快速成型技术--三维头颅模型的制作及在颅颌面创伤修复中初步应用一例

目的探讨利用电子束CT(electron beam CT,EBCT)数据、快速成型技术制作三维头颅模型的方法,以及在颅颌面创伤后骨缺损修复中的应用. 方法 EBCT连续薄层容积扫描提取层面轮廓数据,所得数据以计算机辅助设计软件构建曲面模型,模型数据输入AFS-320 QZ激光快速成型机,运用液态光敏树脂选择固化法,以光敏树脂为成型材料获得仿真三维头颅实体模型,在实体模型上进行手术模拟并预制个体化骨缺损修复体.应用于外伤后二期额骨缺损修复1例,患者术前左侧额部凹陷,鼻根低平,鼻梁左侧歪斜;EBCT扫描左额骨缺损4 cm×6 cm. 结果 EBCT数据和快速成型技术结合制作的三维仿真头颅实体模型,能详尽、直观地显示颅颌面创伤后骨骼的三维解剖结构及相互关系.患者利用模型预制的修复体与缺损适配性好,术后左额骨缺损达解剖意义修复,鼻梁塌陷歪鼻畸形获得矫正.随访1年5个月,医患双方均满意. 结论三维头颅模型能真实再现病体原形,为准确诊断、手术计划及模拟提供真实的虚拟空间,在颅颌面创伤修复中具有重要的意义.     

电子束CT三维重建技术在颅颌面外科的应用

颅颌面外科主要的治疗对象多为医学史上公认的一类疑难病 ,对患者的危害极为严重而治疗的难度很高 ,风险也很大。对这类畸形的治疗必须以整形外科为主导的多学科专家的密切配合[1 ] ,同时要求有各种先进的诊断及手术设备。电子束三维ＣＴ成像技术能立体、详尽和精确的显示机体组织三维解剖结构及其相互关系。其再现畸形或病体模型的程度可以达到近乎解剖学的精度 ,为准确了解和掌握病情并制定合理的手术治疗计划提供了极为重要的依据 ,提高了手术治疗效果。1　材料与方法76例颅颌面畸形病人 ,男 4 1例 ,女 3 5例。年龄最小 3岁 ,最大 5 2岁…     

多来源颅颌面三维数字化模型的建立

目的 建立一个满足临床和科研要求的可视化的多来源多精度的颅颌面三维数字化模型.方法 采用锥体束断层CT(CBCT)扫描整个头部,利用不同组织的亨氏单位(Houns Field值)的不同,提取出面部软组织、颌面部骨骼以及牙列3种组织结构,利用三维重建的方法,重构出面部、颌骨和牙齿三部分的数字化三维模型,同时采用激光扫描的方法获得带有纹理信息的面部三维模型以及高精度三维数字化牙列模型,利用三维图形学中的配准技术,将激光扫描获得的面部、三维模型转化到CT来源的重建的三维颅颌面数字化模型所在坐标系.结果 获得一个带有颜色信息的面部软组织、高精度牙列和清晰骨骼的复合三维数字化颅颌面模型.结论 多来源的三维数字化颅颌面模型是一种能够达到临床和科研要求的高精度数字化模型.     

快速成型技术在颅颌面外科中的应用

快速成型技术(RP)是机械工程、计算机辅助设计与制造技术(CAD/CAM)、计算机数字控制(CNC)、精密伺服驱动、检测技术、激光技术及新型材料科学等高科技技术的集成。由于它明显优于传统制造技术,近来获得了日新月异的发展,已被广泛应用于航空、汽车制造、军事、医疗等领域,其中在医学     

