计算机在模拟正颌外科手术和疗效预测的应用

计算机在模拟正颌外科手术和疗效预测的应用吴求亮，徐庐生，修柏ＳｔｕａｒｔＳｕｐｅｒ近１０年来，颌面外科领域，采用计算机图像数字化处理及辅助设计（ＣＡＤ）技术，进行头影测量分析及正颌手术方案模拟设计和疗效的预测，建立有病人参于手术设计和预测的计算机辅助...     

数字化技术在牙颌面畸形治疗中的应用研究

目的    探讨数字化技术在牙颌面畸形治疗中的应用。 方法    选择2014年12月至2015年12月于中国医科大学附属口腔医院口腔颌面外科行正颌手术的牙颌面畸形患者12例,通过上下颌骨3D-CT重建DICOM数据,构建数字化头颅模型并3D打印头颅模型,进行手术前模拟设计,模拟截骨,指导手术。术后3个月进行面部对称性评价。结果    所选12例患者均完成手术模拟并3D打印头颅模型,最后进行正颌手术。术后3个月复查面部对称性改善明显。满意率达到91.67%。结论    利用数字化技术进行手术模拟设计,3D打印头颅模型模拟截骨,并指导手术,提高手术精确度,在牙颌面畸形的治疗中具有实际的应用价值。     

计算机辅助三维正颌外科硬组织手术模拟系统的初步研究

目的 :基于个人计算机实现三维正颌外科硬组织手术模拟 ,以期能够为术前诊断和制定定量化的手术方案提供参考。方法 :以Windows98为操作平台 ,采用医学三维可视化技术和VisualC6 .0编程语言开发三维正颌外科硬组织手术模拟系统。结果 :以CT为原始资料 ,成功地采用交互方式对正颌外科经典的几种手术截骨方式进行了模拟 ,系统可以反复进行手术模拟 ,直到结果满意为止。结论 :该系统的建立将为提高正颌外科临床诊断和治疗水平 ,促进医患的交流与合作发挥作用。     

可视化三维重建数字化模型外科技术在正颌外科学临床教学中的应用

目的:探讨可视化三维重建数字化模型外科技术在正颌外科学临床教学中的应用。方法:运用三维重建软件,将颌骨畸形病例CT录入三维重建软件,可视化三维重建颅颌面骨、牙列、下颌神经等,以三维立体方式清楚地展示其相对位置关系,并通过三维重建模型进行牙列匹配及颌骨分割,可视化演示虚拟手术中颌骨的移动。在上海交通大学口腔医学院实习学生中选取50人,随机分为三维重建模型外科学习组和传统教学组 2 组,每组各 25名学生,分别进行正颌外科学基本理论知识和手术操作的临床教学,并在教学课程结束后对学生进行理论考核、综合实践考核及问卷调查,采用 SPSS 23.0软件包对数据进行统计学分析。结果:2组学生在正颌外科学相关理论考核成绩无显著差异,但三维重建模型外科学习组在综合能力考核中显著优于传统教学组。问卷调查结果显示,三维重建模型外科学习组学生对学习的满意度及兴趣度显著高于传统教学组。结论:通过可视化三维重建模型外科进行临床教学,加深了学生对颌骨畸形正颌外科治疗的理论基础及手术虚拟实践的理解,显著提升了学习兴趣。运用三维重建软件进行数字化虚拟手术示教教学提高了正颌外科学教学效果,学生接受度高,值得推广。     

颌面部软组织形态的三维测量方法

面部形态的三维测量能够客观定量地分析面部外形,因而对于涉及面部外形的各种治疗及研究均具有重要的意义。如面部生长发育的研究、正畸治疗的诊断设计、美容整形效果的评价、正颌外科的手术设计及术后预测、颜面缺损修复的仿真设计等,此外通过建立于三维测量基础上的数字化模型还可以向患者提供模拟疗效,给治疗带来积极的作用.     

数字化技术用于25例患者正颌手术效果评价

目的:应用数字化技术辅助正颌外科三维重建测量、术前诊断、手术设计与模拟、导板制作、导航验证和效果评估,探索制订更加科学、合理的数字化诊治方法和流程.方法:选取25例先天性牙颌面畸形患者,术前行颅颌面CT扫描,将CT数据导入Mimics 20.0软件,建立数字化原始模型.确定三维重建测量硬组织标志点并进行测量、分析、诊断...     

