柳慧芬，王育新，王 洋，吴国锋，闫 翔，谢思静，杨旭东

上颌骨肿瘤患者行病灶扩大切除术和截骨术后采用赝复体即刻修复缺损具有减少术创瘢痕挛缩、避免供区二次损伤、减少手术时间、一定程度功能恢复等优点[1-2]。目前数字化技术在颅颌面外科中的应用可以提高手术精准度和手术效果[3-4]，要想实现赝复体术中修复，需将上颌骨精准切除与赝复体精准修复在术中无缝对接，才能达到公认的修复重建要求：功能与外形兼顾[5]。本研究报道了在3D打印截骨导板辅助下完成上颌骨部分、次全切除术及赝复体即刻修复术，并评价其精准度。

1 资料与方法

1.1 病例来源

选取2017年1月至2018年4月就诊于南京大学医学院附属口腔医院的8例上颌骨肿瘤致Brown Ⅱ类缺损患者(男4例，女4例)，年龄18～64岁。缺损范围为低位上颌骨缺损，牙槽骨和窦壁缺损，眶底和眶周保留(水平向缺损未过中线者为Ⅱa ，过中线者为Ⅱb)。肿瘤侵犯未过中线者采用上颌骨部分切除术，过中线者采用上颌骨次全切除术。缺损类型为Brown Ⅱa 4例，Brown Ⅱb 4例。病理类型为鳞状细胞癌4例，腺样囊性癌1例，成釉细胞瘤2例，牙源性纤维瘤1例。术后3例患者接受放化疗，5例未行放化疗。本研究通过南京市口腔医院伦理委员会批准，患者签署知情同意书(2017NL-038)。

1.2 术前设计

术前采用口内扫描仪iTero(3Shape，丹麦)获取患者口内软组织及牙列数据，将该数据与锥形束CT(NewTom，意大利，层厚：0.25 mm，扫描视野：FULL，扫描时间：3.6 s)的DICOM文件导入AccuNavi-A2.0(优医基医疗器械有限公司，中国)进行软硬组织三维重建并拟合配准[6]。根据患者临床体征和影像学表现确定截骨范围行虚拟手术，对于恶性肿瘤安全缘设计为1.5～2.0 cm，良性肿瘤活检提示具有局部侵蚀性，安全缘设计为1.0～1.5 cm。在软件中依据截骨线位置设计牙固位式截骨导板。通过镜像技术实现患侧软硬组织重建，输出截骨导板和重建上颌骨数据导入3D打印设备(UnionTech Lite 600，中国)中，采用树脂材料(GenL, Digital Manufacturing)打印制造截骨导板、颌骨缺损模型和赝复体模型(图1)。技师在颌骨缺损模型上设计制作聚丙烯材料赝复体。术前将截骨导板和赝复体经等离子消毒后手术待用。

A：上颌口内扫描数据；B：虚拟手术设计截骨范围；C：根据截骨范围设计牙固位式截骨导板(预留1 mm锯片槽，颊侧添加辅助固位钉孔)；D：截骨导板腭侧观；E：缺损区域重建模型；F：重建模型腭侧观

1.3 术中应用

采用气管插管全身麻醉，手术采用口内切口，翻开颊侧黏骨膜瓣，充分暴露肿瘤，戴入截骨导板检查肿瘤侵犯组织范围并进行截骨，完成病灶扩大切除术加上颌骨部分/次全切除术。创缘周界取安全缘送快速病理，检查手术彻底性。上颌窦腔填塞碘仿纱条后将赝复体戴入就位，将软组织瓣复位后逐层缝合，包扎止血，完成赝复体即刻修复术(图2)。

A：术前病灶范围；B：3D打印颌骨模型；C：3D打印截骨导板；D：赝复体；E：术中截骨导板就位；F：截骨后创面；G：肿瘤完整切除；H：即刻戴入赝复体

1.4 精准度评价

术后2周复查锥形束CT，将术前虚拟手术和术后颌骨CBCT重建数据导入Geomagic Studio(Geomagic，美国)，以健侧上颌骨为参考通过全局配准方式进行图像融合，该软件将虚拟截骨区域和实际截骨区域细分为数万个对应点，测量对应点之间的空间距离，形成误差等级彩色分布图，在此基础上行偏差分析。采用布尔运算分别对缺损区域上、前、后、内侧缘进行封闭处理，生成平均偏差和最大偏差(图3)。

A：术前虚拟计划与术后CBCT图像融合后行偏差分析；B：截骨上缘；C：截骨内侧缘；D：8例患者整体偏差分布图

1.5 统计学分析

2 结 果

2.1 临床结果

8例患者术中截骨导板戴入顺利，切缘快速病理均为阴性，术后2周拆除缝线，伤口均无感染、愈合良好，张口度均超过3.5 cm。术后随访28～43个月，肿瘤均未复发。

2.2 手术精准度评价

术后截骨区域整体、上缘、前缘、后缘、内侧缘相较术前规划最大偏差和平均偏差见表1，整体及局部区域差异均无统计学意义(配对t检验P>0.05)。

表1 手术精准度评价

3 讨 论

Brown教授2000年发表了上颌骨缺损的分类方法[7]，该分类根据垂直向缺损分类，Ⅰ类：未有上颌窦瘘(或口鼻瘘)，一般仅有上颌骨牙槽突缺损；Ⅱ类：低位上颌骨缺损，牙槽骨和窦壁缺损，眶底和眶周保留；Ⅲ类：高位上颌骨缺损，包括眶底、眶周或颅底缺损；Ⅳ类：全上颌骨缺损，根治性上颌骨缺损后，眶内容物摘除。根据水平向缺损有无过中线或完全缺损分为abc亚类。Brown Ⅱ类缺损在上颌骨缺损中最为常见，其修复方式主要有软组织皮瓣、游离骨瓣和赝复体修复，Brown等[8]研究表明使用赝复体修复Brown Ⅱ类缺陷相较软组织皮瓣修复和游离骨瓣修复取得了良好的临床效果。

