彭歆 章文博 于堯

(北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院口腔頜面外科，北京 100081)

口腔頜面部腫瘤是口腔頜面外科的常見疾病。口腔頜面部解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，腫瘤的位置常常比較深在，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較大。術(shù)前根據(jù)影像資料對腫瘤位置、范圍等進(jìn)行正確判斷，確定腫瘤切除的安全邊界，是腫瘤治療的關(guān)鍵?？谇活M面部腫瘤手術(shù)常會(huì)造成頜骨缺損，不僅影響患者外形，而且導(dǎo)致患者的語音、咀嚼、吞咽等功能障礙，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。在傳統(tǒng)的外科治療模式中，醫(yī)生基于臨床表現(xiàn)和影像學(xué)檢查結(jié)果，依靠經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷實(shí)施腫瘤切除和修復(fù)重建手術(shù)。這種診療模式中，沒有針對患者進(jìn)行個(gè)體化的方案設(shè)計(jì)，依靠術(shù)者經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手術(shù)，對于復(fù)雜的重建手術(shù)難以達(dá)到較高精度，導(dǎo)致術(shù)后治療效果不盡滿意，與“精準(zhǔn)醫(yī)療”的理念和“個(gè)性化治療”的目標(biāo)有一定差距。

數(shù)字化外科技術(shù)是一種將計(jì)算機(jī)成像、圖形處理、精密制造等技術(shù)相結(jié)合的一門交叉學(xué)科技術(shù)，上世紀(jì)90年代開始應(yīng)用于醫(yī)療工作領(lǐng)域，并逐步應(yīng)用于口腔頜面外科領(lǐng)域。數(shù)字化外科技術(shù)的核心組成部分包括三維圖像重建技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)、手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)以及近年來逐步發(fā)展的手術(shù)機(jī)器人技術(shù)等[1]。目前，數(shù)字化外科技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于口腔頜面部創(chuàng)傷整復(fù)、頜面部畸形矯正、頜面部缺損修復(fù)重建等多個(gè)領(lǐng)域[2-5]。近幾年，數(shù)字化外科技術(shù)發(fā)展迅速，已成為口腔頜面部腫瘤外科領(lǐng)域的常規(guī)診療技術(shù)。目前，口腔頜面部腫瘤的準(zhǔn)確診斷、精準(zhǔn)治療以及口腔頜面部缺損的精確修復(fù)和個(gè)性化重建，已成為口腔頜面部腫瘤診治的新目標(biāo)。本文將結(jié)合國內(nèi)外文獻(xiàn)與本課題組工作經(jīng)驗(yàn)，對數(shù)字化外科技術(shù)在口腔頜面部腫瘤精準(zhǔn)治療中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)。

1 口腔頜面部腫瘤外科常用的數(shù)字化技術(shù)

1.1 三維重建與三維標(biāo)記技術(shù)

口腔頜面部腫瘤通常位置深在，與重要的神經(jīng)、血管等解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。影像學(xué)檢查是對口腔頜面部腫瘤進(jìn)行診斷所必不可少的重要工具。CT以及MRI是用于口腔頜面部腫瘤診斷最常用的影像學(xué)檢查方法，但二者都只能從軸位、冠狀位及矢狀位等二維角度進(jìn)行觀察判斷，腫瘤的三維位置和周圍毗鄰關(guān)系需依靠術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)判斷，術(shù)中需憑借術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)確定腫瘤邊界和切除范圍，難以達(dá)到精準(zhǔn)治療的目標(biāo)[6]。隨著三維重建技術(shù)的發(fā)展，目前可以基于CT和MRI數(shù)據(jù)對顱頜面骨組織進(jìn)行三維重建，但對于腫瘤等軟組織的三維重建仍存在困難[7]。