不同方法制作正颌手术数字化板的研究及精确性分析

目的 探讨不同方法制作正颌手术数字化板的流程,并评估其精确性及临床应用价值.方法 选择2017年6月—2019年2月就诊于昆明医科大学附属口腔医院口腔颌面外科的牙颌面畸形患者10例为研究对象.分别利用单个软件和多个软件进行术前模拟设计,虚拟截骨,设计数字化板,并评估二者精确性和工作时间.同时传统模型外科制作传统板,评估...     

正颌外科三维立体可视化模拟手术研究

目的：建立基于CT图像数据的计算机辅助三维立体手术模拟系统，为了术前进行精确设计手术方案及达到术后良好效果提供真实可靠依据。方法：应用医学可视化技术和Visual C^**编程语言开发出立体结构三维重建和手术模拟软件，建立以CT数据为信息源的计算机正颌外科立体可视化手术仿真模拟系统，可模拟各种正颌外科手术移动骨质过程，并且以动态动画形式演示，可从任意角度进行观察。结果：该系统建立了颅颌面畸形立体结构模型，以动态形式成功演示了正颌外科截骨移动手术仿真模拟，手术过程真实逼真，立体可视化效果好，应用普通播放软件即可在计算机屏幕上播放模拟正颌外科手术过程，并可预测手术后上下颌咬合状态及手术效果。结论：正颌外科三维立体可视化模拟手术系统的建立，为正颌外科截骨矫治牙颌面畸形术前手术方案制定提供实用有效的技术手段和全心的科学方法，改变仅凭主观经验诊断畸形和设计手术方案的传统模式，可在计算机屏幕前制定手术方案进行医患交流，共同协商，提高了正颌外科手术安全性、精确性和矫治效果。     

数字化模型外科在牙颌面畸形治疗中的应用

目的 ：探讨数字化模型外科在牙颌面畸形治疗中的应用价值。方法 ：选取15例牙颌面畸形患者,通过CT重建模型与激光扫描牙列模型,构建数字化颅颌面-牙列模型,在此基础上进行手术设计,并且三维打印板及导板,指导手术。术后3个月进行面部对称性及手术精确度评价。结果 ：所有患者均顺利完成手术虚拟设计、板和导板三维打印以及正颌手术。偏颌畸形患者术后对称性明显改善,术后CT模型与术前设计比较,最大差异度<2 mm。结论 ：利用数字化模型外科可进行手术设计,模拟,预测,并且可以三维打印板及导板指导手术,在牙颌面畸形的治疗中具有广泛的应用价值,值得临床推广。     

数字化软件在牙颌面畸形正颌术前模拟设计中的应用研究

目的 通过数字化软件对牙颌面畸形患者进行正颌术前模拟设计,将得到的数据应用于临床手术中以指导术者对牙颌面畸形进行精确的手术治疗。方法 选择2012年1月至2013年1月到中国医科大学附属口腔医院口腔颌面外科就诊的牙颌面畸形患者15例,进行术前三维CT扫描,将CT数据输入proplan软件系统中。通过软件重建上下颌骨,在三维方向上对颌骨进行定点、截骨、移动骨段、模拟预测等操作,确定手术方案后保存数据。术中按照软件模拟方案进行手术。结果 15例患者手术顺利,术中未出现严重并发症。术后半年随访,满意率达到93.3%。结论 采用数字化软件对牙颌面畸形患者进行术前模拟设计是一种较为精确的方法,可直观模拟手术并预测术后效果,从而为正颌外科矫治复杂牙颌面畸形制定个体化最佳手术方案提供实用有效的技术和依据。     

不同方法制作正颌手术数字化[牙合]板的研究及精确性分析

目的探讨不同方法制作正颌手术数字化[牙合]板的流程,并评估其精确性及临床应用价值。方法选择2017年6月—2019年2月就诊于昆明医科大学附属口腔医院口腔颌面外科的牙颌面畸形患者10例为研究对象。分别利用单个软件和多个软件进行术前模拟设计,虚拟截骨,设计数字化[牙合]板,并评估二者精确性和工作时间。同时传统模型外科制作传统[牙合]板,评估单软件数字化[牙合]板的临床运用价值。结果单软件数字化[牙合]板最大拟合误差平均值上颌为(0.0111±0.0038)mm,下颌为(0.0107±0.0037)mm。单软件数字化[牙合]板最大拟合误差优于多软件数字化[牙合]板(P<0.001),各自上下颌面间差异无统计学意义(P>0.05)。[牙合]板术中未出现无法就位情况。无论是单颌还是双颌手术,单软件手术模拟时间均少于多软件手术模拟时间。结论不同方法制作数字化[牙合]板精确性存在差异,单软件数字化[牙合]板精确性优于多软件数字化[牙合]板,模拟耗时更少,具有实际应用价值。     

