虚拟手术结合导板辅助7例髁...颈部骨折复位固定的效果评价_应凯.pdf

收稿日期 2021-11-16；修回日期 2022-04-20作者简介应凯（1976-），男，学士，主任医师通信作者应凯，E-mail：c2023年版权归上海口腔医学编辑部所有虚拟手术结合导板辅助 7 例髁突颈部骨折复位固定的效果评价应凯，王亮，朱永武，李倩倩，毛斌（永康市第一人民医院口腔科，浙江永康321300）摘要目的：探讨数字化虚拟手术、3D打印模型结合导板在下颌骨髁突颈部骨折手术中的临床应用效果。方法：选择7例下颌髁突颈部骨折患者，行1.0 mm层厚三维CT扫描，数据通过DICOM格式导出，利用软件进行虚拟手术复位骨折，复位后3D打印出下颌骨模型。将钛板预弯曲固定，并在下颌骨模型上制作复位及钻孔导板，指导手术过程中骨折的精准复位和固定。结果：术后手术切口均无感染，创口隐蔽美观，骨折对位精确，钛板与骨折段贴合。术后随访，髁突颈部骨折愈合良好，髁突位于关节窝内。患者咬合关系良好，开口受限不明显，无开口疼痛、咬合疼痛等颞下颌关节疾病体征。结论：虚拟手术、3D打印模型结合导板能让髁突颈部骨折精确复位，简化手术过程，是一种精准、高效、可预测的手术辅助方式。关键词髁突颈部骨折；虚拟手术；导板；3D打印中图分类号 R782.4文献标志码 ADOI:10.19439/j.sjos.2023.01.020Clinical application of virtual surgery combined with guide plate in reduction and fixation of condylar neck frac-ture in 7 patientsYING Kai,WANG Liang,ZHU Yong-wu,LI Qian-qian,MAO Bin.(Department of Stomatology,Yongkang First Peoples Hospital Medical Group.Yongkang 321300,Zhejiang Province,China)Abstract PURPOSE:To explore the value of virtual surgery and 3D printing model combined with guide plate in treat-ment of mandibular condylar neck fracture.METHODS:Seven patients with mandibular condylar neck fracture werescanned by CT for original data.The data were exported in DICOM format.A three-dimensional model was reconstructedusing software,the fracture was reduced by virtual surgery,and the 3D model was printed by a 3D printer.A prebent tita-nium plate was used to fabricate the guide plate,which was used for reduction and fixation of the fracture block duringsurgery.RESULTS:All the postoperative incisions revealed no signs of infection,the wounds were hidden and beautiful.The implanted titanium plates were highly compatible with the reduced fracture segments.The patients were followed upfor 6 months after surgery,the condylar fracture healed well and there was no obvious displacement.The patient developedno mandibular deviation with a stable occlusion,and no occlusal pain was