计算机辅助设计颌面缺损修复技术的开发应用研究实践思考

李洪军

【摘要】目的 关于人体面部颌面有缺损患者，应用现代化修复技术治疗的价值探讨。方法 选取我院2016年1月进行疾病诊断与治疗的病患1例，进行研究，在该名患者疾病确诊后，制定预后救治方案进行有效的治疗，探究患者修复干预后的滿意度。结果 1例属于耳廓部缺损患者，使用计算机-CAD技术进行修复处理，结果表明获取的图像清晰度较高，使得制作的修复模型可以满足患者的需要，实现美观性的显著提高，患者对本次治疗患处的技术满意。结论 现阶段临床颌面缺损，可以应用CAD设计工具进行修复设计，以此可以为修复模型的制作提供准确的数据依据。

【关键词】计算机；设计工具；颌面缺损；修复；应用

【中图分类号】R782 【文献标识码】B 【文章编号】ISSN.2095-6681.2017.36..02

伴随着社会经济的不断发展，我国的医疗卫生服务水平也随之不断获得提高，使得颌面存在严重缺陷的患者，可以通过现代化的数字医学技术对缺陷进行全面的修复，使得此类患者可以重拾生活的信心，以更加积极的态度面对生活。现阶段，对于此类患者的治疗，多采用的是影像学手段，对缺损部位进行详细的检查，医生根据获取的三维颌面部图对患者进行修复。但是该技术应用存在较多的问题，修复的美观性有待提高，因此需要在原修复技术基础上进行改进[1]。基于此，本文选取确诊为颌面缺损的1例患者，作为临床疾病干预效果的研究对象，对于患者治疗期间使用的颌面缺损修复技术应用的整个过程进行分析。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2016年1月收治的颌面缺损患者1例作为临床研究对象。该患者，诊断后可知其是先天性的左耳部畸形，施以切除术。随访调查中，可知左耳全部缺失，切除术后病灶位置恢复良好，有着明显的手术瘢痕，患者为女性。经过临床医生和影像学检查结果分析，上述患者均符合临床修复术的各项指征，可以进行缺损的修复处理。

1.2 方法

1.2.1 准备工作

术前，准备计算机、分析与制作三维建模软件（freeform、magics RP）。

1.2.2 手术流程

首先，生成STL文件。医生需要使用CT扫描仪，对病灶区域进行多方位的扫描，并使用软件将三维数据，进行该文件格式（STL）的有效转化。其次，镜像对称。使用magics RP软件，对于生成的文件，进行分析，中轴线为该软件的Y轴。先引入生成文件，后选取患者鼻部鼻尖位置，以及山根位置之间距离，进行连线，将该线作为该处理环节的对称轴。对患者的两侧耳朵的轮廓形态等数据，进行测量，包含有全部的软硬组织；之后进行对称、翻转，医生即可获得需要修复区域的耳廓面积[2]。医生需要结合人体面部的不对称性，应用该软件继续对缺损侧耳廓的形态进行分析，并在图像上做以相应的调整，重点观察患者外耳道孔，测量与对称轴之间是否对称，以此定位最佳的修复位置，使得最终获得的数据能够与患者面部整体、右侧健康耳朵实现和谐统一。然后图像光滑、清晰处理，以及布尔运算处理。在该环节的处理中，医生需要使用freeform软件，继续对定位完毕的左侧耳廓进行外部不规则、线条不流畅等内容，应用雕刻工具，适当的添加或者删减材料使用范围来处理，以此实现对修复成像图的有效修整。在布尔运算中，医生该环节将会获得缺损部位，以及镜像处理后的图像，此时进行该项计算，即可对两者之间是否能够有效适应进行合理计算分析，计算的方法为差运算法。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19统计学软件对数据进行分析，计量资料以“x±s”表示，采用t检验；计数资料以离西湖（n）、百分数（%）表示，采用x2检验；以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

本次研究中1例患者、家属均向医生表达对于操作技术、结果的满意度，具体评价为非常满意。患者使用修复模型，对缺失部位进行良好的修复。医生获得最终的修复图像后，测量患者健康一侧耳廓与中轴线之间的距离为

