發(fā)布時間：2020-06-22 13:53

【摘要】：研究背景及目的:下頜骨位于顏面部的下1/3部分,由于其特殊的位置和可以活動的解剖特點,在發(fā)生外力沖擊時往往會發(fā)生多處聯(lián)合性骨折。下頜骨骨折及骨質(zhì)缺損是頜面外科的常見疾病,經(jīng)常發(fā)生于創(chuàng)傷、腫瘤或者先天性頜骨畸形的患者。在創(chuàng)傷患者中,由于受到外力的性質(zhì)、方向和力度不同,下頜骨發(fā)生骨折的類型也不同。鑒于下頜骨的解剖特點,受到外力打擊時,應力集中部位更易發(fā)生骨折,易骨折區(qū)域包括下頜骨正中聯(lián)合、雙側(cè)頦孔附近、下頜角以及雙側(cè)髁突頸部;而在更大外力導致的下頜骨粉碎性骨折中,下頜骨體部是常見的骨質(zhì)缺損位置。下頜骨發(fā)生骨折或骨缺損之后會導致吞咽、發(fā)音、咀嚼等生理功能的喪失;此外,還會給顏面部外形帶來缺陷,從而給患者的社會生活帶來不利影響,甚至會造成患者的心理疾患。目前,臨床上對于下頜骨骨折和骨質(zhì)缺損的病人多采用鈦合金接骨板來進行骨折固定、骨缺損區(qū)的位置維持以及在重建修復手術中固定植骨塊,從而恢復下頜骨的連續(xù)性,使之功能得到保存。隨著近年來增材制造技術的發(fā)展,3D打印技術逐漸運用到醫(yī)學領域來,大大推動了頜面外科手術的精確性,實現(xiàn)了患者的個性化治療,提升了手術效果。特別是在醫(yī)用材料領域,3D打印技術和各種新材料結(jié)合,衍生出多種新型個性化假體和植入物治療方案,已經(jīng)在神經(jīng)外科、骨科和顱頜面外科的治療中顯示出明顯的優(yōu)勢,也是計算機精準外科未來發(fā)展的主要方向之一。其中鈦合金金屬3D打印技術被認為是最易于進入臨床應用的增材制造技術,可以滿足顱頜面手術對植入物外形的復雜三維形態(tài)的要求。目前國際上德國、法國、荷蘭、比利時等國初步開始了此方面的應用,在頜骨修復重建和正頜外科中已經(jīng)應用于臨床。但在我國,這方面的應用還不普及,主要原因既有國家政策層面的因素,也有我國鈦合金增材制造標準不一,缺乏臨床前期研究的問題。因此,本實驗使用3D打印鈦合金下頜骨接骨板聯(lián)合游離自體骨移植來固位修復下頜骨骨質(zhì)缺損,旨在快速、準確、個性化地修復下頜骨骨質(zhì)缺損,并研究此方法在動物實驗中的效果和安全性。實驗首先建立Beagle犬下頜骨三維數(shù)字化模型;再運用金屬3D打印技術制作個性化鈦合金接骨板;然后制備雙側(cè)下頜骨骨質(zhì)缺損區(qū)域,并使用打印的個性化鈦合金接骨板來固定游離植骨塊以修復下頜骨骨缺損區(qū)域,最后觀察該個性化鈦合金接骨板在動物體內(nèi)的有效性和安全性,進而評估臨床效果,為后期的臨床應用奠定基礎。一、3D打印鈦合金下頜骨接骨板的制作和下頜骨骨質(zhì)缺損模型的制備方法:12只成年Beagle犬,雌雄不限,根據(jù)取材時間不同隨機分三組。首先將Beagle犬頭顱影像CT數(shù)據(jù)錄入醫(yī)學影像控制系統(tǒng)軟件MIMICS19.0,利用數(shù)字化外科技術設計與缺損區(qū)和移植骨塊匹配的金屬接骨板三維模型,處理設計后,使用工業(yè)3D打印機Eos m290(德國)和鈦合金粉末Ti-6Al-4V將個性化下頜骨接骨板制作出來;然后,依照數(shù)字化設計來制備動物雙側(cè)下頜骨骨缺損,并同期進行移植修復手術,移植骨塊使用打印的個性化鈦合金接骨板固定。