数字化咬合板与传统咬合板在正颌手术中定位上颌骨的精确性临床研究

目的:通过临床研究分析数字化咬合板与传统咬合板在正颌手术中定位上颌骨的精确性。方法:回顾性收集2017～2022年就诊于南京大学医学院附属口腔医院的成年骨性错(牙合)畸形患者,筛选具有完善术前术后影像学CT数据、牙列模型数据且已完成双颌正颌手术的病例18例,其中8例通过传统咬合板辅助正颌手术,10例通过数字化咬合板辅助正颌手术。根据患者术前术后影像学资料及牙列数据通过Mimics Research 20.0及3-matic Research 12.0软件完成颅骨模型重建以及牙列模型数据的替换,完成正颌手术术前、术后三维(冠状位,矢状位,轴位)方向上实际移动距离的测量。测量三维方向上术前预计移动距离与术后实际移动距离的线性差异。结果:传统咬合板组术前计划与术后实际移动平均线性差为(1.00±0.32)mm;数字化咬合板组术前计划与术后实际移动平均线性差为(0.99±0.38)mm。两种咬合板对指导正颌手术中上颌骨的三维方向的定位无显著差异。结论:数字化咬合板与传统咬合板的使用均可在正颌手术中准确定位上颌骨。     

锥束CT在正颌外科中的应用

目的:探讨锥束CT(cone beam computer tomography,CBCT)在正颌外科中的应用价值。方法:对20例正颌手术患者术前行CBCT扫描,提取不同的影像资料,定位正颌手术重要解剖结构位置。结果:该成像技术对正颌手术患者上颌骨翼腭管和下颌管的位置关系等重要结构均有良好的显示,为正颌手术方案设计提供了放射学的颌骨评估基础,指导了临床正颌外科的定位设计。结论:CBCT可为正颌外科提供更精准的结构解剖影像,极大地提高了手术的准确性与安全性。     

数字化正颌外科技术在临床实践中面临的挑战

计算机辅助正颌外科经过多年的发展、完善,其优势已被广泛认可,但在临床实际应用中,这项技术仍面临着诸多挑战。从影像数据采集、数字化技术的辅助诊断、数据处理及计算机辅助手术设计,到最后将虚拟方案转移到实际手术中,计算机辅助正颌外科流程中的每一步都可能产生误差,诸多误差的累计、放大,将会影响到最终的手术效果。目前正在探索的误差控制的思路包括：使用数字化设备,例如口内扫描仪;使用自动化方法和算法;使用个性化的骨块定位方式等。同时,术后软组织的精准模拟、下颌骨功能性运动评估、可吸收内固定材料等难题尚未得到完善的解决。只有充分理解当下计算机辅助正颌外科存在的不足之处,才能为继续优化现有方法提供方向,同时在临床实际工作中规避潜在的风险,充分发挥其优势,得到最佳的治疗效果。个体化钛板、人工智能和手术机器人等新技术的应用与发展,将进一步推动本学科的发展,期待未来数字化正颌外科技术在自动化、智能化、个性化方面的革新。     

数字化牙合板在骨性Ⅲ类错牙合患者双颌手术中的应用及评价

目的 验证数字化牙合板在骨性Ⅲ类错牙合患者双颌手术中应用的可行性与可靠性,并与传统牙合板比较.方法 选取40名实施双颌手术的骨性Ⅲ类错牙合患者,分为传统牙合板组与数字化牙合板组,各20名.在ProPlan CMF 3.0中测量比较设计与实际颅颌模型中14个测量点到参考平面的距离与3个测量平面与参考平面的角度,并比较传统牙合板组与数字化牙合板组的模拟及实际的差值.结果 数字化牙合板组术前模拟与术后实际颅颌模型的所有线性测量指标之间的差值均小于2 mm,角度测量指标的差值均小于4°.数字化牙合板组的L1-Y、GoL-X、GoL-Y、GoR-X、GoR-Y、CoL-Y、CoR-Y的模拟与实际值之间具有统计学差异(P<0.05).传统牙合板组与数字化牙合板组的L6L-X、GoR-X、LOP-X、MP-X、GoL-Y、MP-Z的模拟与实际的差值有统计学差异(P<0.05).结论 数字化牙合板在双颌手术中的应用安全可靠并且较传统牙合板更为精确有效.     

