口腔顎面外科 邱昱瑋醫師

被稱為第三次工業革命的3d 列印，改變了我們對於複製東西的想像。將原本僅可複製平面紙張，擴大到可以複製立體物品。另一個重大的改變是電腦科技的進步，從原本僅可做簡單的運算擴大到立體圖像的處理。

這些重大的科技進步，對外科醫師而言也改變原本的手術方式。從原本僅能依靠經驗、手感、想像。到現可以將預先在立體影像上進行於手術模擬、手術設計甚至更能透過 3D 列印印出病患獨一無二的手術設計模型，讓手術變得更加快速且精準。

哪幾類手術可以使用呢

舉凡與硬組織相關的手術，都可以使用比如腫瘤切除手術、正顎手術、顏面外傷手術、削骨手術、重建手術、植牙手術等

數位手術進行的方式

首先，我們會依據手術的類型取得病人的資料，包括電腦斷層、齒顎口掃檔等。依照手術的類型在電腦上預先進行模擬手術計畫，比如腫瘤手術需要切割的範圍、正顎手術骨頭需要移動的位置、重建手術骨頭要擺放的位置、植牙手術植體要植入的位置等。將計畫結果藉由3D列印立體呈現，或是置入導航機器中。此外，也會將詳細的數據測量出來，比如離神經的距離，腫瘤安全範圍，正顎手術顎骨移動的方位與距離等。在手術當下即可依據設定好的手術計畫來執行。舉例來說，像是顏面外傷後的修復，我們就可以透過鏡像方式設計出骨投應該在的位置，3D列印將調整骨頭後的模型印出，預先彎折好骨板，讓外型更精準。或是像在顎骨重建，我們亦可透過3D列印將預先設計好的骨塊模型及切除導板印出。這些術前的準備都可以減少手術時間，也讓骨頭排列更為精準。舉凡手術醫師有任何想法，皆可透過電腦模擬預先做好手術規劃，進而增加手術的精確性，這無疑幫了手術醫師一個大忙，也讓病患有更好的醫療品質。

當然，偶爾會有手術計畫與實際情況無法吻合的狀況，或是手術醫師已經預期手術計畫有可能在手術中無法完全吻合，而預留有改變計畫的空間。這一切都必須仰賴手術醫師經驗做臨場應變。最後，良好的手術計畫與精細的手術技巧對於成功地手術缺一不可。

右側下顎骨腫瘤需進行下顎骨切除。3D列印出病患一比一下顎骨的模型，預先在模型上預先彎折骨板(左)。術後將骨板置入(右)

右側眼眶骨折，先以點腦設計鏡像模型再以3D列印印出病患一比一眼眶的模型，預先在模型上預先彎折骨板(左)。術後將骨板置入(右)

右側下顎骨腫瘤需進行下顎骨切除。電腦設計切割位置及重建骨頭擺放之位置，再以3D列印出病患一比一下顎骨的模型及切割導板 (上)。重建後(下)

正顎手術在電腦模擬設計骨頭移動之方向及位置

眼睛為靈魂之窗，在五官中，最能傳遞一個人的精神及氣質。古有云” 皓齒明眸、神采飛揚、眉清目秀

眼睛在眼眶骨中，被眶骨所保護，可以避免受到外力直接傷害。眼眶骨由多塊骨頭所構成，每塊型態、厚薄不一，有平面也有曲面，外型並非正圓形。在眼眶內除了眼球外，還有控制眼睛的肌肉、眼睛周圍的感覺神經、眼睛活動的運動神經及視神經等。因此，眼眶骨對於眼球的位置(內縮或是外凸)、眼睛的功能有著決定性的影響。

對外科醫師而言，要重建受損的眼眶骨，往往有著許多的挑戰，包括手術疤痕、狹小的手術視野及複雜骨頭型態的挑戰等。因此數位科技使用，包括數位影像設計、3D 模型的輸出、預先製作骨板、手術當中導航、術中電腦斷層的協助，甚至搭配內視鏡等，都是精準重建不可或缺的利器。

右眼底及眼眶骨骨折(左圖) 使用3D列印模型(中圖)術後可見回復眼眶解剖型態(右圖) 

