3D打印钛合金植入体下颌骨修复重建远期效果观察1例_张庆福.pdf

口腔颌面外科杂志2023年2月 第33卷第1期Journal of Oral and Maxillofacial Surgery Vol33 No1 February,20233D 打印钛合金植入体下颌骨修复重建远期效果观察 1 例张庆福（海军军医大学海军特色医学中心口腔科，上海200052）摘要目的：对3D打印个体化钛合金植入体进行下颌骨修复重建的远期效果进行观察和分析。方法：2013年12月对1例31岁女性左侧下颌骨成釉细胞瘤患者，在实施半侧下颌骨切除术的同时，利用预成3D打印个体化钛合金植入体进行即刻修复重建，并对修复重建效果进行随访观察。结果：患者术后病情稳定，无复发现象，患者对下颌骨修复重建后的功能和形态均满意。结论：7年的随访观察显示，采用3D打印个体化钛合金植入体进行下颌骨修复重建，能够取得稳定的远期临床效果。该方法手术步骤简单、治疗周期较短，特别是避免了自体骨移植的痛苦和损伤，其效果与正确的适应证选择、合理的植入体设计密切相关。关键词下颌骨修复重建；钛合金植入体；3D打印中图分类号 R782文献标志码 BDOI:10.3969/j.issn.1005-4979.2023.01.012Long-term effect of mandibular reconstruction with customized prosthesis of titanium alloyprefabricated by 3D printing:A case reportZHANG Qingfu（Department of Stomatology,Navy Medical Center，Naval Medical University,Shanghai 200052,China）Abstract Objective:To observe and analyze the long-term clinical effect of mandibular reconstruction with customizedmandible prosthesis of titanium alloy prefabricated by 3D printing.Methods:A 31-year-old female patient who was diag-nosed with ameloblastoma on the left mandible was surgically treated with left mandibulectomy and immediately mandibu-lar reconstruction with prefabricated mandible prosthesis in December 2013.The long-term effect of reconstruction wasfollowed up.Results:The condition of the patient was stable in the past 7 years and no sign of relapse was found.Thefunction of mastication was normal and the patient was very satisfied with the reconstructed form of the mandible.Conclusion:The effect in the follow-up period of 7 years verified that long-term stable individual reconstruction of widemandible defect could be achieved with customized prosthesis of titanium alloy that prefabricated by 3D printing.Themethod could simplify the procedure,sharply shorten the period of operation and avoid the suffering and the pain of auto-bone graft.Correct choice of indication and appropriate design of the prosthesis were very important for realistic long-termeffect of individual mandibular reconstruction.Key wordsmandibular reconstruction;prosthesis of titanium alloy;3D printing目前为止，自体骨移植仍然是下颌骨节段性缺损修复重建的基本手段1-2。自体骨移植技术敏感性高、操作难度大、自体骨源骨量不足是长期面临的问题，移植骨塑形与下颌骨自然形态仍相距甚远。人工材料替代性修复是下颌骨修复重建的探索方向之一。随着现代医学影像、计算机辅助设计和3D打印技术发展与应用研究的不断深入，设计和制作解剖形态个体化的下颌骨植入体成为可能，该方法可望推动下颌骨节段性缺损的修复向精准个体化修复方向迈进3。我院于2013年12月对1例单侧下颌骨成釉细胞瘤患者采用3D打印个体化钛合金下颌骨植入体进行下颌骨切除后的即刻个体化修复重建，并完成了7年的随访，患者对下颌骨形态与功能均较为满意，现就远期的效果观察与临床体会进行总结，报告如下。