数字化外科的优越性不仅表现在提高手术精度，而且在病情诊断和肿瘤切除范围方面具有指导意义。由于面中部复杂的三维曲面结构，传统诊断基于二维影像，对肿瘤边界的识别非常困难。传统手术依赖术中肉眼观察以及术者经验来选择截骨平面并完成肿瘤切除。然而恶性肿瘤边界往往模糊不清，容易造成诊断和治疗的失败。虚拟手术营造了一个可以进行手术演练并预测手术结果的虚拟环境，以此提高手术的合理性、精准性和可控性[9]。虚拟手术对肿瘤切除术和重建术提供了一个可量化的设计，可以有效减少传统手术中术者依靠主观临床经验制定计划实施手术的不足，确保了手术按照计划精准执行，以此提高手术质量。Zhang等[10]使用iPlan CMF软件重建肿瘤三维图像和周围辅助结构以确定肿瘤的侵犯范围，设计截骨平面，术中通过手术导航完成截骨，与传统手术组相比显著降低肿瘤复发率。根据虚拟手术的方案使用快速原型技术对设计模型进行3D打印，在三维模型上直观验证手术过程以及重建效果。虚拟手术、3D打印、快速原型等数字化外科技术的出现使辅助诊断的精准性得到了质的提升[11-13]。

保证肿瘤彻底、精准切除及赝复体与颌骨缺损形态高度一致是实现上颌骨赝复体即刻修复的两大关键问题。为了解决上述问题，需要将术前设计、术中控制以及术后预测三个环节按照统一标准紧密连接[14]。虚拟手术方案规划完成后，需要建立一个“虚拟与现实”连接的桥梁，将虚拟仿真转移到实际手术之中。Noh等[15]研究表明实时导航动态追踪系统或手术导板静态转移技术均可以实现虚拟与现实的转化。然而，手术导航需要一个复杂的实时追踪系统，相比手术导板需要更长的手术时间和更高的手术成本。另外，虚拟手术是基于骨组织的CT数据进行重建，而在实际手术中软组织的存在可能导致手术导航引导下切除范围的误差[16]。已有文献表明截骨导板可以较为精准地实现下颌骨截骨术，并在重建板的引导下取得良好的骨性重建效果[17]。而上颌骨复杂的解剖结构对截骨导板的设计及使用产生了一定困难。

为了使术前规划在实际手术中精准再现，必须最大程度降低截骨导板在制作及应用过程中产生的误差。CBCT可以获取精细的骨组织重建数据，而对软组织识别度较低。口内扫描仪通过共焦显微测量，连续彩色成像原理捕获口内牙列以及软组织数据，创建的三维数字化印模精度高达20 μm，结合CAD/CAM在临床上应用于修复、种植、正畸等[18]。为了避免实际手术中软组织的干扰可能导致切除范围的误差，我们将口扫获取的牙列及软组织数据与CBCT骨组织数据进行配准拟合，以软组织为基准设计制作牙固位式截骨导板，实现导板与牙列的准确匹配，提高导板的固位性及稳定性，降低因导板移位引起的手术偏差；导板在截骨线的设计上预留了1 mm的间隙，便于手术骨锯锯片顺利通过实现精准切割；对于术区牙列缺失患者，我们将导板的覆盖范围延长至健康牙列区，增加固位面积，并在导板颊腭侧分别预留2个钉孔，术中利用牵引钉将导板固定在设计区域。在以往的研究中，截骨导板引导下进行上颌骨肿瘤切除术鲜有报道；截骨平面的偏差分析关注总体的最大及平均偏差，未将区域细化进行评估。屈振宇等[19]将骨支持式3D打印导板应用于上颌骨LeFort Ⅰ型截骨术，误差均值最大为1.35 mm。Melville等[20]使用3D打印手术导板实现上颌骨肿瘤切除术后游离腓骨皮瓣重建，虚拟腓骨与实际腓骨位置偏差控制在2.2 mm以内。本研究中8例患者术中切缘均为阴性，随访期间肿瘤均未复发，在保证肿瘤彻底切除的情况下平均偏差控制在1.5 mm以内，取得较为理想的临床效果。区域偏差分析结果显示上缘、内侧缘偏差较小，前缘、后缘偏差较大，可能原因如下：若前缘截骨线设计过于接近牙根，截骨时牙根暴露导致周围骨壁缺损加大偏差；后缘保留上颌结节时，若剩余上颌结节骨量不足，骨凿劈开易造成局部骨折；而上缘、内侧缘截骨平面相对稳定，截骨导板引导下可以取得更为理想的结果。因此要求术前设计在保证肿瘤切除安全距离的情况下，截骨平面的设计应尽量避开重要的解剖结构，以此降低术者操作时产生的误差。

Ladha等[21]指出口周肌肉，尤其口轮匝肌和颊肌维持着一个复杂的形态功能系统。Brown Ⅱ类缺陷不涉及口腔周围肌肉，因此在赝复体的稳定支撑下可以诱导术创区软硬组织健康愈合。然而病例数较少，适应证局限是本研究的不足。赝复体的不同固位方式对修复临床疗效存在影响[22]，今后的研究我们会采用如附着体、种植体等辅助方式增加赝复体的固位，并针对大型上颌骨缺损，如Brown Ⅲ类缺损，探讨对比赝复体即刻修复的临床效果。