計算機輔助設計頜面缺損修復技術的開發(fā)應用研究實踐思考

李洪軍

（白城醫(yī)學高等專科學校，吉林 白城 137000）

伴隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的醫(yī)療衛(wèi)生服務水平也隨之不斷獲得提高，使得頜面存在嚴重缺陷的患者，可以通過現(xiàn)代化的數(shù)字醫(yī)學技術對缺陷進行全面的修復，使得此類患者可以重拾生活的信心，以更加積極的態(tài)度面對生活。現(xiàn)階段，對于此類患者的治療，多采用的是影像學手段，對缺損部位進行詳細的檢查，醫(yī)生根據(jù)獲取的三維頜面部圖對患者進行修復。但是該技術應用存在較多的問題，修復的美觀性有待提高，因此需要在原修復技術基礎上進行改進[1]。基于此，本文選取確診為頜面缺損的1例患者，作為臨床疾病干預效果的研究對象，對于患者治療期間使用的頜面缺損修復技術應用的整個過程進行分析。現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2016年1月收治的頜面缺損患者1例作為臨床研究對象。該患者，診斷后可知其是先天性的左耳部畸形，施以切除術。隨訪調(diào)查中，可知左耳全部缺失，切除術后病灶位置恢復良好，有著明顯的手術瘢痕，患者為女性。經(jīng)過臨床醫(yī)生和影像學檢查結(jié)果分析，上述患者均符合臨床修復術的各項指征，可以進行缺損的修復處理。

1.2 方法

1.2.1 準備工作

術前，準備計算機、分析與制作三維建模軟件（freeform、magics RP）。

1.2.2 手術流程

首先，生成STL文件。醫(yī)生需要使用CT掃描儀，對病灶區(qū)域進行多方位的掃描，并使用軟件將三維數(shù)據(jù)，進行該文件格式（STL）的有效轉(zhuǎn)化。其次，鏡像對稱。使用magics RP軟件，對于生成的文件，進行分析，中軸線為該軟件的Y軸。先引入生成文件，后選取患者鼻部鼻尖位置，以及山根位置之間距離，進行連線，將該線作為該處理環(huán)節(jié)的對稱軸。對患者的兩側(cè)耳朵的輪廓形態(tài)等數(shù)據(jù)，進行測量，包含有全部的軟硬組織；之后進行對稱、翻轉(zhuǎn)，醫(yī)生即可獲得需要修復區(qū)域的耳廓面積[2]。醫(yī)生需要結(jié)合人體面部的不對稱性，應用該軟件繼續(xù)對缺損側(cè)耳廓的形態(tài)進行分析，并在圖像上做以相應的調(diào)整，重點觀察患者外耳道孔，測量與對稱軸之間是否對稱，以此定位最佳的修復位置，使得最終獲得的數(shù)據(jù)能夠與患者面部整體、右側(cè)健康耳朵實現(xiàn)和諧統(tǒng)一。然后圖像光滑、清晰處理，以及布爾運算處理。在該環(huán)節(jié)的處理中，醫(yī)生需要使用freeform軟件，繼續(xù)對定位完畢的左側(cè)耳廓進行外部不規(guī)則、線條不流暢等內(nèi)容，應用雕刻工具，適當?shù)奶砑踊蛘邉h減材料使用范圍來處理，以此實現(xiàn)對修復成像圖的有效修整。在布爾運算中，醫(yī)生該環(huán)節(jié)將會獲得缺損部位，以及鏡像處理后的圖像，此時進行該項計算，即可對兩者之間是否能夠有效適應進行合理計算分析，計算的方法為差運算法。

1.3 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 19統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行分析，計量資料以“±s”表示，采用t檢驗；計數(shù)資料以離西湖（n）、百分數(shù)（%）表示，采用x2檢驗；以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

本次研究中1例患者、家屬均向醫(yī)生表達對于操作技術、結(jié)果的滿意度，具體評價為非常滿意。患者使用修復模型，對缺失部位進行良好的修復。醫(yī)生獲得最終的修復圖像后，測量患者健康一側(cè)耳廓與中軸線之間的距離為7.7 cm，較之于缺損圖像的數(shù)據(jù)測量結(jié)果之間，誤差在1 cm以內(nèi)，因此修復之后患側(cè)與健側(cè)之間差別不大，肉眼基本看不出1厘米的誤差，表明本次修復手術非常成功。