接受日期：2021-12-01修回日期：2022-05-05作者简介：张庆福，副主任医师.E-mail:通信作者：张庆福，副主任医师.E-mail:57口腔颌面外科杂志2023年2月 第33卷第1期Journal of Oral and Maxillofacial Surgery Vol33 No1 February,20231临床资料患者女，31岁，于2013年12月因“左侧面部反复肿胀5年”来我院就诊。检查：左侧颌面部以下颌角为中心隆起，界限不清晰，局部皮肤无红肿，口腔黏膜未见明显异常，左侧下颌第二、三磨牙缺失，对应部位下颌骨舌侧膨隆，触及乒乓球样感，无压痛，同侧其余牙齿无明显松动。口腔曲面体层片显示：病变累及左下颌第二前磨牙根尖远中至下颌骨升支乙状切迹下缘，呈多房低密度影像，边缘切迹明显，左下颌第一磨牙牙根呈水平状部分吸收（图1）；左侧下颌骨颊舌侧骨质破坏情况在CT三维重建影像上更加直观（图2）。临床诊断为“左下颌骨成釉细胞瘤”。鉴于患者难以接受左侧下颌骨切除后的自体骨移植修复方案，经伦理论证和患者知情同意后，决定采用钛合金3D打印技术预成个体化下颌骨植入体，在下颌骨切除后进行即刻个体化修复重建的治疗方案。按图3所示步骤进行个体化钛合金下颌骨植体的设计制作。对患者下颌骨进行CT扫描，利用下颌骨CT影像资料依次进行三维重建（Rapidform软件，INSU公司，韩国）、计算机辅助设计与生物力学优化（MSC.Nastran软件，MSC公司，美国）、钛合金3D打印（电子束熔融制造系统，Arcam公司，瑞典）等步骤，完成植入体的设计制作、植入体髁状突表面抛光等处理后，消毒备用。完成全部术前准备后，经鼻插管全身麻醉下根据术前设计切除左侧病变下颌骨，保留髁突周围软组织及关节盘，将预成型的钛合金植入体精准就位（图4），利用4颗2.4 mm直径的双皮质钛钉将钛合金植入体固定于健侧下颌骨，分层缝合关闭口腔黏膜创口，于植入体三维钛合金网状空间内植入人工骨粉，表面予以人工胶原膜包裹覆盖后，置放负压引流管，分层缝合以关闭皮肤切口。术后鼻饲2周，加强口腔护理，按时拔除负压引流管，早期疼痛消失后即嘱患者进行张口训练，术后10 d和术后2周分别拆除口外和口内缝线。术后病理结果为“下颌骨成釉细胞瘤”。患者出院后嘱患者定期来院复诊。患者出院1个月后，植入体对应的口腔黏膜处出现瘘管，并见骨粉颗粒排出，遂将该处黏膜切开，清除残余人工骨粉并保留开放状态；2周后局麻下清除植入体三维网状空间内的炎性肉芽组织，予以抗生素骨水泥充填，周边黏膜松解后分层缝合，术后予以抗生素预防感染，1周后拆除缝线，口腔黏膜愈合良好，患者无任何不适。患者二次手术后除电话随访以及时了解和掌握患者的图1病变下颌骨口腔曲面体层片影像Figure1PanoramicradiographshowingtheaffectedleftmandibleA.病变下颌骨颊面观；B.病变下颌骨舌面观。图2病变下颌骨三维重建影像内、外侧观察Figure 2Inside and outside observation of the affected mandible(3D reconstruction)AB58口腔颌面外科杂志2023年2月 第33卷第1期Journal of Oral and Maxillofacial Surgery Vol33 No1 February,2023主观感受和功能状况外，嘱患者每半年来院复诊1次，重点检查患者咀嚼功能、咬合关系、张口度与张口型、面部对称性、有无关节疼痛不适等情况。随访7年后，患者下颌剩余牙列与上颌牙列咬合关系良好，中线对位稳定，张口、闭口活动自如，最大张口度长期稳定在4.2 cm，张闭口过程中，下颌无偏斜、双侧关节均无弹响，咀嚼功能良好。在功能或静止状态下，患者双侧颞下颌关节均无疼痛等不适，口腔黏膜无异常，仅在明显阴雨天气变化时存在唇颏部皮肤轻度麻木和痒感，患者对面部形态和功能均较为满意。最近1次的复查结果显示，患者上、下牙列咬合关系，口腔局部黏膜状态与面部形态均十分理想（图5），X线片显示植入体连接、固定良好，髁状突位置无改变，颞下颌关节窝骨质未见异常影像（图6）。2讨论下颌骨节段性缺损的修复普遍依赖自体骨移植，特别是血管化自体骨移植，但该方法的不足显而易见：自体骨源和骨量有很大限制，会对供骨部AC.计算机模拟下颌骨切除与镜像修复；DF.植入体设计、生物力学分析与3D打印分析；GI.再次优化植入体设计、生物力学再分析与钛合金植入体制作。图3个体化钛合金下颌骨植入体的设计制作流程Figure 3Design and fabrication flow path of the customized mandibular prosthesis of titanium alloyABEDCIHGFA.切除的病变下颌骨；B.钛合金植入体就位（颊面观）；C.钛合金植入体就位（颌下观）。图4术中切除的下颌骨及钛合金植入体就位情况Figure 4Excisional pathological specimen of mandible and the fitting of the prosthesis during operationCBA59口腔颌面外科杂志2023年2月 第33卷第1期Journal of Oral and Maxillofacial Surgery Vol33 No1 February,2023位产生不同程度形态和功能的影响；血管化移植需要结合显微外科，技术难度大，手术时间长；移植骨塑形与个体化下颌骨形态匹配性尚不理想。医学影像、计算机辅助设计与3D打印技术的发展为更好地实现下颌骨节段性缺损的个体化修复重建提供了技术可行性。早年研究主要集中在移植骨的个体化塑形方面，3D打印技术的进一步发展，使下颌骨节段性缺损的个体化修复重建成为可能，利用个体化设计制作的下颌骨植入体进行下颌骨节段性缺损修复重建的临床报道逐年增多4-6，但病例的长期随访和远期效果观察尚缺少报道。本病例完成于2013年12月，设计制作的3D打印钛合金下颌骨植入体包含左下颌骨体部、升支与髁状突，切除左侧下颌骨后，利用植入体实现了下颌骨切除后的即刻个体化功能性修复重建，于2015年进行了临床应用的初步报道7。