孫亞威， 張興偉， 吳朱昊， 陳 欣， 蒲玉梅， 孫國文

（南京大學醫(yī)學院附屬口腔醫(yī)院，南京市口腔醫(yī)院口腔頜面外科，江蘇 南京 210008）

顴上頜復合體（ZMC）位于面中部外側(cè)，涉及口腔咀嚼和眼眶視覺等多種功能，同時也是外形對稱性要求極高的部位。嚴重的ZMC骨折常伴有眶壁骨折，可導致面型塌陷、眼球內(nèi)陷、視力改變和眼球運動受限等[1]。手術(shù)治療是治療ZMC骨折的常規(guī)方式，手術(shù)治療的關(guān)鍵及難點在于重建因外力導致的缺損或凹陷的眼眶壁，恢復眶容積，減輕眼球內(nèi)陷，改善眼球運動受限，改善顏面部外形[2]。眼眶的解剖結(jié)構(gòu)復雜，傳統(tǒng)的影像顯影方式如CT、MRI等難以全面顯示眼眶周圍血管、神經(jīng)等軟組織，并且這些解剖結(jié)構(gòu)容易在手術(shù)中因分離、牽拉、擠壓等操作造成不可逆性損傷，同時眼眶腔容積小、手術(shù)視野局限、手術(shù)可操作空間有限、部分骨折區(qū)域在術(shù)中難以在直視下顯露，這些都使眶壁骨折修復手術(shù)變得困難，特別是眶底壁及眶內(nèi)側(cè)壁的骨折，該部位骨折碎片通常細小菲薄而無法復位固定，因此需采用各種自體或人工材料進行眶底重建。自體材料塑形困難并且需要開辟第二手術(shù)野，而鈦網(wǎng)因其良好的生物相容性及可塑性成為目前眶底缺損修復重建最常用和有效的修復材料[3-4]。目前報道的一種較好的手術(shù)方式是以健側(cè)眼眶CT的鏡像作為參考進行患側(cè)眼眶的三維重建，并將重建后的模型進行3D打印，在此基礎(chǔ)上制作預成型鈦網(wǎng)[5]。應(yīng)用該技術(shù)預成型出的鈦網(wǎng)形狀與健側(cè)形狀是對稱的，但由于眶底骨折碎片菲薄細小并且缺少解剖標志，鈦網(wǎng)的精確就位則成為另一挑戰(zhàn)。計算機輔助手術(shù)導航通過術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導航及術(shù)后的圖像融合可以大幅度提高手術(shù)的準確度及安全性，具有精準、微創(chuàng)、三維可視化等優(yōu)點，在口腔頜面部手術(shù)中運用越來越廣泛[6-7]，但其在眶壁骨折中的報道較少。本研究通過回顧性研究探討計算機輔助手術(shù)導航結(jié)合個性化鈦網(wǎng)在ZMC伴眶壁骨折重建手術(shù)中的應(yīng)用價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選擇2018—2020年本院收治的6例ZMC伴眶壁骨折的患者作為研究對象。其中，男性5例、女性1例，年齡38～69歲；致傷原因：交通意外3例、高空墜落2例、鈍物擊傷1例；6例均為ZMC骨折且伴有眶底壁骨折。納入標準：①CT檢查顯示單側(cè)ZMC伴眶壁骨折，對側(cè)ZMC及眶壁形態(tài)正常；②眼球完整、無破裂；③存在復視、眼球運動受限、眼球內(nèi)陷等癥狀；④導航指導下完成眶壁重建。排除標準：①單側(cè)ZMC骨折但不伴復視、眼球運動受限及眼球內(nèi)陷等癥狀；②雙側(cè)ZMC均骨折；③妊娠及哺乳期婦女；④既往或目前患者患有眼部疾病或全身性疾病，影響觀察者評估術(shù)后相關(guān)指標。

