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下颌后缩畸形手术的三维设计

2017-10-17 6页 doc 22KB 22阅读

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下颌后缩畸形手术的三维设计下颌后缩畸形手术的三维设计 下颌后缩畸形手术的三维设计柯志勇1袁殷学民2袁焦培峰3袁毕振宇3袁戴景兴3袁 黄文华3渊南方医科大学1细胞生物教研室曰2南方医院口腔科曰3人体解剖教研室袁 广东广州510515冤摘要院目的探讨利用三维软件设计下颌后缩畸形手术方案的可行 性遥方法采用Mimics10.0对患者术前CT数据进行三维重建袁将重建模型导入 Rapidform2006测量相关参数后袁再导入Geomagic8.0模拟截骨手术袁并在现实手术 中验证术前模拟的可靠性遥结果重建出下颌后缩模型并成功模拟手术袁将模拟结果 应用于手术中袁...
下颌后缩畸形手术的三维设计
下颌后缩畸形手术的三维 下颌后缩畸形手术的三维设计柯志勇1袁殷学民2袁焦培峰3袁毕振宇3袁戴景兴3袁 黄文华3渊南方医科大学1细胞生物教研室曰2南方医院口腔科曰3人体解剖教研室袁 广东广州510515冤摘要院目的探讨利用三维软件设计下颌后缩畸形手术方案的可行 性遥方法采用Mimics10.0对患者术前CT数据进行三维重建袁将重建模型导入 Rapidform2006测量相关参数后袁再导入Geomagic8.0模拟截骨手术袁并在现实手术 中验证术前模拟的可靠性遥结果重建出下颌后缩模型并成功模拟手术袁将模拟结果 应用于手术中袁术前模拟与术中所见吻合度高袁手术效果较好遥结论利用三维软件 可以模拟手术尧提高手术的可预测性和准确性袁对术者把握手术有较强的指导意义 遥关键词院下颌后缩曰三维重建曰模拟手术中图分类号院R783文献标识码院A文章 编号院1673-4254渊2010冤 06-1279-03Three-dimensionaldesignofsurgeryformandibularretrusionKEZhi-yong1YINXue-min2JIAOPei-feng3BIZhen-yu3DAIJing-xing3HUANGWen-hua31DepartmentofCell Biology2DepartmentofStomatologyNanfangHospital3DepartmentofAnatomySouthernMedicalUniversityGuangzhou510515ChinaAbstract:ObjectiveToexplorethefeasibilityofsurgicaldesignformandibularretrusionusingthree-dimensionalsoftware.MethodsThree-dimensionalreconstructionwasperformedbyMimicssoftwarebasedonthepreoperativeCTdata.ThemodelofthemaxillofacialregionwasimportedintoRapidformsoftwareformeasuringtheassociatedparametersandGeomagicsoftwareforsimulationofosteotomy.Thereliabilityofthevirtualoperationwasvalidatedduringthesurgery.ResultsThemodelofmandibularretrusionwasreconstructedandsuccessfullyusedtosimulatethesurgery.Thesimulationresultwasappliedinsubsequentactualsurgeryandgoodsurgicaloutcomeswereachieved.ConclusionThethree-dimensionalsoftwarecanbeusedtosimulatethesurgeryformandibularretrusionandimprovethepredictabilityandaccuracyofthesurgery.Keywords:mandibularretrusionthree-dimensionalreconstructionvirtual下颌骨后缩畸形是东方人群中常见的牙颌面畸形袁在我国南方更为多见咱 