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基于SLA模型的手术规划优化:以下颌骨修复为例

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:图6-21 患者病变区域的头颅骨模型图6-22 颌面缺损的局部颅骨、下颌骨及小腿腓骨SLA模型手术方案是以对应缺损部位的正常部位的镜像体为参考模型,对从腿部切下的小腿骨进行分割拼凑到缺损部位,然后,用金属植入体进行相应的固定和定位。4)按照上述手术规划和方案,实施下颌骨修复手术,如图6-23d所示。由于术前可以借助SLA原型进行手术规划和方案制订与手术演练,因此可显著节省手术时间,确保修复质量。

基于SLA模型的手术规划优化:以下颌骨修复为例

肿瘤切除、外伤、炎性反应以及发育性因素等所致的颅颌面骨缺损与畸形,均不可避免地会导致颜面畸形与功能障碍,需通过各种修复手段恢复其连续性、外形与功能。由于颅颌面骨骼的形状不规则、毗邻解剖关系复杂和功能上的特殊性,通过X线片、CT等平面影像学检查来确定复杂性颅颌骨病变性质及范围存在相当大的局限性,这给术前手术方案的制订带来极大的困难,特别是对于需要骨修复重建的病例,无论是采用自体骨移植、生物材料植入还是金属支架成型等方法,对于如何恢复满意的颅领面骨三维解剖结构以及重建良好的咬合关系仍然存在着相当大的困难。增材制造技术具有快速、准确以及擅长制造复杂实体的特点,它与计算机CT图像处理技术相结合形成包括设计、制造、检测的闭环反馈系统,近年来被运用于颅颌面骨畸形与缺损的整复领域,尤其在修复假体的形状匹配中具有独特的优势。

基于CT技术和增材制造技术的人体颌面部缺损修复手术,是增材制造技术在医学领域里比较有价值的临床应用。对患者头部进行螺旋CT扫描,得到最小间距的二维CT数据。通过设定骨骼的灰度阈值,提取CT图像中的骨骼轮廓,得到患者病变区域的头颅模型,如图6-21所示。图像中左侧因肿瘤病变进行了切除。手术的目的就是通过切取病人体内的腿骨修复左侧下颌的缺损。在数据处理时还进行了右侧下颌骨的提取并镜像,用于制作模型以辅助手术。

将上述处理完毕的数据文件,按要求的格式输入到增材制造系统中进行加工制作。图6-22为具有缺损的患者头颅骨SLA模型、患者小腿腓骨SLA模型及患者左侧完好的下颌骨模型的镜像颌骨SLA模型。

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图6-21 患者病变区域的头颅骨模型

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图6-22 颌面缺损的局部颅骨、下颌骨及小腿腓骨SLA模型

手术方案是以对应缺损部位的正常部位的镜像体为参考模型,对从腿部切下的小腿骨进行分割拼凑到缺损部位,然后,用金属植入体进行相应的固定和定位。具体步骤如下:(www.xing528.com)

1)将颌面部缺损的局部头盖骨原型和对应缺损部位的正常部位的镜像体拼合到一起,如图6-23a所示,观察结合部位上下牙齿咬合的程度,如果咬合程度好,就可以定型作为手术规划和演练的目标实体。

2)将成型钛板支架固定在吻合好的下颌模型上,定型后采用螺钉固定,如图6-23b所示。

3)将小腿腓骨SLA模型进行切割拼凑处理,使切割骨的形状与钛板形状吻合,测量每一段小腿腓骨模型的长度并标记对应于整体腓骨的位置,作为手术过程的依据,如图6-23c所示。

4)按照上述手术规划和方案,实施下颌骨修复手术,如图6-23d所示。

由于术前可以借助SLA原型进行手术规划和方案制订与手术演练,因此可显著节省手术时间,确保修复质量。

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图6-23 借助增材制造技术辅助颌骨修复手术

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