1.2 術(shù)前設(shè)計與準備

所有患者入院后完善各項常規(guī)術(shù)前檢查，拍攝頜面部螺旋CT（層厚0.625 mm）并行影像三維重建（圖1A、B）。然后將CT掃描原始數(shù)據(jù)以DICOM格式保存，參照正常側(cè)眼眶對缺損的眶底進行鏡像重建，因骨折側(cè)眶底骨碎片菲薄細小，通常無法完全恢復原有眶底形態(tài)，所以我們在對骨折側(cè)眶底進行三維重建時，只將眶底部修飾平整，原有篩孔樣解剖結(jié)構(gòu)不進行重建，這樣更有利于鈦網(wǎng)預成型為原有的解剖形態(tài)。隨后將DICOM格式的文件轉(zhuǎn)換為STL格式，以1∶1的比例打印鏡像模型，將厚度為0.3 mm的眶底鈦網(wǎng)（史賽克公司，美國）在重建模型上進行塑形，這樣預成型的鈦網(wǎng)會更加符合原有的解剖形態(tài)（圖1C）。將三維重建后的CT數(shù)據(jù)導入Accunavi-A數(shù)字化導航系統(tǒng)（上海優(yōu)益基醫(yī)療器械有限公司，中國）中，并在此基礎(chǔ)上進行手術(shù)設(shè)計、規(guī)劃及模擬手術(shù)。確定手術(shù)范圍及預期的術(shù)后效果。

1.3 導航指導下進行眶壁重建手術(shù)

1.3.1 導航注冊、配準 將原始CT數(shù)據(jù)和虛擬重建模型都轉(zhuǎn)移到導航工作站中，待患者全身麻醉完成后，將導航參考架固定于額部（圖2A），以頜面部骨性標志點或牙尖的位置來完成注冊、配準，使現(xiàn)實中顱頜面骨與CT圖像的三維坐標系吻合，患者術(shù)區(qū)和三維虛擬圖像匹配完成后,我們就可以通過移動導航探針來定位手術(shù)區(qū)域中的各個位置了。

1.3.2 術(shù)中導航 采用眼緣下切口入路、原外傷創(chuàng)口入路或冠狀切口暴露骨折眶壁，在探針指示的安全界限內(nèi)剝離眶壁，充分暴露缺損范圍，將預成型鈦網(wǎng)植入缺損區(qū)，在導航系統(tǒng)中顯示患側(cè)眼眶重建數(shù)據(jù)（圖2B、C），以探針尖端分別指示重建后的內(nèi)壁和下壁，在冠狀位、軸位和矢狀位CT上檢驗探針所在位置和術(shù)前設(shè)計的眶壁重建形態(tài)是否重疊，并確認鈦網(wǎng)邊界覆蓋全部缺損區(qū)域，且視神經(jīng)未受損傷（圖2D—G）。位置滿意后，以鈦釘固定鈦網(wǎng)于眶緣，完成被動牽拉試驗，其他部位骨折均在導航輔助下行堅固內(nèi)固定術(shù)，充分止血后關(guān)閉創(chuàng)口并取下參考架。

圖2 計算機導航輔助下進行手術(shù)Figure 2 Operation was conducted by computer-assisted navigation

1.4 療效和精確性評價

術(shù)后1周內(nèi)拍攝CT，對比術(shù)前、術(shù)后的測量結(jié)果，術(shù)后隨訪3～12個月，由以下幾個結(jié)果評價治療效果和重建精確性。

1.4.1 術(shù)前、術(shù)后健側(cè)與患側(cè)眼球的容積差 將CT原始數(shù)據(jù)導入醫(yī)學影像控制系統(tǒng)Mimics 19.0（Materialise公司，比利時）。在眼眶的水平位層面上，選擇圖像所需的色階閾值，將所需的閾值改為眼眶內(nèi)軟組織的閾值。然后在每一個層面用Editmask工具（內(nèi)置于Mimics 19.0系統(tǒng)）進行刪減，將眼眶的軟組織標記出來，每一層刪減的范圍根據(jù)解剖標志，眼眶容積的前界為眶外緣與上頜骨額突最外緣點之間的連線，后界為視神經(jīng)孔前端，兩側(cè)為眶內(nèi)外壁（圖1D—G）。將眼眶每一個層面的軟組織標記出來后，進行眼眶三維重建，軟件將自動顯示眶腔容積。通過這種方式測算出患側(cè)、健側(cè)術(shù)前與術(shù)后的眼眶容積。正常人左右兩側(cè)眼眶容積基本相等，患側(cè)與健側(cè)眼眶容積之差即眼眶容積差[8]。