1-2暂遥患者开唇露牙尧微笑露龈尧咬合功能异常袁严重的甚至影响其心理状态遥 颏成形术又称颏骨水平截骨术袁是矫治颏部畸形常用的手术方法袁也常常作为一种 辅助手术方法应用于颌骨畸形的正颌外科治疗遥X片尧CT等影像学检查只能大致估 计颌面部骨性疾病的范围及严重程度袁而对于复杂的骨性疾病袁如先天性颌骨畸形 尧颌面部多发性骨折等袁不能准确估计病情袁存在相当大的局限性袁为手术方案的 制定带来了困难遥特别是对于需要颌骨修复重建的病例袁如何恢复满意的颌骨三维 解剖结构以及重建良好的牙咬合关系袁仍然存在着相当大的困难遥本研究基于CT 数据利用软件重建三维模型尧测量相关参数尧模拟截骨及接骨等手术过程袁并用于 指导手术袁最后评价模拟手术效果遥1材料和方法1.1材料术前及术后均获取患者64 排螺旋CT数据袁患者为19岁男性袁数据采集从额结节至下颌下缘下1cm做薄层CT 扫描袁层厚1.5mm袁CT图像512伊512像素遥使用软件包括 Mimics10.01MaterialisesInteractiveMedicalImageControlSystemVersion10.01MaterialiseLeuven袁Geomagic8.0RaindropGeomagicV8.0USA袁 RapidForm2006INUSRapidFormV2006KR遥1.2方法将术前CT数据导入Mimics10.0中 袁利用灰度阈值进行图像自动分割袁手动修整分割区域后进行面重建袁导出STL标 准CAD模型曰导入RapidForm2006测量相关参数袁参考及测量点线面定义如表1渊 文献中数据均为二维数据袁且不分左右侧曰而本研究中所测数据均为三维数据袁且 进行了双侧测量冤曰再导入Geomagic8.0中袁根据手术要求对术前模型进行手术规 划并模拟手术遥参照模拟手术过程及所测量参数袁对该患者行颏成型术渊下颌骨前 徒术固定冤遥术后6个月再行CT扫描袁三维重建后观察术后效果袁进行相关数据的二次测量并与术前菹啾冉弦,崭迦掌谠?010-03-05基金项目院广东省医学科研基金渊WSTJJ20071201260203197510163533冤作者简介院柯志勇渊1975-冤袁实验师袁E-mail:kezhyyahoo.com.cn通讯作者院黄文华袁E-mail:hwhfimmu.com2010306南方医科大学学报JSouthMedUniv1279窑窑测量项目X线正常值术前参数测量值上牙槽座角渊毅冤8283.83下牙槽座角渊毅冤7873.57上下牙槽座角渊毅冤410.39上面高渊mm冤5558.78下面高渊mm冤6680.31下颌体长左侧渊mm冤7672.18下颌体长右侧渊mm冤7675.83表2正颌外科X线头影测量与三维重建后测量的比较图1参数测量图2模拟手术过程测量点线面名称定义蝶鞍点渊S冤蝶鞍影像的中心点鼻根点渊N冤鼻额缝的最前点额点渊G冤前额部软组织前突点眶点渊Or冤眶下缘的最低点耳点渊P冤骨性外耳道之最上点前鼻棘点渊ANS冤前鼻棘之最前点上牙槽座点渊A冤前鼻棘与上牙槽缘间弧形骨影像的最凹点下牙槽座点渊B冤下牙槽座与下颌体的交界点颏前点渊Pg冤下颌颏联合部最前点软组织颏前点渊Pg冤颏部软组织最前突点颏下点渊Me冤下颌颏联合部最下点下颌角点渊Go冤下颌角后下点水平面渊HP冤以N为原点袁以S-N连线顺时针旋转70所形成的平面骨颏突距渊N-Pg冤Pg到过N点HP垂线的距离面下份凸度渊G-Pg冤Pg到过G点HP垂线的距离前颅底平面渊SN冤由蝶鞍点与鼻根点连线构成表1参考及测量点线面情况一览表 Tab.1Thepointlineandplaneofmeasurement2结果重建出患者术前下颌后缩模型袁并在此模型上完成了术前数据测量及手术遥将模拟结果应用于手术中袁术前模拟?