内窥镜辅助下3D打印技术治疗颧骨颧弓骨折的临床效果▲

(广西医科大学第三附属医院口腔颌面外科，南宁市 530031，电子邮箱：443052298@qq.com)

颧骨颧弓是面侧部比较突出的部分，容易受撞击而发生骨折。颧骨颧弓骨折的传统手术入路有前庭沟、眶下缘眶外侧壁、颞部、面部小切口和头皮冠状切口[1]，但均存在着微创治疗和精确复位固定不能两者兼顾的不足。计算机辅助技术和3D打印技术已经广泛应用于医学各个领域并表现出独特的优势，让术前设计更加精确化和个性化。以3D打印技术制备的实体立体模型，能够让手术医生获得更清楚、准确的影像学信息，让患者更直观、更容易理解病情和治疗方案。颧骨颧弓骨折切开复位内固定术中采用内窥镜辅助，可获得清晰的术野，有助于精确复位骨折和内固定。本研究探讨内窥镜辅助下3D打印技术在颧骨颧弓骨折术前设计和手术过程的临床应用价值，以期制定更优化的颧骨颧弓骨折内固定治疗方案。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2017年7月至2017年9月于我科治疗的颧骨颧弓骨折患者2例，其中男1例、女1例,年龄分别为46岁、33岁；受伤原因均为外伤；骨折按Knight和North分类法[1]：Ⅰ型：颧骨无移位骨折；Ⅱ型：单纯颧弓骨折；Ⅲ型：颧骨体骨折向后内下移位，不伴转位；Ⅳ型：向内转位的颧骨体骨折；Ⅴ型：向外转位的颧骨体骨折；Ⅵ型：颧骨体粉碎性骨折。2例分别为Ⅲ型和Ⅳ型。术前均行颌面部骨CT平扫和三维重建检查，告知患者需行内镜辅助下3D打印个性化接骨板内固定术，并签署知情同意书。

1.2 3D打印骨折模型体外模拟内固定 将患者术前颌面部薄层三维重建CT扫描所得数据以医学数字成像与通信标准(digital imaging and communications in medicine，DICOM)格式保存，导入15.0版Mimics软件(比利时Materialise公司)，采用镜像修复功能将健侧复制翻转代替患侧，形成虚拟骨折复位，获得患侧虚拟复位后的三维数据，见图1。将虚拟复位后的颧骨颧弓骨折模型三维数据以STL格式输入到3D打印机实施打印，打印出患者虚拟复位后的1 ∶1仿真颌骨实体模型，见图2。

图1 术前CT扫描和三维重建效果图

图2 3D打印技术仿真颌骨模型及模拟螺钉植入

1.3 手术器械 手术采用BDJ-8型鼻窦镜系统(杭州桐庐尖端内窥镜有限公司)，包括0°、30°、70°直径4 mm、长175 mm的内窥镜，同时配备有光源、监视器和录像系统。内固定材料采用聚乳酸材料(日本刚子公司，型号：MP-4M-25、MP-6M-37和MS-2307)。

1.4 手术方法 (1)常规备皮，患者取仰卧位，经鼻腔气管插管全身麻醉，术者站在骨折同侧。(2)内固定装置预弯：术前在已消毒的虚拟复位仿真颌骨模型上预设内固定物及每个钉孔位置，将预弯塑形内固定物贴合到骨折模型上，调整后确定内固定物的唯一准确位置，并进行模拟螺钉植入，见图2。记录内固定物植入位置和螺钉的数目、位置及方向。(3)手术入路：沿颞面部至耳屏前上方处做弧形切口切开皮肤及皮下组织至颞肌筋膜。(4)沿颞肌筋膜表面钝性分离至颧弓根部表面，切开颧骨颧弓骨膜，沿颧骨颧弓表面分离骨膜暴露骨折断端，通过拉钩提拉形成内窥镜工作间隙，置入内窥镜，在内窥镜辅助下手法复位骨折断端，将预弯的内固定装置内固定于骨折断端(见图3)，检查咬合关系、开口度和面部外形，分层缝合创面，留置负压引流管并局部加压包扎。(5)术后处理：术后48 h常规应用抗生素预防感染，负压引流量少于20 ml/d可拔除引流管，术后3 d行开口功能训练，术后7～10 d拆线。术后6个月内每月复诊1次，以后每6个月复诊1次，坚持随访3年，每6个月拍摄颌骨三维重建CT以观察术后颧骨颧弓骨折愈合情况。

