摘要
目的： 颅颌面多因创伤、先天性发育畸形以及手术后并发症等多种原因导致颅颌面部出现面部功能障碍和外貌畸形。患者不仅面临生理功能缺陷的问题，还面临着社交困难、就业歧视等心理压力。蒙古族族群颅颌面解剖结构与形态与汉族族群不同，蒙古族族群在面部形态学上的特点有以下几个方面：扁平的面部特征、扁平的鼻子特征、隆起的颧骨等。通过深入了解蒙古族族群的面部解剖结构，可以设计和制定出更适合蒙古族族群的手术方案，个性化手术方案可以有效提高手术效果的自然度和满意度，减少手术后并发症的发生率和复发率。因此，本研究将探讨增强现实技术在蒙古族颅颌面整形修复中的应用。Mimics软件可将蒙古族颅颌面的二维数据转换为精细的三维模型。利用虚拟现实技术和增强现实技术，可以全方位观察患者的颅颌面解剖结构，参考蒙古族颅颌面结构与形态制定出更符合其民族特征的手术方案。联合Unity和Vuforia平台开发的增强现实应用程序可以使虚拟模型在AR设备中以增强现实的形式展现出来，辅助医师进行导航和定位，从而提高手术的精确性和安全性。引入的数字化技术可以提高蒙古族颅颌面修复手术的精确性、效率和患者治疗体验的满意度，为蒙古族颅颌面个性化修复提供新的、更先进的手术方案。 方法： 1.病例收集：选择2016年9月-2023年10月就诊于内蒙古医科大学附属医院的40例蒙古族颅颌面缺损畸形病人。其中21例男性，19例女性，17例颌面缺损畸形，23例颅骨缺损畸形。 2.重建蒙古族颅颌面缺损畸形的三维模型：将蒙古族患者的二维CT数据导入Mimics21.0进行三维建模，分别重建出蒙古族颅颌面骨组织、软组织和血管的虚拟三维模型。 3.利用虚拟技术实现蒙古族颅颌面部整形修复手术仿真模拟：将蒙古族患者的颅骨模型、软组织模型、血管模型导入到3-matic Research 13.0，根据蒙古族族群的颅颌面解剖结构和形态特征以及可视化人图集设计修补模型，个性化制定手术方案。 4.利用增强现实技术个性化设计增强现实应用程序：移动增强现实设备将虚拟环境中蒙古族颅颌面的三维模型以增强现实的形式呈现在视野中，在手术过程中起到导航和定位的作用，从而提高手术的精确性和安全性。 结果： 术前在Mimics软件导入患者CT数据重建蒙古族颅颌面三维模型。在Mimics软件中，通过参考蒙古族族群颅颌面解剖结构特点与可视化人图集设计修补模型，模拟软组织修复、预测术后容貌，从而完成术前仿真模拟。联合Vuforia和Unity平台开发设计的AR应用程序将虚拟3D模型在现实环境中展示，实现可视化的蒙古族颅颌面解剖结构。通过使用AR应用程序的交互功能实现术中配准，使虚拟3D模型与真实环境的3D打印模型贴合，从而辅助蒙古族颅颌面整形修复手术的定位与导航。 结论： 蒙古族族群颅颌面解剖结构和形态与汉族族群不同，需要虚拟现实技术和增强现实技术进行个性化的术前设计，增强现实技术可以辅助蒙古族颅颌面部整形修复手术定位与导航。术前根据蒙古族颅颌面解剖结构特点个性化制定手术方案，在术中，通过搭载着AR应用程序的AR设备将虚拟的模型叠加在患者真实的面部结构上，从而实现术中导航与定位，避免损伤重要组织和器官。将血管虚拟模型叠加在手术区，减少术中出血的风险。在软组织填充方面，减少手术血管栓塞的概率。同时，AR技术有利于医师与患者沟通，使用AR技术使得解剖结构可视化，帮助患者理解手术过程与手术效果，从而帮助患者更好地参与手术的规划和决策。增强现实技术为蒙古族颅颌面部修复提供了一种创新的技术手段。
NETL