医药杂志2016年11月第28卷第11期Med&Pharm J Chin PLA,Vo1.28,No.11.Nov.2016 ・23・ ・论著・ 3 D打印导板技术在单侧颧骨骨折治疗中的应用 董智伟,张新凤,陈春艳,曹志强,柳云恩,侯明晓,张 力 [摘要] 目的 研究3D打印导板在单侧颧骨骨折治疗中的应用。方法 选择2014年7月一2015年12月沈阳 军区总医院口腔外科就诊的10例颧骨骨折患者,头颅数据进行CT扫描,导人计算机辅助设计Mimicsl0.01软件和 Geomagic Studio 2013软件,进行虚拟外科设计操作,最终打印3D头颅模型和3D定位导板,辅助完成手术。结果结论在单侧颧骨骨折治疗中,3D打印技术是一种实用、有效的方法。 [关键词] 3D打印技术;颧骨骨折;定位导板 [中国图书资料分类号] R782.4;R319 [文献标志码] A 3D 打印导板的应用使单侧颧骨骨折复位更加精确,缩短了手术时间,减少了手术创伤,提高了术后患者面部的对称性。 [文章编号]2095—140X(2016)1I一0023-03 『DOI] 10.3969/j.issn.2095—140X.2016.1 1.007 Three-dimensional Printing Guide in Application of Unilateral Zygomatic Bone Fracture DONG Zhi—wei ,ZHANG Xin-feng ,CHEN Chun—yan ,CAO Zhi-qiang ,LIU Yun-en ,HOU Ming-xiao ,ZHANG Li。 (a.Department of Oral and Maxillofacial Surgery,b.Severe Trauma Treatment Laboratory,General Hospital of Sheny— ang Military Area Command,Shenyang 1 10016,China) [Abstract] Objective To study three—dimensional(3 D)printing guide in application of unilateral zygomatic bone fracture.Methods The digital imaging and communications in medicine(DICOM)data of 10 patients with zygo— matic bone fracture during July 2014 and December 2015 was obtained by CT scanning,and the data was imported into the Mimicsl0.01 and Geomagic Studio 2013 software.Then the virtual surgeries wore performed in the above software, and 3D skull models and 3D printing guide were printed to assist surgeries for zygomatic bone fracture.Results The ap— plication of 3 D printing guide for unilateral zygomatic bone fracture enhanced the accuracy of zygomatic bone fracture re— duction,shortened operative time,decreased surgical invasion and improved facial symmetry after operation.Conclusion The 3 D printing technology is a practical and effective method in treatment of unilateral zygomatic bone fracture. [Key words] 3D printing technology;Zygomatic bone fracture;Fiducial guide 颧骨位于面中1/3侧方,占据着关键解剖位置, 年12月沈阳军区总医院采用3D打印技术治疗10 在维持面中部宽度、突度、高度上起着重要作用,由 于其位置突出,是颌面部最易发生骨折的部位之一。 