3 討 論

在目前臨床醫(yī)學法發(fā)展中，數(shù)字化醫(yī)學取得較為理想的發(fā)展成果，其在具體的外科手術應用中，涉及的學科內(nèi)容較多，使得外科手術治療多項疾病的方式方法取得顯著的變革。數(shù)字醫(yī)學治療疾病時，多需要使用計算機進行精準的數(shù)字計算，例如CAD技術、快速成型技術等。人體的面部，屬于直接會表現(xiàn)在外部的器官組織，如果人們有面部缺陷問題，將會給正常工作、生活的順利展開，帶來諸多的問題，目前社會對于此類人群仍然有著一定程度的歧視，因此數(shù)字醫(yī)學的出現(xiàn)，為該類患者提供救治的機會，使得患者可以以正常的面貌從事各項社會活動。頜面修復中使用的計算機輔助技術為-CAD，在具體的應用中，首先使用核磁共振等檢查儀器對病患的病灶部位，進行掃描，獲得DICOM成像圖，之后再應用多個類型的建模軟件，在把握患者病灶缺損具體情況的基礎上，進行相應的綜合性分析，以此獲得STL格式的修復格式圖像。醫(yī)生據(jù)此可以為患者盡快進行疾病的預后干預，使得患者的頜面缺損情況，基本可以恢復到正常狀態(tài)[4]。

該手術進行中涉及的環(huán)節(jié)較多，醫(yī)生需要對每個環(huán)節(jié)的工作，都要進行重視，以此確保患者治療的有效性。首先，鏡像對稱。醫(yī)生根據(jù)人體器官的基本對稱表現(xiàn)，如果患者為一側(cè)的缺損，即可對正常側(cè)的圖像進行測量成像，根據(jù)人體的中軸線來對患側(cè)處的手術圖，進行鏡像對稱的處理，以此獲得模擬設計圖。在本文的該項技術應用中，醫(yī)生對于患者兩側(cè)耳廓均進行測量，結(jié)果可知測量雖然對稱，但是也有著一定的誤差區(qū)域，因此在修復時需要將細微的差異性，考慮到其中，使得耳廓的美學性獲得有效的提高。同時該種鏡像技術，較之于常規(guī)的醫(yī)生對模型的細致化處理，極大的節(jié)省人工修復時的工作量，有效的提高修復耳廓的雕刻水平[5]。其次，重視布爾計算工作。在成像圖獲得后，需要讓兩張圖之間的組織面差異降低，因此根據(jù)運算，即可使得醫(yī)生對患者耳朵的具體修復區(qū)域的輪廓、位置等情況進行快速且準確的數(shù)據(jù)獲得，與常規(guī)的測量計算修復結(jié)果相比較，有效的減少人工計量時的誤差，患者可以獲得高質(zhì)量的手術結(jié)果。最后，需要對圖像模型修整進行重視。目前在修整處理中，多采用的是freerorm軟件，該軟件屬于三維模型軟件中的一種，是基于修復體美學修整而被研制出來的。通過計算，可以使得兩張圖符合患者患處修復所需的具體情況，但是在常規(guī)手術切除后，患者的患耳側(cè)常會出現(xiàn)凸起的瘢痕，且修復的重建圖像邊緣有著較多的不平整處，美觀性不理想。而通過該軟件，有效的對該問題進行合理化的調(diào)整和修復。使得修復體能夠和患者的皮膚等組織實現(xiàn)有效的銜接、生長，使得修復出的耳廓外觀完美。

綜上所述，面部頜面缺損，應用數(shù)字醫(yī)學修復后的價值較高，但是在現(xiàn)階段的諸多醫(yī)院還未普及應用，需要科研人員不斷對該技術加強研究，以此不斷提高應用的范圍，為更多的患者提供助益。

[1]王 靜,袁榮濤,董 苻.計算機輔助手術系統(tǒng)與3D打印技術在口腔頜面部缺損修復重建中的應用[J].國際口腔醫(yī)學雜志,2016,43(06):725-728.

[2]徐 旭,朱慧勇,李志勇,黃 旭,趙文權,游 嘉,王慧明,劉建華.計算機輔助導航系統(tǒng)在下頜骨缺損修復重建中的初步應用[J].中國修復重建外科雜志,2015,29(06):661-666.

[3]雷慧云,黃曉峰.計算機輔助設計和制造在頜面部缺損修復中應用的研究進展[J].口腔頜面修復學雜志,2011,12(04):250-252.

[4]周麗斌.應用CAD-RP技術設計并優(yōu)化個體化支架修復下頜骨缺損[D].第四軍醫(yī)大學,2011.

[5]趙銥民.先進三維導航與快速制造技術在頜面缺損修復與贗復中的應用[A].中國國際科技會議中心、上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院.第十三屆中國國際口腔器材展覽會暨學術研討會論文集[C].中國國際科技會議中心等:,2009:1.