7.7 cm，较之于缺损图像的数据测量结果之间，误差在1 cm以内，因此修复之后患侧与健侧之间差别不大，肉眼基本看不出1厘米的误差，表明本次修复手术非常成功。

3 讨 论

在目前临床医学法发展中，数字化医学取得较为理想的发展成果，其在具体的外科手术应用中，涉及的学科内容较多，使得外科手术治疗多项疾病的方式方法取得显著的变革。数字医学治疗疾病时，多需要使用计算机进行精准的数字计算，例如CAD技术、快速成型技术等。人体的面部，属于直接会表现在外部的器官组织，如果人们有面部缺陷问题，将会给正常工作、生活的顺利展开，带来诸多的问题，目前社会对于此类人群仍然有着一定程度的歧视，因此数字医学的出现，为该类患者提供救治的机会，使得患者可以以正常的面貌从事各项社会活动。颌面修复中使用的计算机辅助技术为-CAD，在具体的应用中，首先使用核磁共振等检查仪器对病患的病灶部位，进行扫描，获得DICOM成像图，之后再应用多个类型的建模软件，在把握患者病灶缺损具体情况的基础上，进行相应的综合性分析，以此获得STL格式的修复格式图像。医生据此可以为患者尽快进行疾病的预后干预，使得患者的颌面缺损情况，基本可以恢复到正常状态[4]。

该手术进行中涉及的环节较多，医生需要对每个环节的工作，都要进行重视，以此确保患者治疗的有效性。首先，镜像对称。医生根据人体器官的基本对称表现，如果患者为一侧的缺损，即可对正常侧的图像进行测量成像，根据人体的中轴线来对患侧处的手术图，进行镜像对称的处理，以此获得模拟设计图。在本文的该项技术应用中，医生对于患者两侧耳廓均进行测量，结果可知测量虽然对称，但是也有着一定的误差区域，因此在修复时需要将细微的差异性，考虑到其中，使得耳廓的美学性获得有效的提高。同时该种镜像技术，较之于常规的医生对模型的细致化处理，极大的节省人工修复时的工作量，有效的提高修复耳廓的雕刻水平[5]。其次，重视布尔计算工作。在成像图获得后，需要让两张图之间的组织面差异降低，因此根据运算，即可使得医生对患者耳朵的具体修复区域的轮廓、位置等情况进行快速且准确的数据获得，与常规的测量计算修复结果相比较，有效的减少人工计量时的误差，患者可以获得高质量的手术结果。最后，需要对图像模型修整进行重视。目前在修整处理中，多采用的是freerorm软件，该软件属于三维模型软件中的一种，是基于修复体美学修整而被研制出来的。通过计算，可以使得两张图符合患者患处修复所需的具体情况，但是在常规手术切除后，患者的患耳侧常会出现凸起的瘢痕，且修复的重建图像边缘有着较多的不平整处，美观性不理想。而通过该软件，有效的对该问题进行合理化的调整和修复。使得修复体能够和患者的皮肤等组织实现有效的衔接、生长，使得修复出的耳廓外观完美。

综上所述，面部颌面缺损，应用数字医学修复后的价值较高，但是在现阶段的诸多医院还未普及应用，需要科研人员不断对该技术加强研究，以此不断提高应用的范围，为更多的患者提供助益。

参考文献

[1] 王 静，袁荣涛，董 苻.计算机辅助手术系统与3D打印技术在口腔颌面部缺损修复重建中的应用[J].国际口腔医学杂志，2016，43（06）：725-728.

[2] 徐 旭，朱慧勇，李志勇，黄 旭，赵文权，游 嘉，王慧明，刘建华.计算机辅助导航系统在下颌骨缺损修复重建中的初步应用[J].中国修复重建外科杂志，2015，29（06）：661-666.

[3] 雷慧云，黄晓峰.计算机辅助设计和制造在颌面部缺损修复中应用的研究进展[J].口腔颌面修复学杂志，2011，12（04）：250-252.

[4] 周丽斌.应用CAD-RP技术设计并优化个体化支架修复下颌骨缺损[D].第四军医大学，2011.

[5] 赵铱民.先进三维导航与快速制造技术在颌面缺损修复与赝复中的应用[A].中国国际科技会议中心、上海交通大学医学院附属第九人民医院.第十三届中国国际口腔器材展览会暨学术研讨会论文集[C].中国国际科技会议中心等：，2009：1.

本文编辑：赵小龙