楊帆 楊光 黃碩 劉寧 郭芳
西安醫(yī)學院口腔醫(yī)學院 陜西 西安 710021
顳下頜關節(jié)是人體最為復雜的關節(jié)之一,具有轉動和滑動運動的左右聯(lián)動關節(jié),參與咀嚼、言語、吞咽和面部表情等[1-2]。腫瘤的切除、骨性顳下頜關節(jié)強直手術以及嚴重損傷(粉碎性骨折)常導致顳下頜關節(jié)發(fā)生形態(tài)缺陷,功能喪失,嚴重影響患者的生活質量,為了恢復患者面下1/3的外形以及正常顳下頜關節(jié)功能,需行顳下頜關節(jié)重建術。
聚醚醚酮是一種全芳香族半結晶性的熱塑性特種工程塑料,其理化性質、力學和熱等性能優(yōu)良,在高溫下依舊可以保持高耐磨性和低摩擦系數(shù),耐化學腐蝕[3],愈加廣泛地應用于骨科植入物及假體。與傳統(tǒng)金屬材料(不銹鋼、鈦合金等)相比較,彈性模量與人類的皮質骨更為接近[4]。本研究根據患者的影像數(shù)據通過設計軟件為髁突假體提供了一種新的設計方法。
利用CBCT拍攝患者頜面部的醫(yī)學影像數(shù)據,將數(shù)據以DICOM格式導入醫(yī)學圖像處理軟件Mimics,生成全頭顱3D虛擬模型,將下頜骨模型從全頭顱模型中進行分離,輸出為STL格式文件。
將下頜骨模型的STL文件導入Geomagic軟件,模擬手術過程進行病損區(qū)截骨,再對缺損區(qū)進行逆向重建和正向設計,具體過程如下:利用下頜骨兩側自然對稱的特點,選取下頜骨病損區(qū)對側的數(shù)據,鏡像對稱映射到病損區(qū),得到髁突頭頸部假體模型相關數(shù)據;在此基礎上進行固位柄的設計,固位柄的厚度為1.5~3mm;固位柄下端修整為圓鈍形;固位柄外側面至少預留3個鈦釘孔,鈦釘孔的位置避開下牙槽神經;鈦釘孔的直徑為2mm。
刪除可見的尖角特征、倒凹和起伏,進行平滑處理。
成功設計了一種個性化聚醚醚酮髁突假體。
個性化髁突假體主要是根據不同患者、不同缺損程度、各個年齡階段以及各患者不同咬合情況下量身定做的假體,與患者自身的下頜骨形態(tài)更加匹配,與頜骨更加貼合,從而提高假體植入后的穩(wěn)定性,并更為有效的恢復患者正常生理狀態(tài)下顳下頜關節(jié)解剖學與運動學特征[5]。聚醚醚酮具有優(yōu)良的理化性質、力學性能以及良好的生物相容性,3D打印技術為個性化髁突假體的制備提供了技術支持。與傳統(tǒng)的金屬植入物相比,個性化聚醚醚酮髁突假體可以更加有效減少“應力屏蔽效應”,且具有良好的放射線透過性以及在磁共振掃描中不產生偽影[6]。本研究根據患者CBCT數(shù)據設計出一種個性化聚醚醚酮髁突假體,但其長期療效如何,需要進一步進行力學摩擦磨損及動物實驗來驗證。
聚醚醚酮材料具有優(yōu)良的生物力學性能、生物相容性,其彈性模量與人體骨更為接近,從而廣泛應用于醫(yī)學相關領域。隨著數(shù)字化技術的快速發(fā)展,定制化假體應用日益增多,其大大提高了假體的配適性和穩(wěn)定性,可以更有效地滿足個性化需求。