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数字化技术在全下颌骨体切除及缺损修复重建中的推广

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  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
  • 作者:上海论文网
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  • 论文字数:23526
  • 论文编号:el2021121910111227555
  • 日期:2021-12-19
  • 来源:上海论文网
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医学论文哪里有?笔者认为计算机辅助设计技术在下颌骨大型缺损的修复重建中可起到重要的作用,能够精准的设计出重建后下颌骨正常的连续性、凸度,并保证髁突位于正常的解剖位置内,对修复重建后面部的外形及下颌骨功能的恢复有极大的作用。


第 1 章 绪论


下颌骨位于面下 1/3,是颌面部骨中体积最大、面积最广、位置最突出者,也是唯一能活动的骨,仅通过颞下颌关节与颅骨相邻,它有一定的稳定性,也有一定的多向性,表面覆有大量的升颌肌群及降颌肌群,为开闭口运动提供力的作用,使下颌骨具有呼吸、咀嚼、吞咽、言语、表情等重要的生理功能。下颌骨缺损是由创伤、感染、放射性骨坏死以及最常见的口腔肿瘤切除手术引起的。这些缺损可引起严重的颌面部畸形,导致咀嚼、吞咽、语言等功能障碍同时给患者造成严重的心理障碍,从而影响患者的生存质量,最严重者甚至导致死亡[1, 2]。鉴于以上原因,颌面外科医生一直以来都在寻找更好的方法来重建下颌骨,恢复下颌骨形态及功能。早期从古代中国人和伊特鲁里亚人到希波克拉底本人都尝试过用木头、陶瓷和金属捆绑在骨头或牙齿上的修复,试图恢复下颌的连续性[3]。十九、二十世纪之交,自 Badenheuer&Skyoff 等率先采用游离骼骨、肋骨、胫骨移植修复下领骨缺损以来,下颌骨重建的外科技术得到了持续快速发展[2]。已经有系列报道,采用几种自体骨作为游离骨组织瓣修复下颌骨缺损,并已取得良好的效果,从而建立了以血管化游离骨组织瓣作为下颌骨修复重建的金标准[4-7]。其中游离腓骨瓣制备简便,血供可靠,供区远离头颈部,可同时行“双组手术”,因而成为下颌骨缺损修复重建的最常用骨瓣。

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第 3 章 结果


设计组及经验组手术均顺利完成,设计组手术按照术前设计的计划顺利执行,术中截骨导板、塑形导板就位顺利,重建钛板与下颌骨断端基本吻合,植入后下颌骨外形恢复良好,重建过程顺利。

设计组手术时长(9.07±1.25)h,经验组手术时长(9.25±1.02)h,p>0.05,没有明显差距。术前及术后 3 个月,拍摄下颌骨三维 CT,双侧髁突外侧极点间距离偏差值为设计组(0.48±0.16)mm,经验组(1.59±1.45)mm,p=0.092,无明显统计学差异,但二者差距较明显。双侧下颌角点间距偏差较术前为设计组(3.32±1.87)mm,经验组(4.33±1.08)mm,p<0.05,差距有统计学意义。术后随访 6 个月-5 年,设计组术后皮瓣均存活,未出现明显并发症,肿瘤均未复发,患者术后面型对称,轮廓外形主观感受良好,颞下颌关节区无弹响,无压痛,开口度可达 2-3 横指。设计组术后 3 个月复查拍摄曲面断层及下颌骨三维 CT 提示:患者下颌骨骨断端及腓骨瓣断端均未见骨吸收,颌骨外形恢复良好,髁突位于关节窝内恢复正常解剖位置,髁突未见明显吸收。局部及全身均未出现明显的并发症。经验组 6 例患者术后出现感染情况,其中 2 例出现金属钢板外露,骨断端愈合不良,手术对感染创口进行清创、拆除钢板并去掉感染坏死的骨段,术后患者面部外形出现不同程度的不对称,下颌骨不连续等,1 例患者出现血管危象进行探查手术,去除坏死软组织皮瓣,保留移植的骨组织。

