计算机手术仿真技术在成人颅颌面部畸形整复中的研究

来源 :内蒙古医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangyp88
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目的:成人颅颌面部畸形多由先天畸形、外伤、肿瘤切除等导致,给患者心理及日常生活造成了严重影响。现有的针对颅颌面部畸形整复的手段大多存在创伤大、难以达到外形与功能俱佳的修复效果,因此寻求一种能达到外形与功能相协调,同时创伤小、耗时少的修复方法,是颅颌面部畸形与缺损整复的方向。本实验运用FreeForm(FreeForm Modeling Plus,3D触觉式设计系统)系统以及力反馈设备模拟成人颅颌面部畸形的整复手术,进行成人颅颌面部畸形整复手术规划,规避术中各种可能的风险从而制定出最佳的手术方案,旨在借此显著提高成人颅颌面部畸形整复手术的疗效,扩大手术适应症,最大限度的降低患者的痛苦和手术的风险,提高手术成功率,同时对于当下年轻医生的培养及临床教学有着重要的意义。  方法:  1、收集病例:2013年9月至2016年10月就诊于内蒙古医科大学附属医院的成人颅颌面部畸形患者30例,男性患者20例,女性患者10例,其中颌面部缺损13例,颅骨缺损17例,年龄20-60岁;  2、颅颌面畸形三维模型重建:将患者颅颌面部二维CT数据导入计算机,利用Mimics17.0软件重建患者颅颌面部数字化三维模型;  3、颅颌面畸形手术仿真:利用FreeForm系统、力反馈设备完成颅颌面部畸形整复手术的仿真操作,利用3D Beauty软件预测术后面貌;  结果:将患者的二维CT数据导入Mimics17.0软件重建出颅颌面畸形三维数字模型,再将生成的三维数字模型导入FreeForm系统进行仿真操作,从而实现术前手术方案的演练、手术过程的模拟,结合3DBeauty软件对术后效果进行预测,对成人颅颌面部畸形整复手术具有重要的指导意义。应用FreeForm系统模拟成人颅颌面部畸形整复手术,整个过程形象逼真,借助力反馈设备能实时感受到手术过程中力的存在,帮助医生了解成人颅颌面畸形部位组织结构的解剖关系用于成人颅颌面部形态的测量分析,针对不同个体通过术前反复演练模拟成人颅颌面部畸形整复的手术过程,辅助个性化手术方案的制定完成术前手术方案的设计,为成人颅颌面部畸形个体化整复及精确化治疗提供了依据。  结论:计算机手术仿真软件的发展对颅颌面部畸形整复的研究产生了巨大影响,使颅颌面外科医生可以通过计算机软件模拟真实手术操作的过程,熟悉手术流程以及制定手术方案,完成术前规划以及手术操作的培训;通过运用Mimics17.0软件、FreeForm系统、力反馈设备构建一个具有真实感和沉浸感的虚拟手术环境,给操作者提供了逼真的临场感,在虚拟手术场景中操作演练能获得一定程度真实手术操作时的体验感。通过反复的操作演练辅助医生完成术前手术方案的制定,对于选择最佳的手术路径、减少术区组织损伤、提高手术成功率、降低手术风险和预测术后效果具有十分重要的意义。
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