从颅面外科到颅颌面外科

《颅面外科学》出版已有10年了，这是第一本关于“颅面外科”的参考书兼教科书，对该学科的发展起到了积极的推动作用。过去10年里，我国颅面外科有了长足的进步，相关论文不断涌现，并出版了一些与颅面外科有关的书籍、杂志，成立了全国性的颅面外科学术团体。这些情况表明，我国的颅面外科无论是质量上，还是开展单位数量上，都已经跨越了10年之痒，与时俱进，形势喜人。另一方面，随着我国经济水平的提高，众多的颅面畸形患者纷至沓来，给本学科的发展提供了良好机会。     

颅颌面外科术前虚拟技术

颅颌面外科是由法国著名整形外科专家Tssier于20世纪60年代后期创立的一门新兴学科,通过特殊的截骨和植骨方法将颅颌面分块移动,并按照整形修复的原则重新排列组合和固定,从而达到从根本上矫正各种严重的颅颌面畸形的目的。颅颌面畸形的定位、定性和定量诊断、周密准确的手术设     

内窥镜在颅颌面外科的应用进展

10年前内窥镜开始用于整形外科[1] ,由于颅颌面手术涉及骨折的复位、颅面畸形的矫正、颅面肿瘤的切除、截骨、植骨、骨骼的塑形及坚强内固定 ,手术难度高、风险大 ,内窥镜应用较晚。在尸体和动物模拟手术基础上 ,这一技术逐渐应用于颅颌面外科 ,并取得了满意的效果。1　在颅颌面创伤修复中的应用1 1　颧骨骨折修复颧弓在正常面容中占有重要地位 ,是面宽的关键标志 ,这一部位的错位或缺失将导致明显的面部畸形 ,因此颧弓的显露是骨折复位的关键。常规手术是经冠状切口、下睑缘下及口内切口入路 ,有失血多、秃发、面神经损伤、头皮麻木、瘢痕…     

人工智能在颅颌面外科中的应用

人工智能是指任何能感知环境并采取行动以最大程度实现目标的设备.近年来,人工智能在颅颌面外科中的应用日渐增多.人工智能已可用于辅助颅颌面相关疾病的诊断及外科治疗,如预测胚胎患唇腭裂的风险、早期诊断畸形综合征、治疗面部麻痹、预估术中出血量等.本文就以上内容进行分析评价,同时探讨人工智能在医疗行业发展的伦理、安全等问题.     

第二届全国颅颌面外科学术研讨会暨第一届《中国颅颌面外科》编委会会议纪要

由中国修复重建外科专业委员会主办、中山大学附属第二医院承办 ,第二届全国颅颌面外科学术研讨会暨第一届中国颅颌面外科编委会会议 ,于 2 0 0 3年 11月 13日～ 16日在广州召开。在这次会议上 ,成立了我国颅颌面外科学界的全国性学术组织——第一届颅颌面外科学组 ,确立了学组组织机构和成员 ,实现了我国老一辈颅颌面外科先驱们多年的夙愿。拟定了今后学术研讨会的形式和时间 (两年一次 )。讨论了这一新兴交叉学科的基本定义、治疗范畴和未来发展。这次学组会议决定第三届全国颅颌面外科学术研讨会将于 2 0 0 4年 5月在重庆召开。中国修复…     

镁合金内固定材料在颅颌面外科应用的研究进展

镁合金内固定材料因其具有良好的生物相容性、生物力学性能及可降解性,受到了国内外学者的关注.经过学者们不断的研究和探索,目前镁合金内固定材料得到了很大的发展.现就镁合金与其他金属内固定材料、可吸收多聚物内固定材料相比较的优势,以及镁合金在颅颌面外科应用的研究进展作一综述.     

