3D打印帶入眼眶骨折手術

3D打印帶入眼眶骨折手術

 

嘉明今年10歲,天性好動,喜歡與同學們到球場「鬥波」。上周末,在球賽中他控球時失足,左臉撞向龍門框。除了流鼻血外,嘉明更不自覺地把頭抬高。翌日到醫院檢查後,發現外傷只屬輕微,但左眼轉動不正常,尤其向上望時會出現惡心、眼痛及重影(亦稱複視)。

眼科醫生即時安排嘉明入院。電腦掃描顯示,嘉明左眼眶底部骨折,眼球下直肌及鄰近組織夾於狹窄的隙位中,眼科醫生確診嘉明左臉出現活板門眼眶骨折(Trapdoor Fracture),須盡快進行手術處理。手術後,骨折部位得以修補,眼球肌肉復位後亦恢復正常功能。

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眼眶(Orbit)是頭骨中央用來保護眼球的結構,形狀像一個金字塔,由7塊構造精密的小骨組成四壁(頂、底、內及外側)。除了眼球外,眼眶內布滿不同的神經線、血管及控制眼球轉動的6條眼外肌。

一旦眼眶受損,眼外肌的功能亦會受影響,令患者出現複視、頭暈及走路不穩的情況。最常受傷的莫過於內側及底部的兩塊薄於0.5毫米的小骨(內側骨更被稱為「Lamina Papyracea」,源於拉丁文「其薄如紙」的意思)。當眼球附近受到如拳頭或球類等撞擊時,為了避免眼球破裂,眼眶結構會將撞擊的力量卸往下方及內側,所以這些部位最容易發生骨折。

矯正症狀

雖然較輕微的骨折症狀會隨時間減退或消失,較大的骨折卻可能需要接受手術矯正以下情況:

(1)重影(正面或側面)。

(2)眼球內陷,雙眼出現2毫米或以上的差別即可能影響外觀。

(3)部分眼眶底部骨折會出現面部麻痹。

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眼眶骨折修復手術的基本程序包括:

(1)將所有碎骨移除。

(2)將眼球組織復位,放回眼眶內。

(3)使用修復材料修補眼眶缺損部分。

修復材料可為傷者自身的骨塊、鈦金屬片或各類人工骨片。

現時世界各地都只有平片或以西方人面形預製的眼眶植入骨片。由於亞洲人的眼窩較西方人淺,標準預製的眼眶骨片往往並不適合東方人使用。

每一個人眼窩的構造不盡相同,所以在手術期間,眼科醫生只能靠平面的組織拉鈎儀器,修復病人的受損組織及即場塑造修改出適合眼窩形狀的植入物。這正是整個眼眶骨折手術中最關鍵、耗時及可能出現醫源性創傷的部分,如果植入物形狀不吻合,眼眶的外形可能不對稱,重影亦可能持續。

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度身訂造

本地眼科醫生開始為病人度身訂造受眼眶骨折修復手術用的儀器及模具,幫助塑造植入物。病人首先需要接受精細級別的電腦斷層掃描,以獲取大量眼眶形狀數據。經電腦分析,根據另一邊眼眶外形作參考,用三維打印機打印出儀器及電腦重建的眼眶模型。三維打印機所使用的「墨水」是一種特別的生化塑膠,如本地所用的「PC-ISO」。這種物質具耐熱及生物相容的特性,經消毒後便適用於手術上。

眼眶骨折並不如白內障普遍,手術操作亦較困難,除了主刀醫生外,一般眼科專科醫生甚少有機會參與,而且手術範圍狹窄,助手醫生往往難以看清及跟進每一個步驟。

外國有眼科教學醫院利用三維打印技術,把受傷的眼眶如實打印出來,受訓的醫生便為模型進行手術。德國就有研究顯示利用三維打印技術可有效加強醫生訓練的進度,提升手術效果。

目前基於經驗及人手有限,三維打印技術仍未於本地被廣泛利用。香港中文大學眼科及視覺科學學系是首個以三維打印技術協助修補眼眶骨折的團隊,並獲得創科局資助透過三維打印加強眼眶手術發展。

中大眼科目前發表研究表示電腦輔助技術,如三維打印及導航技術,能有效縮短手術時間、減低併發症及提升手術效果。相信於不久將來,三維打印技術會更普及,讓更多眼眶病人受惠。

撰文:莊金隆醫生、林懿德醫生_香港中文大學眼科及視覺科學學系