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第 4 章 讨论


4.1 讨论

30 多年来,血管化的游离腓骨瓣一直是下颌骨重建主要方法。下颌骨重建中的计算机辅助设计和制造技术已非常普及,因为它不但简化了手术过程并且产生了出色的效果。包括三维重建、计算机辅助设计、3D 打印等技术在临床的应用极大提高了手术效率,明显缩短了手术时长,提高了手术效率。而依托于数字化技术进行的手术设计,其成功的基础取决于对患者术区数据采集时所获取的数据集能否复制解剖细节并在编辑软件中转换成虚拟建模,并允许医生在软件上制作虚拟手术方案。因此射线照相数据以 DICOM 格式存储,因为它们可以在各种医疗用应用程序中普遍使用。在虚拟手术设计方面,DICOM 数据可以经过处理转换成 3D 图像,然后可以用于在虚拟手术设计的软件中进行操作。如 Mimics软件程序可以轻易的地将 DICOM 图像转换为 3D 对象文件类型,该文件类型还允许通过 3D 打印机进行模型制造。医生可以直接与软件供应商协作,共同完成对患者影像资料的三维重建、虚拟手术设计、模型制作等阶段,十分方便。三维重建技术通过将患者颌面部及皮瓣供区的 CT 或 MRI 进行三维重建,将二维图像转换为三维立体图像,更加直观的表现出患者颌面部软硬组织病损的空间位置,利于医生术前对病损区有一个直观的了解,并且根据三维模型进行虚拟手术设计,设计出下颌骨术中的截骨范围,根据缺损的大小范围,讨论供区种类,及供区所需组织瓣的类型及大小,从而设计供区截骨塑形线,在虚拟手术中,将供区骨组织瓣移至下颌骨缺损处,调整角度,从而完成下颌骨的个性化修复重建,根据病损区截骨线、供区的塑形线设计截骨导板,最后通过 3D 打印技术打印出截骨板及修复重建后的下颌骨模型,根据模型进行术前金属钛板的预弯制,这不但节省了手术时长,还减少了术中反复调整而引起的金属疲劳,最后手术导板在术中的应用也极大的减少了术中设计、塑形骨组织瓣所用的时间,并且使修复重建更加精准,减少了手术的盲目性[45]。


4.2基本过程与方法

设计组通过 SIEMENS 螺旋 CT 将患者颌面部及双下肢进行扫描,扫描结果以 DICOM 格式导入 Mimics 软件,利用三维重建技术重建手术区域软硬组织的三维结构及双下肢腓骨三维结构,利用计算机辅助设计技术对三维模型进行肿瘤切除手术,设计下颌骨截骨线及根据上颌骨及颧骨的解剖标志进行相应的测算从而设计出与个体相匹配的“个性化”下颌骨,利用腓骨进行下颌骨缺损修复重建虚拟手术设计,恢复下颌骨原有外形及功能。经验组无此过程。

设计组依据术前在 Mimics 软件中设计的下颌骨截骨线及腓骨截骨线打印手术导板,打印修复重建后的下颌骨模型,根据修复重建后的下颌骨预弯制术中所用金属钛板,以减少术中反复弯制而导致的金属疲劳及节省手术时间。经验组根据术前颌面部三维 CT,用 3D 打印技术打印下颌骨模型,术前根据模型预弯制金属钛板,以备术中用。

设计组手术分两组进行,原发灶组依据术前设计,暴露下颌骨,放置截骨导板,切除病灶区下颌骨,下肢组根据术前 CTA 及手术设计的受区缺损大小,寻找穿支,切取相适应受区缺损所需的软组织瓣,暴露腓骨,寻找血管蒂,放置截骨导板,切取腓骨并依据导板进一步塑形,最后用术前预先弯制的个性化钛板及下颌骨定位导板,将塑形后的腓骨固定于重建钛板上,与下颌骨残端相接,将术中剥离的口底肌肉重新缝扎固定于重建后的下颌骨颏部,应用显微外科技术吻合血管后,完成对全下颌骨体缺损区域的修复重建。经验组依据术者经验,同时进行“双组手术”,最后应用预弯制的金属钛板,完成手术。


第 5 章 结论

1、利用三维重建技术、计算机辅助设计技术、3D 打印技术等数字化技术,可以科学的规划手术方案,精准的重现下颌骨病损区软硬组织,有效的提高手术效率减少手术盲目性,节约手术时间,减少术中风险,提高术后面型的美观性,实现对全下颌骨体缺损患者的精准修复重建。

2、计算机辅助设计技术在下颌骨大型缺损的修复重建中可起到重要的作用,能够精准的设计出重建后下颌骨正常的连续性、凸度,并保证髁突位于正常的解剖位置内,对修复重建后面部的外形及下颌骨功能的恢复有极大的作用。

参考文献(略)

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