圖1 術(shù)前手術(shù)方案設(shè)計及眶容積測量Figure 1 Preoperative design of surgical procedures and measurements of orbital volume

1.4.2 術(shù)后復視情況 依據(jù)復視程度和對視功能的影響，將復視分為3級[9]。0級：無復視；1級：周邊視野復視（＞15°）；2級：正前方及閱讀位（＜15°）無復視，其余方向復視；3級：正前方及閱讀位（＜15°）復視。術(shù)后3個月行復視檢查，療效評價：術(shù)前存在復視，術(shù)后復視消失為治愈；復視較術(shù)前范圍縮小為好轉(zhuǎn)；術(shù)后較術(shù)前無變化為無效。

1.4.3 瞳孔位置變化、眼球運動功能障礙及并發(fā)癥發(fā)生情況 術(shù)前、術(shù)后拍攝患者顏面部照片及視頻，觀察并記錄瞳孔位置及眼球運動情況，將術(shù)前、術(shù)后情況進行對比。隨訪時統(tǒng)計患者是否發(fā)生鈦網(wǎng)松動、感染、視神經(jīng)損傷、排斥反應(yīng)等并發(fā)癥。

2 結(jié)果

患者術(shù)前健側(cè)與患側(cè)的眶容積差為（5.25±2.34）mL，術(shù)后為（1.98±1.21）mL，兩者差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；術(shù)后復視情況：5例治愈（2例術(shù)前2級轉(zhuǎn)為術(shù)后0級，3例術(shù)前1級轉(zhuǎn)為術(shù)后0級），1例好轉(zhuǎn)（術(shù)前3級轉(zhuǎn)為術(shù)后1級）；所有患者術(shù)前均有不同程度瞳孔位置變化及眼球運動功能障礙，術(shù)后所有患者瞳孔位置變化及眼球運動受限均得到明顯改善；所有患者均未發(fā)生鈦網(wǎng)松動、感染、視神經(jīng)損傷、排斥反應(yīng)等嚴重并發(fā)癥。典型病例見圖3、4。

圖3 患者1術(shù)后CT及手術(shù)前后正面照Figure 3 Postoperative CT images and comparison of full-face photographs before and after reconstruction surgery in case 1

3 討論

ZMC伴眶壁骨折常常導致一些嚴重的并發(fā)癥，如復視、眼球運動障礙等，從而造成容貌及功能障礙，是頜面創(chuàng)傷領(lǐng)域的熱點問題之一[10]。但由于眼眶解剖結(jié)構(gòu)復雜、術(shù)區(qū)視野局限、傷后局部軟組織腫脹、缺乏骨折復位或重建的標準等原因，使得眼眶結(jié)構(gòu)的重建手術(shù)效果不如預期，眼眶骨折，尤其是眶底壁及眶內(nèi)壁骨折的修復重建對外科醫(yī)生來說仍是一項挑戰(zhàn)。眼眶骨折得到良好的治療效果取決于精確的眶壁重建和利用適當?shù)牟牧线M行眶內(nèi)組織擴容。

