因各种原因所致的颅骨缺损在临床工作中十分常见，对患者身心危害极大，发病率高，而且有逐年增多的趋势。颅颌面骨骼解剖结构复杂，曲面变化大，修复要求较高，巨大、复杂部位的颅骨缺损的修复一直是颅颌面外科具有挑战性的课题之一。常规的颅骨修复手术是医生根据病人颅骨缺损部位的大小和形状手工修剪钛网，以符合病人缺损部位的需求。这只是在一定程度上恢复了颅腔的完整性，操作复杂、术中塑形时间长，修复效果取决于医生的经验和技术水平，存在较大的不确定性，外形效果难尽人意。
随着医学图像处理技术和增材制造技术的发展，基于两者结合的颅骨缺损修复技术得到了广大医疗工作者的关注。该方法的基本思想是根据患者颅骨缺损的状况，模拟颅骨的自然形态，运用医学图像处理技术和逆向工程方法，重建出缺损颅骨的三维模型，通过增材制造技术获得个性化的颅骨缺损修复假体。这项技术实现了修复假体与缺损部位的精确结合，能够达到较好的治疗效果，并且结合生物活性人工骨材料的应用，为复制出与患者颅骨缺损部位几何形态高度吻合、具有良好骨融合性的颅骨定制体提供了强有力的技术保障；另一方面，上述手段制作的颅骨定制体也便于医生的临床操作。增材制造技术的应用不仅可有效缩短临床手术时间，而且可明显提高临床治疗效果和修复美学效果。
利用增材制造技术制造颅骨缺损修复体包括以下步骤：缺损颅骨的CT扫描及其二维分割、三维重建和三维验证、增材制造成型。其操作流程如图6-25所示。
图6-25 颅骨修复系统操作流程
选取带缺损清晰可见的CT薄层扫描数据，将其输入到医学图像处理系统，由DCM格式文件转换得到bmp格式文件，获取颅骨缺损病人的数据。经过处理后获取颅骨缺损部位轮廓图像，将处理后所得颅骨缺损部位图像导入专用处理软件中，进行阈值选取、区域增长、三维重建得到颅骨缺损修复体的三维模型，如图6-26。重建后的颅骨缺损修复假体可以任意旋转及编辑。
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图6-26 颅骨缺损修复体的三维模型
经光固化成型机Eden 250打印完成树脂模型，从图6-27中可见，个体化颅骨缺损修复假体与带缺损头颅（见图6-27a）适配完好，如图6-27b所示。
引入脑组织信息建模并使用增材制造技术预制的颅骨修复体与缺损的颅骨较好地粘合在一起，并具有较好的美容效果。基于三维重建技术和增材制造技术的数字化颅骨缺损修复方法，以其个性化修复、精确度高、治疗效果好等优点得到广大医疗工作者的认可。增材制造技术是集计算机辅助设计、新型材料科学、数控技术为一体的综合技术，根据物体的CAD模型或CT等数据，在计算机的控制下，不借助其他设备，依靠成型材料的逐层精确堆积的一种基于离散、堆积成型原理的制造原型的新的数字化成型技术，集中体现了计算机辅助设计、新材料开发、数控和激光加工等多技术、多学科的综合应用。
图6-27 利用增材制造技术制造颅骨缺修复体结果
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