左眼底骨折(左圖) (黃色箭頭處) X光片可見眼眶內容物掉入上顎竇中。使用3D列印模型及術中導航定位(中圖)。經過重建(右圖)術後可見回復眼眶解剖型態

左眼底及內側壁骨折(左圖) (黃色箭頭處) X光片可見眼眶內容物掉入上顎竇中。使用3D列印模型(中圖)及術中電腦斷層 (右圖)術後可見回復眼眶解剖型態

手裡有地圖，就不會迷路嗎? 路痴表示~  你在說什麼!!! 除非你有絕佳的方向感加上超強的記憶力，否則難免還是有迷路的可能。而此時，如果每個路口都有目的地的指標，是再好不過的事了。

每位手術醫師在進行手術時，都希望能夠精準的掌控切割的位置，尤其對於硬組織的手術如骨腫瘤切除、削骨等更甚如此，特別是需要在意幾毫米誤差的手術。

如果在手術前可以在電腦上預先設計好切割的位置，依照切割位置，設計出切割導引板，再以3d列印技術印出導引板。手術時置入導板後，順著導板做切割，即可達到預期的結果。

此外，在腫瘤切除時，若能透過導板達到精準的切割，手術後的重建亦可以預先計畫，減少等待傷口癒合的時間喔。

下顎骨良性腫瘤(左上)，設計切割導板(左下)。手術時順著導板切割即可。術前可先進行假牙設計(右上)，術後待傷口初步復原立即給予假牙(右下)

下顎骨是中下顏面部最重要的骨頭，下顎骨關係著外觀、吞嚥、發音等，甚至與呼吸道有極大的關係。當下顎前端舌部附著的下顎骨缺損時，會發生呼吸道塌陷，有窒息的風險。

缺損的分類

以缺損型態來說，下顎骨缺損可以分為單純骨頭缺損、骨頭合併牙肉缺損及骨頭合併皮膚缺損，若以位置來說可以分為後端高度、側邊、前面區域缺損。這些分類可以用來當作重建選擇的參考。

下顎骨缺損的原因

包括腫瘤侵犯骨頭、骨髓炎造成骨缺損而斷裂、外傷粉碎性骨折等

重建的方式可以分為三大類

1. 使用金屬骨板代替下顎骨: 優點為手術時間較短、手術風險較低，不需要在身體其他地方取骨。但是缺點為金屬骨板有可能會有斷裂、螺絲鬆脫及外露等風險。一旦這些情況產生，最終就只能移除骨板，而骨板移除後除非再補上自體骨，不然下顎會面臨變形、咬合偏移的風險，甚至會影響到呼吸道。
2. 使用自體骨: 從身體其他地方拿取不影響正常生活的骨頭，比如小腿的腓骨、髂骨、肩胛骨等，優點為補上去的骨頭可與原本舊的骨頭長起來，成為完整的骨頭，萬一固定的骨釘骨板有狀況，將骨釘骨板移除即可。下顎骨仍然不會變形，咬合依然可以維持。而缺點為手術時間較長。
3. 僅用軟組織覆蓋: 少了自體骨及骨板的支撐，下顎骨的連續性會受到影響進而造成下巴偏移、外觀改變、咬合移位狀況，如果缺損區跨過中線甚至會導致呼吸道塌陷讓病患終身使用氣管造口呼吸。但對於某些極端的狀況，比如沒有骨頭可以固定骨釘骨板，而病患存活狀況又不理想或是缺損區太大不適合做長時間的手術等，也只能用這個方式暫時替代了。

數位科技對下顎骨重建的應用

對於僅使用金屬骨板替代的案例而言，我們可以使用3D列印印出病患自身的下顎骨模型，並在模型上塑形，將模型較突出的地方移除，之後再以模型為基準來彎折骨板，此種做法可以減少骨板彎折之張力、降低反覆彎折骨板所累積在骨板內的應力、減少手術時間、精確定位下顎骨的相對位置。且根據本院研究顯示，預先彎折的骨板可以有效的降低骨板使用的併發症。

而對於使用自體骨重建的病患，當我們確立顎骨切除範圍後，考量到下顎骨並非一直線，為了讓取下來的骨頭能符合下顎骨的外型，我們可以預先在電腦上將移植的骨塊做模擬切割。讓骨塊的排列方式趨近於下顎骨的外型，並列印出切割導板，在手術時只要依照切割導板進行切割及組裝，便可做出趨近下顎骨外型的骨塊，讓手術更加快速且精確。