颧骨骨折易造成颧面部塌陷畸形,表现为颧骨向外 下移位,患侧面部增宽及颧突下移,双侧面部明显不 对称。另外,常合并张口受限、面部畸形等并发症, 严重影响面部外观及口腔功能。术前如何准确定位 骨折移位或估计破坏所造成的畸形,术中如何精确 例颧骨骨折患者,临床效果满意,现报告如下。 1资料与方法 1.1 一般资料本组10例均为单侧颧骨骨折。男 7例,女3例;年龄18~43岁,平均35岁;致伤时间 5~21 d,平均13D;致伤原因:交通事故伤6例,摔 伤4例;致伤部位:右侧4例,左侧6例。临床表现: 颧面部塌陷,眶周瘀斑,睑下缘可触及台阶感,3例 恢复颧骨位置等尚需深入的研究。随着3D打印技 术应用,使人们对颧骨骨折的诊断、手术模拟、术中 辅助复位有了进一步的认识。2014年7月一2015 [基金项目] 总后卫生部重大项目新上项目 伴眶下神经损伤,3例伴复视,5例伴张口受限。 1.2计算机辅助设计、3D打印头颅模型与定位导 板通过Philips Light Speed 256排螺旋CT扫描仪 (AMS14L008);辽宁省自然科学基金课题(2013020199) [作者单位] 110016沈阳,沈阳军区总医院颌面外科(董智 伟、张新凤、陈春艳、张力),重症(战)创伤救治中心实验室 (曹志强、柳云恩、侯明晓) [通讯作者] 张力,E-mail:zhangli一024@163.com;侯明晓, E-mail:houmingxiaol88@163.com (层厚0.625 mm,螺距为1.5、1.0 mm)扫描所有患 者头面部数据,并以DICOM格式导入计算机辅助设 计Mimicsl0.01软件和Geomagic Studio 2013软件, 生成3D打印数字头颅模型。通过图像分割,镜像 平面选取,复制健侧头颅至患侧,将患侧骨折块复 位,根据复位结果制作3D打印数字定位导板等一 ・24・ 觚放 医药杂志2016 I 1门 28卷第1 l期Meal&Phar¨1 J Chin PI A,Vo1.28,No.1 1,Nov 系列虚拟外科没汁操作。将3D打印数宁头颅模 和3D打印数宇定位导板存储为STL格式义件,并 术后1个月均恢复正常开口度。l0例均随访,】 时间3~10个月,平均6个月。患者双侧颧面’ 输入3D打印机进行打印。最终获得3D打印头颅 模型和3D打印定位导板。 本对称,张口度正常,咬合关系良好。 2 典型病例 1.3 手术过程 ①于术切广1:采用半侧冠状切几+ 睑缘下切口十L』内前庭沟切口,暴露颧额骨折断端, 女,35岁。凶交通事故致左颧骨骨折2 d 科治疗。专科检查:左颧部塌陷,轻度张¨受 复视(图1)。-二!维CT示:左颧骨骨折、塌陷,骨 向后下移位( 2) 通过图像分割操作.将一Li 及头颅分割出来,选取镜像平面,并将健侧头颅 至患侧,将患侧骨折块分离并复位,根据复位结 颧骨、颧弓及颧【 颌骨折断端;②定位导板越人:将 3D打印导板罱人手术切口,利用骨折线刷罔未骨折 区域对导板进行精确定位,其区域包括:额骨、颧rj 根、眶下区} 颌骨近r11部分及临近牙槽突I 颌骨;③ 颧侣 骨折复位:将定位导板固定后,利其内表 将骨 折块复位并分块[占1定。㈨定顺序为:颧额骨折线、眦 下骨折线、颧牙梢嵴骨折线及颧骨颧弓骨折线。 1.4 结果 l0例手术均顺利完成,手l术时问2~ 3 h,平均2.4 h,术后切r丁均I期愈合,末¨{现感染 症状:术前存在6 下神经损伤患者术后均睚下 无 麻术感;伴有复视患者术后复视消失,张Ll受限患肯 作3D打印数字定位导板,并将头颅模型 3D- 定位导板打印Ⅲ米(图3~冈7)。术巾利用3。 印定位导板进行骨折块复位 引司定(图8)。术 个月显示左颧面部形态恢复良好(图9)。 