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下面部骨性轮廓改善手术的相关解剖学研究与数字化设计

钱堃

下面部骨性轮廓改善手术的相关解剖学研究与数字化设计

钱堃1
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作者信息

  • 1. 南方医科大学
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摘要

目的: 1.通过测量下颌后静脉走行与下颌体升支后缘3个点的距离,研究术中在下颌体升支后缘手术器械安全操作范围; 2.通过对颏神经下唇支与面正中线的相对位置角度测量,进行颏截骨成形术切口线的改良设计研究; 3.通过设计下颌角截骨术优化设计导航模板,并结合3D打印技术指导实施下颌骨标本与新鲜尸体标本的下颌角截骨手术,实现下颌角精确化、个性化截骨手术。 方法: 1.下颌后静脉走行与下颌体升支后缘3个点的距离测量:首先确定下颌体升支后缘的3个固定点,分别为截骨线在下颌体升支后缘的起点、下颌角点以及这两点之间在下颌升支后缘上的中点。测量的数据为4种,分别为截骨线在下颌升支后缘起点在咬合水平方向与下颌后静脉的距离;截骨线在下颌升支后缘起点在截骨线上极延长线方向与下颌后静脉的距离;下颌角点在咬合水平方向与下颌后静脉的距离;以上两点在下颌升支后缘上的中点在咬合水平方向与下颌后静脉的距离。共计测量标本数据90组,将其导入SPSS20.0软件进行统计分析,得到下颌后静脉与下颌体升支的位置关系。根据其位置关系特点,对摆动锯的摆出范围做出指导,确定相对安全范围,同时对剥离子的剥离幅度提供安全参考范围。 2.颏神经下唇支与面部正中线的相对位置角度测量:采集尸体标本共30例,显微解剖各下唇支,分别测量其在唇颏角水平与前正中线的角度,共计127组数据。将测量数据导入SPSS20.0进行统计分析,得到颏神经下唇支在唇颏角水平与前正中线的角度位置关系,进而分析改良颏截骨成形术的切口线设计。 3.下颌角截骨手术数字化优化设计的下颌骨标本实验验证:采用正常人带牙下颌骨标本10例,进行薄层CT扫描,将扫描获得的DICOM格式数据导入Mimics14.0中进行三维重建。得到完整下颌骨三维重建模型后,运用软件中的虚拟手术模块进行下颌角虚拟截骨手术。在三维重建模型导入3-Matic7.0进行化优化导航导板的设计,再将设计完成的3D打印导航模板通过FDM方法制作成型,按照数字化手术方案在导航模板的引导下实施下颌骨标本的下颌角截骨手术。术后再次进行薄层CT扫描以及三维重建,测量及比较分析术前虚拟手术及术后实际效果的一致性,评价在导航模板辅助下的下颌角截骨精确化、个性化手术的可行性及准确性。 4.下颌角截骨手术数字化优化设计的新鲜标本实验验证:采用正常人带牙新鲜头颅标本10例,进行薄层CT扫描,将扫描获得的DICOM格式数据导入Mimics14.0中进行三维重建。得到完整下颌骨三维重建模型后,运用软件中的虚拟手术模块进行下颌角虚拟截骨手术。在三维重建模型导入3-Matic7.0进行化优化导航导板的设计,再将设计完成的3D打印导航模板通过采用光敏树脂材料3D打印机打印成型,按照数字化手术方案在导航模板的引导下实施口内切口的下颌角截骨手术。术后再次进行薄层CT扫描以及三维重建,测量及比较分析术前虚拟手术及术后实际效果的一致性,在与实际手术相同的手术条件下,评价在导航模板辅助下的下颌角截骨精确化、个性化手术的可行性、准确性及安全性。 结果: 1.通过测量下颌后静脉走行与下颌体升支后缘3个点的距离的90组标本数据并将结果导入SPSS20.0软件中进行统计分析显示:截骨线在下颌体升支后缘的起点截骨线上极延长线方向与下颌后静脉的距离为8.58±1.85mm;截骨线在下颌体升支后缘起点在咬合水平方向与下颌后静脉的距离为8.70±1.86mm;下颌角点在咬合水平方向与下颌后静脉的距离为11.82±2.10mm;以上两点在下颌升支后缘上的中点在咬合水平方向与下颌后静脉的距离为12.15±2.41mm。 2.通过测量颏神经下唇支与面部正中线的相对位置角度的127组数据并将结果导入SPSS20.0软件中进行统计分析显示:颏神经下唇支在唇颏角水平与前正中线的角度为62.07±16.27°。 3.在数字化优化设计及3D打印技术指导下行下颌角截骨手术,下颌骨标本的手术效果与数字化优化手术方案的手术效果高度一致。虚拟手术后与实际手术后,分别测量并统计分析七项数据:左侧虚拟与实际术后下颌角角度、右侧虚拟与实际术后下颌角角度、左侧虚拟与实际术后下颌角点移位距离、右侧虚拟与实际术后下颌角点移位距离、左侧虚拟与实际术后下颌体升支长度、右侧虚拟与实际术后下颌体升支长度、虚拟与实际术后下颌骨宽度偏差分别为0.16±0.31°、0.30±0.43°、0.21±0.31mm、0.13±0.21mm、0.17±0.44mm、0.05±0.69mm、0.03±0.21mm,结果显示均无明显差异(P>0.05)。 4.运用同样的数字化优化设计及3D打印技术,在新鲜尸体标本中行下颌角截骨手术,虚拟手术后与实际手术后,分别测量并统计分析七项数据:左侧虚拟与实际术后下颌角角度、右侧虚拟与实际术后下颌角角度、左侧虚拟与实际术后下颌角点移位距离、右侧虚拟与实际术后下颌角点移位距离、左侧虚拟与实际术后下颌体升支长度、右侧虚拟与实际术后下颌体升支长度、虚拟与实际术后下颌骨宽度偏差分别为0.16±0.57°、0.59±0.98°、0.27±0.48mm、0.25±0.40mm、0.04±0.54mm、0.22±0.45mm、0.26±0.70mm,结果显示均无明显差异(P>0.05)。 结论: 下面部轮廓整形手术由于其手术入路方式及个人差异,其个性化的手术方案以及安全、准确的手术方式是主要通过解剖学测量结果、完善的术前数字化优化设计及术中3D打印技术来实现的。通过测量下颌后静脉与下颌体升支后缘的位置关系,当截骨线起点锯片的摆出幅度以及在下颌角点及中点进行剥离时剥离子的剥离幅度控制在统计分析范围以内,则大大降低行下颌角截骨手术时触碰损伤下颌后静脉的几率。在颏成形手术中,可通过设计改良倒“V”型切口,将有效降低损伤颏神经下唇支的几率,大大减少术后下唇及颏部皮肤麻木并发症的发生。通过数字化技术结合3D打印技术能够实现优化以及个性化的术前手术方案的制定,通过3D打印导航模板的来精确引导截骨的手术操作,能够完成精确化的下颌角截骨手术。在3D打印导航模板及手术方案术前数字化设计的辅助下,在下颌骨标本及新鲜尸体标本上实现了精确及优化的下颌角截骨手术,获得了与术前设计的手术效果一致的下颌骨部位轮廓,验证了3D打印导航模板指导下的精确化及个性化手术的可行性,初步验证了在3D打印技术辅助下行下颌角截骨个性化手术的应用价值。

关键词

下颌角截骨术/颏截骨成形术/解剖学/数字化设计

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授予学位

博士

学科专业

人体解剖与组织胚胎学

导师

黄文华

学位年度

2016

学位授予单位

南方医科大学

语种

中文

中图分类号

R6
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