颅面外科三维诊断分析和手术设计系统的临床应用研究

目的 探讨复杂颅面畸形计算机辅助诊断及整复手术设计的临床应用价值。方法 建立了颅颌面外科三维诊断分析和手术设计计算机系统（3-DCMFCADS）,并将其用45例颅面畸形的定量诊断和整复手术设计,结果 与头颅骨骼直接测量相比较,三维CT影像测量结果误差微小,各项测量指标的平均误差均小于5%。精密度最大变异系数仅1.92%,借助本系统实现了镜像法手术模拟设计和移植体或置入修复体三维模型构建,对手术实施具有指导作用。结论 3-DCMF-CAD系统的临床应用,为颅面畸形整复外科手术治疗提供了技术方法和具体指导。     

Three-dimensional imaging in craniofacial surgery: a review of the role of mirror image production

Summary Mirror image production is an extremely, useful tool for the craniofacial surgeon to visualize, in detail, asymmetry or defects, using data and display from three-dimensional CT scanning. The technique for obtaining the mirror image, its limitations, advantages and disadvantages are discussed and clinical cases are presented to demonstrate the usefulness and validity of mirror image production.     

The growth patterns of normal skull by using CT scans and their clinical applications for preoperative planning and postoperative follow-up in craniofacial surgery

Summary In the operative treatment of craniosynostosis, the accurate criteria for the extent of fronto-orbital advancement and/or reshaping have not been published. In this study, the growth and configuration of the forehead, anterior cranial base and occipital region have been investigated using CT scans. In addition to its intrinsic worth, the information obtained is also useful for preoperative planning of advancement and/or reshaping in craniosynostosis surgery, and also for post-operative follow-up.Presented at the 2nd International Congress of Craniomaxillofacial Surgery, Florence, Italy, June 1989     

Functional and anatomic aspects of the orbitotomy in craniofacial surgery

The orbitotomy has a central importance in craniofacial surgery. It is indicated for premature craniosynostoses, malformations and tumor surgery. The aim of the treatment is to correct functional disturbances and aesthetic impairments. Anatomical structures must be respected. Functional and anatomical aspects of the orbitotomy in craniofacial surgery are described.     

Current status of 3D printing in spine surgery

Three-dimensional printing (3DP) is one of the latest tools in the armamentarium of the modern spine surgeon. The yearning to be more precise and reliable whilst operating on the spine has led to an interest in this technology which has claimed to achieve these goals. 3D printing has been used pre-operatively for surgical planning and for resident or patient education. It has also found its way to the operation theatre where it is used to fabricate customized surgical tools or patient-specific implants. Several authors have highlighted significant benefits when 3D printing is used for specific indications in spine surgery. Novel applications of this technology in spine surgery have also been described and though still in a nascent stage, these are important for this technology to sustain itself in the future. However, major limitations have also come to light with this technology in use. This article seeks to review the current status and applications of 3D printing in spinal surgery and its major drawbacks while briefly describing the essentials of the technology. It is imperative that the modern spine surgeon knows about this important innovation and when and how it can be applied to improve surgical outcomes.     

Accuracy of medical models made by consumer-grade fused deposition modelling printers

BACKGROUND:

Additive manufacturing using fused deposition modelling (FDM) has become widely available with the development of consumer-grade three-dimensional printers. To be useful in maxillofacial surgery, models created by these printers must accurately reproduce the craniofacial skeleton.

OBJECTIVE:

To determine the accuracy of consumer-grade FDM printers in the production of medical models compared with industrial selective laser sintering (SLS) printers.

METHODS:

Computed tomography images of a dry skull were manipulated using OsiriX (OsiriX, Switzerland) and ZBrush (Pixologic, USA) software. Models were fabricated using a consumer-grade FDM printer at 100 μm, 250 μm and 500 μm layer heights and an industrial SLS printer. Seven linear measurements were made on the models and compared with the corresponding dry skull measurements using an electronic caliper.

RESULTS:

A dimensional error of 0.30% was observed for the SLS models and 0.44%, 0.52% and 1.1% for the 100 μm, 250 μm and 500 μm FDM models, respectively.

CONCLUSION:

Consumer-grade FDM printers can produce medical models with sufficient dimensional accuracy for use in maxillofacial surgery. With this technology, surgeons can independently produce low-cost maxillofacial models in an office setting.     

