数字化外科学在颅颌面外科的应用

数字化外科学在颅颌面外科的应用

肖杰

湖南省娄底卫校417000

【摘要】目的研究数字化外科学在颅颌面外科中的应用价值。方法选择娄底市中心医院2013年1月至2014年1月收治的8例颅颌面畸形患者，采用数字化外科学技术进行修护治疗，于术后定期随访并观察治疗效果。结果在数字化外科学技术进行颅颌面修复治疗后，于术后随访半年至一年，所有患者均取得较好的修复效果。结论采用计算机辅助数字化外科学技术对颅颌面畸形患者进行治疗，能够有效缩短手术时间，提高颅颌面外科手术的精确度，可见数字化外科学在颅颌面外科中有重要的应用价值。

【关键词】数字化外科学；手术模拟；颅颌面外科

颅颌面的骨骼解剖结构十分复杂，应用传统的手术方式很难准确把握颅颌面的解剖结构。数字化外科学充分融入了计算机辅助、三维图像重建以及快速成型等多种现代化技术。借助数字化外科可以进行颅颌面外科手术模拟等操作，并结合快速成型仪器与反求工程来制定个性化的颅颌面修复方案，有效解决了颅颌面修复不对称的问题。本次研究选择娄底市中心医院2013年1月至2014年1月收治的8例颅颌面畸形患者，观察数字化外科学在颅颌面外科中的应用效果，现报道如下。

1.资料与方法

1.1一般资料

选择娄底市中心医院收治的8例颅颌面畸形患者，其中男5例，女3例，年龄32至64岁，平均年龄（45.2±1.3）岁。其中2例为创伤所致眶区畸形，2例为颧面部骨折继发畸形，1例为下颌骨纤维异常增殖所致畸形，2例为髁突骨纤维瘤所致畸形，1例为下颌骨细胞瘤所致畸形。经过同意对所有患者均给予数字化外科学修护术进行治疗。

1.2纳入标准

有严重颅颌面畸形患者，存在颅颌面凹陷、膨出以及骨组织缺损等症状。排除无法耐受手术者以及出现软组织大量缺损者。

1.3方法

所有患者入院后均采用西门子64排螺旋CT进行扫描，并经过图像处理采集颅颌面的三维数据。将这些数据录入光盘中，采用计算机辅助进行三维图像重建，并根据患者并且制作实体模型，将重建图像经过图像控制软件转化为颅颌面的三维数据，将这些数据输入激光成型仪中，加入高分子原料制作三维实体模型。以模型为基础来模拟手术的范围以及修护方法，并通过计算机辅助技术来制作与颅颌面缺损处适应度较好的修补体。本组均采用钛粉作为修复材料，并通过激光扫描固化形成片层，然后逐层烧结制作为个性修复体。修复体制作完成后，首先进行计算机手术模拟，在导入患者CT三维数据后，通过数据分割、镜像以及曲面重建技术，对手术范围、骨重建以及修复方法进行选择模拟。然后通过头颅仿真模拟确定截骨的位置，移植骨的移动与固定方式等，进而为实际手术提供指导。若手术模拟中发现问题，可以进一步对设计方案进行修改，保障手术的可行性与安全性。最后根据颅颌面修复设计方案，对患者的畸形区域进行修复。所有患者均由相同的主治医师进行治疗，并在术前根据咬合情况来确定是否使用牙弓夹板。

1.4观察指标

①面部整体外形修复情况；②修复材料的生物相容性；③修复体的贴合度以及稳定性；④下颌的功能情况。

2.结果

术后随访结果见下表2所示。本次研究8例患者均给予数字化外科学技术进行修复治疗，并于术后随访半年至一年，其中3例患者颅颌面畸形得到明显改善，5例患者颅颌面畸形完全恢复，且外形对称；经过X线检查可知所有患者均无材料反应，适应度与稳定性均较好。分析下颌的功能，8例患者咬合正常与开口度均正常，可见术后恢复情况均较好。

3.讨论

数字化外科学为通过数字化技术对外科诊疗进行干预的一门新兴学科[1]。该学科产生于上世纪七十年代，在发展过程中与计算机技术、导航技术等相互融合[2]。数字化外科学从最早的三维重建算法起源，发展为可通过CT重建三维颅骨模型，如今已经可以应用于外科手术中的计算机模拟以及假体移植等多个领域。数字化外科学在实践中得到不断完善，也汇聚了外科、图像处理、放射科以及生物医学等多学科的人才[3]。数字化外科学技术包括三维重建、CAD以及CAM等，可以对虚拟与显示进行自由转换，且可以将解剖影像学进行数字化转化[4]。颅颌面具有复杂的解剖结构，采用传统的方式无法行术前手术模拟，也无法对颅颌面畸形情况进行准确把握[5]。数字化外科学技术能够帮助医师制作仿真头颅模型，将头颅结构的细节更加准确地反映出来，为临床上对颅颌面外科手术的评估提供便利[6]。

本次研究中，通过对8例颅颌面畸形患者给予数字化外科学技术进行修复治疗，结果表明采用CT引导下可视化数字化外科学技术，对于颅颌面畸形的修复有较好的临床效果。特别是眶区的骨结构十分复杂，很难通过传统的方式进行精确修复，而采用数字化外科学技术制作个体模型，可以为临床修复术提供便利。而对于下颌髁突的修复一直以来都存在争议，且在具体实施过程中也存在困难，表现在无法有效维持下颌骨高度以及原有咬合关系，并保障术后患者的张口功能。本次研究中对采用个性化修复体植入的方式对2例患者进行下颌骨缺损修复，对原有的关节盘给予保留，术后患者下颌骨咬合度较好，且张口功能显著改善。本次研究中随访时间为半年至一年，随访过程中发现患者的咬合情况、面型恢复情况均较好，远期关节运动恢复情况还需进一步观察。

综上所述，数字化外科学在颅颌面外科中有重要的应用价值，相信随着计算机技术的发展以及生物材料的大范围推广，数字化外科学在临床上的应用领域将更加广泛。

【参考文献】

[1]栾杰,李彦生,刘晨.鼻整形假体的数字化三维模拟与辅助设计[J].中国实用美容整形外科杂志,2011,09(01):56-57.

[2]李军,孙坚,马宏涛.个体化钛支架在构筑颌骨三维形态中的应用[J].口腔颌面外科杂志,2011,12(01):41-42.

[3]孙坚,张志愿,邱蔚六.上颌骨大型缺损的个体化三维闭合式功能性重建[J].中国口腔颌面外科杂志,2012,13(06):75-76.

[4]罗茂萍,戴汝平.电子束CT三维重建技术在颅颌面外科的应用[J].中华整形外科杂志,2013,15(05):24-26.

[5]杨斌,黄洪章,李晶,江贵平.颅颌面整形外科立体可视化和手术仿真模拟系统的建立[J].现代临床医学生物工程学杂志,2012,12(03):48-49.

[6]荣振,唐胜建,王素珍.面部整容计算机辅助设计图像处理系统的研制[J].中国医疗器械杂志,2011,10(05):63-64.