reported.No obvious temporomandibular jointdisorder was present.CONCLUSIONS:Virtual surgery and 3D printing model combined with guide plate can ensure anaccurate reduction of condylar neck fracture and simplify the operation process,which can be used as an accurate,effi-cient and predictable auxiliary method.Key words Condylar neck fracture;Virtual surgery;Guide plate;3D printingShanghai J Stomatol,2023,32(1):105-108.下颌骨骨折在临床上发生率高，髁突颈部属于薄弱区，是下颌骨骨折的好发部位，常因下颌骨颏部等部位受力，发生应力集中而导致间接骨折，造成骨折移位1，该部位骨折约占下颌骨折的20%30%2。因髁突位置深，手术显露、复位困难，骨折形态多样，骨折对位的标志不清晰，临床医师多通过经验复位。术中手术医师对骨折复位情况难以判断，骨折无法精准复位，术后出现髁突头未回纳至关节窝、下颌支高度改变、髁突向内外移位等异常而造成咬合关系改变，对口颌功能造成极大影响。近年来，数字化技术广泛开展，我们利用虚拟手术复位、3D打印模型，通过制作实体导板，将虚拟手术效果转化到临床手术中，指导髁状突颈部骨折力争达到解剖及功能合一的三维立体复位，取得了良好效果，现总结报道如下。上海口腔医学2023年2月 第32卷第1期Shanghai Journal of Stomatology Vol32 No1 February,20231051病例与方法1.1病例资料选择2018年9月2020年4月永康市第一人民医院口腔科收治的髁突颈部骨折患者7例，其中，男5例，女2例；年龄1856岁，平均38岁。左侧髁突颈部骨折4例，右侧2例，双侧1例，均不伴髁突矢状骨折。伴下颌骨体部及下颌支骨折5例，3例伴牙缺失，5例伴颅脑、胸部、腹部和四肢外伤。损伤因素：机动车交通事故4例，拳击伤1例，工作时硬物击伤、高处坠落伤各1例。手术时间在受伤后518天。1.2治疗方法1.2.1数字化设计及虚拟手术对所有患者行1.0 mm层厚三维CT扫描，数据通过DICOM格式导出，通过Gui-E3D System软件（深圳市合体医疗系统有限公司）进行颌面骨结构3D虚拟重建，包括整个下颌骨及关节窝。对于单侧髁突骨折，对侧图像被镜像和翻转，该图像与具有不同颜色标记的原始图像分开，作为髁突骨折复位的参考。将三维游离髁突头仔细分割，尤其注意骨折线处的精细处理。利用移动技术执行虚拟手术模拟，根据镜像参照移动髁突骨折块，虚拟骨折复位，反复分析、核对复位效果，包括镜像、骨折线、下颌骨高度、髁突和关节窝位置和咬合关系等；最后使用精准的3D打印机打印出经虚拟手术复位后的三维下颌骨模型。对于双侧髁突骨折及伴下颌骨体部中线粉碎性骨折无法利用镜像者，仅通过分割、移动技术进行虚拟手术模拟。1.2.2复位导板制作在3D打印的下颌骨模型上，根据骨折线在前缘和后缘张力带处选择钛板的固定位置，对钛板（宁波慈北医疗器械有限公司）进行预弯，贴合骨面、钻孔，将钛板用钛钉固定。然后制作导板，利用自凝塑料或光固化材料根据钛板范围，均匀覆盖钛板和钛钉；注意不能太厚，以能卡扣住髁突头作为骨折复位指导。导板凝固后，取出钛板、钛钉，严格按钛板钉道部位制作导板孔道，该孔道对应手术中钛钉固定接骨板的位置及方向。抛光后，对钛板和钛钉进行高温高压灭菌。如伴下颌骨体部骨折，通过软件制作咬合导板，打印，所有导板以低温等离子灭菌（图1）。1.2.3手术方法经鼻腔气管插管全麻。手术通过穿腮腺入路进行。沿耳屏前面，围绕耳垂直至下颌骨后部做“S”形切口。切开皮肤和皮下组织，翻瓣，暴露腮腺咬肌筋膜并纵向打开。逐层分离腮腺、咬肌及骨膜，手术中保护面神经，充分暴露髁突骨折断端及下颌切迹，根据三维CT在相应部位找到游离髁突头。术中将游离的髁突骨折段牵拉至关节窝，置入导板并卡扣住。复位下颌骨体部骨折，对位咬合关系，置入咬合复位导板，以颌间牵引螺钉（宁波慈北医疗器械有限公司）进行颌间固定。复位髁突骨折并检查断裂的髁突两侧和导板之间的密合度。