二次测量三维CT重建数据在脊柱侧弯矫形术中的应用

目的探讨术前二次测量三维CT重建数据在脊柱侧弯矫形术中的应用和临床意义。方法 2006年8月-2008年3月收治11例重度僵硬型脊柱侧凸患者,男4例,女7例;年龄15～19岁,平均17.2岁。术前在软件操作平台上行二次测量三维CT重建数据,根据测量结果选取入钉点位置,选择合适长度和直径的椎弓根螺钉,按测量角度植入螺钉。共植入197枚螺钉。记录椎弓根螺钉植入时间、术中失血量、术后神经功能状态,测量手术前后矢状面、冠状面Cobb角改变率,术后CT评估螺钉植入的准确性(Andrew分级)。结果椎弓根螺钉植入时间为1～11 min,平均5.8 min;术中失血量为450～2 300 mL,平均1 520 mL。术后1周内复查X线片,冠状面Cobb角矫正率68.5%,矢状面Cobb角矫正率55.5%。术后1周内复查CT扫描显示螺钉位置Ⅰ级77枚(39.1%),Ⅱ级116枚(58.9%),Ⅲ级4枚(2.0%)。11例均获随访,随访时间14个月～2年,无内固定物断裂、移位等并发症以及神经刺激症状发生。结论术前二次测量三维CT重建后的数据为脊柱侧弯患者提供了有效的术中指导,可提高椎弓根植钉准确率和手术安全性。     

Self-reinforced absorbable polylactide (SR-PLLA) plates in craniofacial surgery

Summary Self-reinforced polylactide (SR-PLLA) plates were used in 14 craniofacial operations. Sheets of SR-PLLA were cut to the desired shape, and these were fixed with titanium screws or with resorbable sutures and were used in addition to conventional titanium plates. There were no complications due to the use of SR-PLLA implants. The material is totally biodegradable and is hydrolysed in the body back to lactic acid and further metabolized to carbon dioxide and water.     

Three-dimensional CT system using a personal computer

A three-dimensional CT display system using a personal computer was developed and used for diagnosis of craniofacial abnormalities. The advantages of this system are that it is inexpensive and easy to operate.Presented at the 10th Congress of the International Society of Aesthetic Plastic Surgery, Zurich, Switzerland, 11–14 September 1989     

三维重建仿真模型及计算机辅助设计个性化假体在下颌骨缺损修复中的应用

目的探讨三维重建仿真模型及计算机辅助设计个性化假体在修复下颌骨缺损中应用的可行性,并分析其临床疗效。方法 2002年7月-2009年11月,收治9例下颌骨缺损患者。男4例,女5例;年龄19～55岁。均为下颌骨病变截除术后遗留大面积下颌骨缺损;其中颌骨良性病变8例,下颌牙龈癌1例。缺损部位:缺损跨越中线2例,包括髁状突缺损4例,局限于一侧且未累及颞下颌关节缺损3例。缺损范围为9.0 cm×2.5 cm～17.0 cm×2.5 cm。术前行螺旋CT扫描后三维重建数字化颌骨模型,通过快速成型技术制备个性化假体。一期手术植入假体修复颌骨缺损,6个月后行二期手术种植义齿。结果一期手术中个性化假体就位顺利,耗时10～23 min;延伸板与骨面贴合良好。术后切口Ⅰ期愈合,面部外形满意,咬关系良好,张口时下颌偏斜纠正。二期手术时见种植体牢固无松动,基台穿龈后与对颌牙位置关系良好,达到术前设计理想位置。患者一期术后均获随访,随访时间1～9年。末次随访时复查X线片以及头颅后前位、颅基位、全口曲面断层X线片显示,个性化假体固定良好无松脱,外形对称。结论三维重建仿真模型及计算机辅助设计个性化假体应用于下颌骨缺损修复中能提高手术精度,节省手术时间。