6]。其次,傳統的硅橡膠贗復體無法保證邊緣的厚度和強度,長時間摘戴和清潔邊緣容易破損。本病例在負型中設計多個分布均勻的孔道,通過真空負壓吸引將聚氨酯薄膜貼附在贗復體的組織面,增強贗復體邊緣的強度,同時可以將贗復體邊緣設計的更薄,具有自然的過渡效果。聚氨酯薄膜具有防水性和透氣性,對人體皮膚無任何傷害[7],不會引起患者的不適,贗復體組織面也更易清潔。最后,大多數贗復體在翻制完成后采用外著色的方法進行上色,經過戶外陽光照射、反復清洗等原因存在掉色的風險,是影響贗復體使用壽命的主要因素[8]。本病例采用內著色的方法,在硅橡膠固化成型前加入染色劑,實現內外整體上色,使最終成型贗復體顏色更逼真,同時也降低贗復體掉色風險[9]。

采用數字化的方法設計并快速成型眶贗復體省去了讓患者不適的取模過程,降低了贗復體設計難度,制作流程簡單,效果可控,節省醫生和患者的時間,利于贗復體制作技術的普及和推廣。