3D 打印中间导板在正颌手术上颌骨复位中的优势研究：精准引领手术新方向

在正颌手术中，传统手工模型手术（MMS）制作中间导板存在误差问题。研究人员开展了手工与虚拟模型手术制作导板用于上颌骨复位的对比研究。结果显示 3D 打印中间导板（3DW）比传统手工制作的导板（CW）更精准，有助于正颌手术精准实施。

　　在正颌手术的世界里，上颌骨复位是一场关键的 “战役”。Le Fort I 截骨术作为上颌骨复位的常用 “武器”，多年来，众多外科医生不断打磨术中技巧、优化术前规划，就为了能精准地给上颌骨 “搬家” 。术中，内外测量系统会来 “帮忙”，可手术成功的一大关键还在于术前精心制作的手术导板，它就像一张精准的地图，记录着上颌骨的 “理想位置”。
传统的手工模型手术（Manual Model Surgery，MMS），一直以来都是术前制作导板的 “主力军”。它主要依靠面弓转移技术和将牙模固定在咬合架上这些操作。为了让上颌骨的 “初始位置” 能被精准复制，确保牙模移动可靠，各种专业工具和方法纷纷 “登场”。但现实很残酷，这些方法还是有潜在误差。比如，法兰克福平面（Frankfort Horizontal plane）设置不准，就像给地图标错了基准线，上颌骨在三维轴上的移动就容易 “跑偏”；手工绘制的参考点和线，也会受到人为因素干扰，使得 MMS 对操作人员的技术要求极高。而且，MMS 步骤繁琐又耗时，每一步积累的误差都可能让最终制作的中间导板 “失准” 。
随着科技发展，计算机辅助技术开始在正颌手术领域 “大展身手” 。通过对头骨进行计算机断层扫描（CT），不仅能实现 3D 头影测量，还能开展虚拟手术模拟。于是，3D 虚拟模型手术（Virtual Model Surgery，VMS）和立体光刻中间导板出现了，成为了正颌手术准备工作的新选择。VMS 能精准地给上颌骨 “规划路线”，还能减少实验室工作量，缩短制作时间，甚至能提前 “预览” 术后效果。不过，它也不是十全十美，3D 制作过程同样可能产生技术误差。
以往研究在对比术前计划和术后结果时，总是被术中各种因素 “捣乱”，这些因素会影响手术效果，干扰对上颌骨位置的准确评估。为了突破这个困境，韩国庆熙大学（Kyung Hee University）的研究人员挺身而出，开展了一项别出心裁的研究。他们的目标很明确，就是要对比 3D 打印中间导板（3D Printed Intermediate Wafer，3DW）和传统手工制作中间导板（Conventionally Made Intermediate Wafer，CW）的精度。
研究人员挑选了 15 位计划做正颌手术的患者（9 名男性，6 名女性，平均年龄 22.8 ± 2.3 岁） 。这些患者都要接受 Le Fort I 截骨术和双侧矢状劈开下颌支截骨术。为了让研究更具挑战性和代表性，他们专门选择了上颌骨有至少两种复杂运动（如前后、横向、垂直、滚动、俯仰和偏航运动）的患者数据。手术前一个月，患者们进行了 CT 扫描和取牙模，研究人员利用这些数据，分别通过 MMS 制作 CW，通过 VMS 制作 3DW 。之后，研究人员借助重新安装上下颌牙模进行体外模型实验，模拟上颌骨复位过程，再对最终的上颌骨位置进行数字化扫描，并与 VMS 术前规划的位置进行三维对比。
在研究中，有几个关键技术方法发挥了重要作用。首先是 CT 扫描技术，用于获取患者头骨的详细数据，为后续的 3D 建模和手术模拟提供基础。其次是 3D 激光扫描技术，在 VMS 和最终上颌骨位置测量时大显身手，能精准获取模型的三维数据。还有，利用 3D 成像软件（如 Mimics）进行虚拟手术规划、模型叠加和数据分析，让研究人员能清晰地观察和比较不同导板引导下上颌骨的位置差异。
研究结果让人眼前一亮。在对比上颌骨测量点的坐标时发现，CW 与 VMS 在横向（p=0.005）、前后向（p=0.016）和垂直向（p=0.003）坐标上都存在显著差异；而 3DW 与 VMS 的坐标差异则不显著，这意味着 3DW 在反映上颌骨理想位置上更精准。进一步分析还发现，上颌骨的旋转运动（如滚动、俯仰和偏航）对 CW 的定位误差影响很大。滚动运动显著影响横向位置（p=0.002） ，俯仰运动显著影响垂直位置（p<0.001） ，偏航运动则对横向（p=0.005）和垂直（p=0.019）位置都有显著影响 。不过，虽然这些旋转运动影响明显，但运动幅度与误差之间并没有明显的相关性。
从研究结论和讨论部分可以看出，这项研究意义重大。它通过体外模拟实验，排除了术中因素干扰，明确了 3DW 结合 VMS 在引导上颌骨复位方面比 CW 结合 MMS 更精准。尤其是在上颌骨有复杂旋转运动时，3DW 的优势更加突出。这一成果为正颌手术的术前规划和导板制作提供了有力的理论支持，推动了正颌手术向更加精准化的方向发展。当然，研究也存在一些局限性，比如样本量较小，不同 MMS 操作人员的技术差异对结果的影响还未深入研究，3D 打印导板后处理的精度差异以及不同 3D 打印机和材料的影响也有待进一步探索。但这并不影响它为未来正颌手术领域的研究和实践开辟新的方向，激励更多研究人员在这条精准医疗的道路上不断探索前进。