柳慧芬，王育新，王 洋，吳國(guó)鋒，閆 翔，謝思靜，楊旭東

上頜骨腫瘤患者行病灶擴(kuò)大切除術(shù)和截骨術(shù)后采用贗復(fù)體即刻修復(fù)缺損具有減少術(shù)創(chuàng)瘢痕攣縮、避免供區(qū)二次損傷、減少手術(shù)時(shí)間、一定程度功能恢復(fù)等優(yōu)點(diǎn)[1-2]。目前數(shù)字化技術(shù)在顱頜面外科中的應(yīng)用可以提高手術(shù)精準(zhǔn)度和手術(shù)效果[3-4]，要想實(shí)現(xiàn)贗復(fù)體術(shù)中修復(fù)，需將上頜骨精準(zhǔn)切除與贗復(fù)體精準(zhǔn)修復(fù)在術(shù)中無(wú)縫對(duì)接，才能達(dá)到公認(rèn)的修復(fù)重建要求：功能與外形兼顧[5]。本研究報(bào)道了在3D打印截骨導(dǎo)板輔助下完成上頜骨部分、次全切除術(shù)及贗復(fù)體即刻修復(fù)術(shù)，并評(píng)價(jià)其精準(zhǔn)度。

1 資料與方法

1.1 病例來(lái)源

選取2017年1月至2018年4月就診于南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院的8例上頜骨腫瘤致Brown Ⅱ類缺損患者(男4例，女4例)，年齡18～64歲。缺損范圍為低位上頜骨缺損，牙槽骨和竇壁缺損，眶底和眶周保留(水平向缺損未過(guò)中線者為Ⅱa ，過(guò)中線者為Ⅱb)。腫瘤侵犯未過(guò)中線者采用上頜骨部分切除術(shù)，過(guò)中線者采用上頜骨次全切除術(shù)。缺損類型為Brown Ⅱa 4例，Brown Ⅱb 4例。病理類型為鱗狀細(xì)胞癌4例，腺樣囊性癌1例，成釉細(xì)胞瘤2例，牙源性纖維瘤1例。術(shù)后3例患者接受放化療，5例未行放化療。本研究通過(guò)南京市口腔醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者簽署知情同意書(shū)(2017NL-038)。

1.2 術(shù)前設(shè)計(jì)

術(shù)前采用口內(nèi)掃描儀iTero(3Shape，丹麥)獲取患者口內(nèi)軟組織及牙列數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)與錐形束CT(NewTom，意大利，層厚：0.25 mm，掃描視野：FULL，掃描時(shí)間：3.6 s)的DICOM文件導(dǎo)入AccuNavi-A2.0(優(yōu)醫(yī)基醫(yī)療器械有限公司，中國(guó))進(jìn)行軟硬組織三維重建并擬合配準(zhǔn)[6]。根據(jù)患者臨床體征和影像學(xué)表現(xiàn)確定截骨范圍行虛擬手術(shù)，對(duì)于惡性腫瘤安全緣設(shè)計(jì)為1.5～2.0 cm，良性腫瘤活檢提示具有局部侵蝕性，安全緣設(shè)計(jì)為1.0～1.5 cm。在軟件中依據(jù)截骨線位置設(shè)計(jì)牙固位式截骨導(dǎo)板。通過(guò)鏡像技術(shù)實(shí)現(xiàn)患側(cè)軟硬組織重建，輸出截骨導(dǎo)板和重建上頜骨數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D打印設(shè)備(UnionTech Lite 600，中國(guó))中，采用樹(shù)脂材料(GenL, Digital Manufacturing)打印制造截骨導(dǎo)板、頜骨缺損模型和贗復(fù)體模型(圖1)。技師在頜骨缺損模型上設(shè)計(jì)制作聚丙烯材料贗復(fù)體。術(shù)前將截骨導(dǎo)板和贗復(fù)體經(jīng)等離子消毒后手術(shù)待用。

A：上頜口內(nèi)掃描數(shù)據(jù)；B：虛擬手術(shù)設(shè)計(jì)截骨范圍；C：根據(jù)截骨范圍設(shè)計(jì)牙固位式截骨導(dǎo)板(預(yù)留1 mm鋸片槽，頰側(cè)添加輔助固位釘孔)；D：截骨導(dǎo)板腭側(cè)觀；E：缺損區(qū)域重建模型；F：重建模型腭側(cè)觀