結論

重建方式的選擇必需考量到病患的情況，如腫瘤體積的大小、骨缺損的範圍、病患自身的狀況、腫瘤的分期等等，甚至有時無法一次完成所有的重建，這都需要與手術醫師做多方面的討論。

右側下顎骨腫瘤需進行下顎骨切除。3D列印出病患一比一下顎骨的模型，預先在模型上預先彎折骨板(左)。術後將骨板置入(右)

右側下顎骨腫瘤需進行下顎骨切除。以數位設計規劃出切割位置及重建骨塊排列的位置。再列印出切割島板，用於手術(左)。術後將骨塊排列的位置(右)

以骨板代替下顎骨進行重建後骨板露出(右)。以數位設計規劃出切割位置及重建骨塊排列的位置。再列印出切割島板，用於手術(中)。術後將骨塊排列的位置(右)

還記得小時候出去玩，總會隨身攜帶地圖，才幾年的時間GPS  google map已經融入我們的生活當中。這樣的及時定位系統也可以應用於手術中，藉由更精確的手術導航系統，讓手術醫師了解現在的解剖位置、以及附近重要的神經血管。手術用的導航與日常生活所使用的GPS差別在於，手術所使用的導航精準度需控制在 0.3-0.5 mm。而且所使用的圖資即為病人自己的影像，因此，每次手術的圖資都不一樣。

除了定位以外，另一個好處在於還可以預先做手術計畫，比如我們可以預先規劃腫瘤切割的位置，或是骨塊擺放的位置、植體植入的位置等。就有如在google map 預先規劃行程一樣，手術當下只要照著預先規劃的位置走就可以了。當然，偶爾還是會遇到GPS 導航失準的時候，這就考驗手術醫師臨場的應變能力了。

良好的手術計畫配合外科醫師的技術才會有好的結果，缺一不可。

囊腫出現於神經管旁(左圖)，預先標示出神經的位置(綠色線)，手術當下太接近神經，機器立即發出警語(右下)(紅色字體)

右側眼底骨折，以左側鏡像預先規劃骨板擺放之位置(右圖黃色影像)，並以指針確認位置是否正確

電腦斷層是用電腦將身體橫切面的影像以連續性的x 光片來顯現，而這些橫切面的影像可再進一步重組成精細的3D立體影像。傳統的電腦斷層裝置於放射科，如果要照射必須將病人轉送至指定地點。

複合式手術室是將電腦斷層直接裝置於開刀房內，讓外科醫師在開刀的當下立即以電腦斷層確認手術位置，了解手術結果。一旦發現手術的狀況與預期的規劃不同，可以即時調整，讓醫師可以邊做邊看。這項設備不但讓病人更安全，更同時提高了手術的精確性。

對於顏面部的手術，舉凡需要精確定位如重建、外傷等等皆可以使用喔。

顴骨多處碎裂

在手術當下，立即以電腦斷層來確認骨塊位置，可見骨頭復位良好。此影像可讓手術醫師更放心，也讓手術結果較能符合預期

全院第一例使用複合式手術室進行顏面骨折修復，合影留念

下顎骨骨折最主要的目標還是回復原來的咬合，讓上下牙齒可以回復到原本的相對位置，回復咀嚼功能，也減少復位後骨頭移位對顳顎關節產生負擔。因此，對於大部分骨折的病患，僅靠牙齒做為復位的指引，即可將骨頭復位回原本的位置。而對於缺牙的病患，亦可以利用病患自身的假牙或是骨折線的斷面，將骨塊復位。

但對於少數因骨折復原不理想造成咬合異位、骨折未完全復原的病患，或是粉碎性骨折的病患，數位手術設計便可以有所幫忙。我們可以在電腦上模擬咬合位置與骨塊的關係，了解回到正常咬合後各個骨塊的相對位置、是否有骨缺損、是否有骨塊互相干擾等，將骨塊拼回去，另外亦可了解顳顎關節的相關位置等。當確認位置後，便可以將模型或是導板以3D 列印印出，如此便可增加手術的準確及便利性。

雙側下顎骨骨折，左側因骨髓炎而無法順利癒合造成咬合不正(左上箭頭處)。
以咬合為基礎將在電腦上將骨塊復位(左下)並列印3D模型(右上)術後可見骨塊復位後使用骨板將骨塊固定。