利用3D列印術前模擬, 客製化理想頭型治療「多重顱縫早閉」 案例分享

達達是多重顱縫早閉的小朋友合併中臉部發育不全. 從嬰兒時期就因為水腦而被放了腦室引流管, 轉到我門診是因為多重顱縫早閉而需做顱骨擴大手術. 

顱骨擴大手術的目的都是為了增加腦容量, 一般來說小嬰兒的腦容量會在一歲內快速的擴張和發展, 達到成人的80-90%的容量, 假設顱骨因為顱縫早閉的因素而無法適當的擴張, 腦無法成長, 可想而知的會影響嬰兒的發展, 甚至, 會有生命危險.
 
當然理想狀況裡是一歲以內就需進行手術. 現在北美國家流行的處理方式是在六個月的時候採用顱骨牽引器, 不僅可以改善腦容量不足的問題, 也可以改善顱骨的外型. 然而, 目前台灣並沒有合法可使用的顱骨牽引器（目前廠商還在申請衛署中）, 所以我們必須等到年紀大一點, 體重較重再進行手術. 因為顱骨擴張手術必須將顱骨取下再重新組合擴大, 手術必須要合併有經驗的神外醫師進行切顱骨手術, 小兒顱顏外科的工作便是將其重新組合, 這不僅要經驗, 也須科技的幫忙.
 
林口長庚醫院小兒神經外科吳杰才醫師有3D列印中心也有擴增實境的研究中心, 我從美國引進由多倫多病童醫院設計的正常頭骨模型, 與達達的頭骨電腦斷層做重疊. 由下圖可見達達的頭骨較正常頭骨模型還小, 尤其是前後徑較短, 後腦較扁, 頭頂也有火山口狀的突起.

​3D列印的頭骨和正常頭骨相比較, 可以看得出來需要矯正的部分主要在頭頂火山口狀的凸起以及後腦. 

在這裡必須說明我從美國引進之正常頭骨模型為11個月的嬰兒, 所以在電腦上比對2歲的達達頭骨再做放大, 然後採用3D掃描列印的方式(為醫療級可開刀房使用之材料, 桃園分院顱顏研究中心所屬醫療級3D印表機)將放大後的頭骨模型印出, 手術中就可以拿來採用作為手術中的指引.
 
術前我們也採用電腦模擬的方式先試試看怎麼切, 怎麼重組, 但是明眼人也都知道, 這也是「模擬」而已, 事實上, 現場能夠切成怎樣, 怎麼重建, 常常不是預想的那樣. 所以正常頭骨模型在這種手術上面就是非常必要的. 

術前計劃的好處不僅是可以在開刀時已大致知道該怎麼切, 最大的優點是可以縮短手術時間, 因為這類手術的功能是「救命」但是開刀的時間一拉長, 流血增加,也有可能會「致命」.而且我們利用正常頭骨模型, 讓這「立體拼圖」有個方向, 更可以減少手術時間. 

(感謝吳杰才醫師實驗室詹淳勝工程師的設計, 桃園長庚顱顏研究中心提供之3D印表機)