i 乐:左侧颧骨形态恢复良好(图10) 7 图1左颧面部塌陷明显;图2三维CT示:左颧骨骨折;图3 颌骨及头颅分割出来;图4选取镜像平面。并将健侧头颅翻车 侧;图5将颧骨骨折块复位;图6利用3 D打印技术制作 板:图7 3 D打印出头颅模型及定位导板;图8术中利用3[ 定位导板进行骨折块复位与固定;图9术后1个月左额面部形 10术后1个月左颧面部三维GT 3 讨论 科)是一门新 交义学科,它的快速发腱 对 域产生了重大的影响并已渗透于几腔颌『 ,“个性化、精确化、微创化与远程化”是21 1廿纪 医学发展的叫大方rⅡJ。计算机辅助外科(数字外 学的教学、科研和临床应用的各个方 。M时, 影像技术的发展使颌 外科医师在术前、术t{| 医药杂志2016年11月第28卷第11期Med&Pharm J Chin PLA.Vo1.28.No.11.Nov.2016 ・25・ 后可以即时获得人体解剖结构的三维信息;计算机 辅助设计、制造和分析技术在颌面外科的应用,可以 的精度大大提高。该技术与导航技术相比,成本低, 适合大部分医院开展。 [参考文献] [1] 史俊,徐兵,唐友盛.个体化复位模板在颧骨复合体骨 折治疗中的应用[J].中国口腔颌面外科杂志,2005,3 (4):311—314. 在计算机中模拟、预测、评估手术涉及的每个步 骤¨ ;网络技术与导航手术设备的应用,使颌面外 科医师远程精确地进行手术操作成为现实。 近年来,数字外科技术在口腔颌面外科领域发 展迅速,它已广泛应用于下颌骨重建 ,正颌外 科 ,颌面部骨折 及颞下颌关节的重建 等。因 此,数字外科的发展给颧骨骨折的精确修复带来了 [2] Li J P,Chen S L,Zhang X,et a1.Experimental research of accurate reduction of zygomatic—orbitomaxillary complex 新希望。数字外科技术辅助外科治疗主要包括3个 方面:①疾病的诊断及制定手术计划;②手术的模拟 并预测手术效果;③制作手术导板,并借此引导手 术,达到术前预期效果。 颧骨骨折治疗需要恢复颧骨的突度和侧方宽度 及面部的对称性。颧骨骨折由于骨折断端缺乏可靠 的参考标志,对于新鲜骨折,颧骨的骨折复位存在一 定困难,对于陈旧性骨折,由于骨折断端失去复位的 标准,很难做到精确解剖复位,术中凭借经验复位的 手术效果不确定。针对以上问题,借助3D打印新 技术,通过数字外科模拟手术,并制作导板在手术中 将骨折移位的骨块按照导板复位,导板在这一过程 中将带着信息,从计算机模拟设计传至术中,对复位 过程起着重要的参考标志意义。 颧骨骨折造成面部畸形的主要原因是颧骨外形 突点的移位致面部突度丧失。手术复位颧骨是对颧 骨外形突点的恢复过程。针对这一过程,很多学者 对颧骨骨折复位进行了研究。王育新 应用计算 机软件图像镜像处理功能结合快速原形技术(rapid prototyping,RP)制作个性化钛板进行颧骨骨折复位 及固定。冯志强¨ 应用手术导航技术辅助矫治单 侧陈旧性颧骨骨折,较好恢复颧骨突度及颧弓宽度。 Westendorffc等 采用计算机模拟解剖复位方法, 按照骨折线分割患侧颧骨骨块后,移动颧骨各块至 隔断骨块线重合。本实验参考以上方法优点,利用 镜像的方法将健侧颧骨复制到患侧,以此为标准将 骨折的颧骨复位,并制作3D打印导板。导板综合 参考颧额缝、颧上颌缝、颧牙槽嵴及颧弓等颧骨的四 个重要连接点的复位,并将复位信息带到手术中,极 大地提高了手术精度,具有良好的手术效果。 在单侧颧骨骨折治疗中,3D打印技术是一种实 用、有效的方法。3D打印技术应用于单侧颧骨骨折 治疗主要有以下优点:①术前的虚拟外科有助于制 定骨位复位的计划;②因术前已制作复位导板,术中 节约了反复的、近似的颧骨复位的时间,手术效率大 大提高;③由于借助3D打印导板的帮助,颧骨复位 fractures with individual templates f J].J Oral Maxillofac Surg,2011,69(6):1718—1725. 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