3D打印技術在整復眼眶爆裂骨折和修復下頜骨缺損中的應用研究.pdf

1、本研究擬將3D打印技術應用于鈦網整復眼眶爆裂骨折，以精確恢復眼眶的正常解剖結構和容積，解決復視和眼球內陷等問題;擬將3D打印技術應用于重建鈦板與髂骨移植修復下頜骨體部缺損，以精確恢復頜面部外形和正常咬合關系。
　　實驗一:3D打印技術在眼眶爆裂骨折整復中的應用研究
　　目的:
　　面部外傷導致的眼眶爆裂骨折常發(fā)生于眶下壁和/或眶內側壁，導致眼眶容積增大，眶內容物通過骨折間隙疝入上頜竇和篩竇，出現(xiàn)眼球內陷和復視，需要給予

2、整復。眼眶爆裂骨折常用的整復方法是將疝入上頜竇和篩竇的眶內容物復位后，在骨折表面襯墊鈦網等植入物，以阻止眶內容物的再次疝入，恢復眼眶的正常形態(tài)和容積，解決眼球內陷和復視等問題。但是，眶下壁和眶內側壁的形態(tài)不規(guī)則，而襯墊的鈦網通常是在術中由術者根據自己的經驗來手工彎制和塑形，難以精確恢復眶壁的原有形態(tài)，整復效果難以得到保障。本研究擬利用計算機輔助快速成型技術在術前先對鈦網進行精確塑形，再將其植入眶壁骨折區(qū)域，以精確恢復眶壁的原有形態(tài)和容積

3、。
　　方法:
　　1.一般資料我院口腔科于2014年5月-2015年9月共收治眼眶爆裂骨折12例。其中男9例，女3例，年齡19-51歲，平均33.6歲。致傷原因:交通事故傷6例，暴力傷5例，墜落傷1例。骨折部位:眶下壁8例、眶內側壁2例、眶下壁和眶內側壁復合骨折2例。臨床表現(xiàn)為眼球內陷、復視和眼球運動受限。入選條件:(1)CT檢查顯示眶壁骨折，(2)眼球完整、無破裂，(3)未伴發(fā)其他頜面部骨折。手術指征:(1)眼球運動受限

4、，(2)復視，(3)CT檢查明確眶下壁和/或眶內側壁骨折。手術時間:傷后1周內手術者9例，1周-3周手術者3例。
　　2.眼眶容積測定所有患者均在術前及術后3個月行眼眶CT掃描。CT圖像的軸向位與冠狀位層厚均為0.75mm。對CT數(shù)據應用SIEMENS Syngo.via VB30圖像處理軟件進行眼眶容積測定。以眶外側壁前緣至眶內側壁前緣的連線為前界，沿眼眶骨性邊界向后至視神經孔，描繪所有層面邊界，每個掃描層厚度乘以每層面積的總和

5、即為眼眶容積。通過這種方式測算出術前和術后的患側及健側的眼眶容積。正常人左右兩側眼眶容積完全相等，因此，患側眼眶容積減健側眼眶容積即為眼眶容積差。
　　3.眼球突度測量在CT軸位圖像上顯示眼球最大徑。如果患側眼球有內陷時，在左右兩側眼球最大徑層面中間選擇一層面，使雙側眼球斷面對稱。測量角膜最突點到雙側眶外緣最前點連線間的垂直距離，作為眼球突度值。測量術前1天及術后3個月的患側及健側的眼球突度。健側眼球突度減患側眼球突度即為眼球突度

6、差。
　　4.3D打印模型制備和鈦網塑形根據術前眼眶CT掃描數(shù)據，利用Geomagic Studio12.0軟件及鏡像和反求技術，在計算機上以健側眼眶為模板重塑患側眼眶正常形態(tài)。將重塑后的患側眼眶模型數(shù)據轉換為STL格式后傳送至3D打印機（Makerbot Replicator2X，美國），打印出眼眶樹脂模型。在此模型上，對擬植入的鈦網進行塑形，修剪鈦網使其大小超出骨折區(qū)域1-2mm，超聲震蕩清洗后高溫高壓消毒備用。
　　5