胧踔兴呛隙雀咭,鹾驝T数据三维重建模型显示手术效果较好遥测量数据见图1和表2袁模拟手术过程见图2袁术前尧模拟结果及术后模型见图3袁关键参数测量结果的比较见表3遥3讨论据国内外流行病学调查资料统计袁约40以上图3术前尧模拟及术后颅骨重建对比术前南方医科大学学报JSouthMedUniv第30卷1280窑窑测量项目X线正常值术前参数测量值术后参数测量值骨颏突距mm-8-22.17-9.56骨颏前点与软组织颏前点距离mm129.6116.04面下份凸度mm-5-12.88-3.04表3关键参数术前及术后测量结果比较人群患有错颌畸形袁其中约5是由颌骨发育异常引起的骨源性牙颌面畸形颌骨畸形袁需采用正颌手术治疗咱3暂遥口腔颌面部骨骼的形态特殊袁其周围解剖关系复杂袁术前只能通过平面影像学检查袁大致确定手术范围及方案袁术中才能明确具体的截骨部位尧修复和固定方式袁所以手术时间较长尧步骤复杂尧术后并发症较多遥而采用快速成型技术制作仿真生物模型袁术前能够对个体化模型直观地进行尧测量袁模拟手术袁明确截骨范围袁预制成钛板尧钛网等固定材料袁熟悉手术过程袁对比不同术式的利弊袁缩短手术时间袁简化手术袁减少并发症的发生遥同时袁术前模拟手术也解决了颌骨形态不规则和术后双侧面部对称性的问题遥CheungLK咱4暂等从1995年开始利用计算机辅助技术和快速成型技术袁模拟颌面部复杂骨折尧关节疾病的仿真生物模型袁分析结果显示95.23有助于提高术前诊断准确率遥JonBradrick咱5暂等用快速成型技术预制下颌骨肿瘤实体模型袁术前模拟手术袁确定截骨部位袁并预制成型钛板袁手术中按照预先计划截骨袁成型钛板固定后袁指导游离髂骨成形袁使手术过程简化袁缩短了手术时间遥随着CT高分辨率检测技术的发展袁快速成型技术加工的仿真生物模型袁尺寸误差小于0.05mm袁总体误差不超过0.1咱6暂袁精确度非常高袁为正确诊断提供了可靠依据遥因此袁如果术前获得一个三维立体模型袁可以直观的对骨性疾病做出正确诊断袁为后期治疗打下基 础遥建立基于CT数据的颌面部骨三维模型袁能够直观地从任意角度及剖面显示其解剖结构或病变尧畸形区域的三维空间结构袁能够对各特征标志点之间线距值和角度值进行三维测量袁能够重复地以人机交互式操作任意切割且定向尧定量移动或旋转骨块袁模拟手术所能达到的效果遥总之袁基于CT数据袁利用三维软件重建仿真模型并模拟手术袁能够提高诊断的准确性尧直观性袁以及手术的可预测性和准确性遥而且袁整个操作过程简便灵活袁成本低廉袁对于不规则颌骨畸形的矫治有传统二维模拟预测方法无法比拟的效果遥不足之处在于对软组织无法模拟袁另需要一些软硬件支持等遥未来研究方向应该向如何实现软组织模拟尧如何使三维重建及模拟变得更加简便易行等方向进行遥参考文献院咱1暂胡静王大章.正颌外科咱M暂.北京:人民卫生出版社2006:87-96195-201.咱2暂张君孝乔明芳.60例广东双颌前突患者头影测量分析研究咱J暂.华西口腔医学杂志2001191:32-4.咱3暂周正炎张锡泽刘侃等.颌骨畸形整复治疗的初步小结咱J暂.实用口腔医学杂志198951:16-8.咱4暂CheungLKWongMCWongLLetal.Refinementoffacialreconstructivesurgerybystereo-mod elplanning咱J暂.AnnRAustRalasCollDentSurg200216:129-32.咱5暂 JonBradrickClevelandrapidprototypingusinginresectionofmandibular咱J暂.Pubmed200410:2-3.咱6暂柴枫赵铱民等.快速成型技术在医学中的应用咱J暂.口腔颌面修复学杂志200451:63-5.柯志勇等.下颌后缩畸形手术的三维设计第6期1281窑窑
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