1.3 術(shù)中應(yīng)用

采用氣管插管全身麻醉，手術(shù)采用口內(nèi)切口，翻開(kāi)頰側(cè)黏骨膜瓣，充分暴露腫瘤，戴入截骨導(dǎo)板檢查腫瘤侵犯組織范圍并進(jìn)行截骨，完成病灶擴(kuò)大切除術(shù)加上頜骨部分/次全切除術(shù)。創(chuàng)緣周界取安全緣送快速病理，檢查手術(shù)徹底性。上頜竇腔填塞碘仿紗條后將贗復(fù)體戴入就位，將軟組織瓣復(fù)位后逐層縫合，包扎止血，完成贗復(fù)體即刻修復(fù)術(shù)(圖2)。

A：術(shù)前病灶范圍；B：3D打印頜骨模型；C：3D打印截骨導(dǎo)板；D：贗復(fù)體；E：術(shù)中截骨導(dǎo)板就位；F：截骨后創(chuàng)面；G：腫瘤完整切除；H：即刻戴入贗復(fù)體

1.4 精準(zhǔn)度評(píng)價(jià)

術(shù)后2周復(fù)查錐形束CT，將術(shù)前虛擬手術(shù)和術(shù)后頜骨CBCT重建數(shù)據(jù)導(dǎo)入Geomagic Studio(Geomagic，美國(guó))，以健側(cè)上頜骨為參考通過(guò)全局配準(zhǔn)方式進(jìn)行圖像融合，該軟件將虛擬截骨區(qū)域和實(shí)際截骨區(qū)域細(xì)分為數(shù)萬(wàn)個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)，測(cè)量對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的空間距離，形成誤差等級(jí)彩色分布圖，在此基礎(chǔ)上行偏差分析。采用布爾運(yùn)算分別對(duì)缺損區(qū)域上、前、后、內(nèi)側(cè)緣進(jìn)行封閉處理，生成平均偏差和最大偏差(圖3)。

A：術(shù)前虛擬計(jì)劃與術(shù)后CBCT圖像融合后行偏差分析；B：截骨上緣；C：截骨內(nèi)側(cè)緣；D：8例患者整體偏差分布圖

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 臨床結(jié)果

8例患者術(shù)中截骨導(dǎo)板戴入順利，切緣快速病理均為陰性，術(shù)后2周拆除縫線，傷口均無(wú)感染、愈合良好，張口度均超過(guò)3.5 cm。術(shù)后隨訪28～43個(gè)月，腫瘤均未復(fù)發(fā)。

2.2 手術(shù)精準(zhǔn)度評(píng)價(jià)

術(shù)后截骨區(qū)域整體、上緣、前緣、后緣、內(nèi)側(cè)緣相較術(shù)前規(guī)劃最大偏差和平均偏差見(jiàn)表1，整體及局部區(qū)域差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(配對(duì)t檢驗(yàn)P>0.05)。

表1 手術(shù)精準(zhǔn)度評(píng)價(jià)

3 討 論

Brown教授2000年發(fā)表了上頜骨缺損的分類方法[7]，該分類根據(jù)垂直向缺損分類，Ⅰ類：未有上頜竇瘺(或口鼻瘺)，一般僅有上頜骨牙槽突缺損；Ⅱ類：低位上頜骨缺損，牙槽骨和竇壁缺損，眶底和眶周保留；Ⅲ類：高位上頜骨缺損，包括眶底、眶周或顱底缺損；Ⅳ類：全上頜骨缺損，根治性上頜骨缺損后，眶內(nèi)容物摘除。根據(jù)水平向缺損有無(wú)過(guò)中線或完全缺損分為abc亞類。Brown Ⅱ類缺損在上頜骨缺損中最為常見(jiàn)，其修復(fù)方式主要有軟組織皮瓣、游離骨瓣和贗復(fù)體修復(fù)，Brown等[8]研究表明使用贗復(fù)體修復(fù)Brown Ⅱ類缺陷相較軟組織皮瓣修復(fù)和游離骨瓣修復(fù)取得了良好的臨床效果。