复位效果令人满意后，通过导板的预留孔中钻孔形成钉子通道。钻孔后，取出导板并用2个钛板进行内固定。固定后，检查关节盘、骨折线、髁突和关节窝位置及咬合关系，清洗伤口，止血，逐层严密缝合伤口，常规引流，弹性套加压包扎（图2）。1.2.4术后处理及疗效评价术后常规预防性应用抗生素24 h，对症支持治疗。伴下颌骨体部骨折患者，予以颌间弹性牵引1021天。1周后开始张口训练，术后定期随访。术后3天和4周，进行三维CT重建，评估手术效果及髁突是否位于关节窝内，是否有移位。术后6个月最后一次随访时，评估下颌运动功能，关节是否有异常，咬合关系是否有改变，有无张口及咬合疼痛，有无开口受限；CT三维重建，评估髁突和关节窝的位置。图1左侧髁突颈部骨折数字化设计、虚拟手术及导板制作。A.术前三维CT影像；B.虚拟手术；C.在3D打印模型上预弯及固定钛板；D.制作导板Figure 1 Digital design,virtual surgery and guide plate making ofthe left condylar neck fracture.A.Preoperative 3D CT images;B.Virtual surgery;C.Pre-bending and fixation of the titanium platein the 3D printing model;D.Guide plate fabricationABCD应凯，等.虚拟手术结合导板辅助7例髁突颈部骨折复位固定的效果评价YING Kai,et al.Clinical application of virtual surgery combined with guide platein reduction and fixation of condylar neck fracture in 7 patients1062结果7例患者术后伤口愈合良好，无感染，无涎漏发生，创口隐蔽美观。术后第7天，开口度恢复到20 mm以上；咀嚼功能良好。3例出现轻度面神经障碍，予以神经营养治疗；2例轻度咬合障碍，均伴下颌骨体部或下颌支骨折且有牙缺失，经颌间弹性牵引恢复正常。髁突颈部骨折的所有钛板与骨折段贴合，骨折对位精确。术后CT显示，髁突颈部骨折愈合良好，无明显移位。下颌骨无偏斜，咬合关系稳定，无咬合痛，无味觉出汗综合征，无关节强直，未见明显颞下颌关节紊乱体征；23个月后，经服用弥可保及理疗，3例轻度面神经麻痹患者逐渐恢复正常。3讨论髁突骨折在临床上常见，但髁突骨折的治疗，一直是口腔颌面外科创伤领域的难点和热点3。对手术适应证争议较大，有研究4表明，对于成人髁突骨折，无论髁突骨折部位如何，只要骨折角度超过10，或者下颌支高度缩短2 mm，行切开、复位、内固定是必需的。对于简单的下颌骨体部线性骨折，可以根据CT数据在术中进行解剖复位；而手术精准解剖复位是髁突骨折的难题5。髁突解剖结构复杂精细，位置深在，显露困难；髁突颈部骨折断端多向下内移位，但因受力方式多样导致骨折形态多样，通过三维CT重建或3D打印骨折模型，能直观了解复杂的骨折情况。以往髁突骨折多通过经验复位，主要参考骨折线及咬合关系，术后易出现后缘骨折线对位良好，而下颌切迹处未完全复位，髁突头未复位回关节窝解剖位置、下颌支高度改变、髁突向内或向外移位等异常，造成咬合关系改变，手术效果不确定。随着数字化技术的普及应用，数字化技术及3D打印逐渐在口腔颌面创伤领域得到推广，提高了骨折手术的精准性，解决了传统依靠术者临床经验进行骨折复位的难题6。通过术前虚拟手术进行手术设计及预测术后效果，虚拟手术可使术者在术前熟悉骨折断端移位情况及复位路径，使手术过程量化、直观化，缩短了手术时间；同时也为导板设计、导航运用提供了基本支持7-8，也是良好的术前医患沟通的交流工具9。单侧骨折术前可镜像翻转正常侧髁突至患侧成为参照，对骨移动进行量化和模拟；但因两侧髁突-下颌支以及下颌支具不对称，存在高度差异10，故镜像仅作为参考依据，需对复位效果进行综合评估，指标包括镜像、骨折线、下颌骨高度、髁突和关节窝位置及咬合关系等。对于双侧髁突颈部骨折或伴下颌骨其他部位骨折的患者，因下颌体、髁突骨折移位，致健侧髁突移位、偏移，不能以其镜像作为参考，需将移位的髁突及下颌体骨折断端以上述评估指标作为指导，通过分割、移动技术进行虚拟手术模拟复位，使髁突解剖复位，恢复正常咬合关系，制作咬合导板。经过虚拟手术复位后，获得精准的3D打印模型。模拟手术固定，预先弯曲钛板，并用钛钉固定钛板。