图3 内窥镜辅助骨折复位内固定

2 结 果

2例患者手术过程顺利，手术切口小，内窥镜辅助下颧骨颧弓骨折复位良好，内固定装置固定位置和螺钉植入位置精确，与骨面贴合且稳固，与术前设计高度吻合。手术时间分别为220 min、137 min，术后36 h均拔除引流管，术后引流量分别为72 ml、22 ml，均未损伤腮腺和面神经，伤口Ⅰ期愈合。术后1个月随诊复查CT未见骨折再断、内固定装置移位、松动、断裂以及排异反应等情况，见图4。术后3 d患者开始进行早期开口功能训练，无明显开口及下颌运动困难。

图4 术后CT扫描和三维重建效果图

3 讨 论

3.1 3D打印模型体外模拟内固定 计算机辅助数字化的虚拟仿真内固定使手术更安全、精确和微创[2]。有学者报道利用数字化三维重建技术模拟进行骨折的复位和内固定手术，可提高手术精确性[3]。本研究对颧骨颧弓骨折进行三维重建，所得图像提供了高仿真的解剖区域三维图像，并可以在计算机上进行三维图像的平移、缩放和旋转，根据健侧颧骨颧弓数据镜像修复患侧，形成虚拟骨折复位，提高了术前诊断的准确性，为设计合理的手术方案、术中精确操作、客观评价术后疗效和预后提供可靠依据。

3D打印技术属于快速成型技术，其制备的模型使骨折伤情更直观，骨折片移位分析更加准确，并可在术前预先塑形内固定钢板[4]。Seres等[5]报道1例右侧颞下颌关节严重伸长导致颌面部严重不对称的患者，通过计算机辅助制作技术和3D打印技术进行颞下颌关节手术治疗后，恢复了稳定的咬合关系和良好的面部外形。研究显示[6-7]，利用计算机辅助设计和3D打印技术将内固定装置在3D打印模型上进行预弯，可以使内固定装置更加贴合骨面，避免了螺钉固定时可能使骨折移位、术后解剖复位后骨折片再次移位导致手术失败的情况；且在模型上模拟体外内固定，能预先确定内固定装置的最佳位置和螺钉的植入方向，缩短手术时间，有效避免术中反复弯制内固定装置，减弱对内固定装置的损耗，从而提高骨折解剖复位的精确性。

3.2 内窥镜辅助下内固定颧骨颧弓骨折 内窥镜技术广泛应用于临床各个学科，而在口腔颌面外科的应用起步较晚[8]。将内窥镜技术运用于颧弓骨折治疗中，可缩小手术切口，减少患者痛苦，手术时在内窥镜辅助下可获得更广泛的手术视野和清晰辨认颧弓骨折断端，并能正确复位骨折断端和放置内固定装置；术后患者肿胀疼痛反应较轻，避免了传统耳屏前切口所致的面神经损伤等并发症，还减少了面部瘢痕，从而改善传统手术切口产生的美观问题[9]。

3.3 体会 本研究采用计算机辅助技术和3D打印技术对2例颧骨颧弓骨折患者进行术前设计和手术模拟，结果显示，3D打印技术制备的实物模型能清晰显示骨折解剖位置，在模型上可以精确模拟内固定物植入过程，术前即能确定内固定装置的数量、位置、长度和螺钉数量及角度参数。术后1个月复查CT显示骨折复位及内固定情况与术前模拟手术一致性较好，模拟手术设计与真实手术基本相符。然而本研究样本量较小，后期将加大样本量，开展随机对照试验研究，以增强结论可靠性。

综上所述，3D打印技术应用于颧骨颧弓骨折的治疗，能在术前明确内固定物植入位置、螺钉方向并完成预塑形，在内窥镜辅助下进行颧骨颧弓骨折切开复位内固定手术具有术中视野好、骨折复位良好、手术切口小、出血少、术后疼痛轻等优点，可有效缩短手术时间，提高手术效率，值得临床推广。