圖4 患者2手術(shù)前后對比Figure 4 Preoperative and postoperative comparison in case 2

在移植材料方面，鈦網(wǎng)是目前應(yīng)用最多的材料之一，它具有良好的生物相容性和可塑性，可以滿足大面積眶壁缺損重建，缺點是其厚度有限，無法充分補償眶內(nèi)軟組織萎縮[11-12]。羥基磷灰石或曼特波（Medpor）材料可以增加眶內(nèi)組織容積的厚度，但塑形性較差，適用于修復小型缺損[13-14]。因本組納入病例均為多眶壁骨折，故選擇鈦網(wǎng)進行修復。常規(guī)的鈦網(wǎng)植入方式為術(shù)者憑借自身經(jīng)驗在術(shù)中將鈦網(wǎng)成型，但由于眼眶容積小、手術(shù)視野比較局限，術(shù)中可能無法觀察到骨折區(qū)域的全界，所以術(shù)者很難將骨折形狀精確地想象出來，狹小的手術(shù)空間也使得在眶內(nèi)放入和對齊植入物的過程費時、費力。由于對骨折形態(tài)無法精確把握，導致植入物放置過程經(jīng)常重復，且植入物需反復修剪和彎制，會增加手術(shù)風險并加重術(shù)后水腫程度，術(shù)者經(jīng)驗對患者術(shù)后療效影響較大，同時眼眶壁復雜的解剖結(jié)構(gòu)和形態(tài)也使得術(shù)中對鈦網(wǎng)的精確塑型和修剪變得非常困難。本研究以健側(cè)眼眶CT的鏡像作為參考，對患側(cè)眼眶的三維結(jié)構(gòu)進行重建，并將重建后的模型進行3D打印，術(shù)前在3D打印出的頭顱模型上制作預成型鈦網(wǎng)，因骨折側(cè)眶底骨折碎片菲薄細小，通常無法完全恢復原有眶底形態(tài)，所以我們在對骨折側(cè)眶底進行三維重建時，只將眶底部修飾平整，原有篩孔樣解剖結(jié)構(gòu)不進行重建，這樣更有利于將鈦網(wǎng)預成型為原有解剖形態(tài)。但是，如何將預成型的鈦網(wǎng)按術(shù)前設(shè)計精確就位，仍是臨床難題。在眼眶骨折手術(shù)中，眶底和眶內(nèi)壁的重建尤為重要，由于操作空間狹小，周圍骨壁菲薄細小，易損傷視神經(jīng)，常規(guī)方式固定鈦網(wǎng)時通常會存在偏差[15]。而計算機輔助手術(shù)導航可以很好地解決這一問題。計算機輔助手術(shù)導航最初是為神經(jīng)外科手術(shù)而研發(fā)的，它可以同時使手術(shù)部位和手術(shù)器械可視化，并將它們與患者的圖像相關(guān)聯(lián)[16]。從理論上講，計算機輔助手術(shù)導航是有效引導骨折復位及精確安放鈦網(wǎng)的工具；在實際手術(shù)中，術(shù)者可以按術(shù)前設(shè)計將骨折塊安放至術(shù)前規(guī)劃的部位，對手術(shù)者手術(shù)經(jīng)驗的要求不會像傳統(tǒng)手術(shù)那么高[17]。不僅如此，將計算機輔助手術(shù)導航技術(shù)應(yīng)用于眶壁骨折的手術(shù)治療還可以整體把握骨折復位的程度，減少手術(shù)的盲目性，并實時、動態(tài)反復驗證解剖標志點的復位效果，為精確解剖復位眶壁解剖結(jié)構(gòu)提供了技術(shù)保障。在臨床使用中，術(shù)中一方面在分離骨塊后，術(shù)者根據(jù)術(shù)前設(shè)計憑借經(jīng)驗復位骨折，利用導航進行復位效果的驗證以作調(diào)整，可以達到較精確的復位效果[18]；另一方面在導航系統(tǒng)的指引下進行骨折復位、鉆孔、固定，能獲得與術(shù)前設(shè)計基本相同的復位效果[19]。

術(shù)中利用導航系統(tǒng)實時確定眼眶三維空間的位置，在引導下更精確地置入植入物，提高了手術(shù)的安全性。但是，由于在手術(shù)規(guī)劃中需要應(yīng)用到鏡像技術(shù)恢復患側(cè)的眼眶解剖結(jié)構(gòu)，因此對于雙側(cè)均累及的眶壁骨折，計算機輔助手術(shù)導航的應(yīng)用則受到了一定的限制。此外，術(shù)前CT、術(shù)前規(guī)劃或患者注冊環(huán)節(jié)若出現(xiàn)問題，則有可能影響計算機輔助導航下手術(shù)的精確度，甚至在手術(shù)中造成誤差或差錯。因此，在計算機輔助導航下的眶壁骨折修復手術(shù)中，應(yīng)強調(diào)反復多次驗證系統(tǒng)對標志性解剖位置定位的準確性。

綜上所述，本研究表明，計算機導航結(jié)合個性化鈦網(wǎng)進行ZMC伴眶壁骨折修復重建是一種較為精確、可行的方法，可以精確恢復眶壁解剖外形及眶容積，明顯改善患者復視及眼球運動障礙，使眶部功能和感覺得到較好的維護，同時患者的面部外形也得到了一定的恢復。