7、.手術方法在全身麻醉下，采用瞼緣下切口，切開皮膚、皮下組織以及眼輪匝肌，顯露眶下緣骨膜，切開骨膜，在骨膜下剝離，顯露眶下壁和眶內側骨折區(qū)域，使嵌入上頜竇和篩竇的軟組織復位，注意保護鼻淚管、眶下神經和視神經，將塑形好的鈦網植入骨折區(qū)域，用2～4個鈦釘將鈦網固定于眶下緣處。進行眼轉向試驗證實眼球被動活動自如后，分層縫合傷口。
　　6.統(tǒng)計分析采用IBM SPSS Statistics20軟件包對數(shù)據進行統(tǒng)計學處理，計量資料以均數(shù)±標準

8、差（(X)±s）表示，采用配對t檢驗比較術前術后患側眼眶容積及眼球突度改變量，檢測手術治療后眼眶容積和眼球突度恢復情況。P＜0.05認為兩組數(shù)據之間存在統(tǒng)計學差異。
　　7.評價指標通過臨床和CT檢查，患者主觀感受，評價其復視、眼球運動、眼球內陷和眼眶容積的恢復情況及鈦網的在位情況。
　　結果:
　　1.所有病例手術順利，術前預彎的鈦網不需要在術中再次塑形和修剪，CT檢查結果顯示植入的鈦網與眶壁貼合緊密。隨訪3-12月

9、，所有患者復視癥狀消失，患側眼眶容積得到理想恢復，患側眼球突度得到理想恢復，眼球內陷得到理想矯正，眼球運動無受限。所有患者均未發(fā)生下瞼退縮、眶下神經損傷、鼻淚管損傷、植入材料術后感染、排出或移位等并發(fā)癥。
　　2.術前患側眼眶容積差為(2.57±0.43mL)，術后為(-0.09±0.60mL)，兩者有顯著差異(P＜0.001)。術前患側眼球突度差為(2.21±0.90mm)，術后為(0.16±0.50mm)，兩者有顯著差異(P＜

10、0.001)。表明通過手術治療，患側眼眶容積和眼球突度恢復至正常水平，與健側相近。
　　結論:
　　1.應用3D打印技術輔助制作個性化的鈦網用于眼眶爆裂骨折的整復，能精確恢復眼眶的解剖形態(tài)和容積，消除眼球內陷。
　　2.應用3D打印技術輔助制作個性化的鈦網用于眼眶爆裂骨折的整復，治療程序便捷、安全、有效。
　　實驗二:3D打印技術在髂骨修復下頜骨體部缺損中的應用研究
　　目的:
　　探討基于3D打印技

11、術制備的個性化重建鈦板在髂骨移植修復下頜骨體部缺損中的應用效果。
　　方法:
　　1.一般資料我院口腔科于2013年10月-2015年10月共收治下頜骨腫瘤患者6例。其中男4例，女2例，年齡24-56歲，平均45.1歲。其中下頜骨成釉細胞4例，下頜骨中心鱗癌2例，均經病理證實。臨床表現(xiàn):下頜部隆起、下唇麻木和牙齒松動等。全景片和CT檢查:下頜骨體部松質骨內有蟲蝕狀骨質破壞或多房性囊性陰影。
　　2.3D打印模型制備和鈦

12、網塑形根據術前頜面部CT掃描數(shù)據，利用Geomagic Studio12.0軟件及鏡像和反求技術，在計算機上以健側下頜骨為模板重塑患側下頜骨正常形態(tài)。將重塑后的患側下頜骨模型數(shù)據轉換為STL格式后傳送至3D打印機，打印出下頜骨樹脂模型。根據CT掃描顯示的腫瘤邊界，模擬截骨范圍，在樹脂模型標記截骨線，然后在此模型上對擬植入的重建鈦板進行塑形，高溫高壓消毒備用。
　　3.手術方法在全身麻醉下，根據術前CT掃描確定的腫瘤邊界和截骨線進行

13、腫瘤擴大切除和下頜骨節(jié)段截除后，用塑形好的重建鈦板橋接骨缺損兩端，再切取同側髂骨植入骨缺損區(qū)，鈦釘內固定。
　　4.評價指標術后通過臨床檢查及X線和CT檢查，觀察患者的面部外形和咬合關系恢復情況，語言、咀嚼和吞咽等功能恢復情況，以及傷口愈合和移植骨成活情況。
　　結果:
　　在6例病例中，有5例手術順利，預彎的重建鈦板不需要術中再次塑形，植入的鈦板與缺損兩端的下頜骨外側面貼合緊密;術后隨訪3-12個月，經臨床和CT檢查