在钛板固定的基础上，制作个性化复位导板。自凝塑料或光固化材料具有操作简便等优点11。导板具有的卡扣作用能固定住髁突头，不仅能确定移位的髁突头骨折与下方髁颈部之间的三维空间关系，而且能指导手术中移位的髁突头复位、固定。导板无移位贴合后，通过导板的预留孔进行钻孔，形成钉子通道。此时，于导板引导下钛板位置从模型转移到术中，钛板位置相对固定、移位少，最终指导骨折复位，将虚拟手术效果转化到实际操作中，指导骨折的精确解剖复位，缩短手术操作时间，提高手术精确性。手术过程中需注意：术前数据采集及3D打印模型的精密程度对手术效果影响较大，采用1 mm薄层CT及三维重建，3D打印机误差0.01 mm。虚拟手术过程中镜像只具有参考价值，不能完全成为评判复位效果的标准。虚拟手术应以手术医师而不图2左侧髁突颈部骨折手术及术后复查。A.术中骨折复位及安放导板；B.钻孔；C.术后3 d咬合关系；D.术后6个月髁突复位效果Figure 2Surgery and postoperative reexamination of the leftcondylar neck fracture.A.Intraoperative fracture reduction andguide plate placement;B.Drilling holes during surgery;C.Occlu-sion at 3 d postoperatively;D.Condylar reduction at 6 monthspostoperativelyABCD上海口腔医学2023年2月 第32卷第1期Shanghai Journal of Stomatology Vol32 No1 February,2023107是技术人员为主导，手术医师应熟悉软件应用，亲自进行各项模拟操作，以达到精准解剖及功能复位。复位导板在体外手工制作，需考虑手术操作空间。钛钉需垂直进入，充分考虑钉道部位、方向、长度，避免进入或穿出骨折线、关节头骨质疏松区。针对塑料导板的缺点，韦堡升等12进行优化，提出于虚拟手术中考虑钉道的各个因素，制作以轻薄的钛合金为3D打印材料的数字化复位导板及3D打印个性化内固定钛板。手术操作以耳垂为中心穿腮腺路径，提供了较好的手术视野，切口较隐蔽、美观、瘢痕不明显5。髁突矢状骨折需手术固定患者，采用2颗长螺钉，侧向拉力固定，疗效确切，能获得较好的远期效果5。利益冲突声明：无。作者贡献声明：应凯负责研究设计、手术操作和论文撰写；王亮负责虚拟手术和数据采集；朱永武负责导板制作；李倩倩负责资料收集、数据采集；毛斌参与手术。参考文献1Stacey DH,Doyle JF,Mount DL,et al.Management of mandible-fracturesJ.Plast Reconstr 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access）、经同行评审的国际口腔医学英文电子期刊，旨在为国内外同行提供一个涵盖口腔颌面疾病相关领域最新研究、前沿知识和实践经验的国际性专业平台。杂志自创刊以来，组建了强大的国际化编委团队，由邱蔚六院士、张志愿院士担任荣誉主编，郑家伟教授担任主编，张陈平教授担任副主编。杂志充分依托和发挥上海九院的学科优势，立足亚洲，面向世界，聚焦牙科、口腔颌面外科、耳鼻咽喉头颈外科、眼科、整形外科等临床实践和转化研究的交叉领域，为口腔和颌面医学研究者带来领域内的前沿研究热点信息；同时致力于建立一个当代口腔和颌面医学的国际学术交流平台，促进国际从业者之间的学术交流与讨论，提高医护和研究人员对口腔和颌面医学的认识及实践水平，最终改善医疗服务质量，使患者最大获益。杂志与AME出版社紧密协作，脚踏实地，努力推进各项工作，以专家述评、综述和系统评价、指南和共识为组稿重点，力求办出水平和特色。2021年11月，杂志被Scopus数据库收录。主办方和出版方正积极努力，利用各自优势和资源，争取使杂志尽早进入SCI检索系统，逐步办成一份具有国际影响力、权威的口腔颌面医学学术刊物。应凯，等.虚拟手术结合导板辅助7例髁突颈部骨折复位固定的效果评价YING Kai,et al.Clinical application of virtual surgery combined with guide platein reduction and fixation of condylar neck fracture in 7 patients108