该病例已连续随访7年，观察时间长于相关报道8，患者对功能和面部形态恢复的长期效果满意，说明采用3D打印钛合金植入体，能够较好地实现大范围下颌骨节段性缺损的个体化修复重建，并取得长期稳定的临床效果。本病例在植入体的设计制作时，由于太过于理想化，在植入体的第二前磨牙和磨牙对应部位设计了向牙槽嵴开口的三维网状空间，希望在该空间内通过植入人工骨粉，以期实现一定程度的骨再生，术后早期出现了人工骨粉排出的并发症，证实即使是很小范围的骨再生也较难实现，随后通过及时清除人工骨粉后，利用抗生素骨水泥充填植入体三维网状空间，并将死腔封闭，获得了良好的软组织愈合和长期稳定的下颌骨修复效果。本例并发症的出现和正确处理后取得的长期稳定的临床效果，为后续研究与临床应用提供了有价值的临床经验，同时也证实，采用3D打印预成个体化钛合金下颌骨植入体，能够在下颌骨的个体化重建方面取得较为理想的远期效果，值得进行更进一步的临床应用研究和推广。参考文献：1Brown JS,Lowe D,Kanatas A,et al.Mandibular recon-struction with vascularised bone flaps:A systematic reviewover 25 yearsJ.Br J Oral Maxillofac Surg,2017,55(2):113-126.2Sajid MA,Warraich RA,Abid H,et al.Reconstruction ofmandibular defects with autogenous bone grafts:A reviewof 30 casesJ.J Ayub Med Coll Abbottabad,2011,23(3):82-85.3吕春堂,张庆福.精准颌骨外科应用与展望J.口腔颌面外科杂志,2018,28(4):181-186.4Qassemyar Q,Assouly N,Temam S,et al.Use of a three-dimensional custom-made porous titanium prosthesis formandibular body reconstructionJ.Int J Oral MaxillofacSurg,2017,46(10):1248-1251.5Farzad P.A case of an extensive keratocystic odontogenic图6患者术后7年的口腔曲面体层片图像Figure6Panoramicradiographshowingthereconstructedmandible(7 years after mandibular reconstruction)A.咬合关系稳定；B.口内术区黏膜健康；C.患者左右面部基本对称。图5患者下颌骨修复术后7年的咬合关系、口腔黏膜及面部形态图Figure 5Photographs showing the patients occlusion,mucous manbrane of operation area and facial contour(7 years after mandibularreconstruction)ABC60口腔颌面外科杂志2023年2月 第33卷第1期Journal of Oral and Maxillofacial Surgery Vol33 No1 February,2023tumor in the mandible reconstructed with a custom-madetotal joint prosthesisJ.Craniomaxillofac Trauma Reconstr,2018,11(2):131-137.6Lee YW,You HJ,Jung JA,et al.Mandibular reconstruc-tion using customized three-dimensional titanium implantJ.Arch Craniofac Surg,2018,19(2):152-156.7张庆福,刘刚,刘国勤.个体化3D打印钛合金下颌骨植入体的设计制作与临床应用J.口腔医学研究,2015,31(1):48-51.8Ow A,Tan W,Pienkowski L.Mandibular reconstructionusing a custom-made titanium prosthesis:A case report onthe use of virtual surgical planning and computer-aideddesign/computer-aided manufacturing J.CraniomaxillofacTrauma Reconstr,2016,9(3):246-250.口腔颌面外科杂志参考文献著录要求示例连续出版物（期刊）按照以下格式，注意写明卷（期）号和起-止页码，并注意英文期刊名的正确缩写（同PubMed）。1Motamed M,Laughame D,Bradley PJ,et al.Mangement of chronic parotitis:A reviewJ.J Laryngol Otol,2003,117(7):521-526.2段小红.颅颌面口腔综合征的遗传学思考J.口腔颌面外科杂志,2020,30(3):125-131.专著（书籍），按照以下格式书写，应写明书的主编、版本（第1版可省略）、出版地、出版社、页码等信息。1邱蔚六,张震康.口腔颌面外科学M.5版.北京:人民卫生出版社，2004:276-278.2马克思.关于工资、价格和利润的报告札记M/马克思，恩格斯.马克思恩格斯全集:第44卷.北京:人民出版社,1982:505.61