综述:用于口内及颌面重建的患者特异性植入物:关于定制与制造方法的范围综述

《Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery》:Patient-specific implants for intraoral and maxillofacial reconstruction: a scoping review on customization and fabrication methods

【字体: 时间:2025年10月08日 来源:Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery 2.8

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  本综述系统梳理了2015-2025年间患者特异性植入物(PSI)在颌面重建领域的最新进展。文章指出,计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)和3D打印技术能够制作解剖结构精确的个性化植入体,显著缩短手术时间并提高植入体存活率。同时,综述展望了生物打印、组织工程等前沿技术为生物整合性颌面修复方案带来的潜在突破,为临床医生和研究人员提供了重要参考。

  
背景
颌面缺损会导致功能和美观的双重损害,给患者带来身心负担。肿瘤切除手术常造成复杂的颌面部组织缺损,传统修复方法如自体骨移植虽具良好生物相容性,但存在供区并发症等风险。而标准化植入体无法完美匹配个体解剖结构,易导致面部不对称。随着数字化技术的发展,计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术使得针对复杂颌面骨骼病例的个性化治疗成为可能,患者特异性植入物(PSI)应运而生,为颌面重建提供了新的解决方案。
材料与方法
本范围综述遵循PRISMA-ScR指南,基于PCC框架(人群:口内缺损患者;概念:CAD/CAM与3D打印制造的PSI;背景:牙科临床环境)制定研究问题。系统检索了2015年1月至2025年1月期间PubMed、SCOPUS等数据库的文献,最终纳入26篇符合标准的研究进行综合分析。
结果
研究特征
纳入研究以病例报告(9篇)和有限元分析(FEA,5篇)为主,多发表于2019年之后。
定制化方面
聚醚醚酮(PEEK)和钛合金是制造PSI的主要材料。Gugliotta等研究发现PEEK PSI在颅颌面重建中能获得良好的美学和功能效果。Atef等则观察到PEEK贴面PSI修复下颌缺损后软硬组织呈现有利变化。有限元分析(FEA)被广泛应用于优化植入体设计,例如Datarkar等对带支柱 abutment 接口的PSI进行分析,证实其能改善应力分布。Yang等设计的带翼短种植体通过有限元分析显示其能影响应力分布和稳定性。
手术整合
数字化设计的PSI具有更高的精度、更好的缺损适应性和稳定性。研究表明,通过选择性激光熔化(SLM)技术制造的钛植入体,其超过500微米的孔隙率可增加骨诱导性,可能促进植入体的长期稳定。精确的手术技术可实现植入体螺钉与骨骼之间100%的骨结合。
并发症与临床结果
尽管PSI能显著改善患者生活质量,但仍存在软组织裂开、术后感染等并发症风险。总体而言,不同材料和技术的PSI均显示出良好的美学和功能效果,患者满意度高。对于萎缩的上颌骨,PSI能提供可观的美学和功能改善,植入体稳定性和修复体成功率均较高。长期随访数据(如6个月至2.5年)支持其稳定的预后,且未见长期并发症报道。
讨论
修复层面
PSI为重建手术提供了高度个性化的解决方案,特别适用于先天性面部畸形、单侧面部缺损等复杂病例的轮廓修复。有研究报道,采用直接金属激光烧结(DMLS)技术制造的患者特异性骨膜下植入体,在修复老年患者萎缩的下颌嵴时显示出令人满意的植入体适配度和一年随访期100%的存活率。对于肿瘤术后缺损的患者,PSI结合固定修复体有助于改善口腔健康相关生活质量(OHRQoL)。
材料层面
钛及钛合金因其良好的生物相容性仍是PSI的首选金属材料。聚醚醚酮(PEEK)作为一种有前景的替代材料,其PSI在多项研究中显示出良好的临床效果,但存在一定的感染风险。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚己内酯(PCL)等材料也在特定应用中展现出潜力,例如Hwang等使用3D生物打印的PCL植入体进行下颌骨重建,术后6年无并发症。
制造层面
PSI的制造从早期的减材制造(如计算机数控CNC)转向更具优势的增材制造(3D打印)。制造技术的选择需综合考虑材料特性、加工时间、后处理精度和表面质量等因素。CAD/CAM和3D打印技术能够高效、精确地复制复杂的解剖形状。
局限性与未来展望
PSI的主要挑战在于成本高昂、制作周期长,以及术中可能因切除范围变化等原因需要进行调整。未来的研究方向包括开发具有更优生物相容性、耐久性和吸收特性的新一代生物材料;探索PSI作为组织再生支架的潜力;利用有限元分析(FEA)等计算机模拟技术进行术前评估和植入体设计优化;以及推动生物打印、组织工程等前沿技术的发展,为实现真正的个性化修复开辟道路。
结论
患者特异性植入物(PSI)不仅能取得理想的临床效果,还能显著提升患者的生活质量。尽管存在成本高、制作时间长和术后并发症风险等限制因素,但随着CAD/CAM技术的不断进步,未来有望以更低的成本制造出精度更高的PSI。生物打印和组织工程等领域的深入研究,可能推动利用自体组织和可生物降解材料开发PSI,进一步推动个性化重建的发展。
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