口腔颌面外科手术三维打印系列导板的设计制作和临床应用

目的探讨三维打印导板在口腔颌面外科中的临床应用并对其设计及应用进行优化和规范。方法回顾性分析2010年1月至2020年12月于解放军总医院口腔颌面外科进行手术的患者资料, 包括40例下颌骨肿瘤手术患者(常规组20例、导板组20例)、20例颞下颌关节置换手术患者(常规组10例、导板组10例)、20例正颌双颌手术患者(常规组10例、导板组10例)、20例放射粒子植入手术患者(常规组10例、导板组10例);患者中位年龄45岁(16～75岁), 其中男性58例, 女性42例。所有导板组患者术前均进行螺旋CT扫描并建立颌骨及供骨区三维模型(上颌骨和下颌骨模型各40个)以模拟手术, 计算机辅助设计手术导板(包括截骨及定位成形导板共40套、穿刺定位导板10个)。分析模型打印时间以及各导板的设计时间、打印时间、导板应用对手术时间及手术精度的影响。结果下颌骨肿瘤手术、颞下颌关节置换手术、正颌双颌手术、放射粒子植入手术的手术导板设计时间分别为(2.8±1.8)、(2.2±0.3)、(2.9±1.8)和(0.9±0.3)d。上颌骨模型和下颌骨模型打印时间为(11.1±1.6)和(2.6±0.4)h, 截骨及...     

正颌外科手术的并发症及其防治

随着麻醉学、抗感染、手术学、专用手术器械、监护设施的更新，特别是根据正颌外科生物学基础研究成果而不断完善的手术设计、外科技术的进步和经验积累，使具有一定危险性、复杂性和容易出现严重并发症的正颌外科手术成为相对安全、较易施行，并可进行效果预测，实现功能与形态俱佳的常规手术。现代正颌外科的理论和外科技术已广泛用于矫治先天性和获得性颅颌面畸形，     

基于虚拟现实技术的正颌手术模拟预测方法的建立

目的:探索建立基于虚拟现实技术的正颌手术模拟研究方法.方法:将颌面畸形患者CT断层图像利用Simplant软件行颅颌面骨组织三维重建,截骨,构建颅颌面骨树状结构模型.在虚拟环境碰撞模型上行上颌骨Le Fort Ⅰ型截骨、双侧下颌支矢状劈开及颏成形的手术模拟.结果:该系统形成的三维立体虚拟影像,可从任意视角观察,清晰逼真.运用系统工具进行骨组织的旋转、平移等手术模拟操作,实现了操作者与模型的交互作用,图像及触觉感知实时反馈,沉浸感强.应用该方法实现了正颌手术设计、虚拟操作及术后效果预测.结论:颅面三维虚拟正颌手术系统可以行正颌手术模拟及手术操作训练,在虚拟环境下实现图像反馈和力、触觉感知的手术模拟,具有较高的临床应用价值.     

成人骨性反畸形的手术前后正畸

目的:以本院近期收治10例骨性反的患者为例,介绍采用正畸正颌手术联合治疗的手术前后正畸及术前的准备工作。方法:正畸主要是去代偿,矫正上下颌前牙唇舌倾斜,后牙的颊舌倾斜,排齐牙齿,协调上下牙弓,平整曲线,建立正颌术前良好的牙关系。术前准备主要是:术前电脑模拟手术,模拟外科,板制作。结果:正颌治疗后患者建立了良好的咬颌关系,协调的上下颌骨关系,获得面容的美观。结论:治疗颌面部的骨性畸形,经过术前正畸正颌手术术后正畸的过程,其中每一步都很重要,术前电脑模拟手术,模型外科,板制作可以使正颌治疗更精确。     

正颌外科技术在陈旧性颌骨骨折治疗中的应用

目的:探讨正颌外科技术在陈旧性颌骨骨折治疗中的应用。方法:对20例陈旧性颌骨骨折患者进行正颌手术—术后正畸的序列治疗,观察治疗后咬合关系的变化。结果:利用正颌外科设计程序和截骨手段,配合术后正畸治疗,患者的咬合关系恢复良好。结论:正颌手术—术后正畸治疗是矫治陈旧性颌骨骨折的有效方法。