數(shù)字化外科的優(yōu)越性不僅表現(xiàn)在提高手術(shù)精度，而且在病情診斷和腫瘤切除范圍方面具有指導(dǎo)意義。由于面中部復(fù)雜的三維曲面結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)診斷基于二維影像，對(duì)腫瘤邊界的識(shí)別非常困難。傳統(tǒng)手術(shù)依賴術(shù)中肉眼觀察以及術(shù)者經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇截骨平面并完成腫瘤切除。然而惡性腫瘤邊界往往模糊不清，容易造成診斷和治療的失敗。虛擬手術(shù)營(yíng)造了一個(gè)可以進(jìn)行手術(shù)演練并預(yù)測(cè)手術(shù)結(jié)果的虛擬環(huán)境，以此提高手術(shù)的合理性、精準(zhǔn)性和可控性[9]。虛擬手術(shù)對(duì)腫瘤切除術(shù)和重建術(shù)提供了一個(gè)可量化的設(shè)計(jì)，可以有效減少傳統(tǒng)手術(shù)中術(shù)者依靠主觀臨床經(jīng)驗(yàn)制定計(jì)劃實(shí)施手術(shù)的不足，確保了手術(shù)按照計(jì)劃精準(zhǔn)執(zhí)行，以此提高手術(shù)質(zhì)量。Zhang等[10]使用iPlan CMF軟件重建腫瘤三維圖像和周?chē)o助結(jié)構(gòu)以確定腫瘤的侵犯范圍，設(shè)計(jì)截骨平面，術(shù)中通過(guò)手術(shù)導(dǎo)航完成截骨，與傳統(tǒng)手術(shù)組相比顯著降低腫瘤復(fù)發(fā)率。根據(jù)虛擬手術(shù)的方案使用快速原型技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行3D打印，在三維模型上直觀驗(yàn)證手術(shù)過(guò)程以及重建效果。虛擬手術(shù)、3D打印、快速原型等數(shù)字化外科技術(shù)的出現(xiàn)使輔助診斷的精準(zhǔn)性得到了質(zhì)的提升[11-13]。

保證腫瘤徹底、精準(zhǔn)切除及贗復(fù)體與頜骨缺損形態(tài)高度一致是實(shí)現(xiàn)上頜骨贗復(fù)體即刻修復(fù)的兩大關(guān)鍵問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，需要將術(shù)前設(shè)計(jì)、術(shù)中控制以及術(shù)后預(yù)測(cè)三個(gè)環(huán)節(jié)按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)緊密連接[14]。虛擬手術(shù)方案規(guī)劃完成后，需要建立一個(gè)“虛擬與現(xiàn)實(shí)”連接的橋梁，將虛擬仿真轉(zhuǎn)移到實(shí)際手術(shù)之中。Noh等[15]研究表明實(shí)時(shí)導(dǎo)航動(dòng)態(tài)追蹤系統(tǒng)或手術(shù)導(dǎo)板靜態(tài)轉(zhuǎn)移技術(shù)均可以實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)的轉(zhuǎn)化。然而，手術(shù)導(dǎo)航需要一個(gè)復(fù)雜的實(shí)時(shí)追蹤系統(tǒng)，相比手術(shù)導(dǎo)板需要更長(zhǎng)的手術(shù)時(shí)間和更高的手術(shù)成本。另外，虛擬手術(shù)是基于骨組織的CT數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，而在實(shí)際手術(shù)中軟組織的存在可能導(dǎo)致手術(shù)導(dǎo)航引導(dǎo)下切除范圍的誤差[16]。已有文獻(xiàn)表明截骨導(dǎo)板可以較為精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)下頜骨截骨術(shù)，并在重建板的引導(dǎo)下取得良好的骨性重建效果[17]。而上頜骨復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)對(duì)截骨導(dǎo)板的設(shè)計(jì)及使用產(chǎn)生了一定困難。

