浅谈数字化在口腔颌面外科学应用的最新进展

王新波

摘 要：口腔颌面部解剖结构较为复杂，包含丰富的血管、纵横交错的神经，还有彼此相通的各种软组织间隙，同时口腔颌面部具有语言、咀嚼、吞咽、表情、呼吸、审美等功能[1]。因此，口腔颌面部疾病的治疗要求功能与美观兼具、术中与预后皆佳。数字化技术的出现为实现这种要求提供帮助，是医生顺利诊断、完美治疗、随访调查的有利工具，近而提高了诊断率，完善了治疗程序，为病人提供了更安全的治疗方案。

关键词：口腔颌面部 数字化 治疗

中图分类号：R78文献标识码：A文章编号：1003-9082（2019）10-0005-01

一、认识数字化

1.何为数字化

数字化是将图片、结构、界限等许多信息转变为可量化的数字，然后利用这些数字信息建立新的模型，输入电脑后统一处理，随后指导现实操作的过程。把数字化技术引入到口腔颌面外科学的诊疗活动中，有利的促进医患沟通，扩展了医生手术野，开辟了同行交流与教学观摩的新途径，更重要的是保证了手术的安全性，使患者预后功能与美观兼具，提高了患者预后生活质量。

2.数字化与医学结合的發展历史

1995年，美国麻省理工教授葛旁蒂的著作《数字化生存》问世，随后数字化深入人心，涉及到各行各业。近年来，医学技术的提高，很大程度上得益于数字化的发展。CAD/CAM起始于1952年，由法国牙医费朗索瓦.杜雷特教授将之引入到口腔领域;上世纪80、90 年代，美国人发明的3D印刷机并取得了专利权。1995年，美国ZCorp公司开发出了3D打印机。2012年苏格兰科学家首次利用3D打印机造出了肝脏组织;2019年1月，美国加州圣迭戈分校首次利用3D打印了脊髓支架，获得成功;手术导航于上世纪90年代起始于欧美国家。2006年，复旦大学数字化医学中心成功研发了国产手术导航系统;2017年9月，由中国第四军医大学赵铱民教授牵头研制的首台自主式种植牙手术机器人问世，代表着口腔医学进入机器人时代。医学的发展离不开先进科技的辅助，完美的把医学与数字化结合起来，必然为医学插上腾飞的翅膀。

二、数字化在口腔颌面外科学的最新应用

1.互式图像控制系统（MIMICS）和3D打印技术在颌面部手术中应用

交互式图像控制系统[2]（MIMICS）是一款由Materialise公司精心研制的以影像学为基础控制系统，具有模块化功能，能满足用户不同的需求。利用MIMICS可以模拟真实情况，生动逼真地恢复骨质缺损。张永福、刘扬等[3-4]（2017）报道了MIMICS在下颌骨肿瘤切除后组织重建、颌骨骨折复位中的应用，术中以及术后效果良好，随访患者满意度高。

3D 打印是上个世纪 80 年代末期开始，90年代初逐渐兴起的一项新兴制造技术，又名增材制造。是现代计算机技术、网络技术、数字化技术、摄像技术的有机结合。其原理是往往以数码扫描为基础，逐层扫描，堆积成形，通过对层片材料的由点到线，由线及面的堆积，精准迅速地制作出三维实物的一种新型加工技术[5]。计算机辅助手术系统和3D打印技术的完美结合，成功地实现了缺损部位无缝隙复位。具体步骤是计算机通过CT信息获得立体图像，实现三维模型的重塑。医生术前需要用记号笔标出病变切除范围，同时镜像技术可以辅助生成成缺损区所要的标准数字模型，最后由3D打印机完成赝复体的制作。利用此模型模拟手术，为手术材料的制备提供精准的数据支持和位置参考。青岛大学杨光辉、王静等（2017）报道了3D打印技术在颌骨修复中的临床应用，效果理想，成功恢复解剖结构，达到预期目的。

2.数字化导航在肿瘤切除、骨折复位中的最新应用

导航是计算机辅助手术使用图像处理数据方法之一。在计算机辅助设计的前提下，采用导航系统，作为下一步的进展，便于外科医生在显示器上实时显示手术器械的实际位置，显示病人的CT或MRI三维数据。导航系统通过手术场的放大，可以同时显示不同类型的图像，清晰显现解剖结构，并具有引导手术路径的作用。这些系统最近已经发展，提高了精确度和简化手术程序，以减少术中的危险性。导航技术的发展提高了手术的可行性和可预见性，使口腔和颌面部的手术更加精确。

3.数字化技术在颌面外科围手术期的应用

颌面部外伤常常导致患者颜面部外形的损伤，有擦伤、挫伤、撕裂伤、撕脱伤等软组织损伤，也有颌骨、颧骨、鼻骨、牙齿等组织损伤，尤其是造成功能部位严重缺损的患者，心理是影响治疗和预后的显著因素。现代医学一致认为成功的疾病治疗是心理和生理治疗的有效结合。临床工作中经常有患者表达出焦躁情绪，拒绝与他人交流，尤其关注别人对自己面貌的看法。此时，数字医学的精确治疗，可使患者对外形恢复充满信息。四川大学华西口腔医院毛映等人（2017年）认为应加强数字化在颌面外科围手术期管理中的应用。

三、数字化在口腔颌面外科应用的前景展望

数字化与口腔颌面外科相结合的应用主要表现在以下方面：1）术前护理，收集数据近而三维重建，精准分析病变大小等，也可以预设切除位置、定点定位、制作导板;2）根据术前三维重建模型，对缺损数据整理录入计算机备用;3）利用导航系统精准指导手术切术，保证安全准确，恰如其分，防止遗漏和过度切除;4）利用MIMICS、3D打印技术等技术制作赝复体，生动逼真地还原缺损部位。

四、结论

21世纪是知识大爆炸的年代，科技影响到生活的方方面面，随着人工智能的日趋完善，数字化技术与医学结合势必会越来越紧密。牢牢把握数字化前进的节奏，并合理地应用到医学诊疗活动中是每个医生的必修课，也是医学技术能够立于时代前沿，引领科技潮流的时代课题。作为医生，我们应该清楚认识到数字化技术对传统医学操作模式的影响，顺应这种影响，积极进取，努力开拓，以百尺竿头更进一步的精益求精的精神促进数字化与口腔颌面外科学更加紧密的结合。

参考文献

[1]皮昕.口腔解剖生理学[M].北京：人民卫生出版社，2007，1-340.

[2]买买提吐逊·吐尔地，米那瓦尔·阿不都热依木.交互式医学图像控制系统在正颌外科手术中的应用[J].中华医学美学美容杂志，2011，（1）：22-25.

[3]张永福.交互式医学图像控制系统（MIMICS）在下颌骨肿瘤切除及缺损重建中的应用.新疆医科大学硕士学位论文.

[4]刘杨.交互式医学图像控制系统（MIMICS）在颌面部骨折手术中的应用.新疆医科大学硕士学位论文.

[5]Derby B. Printing and prototyping of tissues and scaffolds [J].Science，2012，338（ 6109） ： 921 - 926.