隨后以此部分實驗為基礎來進行后續(xù)的3D打印鈦合金接骨板的性能檢測。結(jié)果:金屬3D打印方法可以制備出不同厚度、不同三維立體形態(tài)的下頜接骨板。3D打印鈦合金接骨板可實現(xiàn)與下頜骨缺損區(qū)植骨塊區(qū)域的緊密貼合,對植骨塊可以起到固定和定位的雙重作用。二、3D打印鈦合金下頜骨接骨板的臨床有效性研究方法:在第一部分的基礎上,觀察下頜骨骨質(zhì)缺損行游離植骨手術的手術效果。在術后1個月、3個月、6個月后處死動物取材,制備標本,行MicroCT掃描、硬組織切片染色、三點彎曲力學試驗來觀察使用3D打印鈦合金金屬接骨板行植骨修復的臨床效果。結(jié)果:所有實驗動物均存活,傷口順利愈合,無感染發(fā)生。術后MicroCT顯示接骨板和骨結(jié)合良好,隨著術后時間的延長,植骨區(qū)骨密度越來越致密;硬組織切片顯示:1個月組可見植骨塊和臨近骨的骨縫之間有纖維組織生成,3個月組可見纖維組織向軟骨轉(zhuǎn)變,6個月組見有骨性骨痂形成,成骨區(qū)形態(tài)較好;三點彎曲力學試驗顯示骨質(zhì)缺損區(qū)域的抗彎、抗壓強度隨著術后時間逐漸增強;骨微結(jié)構參數(shù)測量顯示新生骨哈弗系統(tǒng)不斷改建,各項指標提示,隨著時間的推移,骨移植區(qū)新生骨小梁的數(shù)量增加和厚度增加,向正常下頜骨的骨微結(jié)構參數(shù)測量值趨近。結(jié)論:3D打印的鈦合金下頜骨接骨板是一種生物相容性好、修復性能佳的修復材料,通過鈦合金的3D打印技術不僅可以快速生產(chǎn)出個性化的各式下頜骨接骨板,還可以達到穩(wěn)定的堅固內(nèi)固定效果、誘導骨質(zhì)缺損區(qū)域骨組織重建成骨,成骨質(zhì)量好。三、3D打印鈦合金下頜骨接骨板的動物安全性研究方法:在制備下頜骨骨質(zhì)缺損和移植游離植骨塊修復的同時,進行3D打印鈦合金下頜骨接骨板的動物安全性研究。在實驗動物進行下頜骨骨移植術前7天和術后1個月、3個月、6個月后分別行血常規(guī)和血清生化檢查,并在處死動物后取材,對實驗動物的肝、腎組織做H.E染色組織學觀察。結(jié)果:術后1、3、6個月組的實驗動物的血常規(guī)和血清生化與術前對比均未發(fā)現(xiàn)異常;肝腎組織切片的H.E染色未發(fā)現(xiàn)明顯異常變化。結(jié)論:3D打印鈦合金下頜骨接骨板是一種安全性能好的接骨板,不僅可以達到穩(wěn)定的固位效果,對機體組織未發(fā)現(xiàn)明顯毒性作用。
【學位授予單位】：中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R782;TP391.73
【圖文】：

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圖 2 3D 設計的下頜骨接骨板gure 2 3D design of the mandible bone plate損制備mg/kg肌注誘導麻醉，2.5%戊巴比妥鈉后肢

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 鄭永紅,張益,孫勇剛,隨麗娜;頜骨骨折堅強內(nèi)固定術后取鈦板原因分析[J];口腔頜面外科雜志;2001年01期

本文編號：2725767