為了使術(shù)前規(guī)劃在實(shí)際手術(shù)中精準(zhǔn)再現(xiàn)，必須最大程度降低截骨導(dǎo)板在制作及應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的誤差。CBCT可以獲取精細(xì)的骨組織重建數(shù)據(jù)，而對(duì)軟組織識(shí)別度較低?？趦?nèi)掃描儀通過(guò)共焦顯微測(cè)量，連續(xù)彩色成像原理捕獲口內(nèi)牙列以及軟組織數(shù)據(jù)，創(chuàng)建的三維數(shù)字化印模精度高達(dá)20 μm，結(jié)合CAD/CAM在臨床上應(yīng)用于修復(fù)、種植、正畸等[18]。為了避免實(shí)際手術(shù)中軟組織的干擾可能導(dǎo)致切除范圍的誤差，我們將口掃獲取的牙列及軟組織數(shù)據(jù)與CBCT骨組織數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)擬合，以軟組織為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)制作牙固位式截骨導(dǎo)板，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)板與牙列的準(zhǔn)確匹配，提高導(dǎo)板的固位性及穩(wěn)定性，降低因?qū)О逡莆灰鸬氖中g(shù)偏差；導(dǎo)板在截骨線的設(shè)計(jì)上預(yù)留了1 mm的間隙，便于手術(shù)骨鋸鋸片順利通過(guò)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)切割；對(duì)于術(shù)區(qū)牙列缺失患者，我們將導(dǎo)板的覆蓋范圍延長(zhǎng)至健康牙列區(qū)，增加固位面積，并在導(dǎo)板頰腭側(cè)分別預(yù)留2個(gè)釘孔，術(shù)中利用牽引釘將導(dǎo)板固定在設(shè)計(jì)區(qū)域。在以往的研究中，截骨導(dǎo)板引導(dǎo)下進(jìn)行上頜骨腫瘤切除術(shù)鮮有報(bào)道；截骨平面的偏差分析關(guān)注總體的最大及平均偏差，未將區(qū)域細(xì)化進(jìn)行評(píng)估。屈振宇等[19]將骨支持式3D打印導(dǎo)板應(yīng)用于上頜骨LeFort Ⅰ型截骨術(shù)，誤差均值最大為1.35 mm。Melville等[20]使用3D打印手術(shù)導(dǎo)板實(shí)現(xiàn)上頜骨腫瘤切除術(shù)后游離腓骨皮瓣重建，虛擬腓骨與實(shí)際腓骨位置偏差控制在2.2 mm以內(nèi)。本研究中8例患者術(shù)中切緣均為陰性，隨訪期間腫瘤均未復(fù)發(fā)，在保證腫瘤徹底切除的情況下平均偏差控制在1.5 mm以內(nèi)，取得較為理想的臨床效果。區(qū)域偏差分析結(jié)果顯示上緣、內(nèi)側(cè)緣偏差較小，前緣、后緣偏差較大，可能原因如下：若前緣截骨線設(shè)計(jì)過(guò)于接近牙根，截骨時(shí)牙根暴露導(dǎo)致周?chē)潜谌睋p加大偏差；后緣保留上頜結(jié)節(jié)時(shí)，若剩余上頜結(jié)節(jié)骨量不足，骨鑿劈開(kāi)易造成局部骨折；而上緣、內(nèi)側(cè)緣截骨平面相對(duì)穩(wěn)定，截骨導(dǎo)板引導(dǎo)下可以取得更為理想的結(jié)果。因此要求術(shù)前設(shè)計(jì)在保證腫瘤切除安全距離的情況下，截骨平面的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避開(kāi)重要的解剖結(jié)構(gòu)，以此降低術(shù)者操作時(shí)產(chǎn)生的誤差。

Ladha等[21]指出口周肌肉，尤其口輪匝肌和頰肌維持著一個(gè)復(fù)雜的形態(tài)功能系統(tǒng)。Brown Ⅱ類缺陷不涉及口腔周?chē)∪?，因此在贗復(fù)體的穩(wěn)定支撐下可以誘導(dǎo)術(shù)創(chuàng)區(qū)軟硬組織健康愈合。然而病例數(shù)較少，適應(yīng)證局限是本研究的不足。贗復(fù)體的不同固位方式對(duì)修復(fù)臨床療效存在影響[22]，今后的研究我們會(huì)采用如附著體、種植體等輔助方式增加贗復(fù)體的固位，并針對(duì)大型上頜骨缺損，如Brown Ⅲ類缺損，探討對(duì)比贗復(fù)體即刻修復(fù)的臨床效果。