利用三維重建和定位技術(shù)，可以在數(shù)字化軟件中三維重建口腔頜面部手術(shù)區(qū)域軟硬組織的三維結(jié)構(gòu)，并獲得三維可視化的腫瘤圖像，用于判斷其位置和范圍。在數(shù)字化軟件中，基于CT和MRI等影像學(xué)檢查的數(shù)據(jù)，重建三維模型；根據(jù)表面陰影重建法的原理，在不同的二維層面上“描繪”腫瘤，從而獲得腫瘤、周圍重要血管以及其他解剖標(biāo)志的三維圖像。在軟件中，可以對三維圖像進(jìn)行編輯，設(shè)定不同的顏色、調(diào)整透明度，并任意角度旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)。在這種三維可視化模型中，可以清晰顯示腫瘤與頸內(nèi)外動(dòng)脈、頸內(nèi)靜脈等重要解剖結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系以及軟、硬組織的侵犯和破壞情況。此外，三維可視化模型也可以幫助醫(yī)生術(shù)前直觀地與患者進(jìn)行溝通交流。

1.2 多模態(tài)影像融合技術(shù)

影像學(xué)檢查在口腔頜面部腫瘤術(shù)前診斷中扮演著重要角色，目前臨床上常用單一模態(tài)的影像學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助診斷。其中CT和MRI具有較高的組織對比分辨率和空間分辨率，已常規(guī)用于口腔頜面部腫瘤的術(shù)前影像學(xué)診斷。但對于同時(shí)累及軟、硬組織的腫瘤，常難以從單一的CT或MRI影像上獲得準(zhǔn)確的腫瘤邊界、浸潤深度等信息。以PET為代表的功能性模態(tài)成像，可通過腫瘤的高代謝特征對腫瘤進(jìn)行顯像，已越來越多地應(yīng)用于惡性腫瘤全身轉(zhuǎn)移的篩查，但同時(shí)具有層厚較大、空間分辨率差的缺陷。

隨著信息技術(shù)和醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的不斷發(fā)展，以及一體式多模態(tài)影像掃描儀器的普遍使用，多模態(tài)影像融合已成為口腔頜面部腫瘤診斷和治療的重要輔助手段。多模態(tài)影像融合是指將醫(yī)學(xué)成像設(shè)備采集到的不同影像數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行適當(dāng)處理使其匹配、融合，融合后的多模態(tài)影像較單一模態(tài)影像信息量增加，彌補(bǔ)了單一模態(tài)影像的缺陷。與單一模態(tài)影像相比，多模態(tài)影像的診斷能力更為強(qiáng)大，具體表現(xiàn)為：①可在同一坐標(biāo)系內(nèi)同時(shí)顯示腫瘤與軟、硬組織間及鄰近重要解剖結(jié)構(gòu)間的關(guān)系，直觀顯示腫瘤浸潤的深度及范圍，醫(yī)生無需在不同的影像之間來回判讀[8]；②提升診斷惡性腫瘤頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的靈敏度，并且能檢測出位置深在的隱匿性轉(zhuǎn)移，在頸部轉(zhuǎn)移癌的原發(fā)灶尋找中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用[9-10]；③加強(qiáng)手術(shù)治療或放化療后腫瘤復(fù)發(fā)灶的診斷能力，避免因局部解剖結(jié)構(gòu)破壞、瘢痕增生等形態(tài)學(xué)紊亂而造成的漏診或誤診[11-12]；④使因口內(nèi)義齒等產(chǎn)生的偽影區(qū)域得到更準(zhǔn)確的解讀，提高診斷的可信度[13]。

多模態(tài)影像融合可通過手動(dòng)平移、旋轉(zhuǎn)一張影像使其與另一張配對，由視覺評估是否對齊；也可以通過外標(biāo)志點(diǎn)(如皮膚、體表上的人工標(biāo)志點(diǎn))和內(nèi)標(biāo)志點(diǎn)(如前鼻棘、髁突等)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或半自動(dòng)融合。隨著技術(shù)發(fā)展，多模態(tài)影像融合可以由軟件基于互信息最大化法全自動(dòng)完成，其誤差范圍小于2 mm，比既往的融合方法更加精確[14]。

1.3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)

CAD是指基于CT和MRI等影像學(xué)數(shù)據(jù)，在數(shù)字化軟件中通過虛擬設(shè)計(jì)制定手術(shù)方案的過程?？谇活M面部腫瘤的切除范圍的確定主要依據(jù)臨床檢查和影像學(xué)檢查結(jié)果。對于惡性腫瘤和復(fù)發(fā)性腫瘤，腫瘤的邊界往往不明確，增加了腫瘤安全邊界確定的難度。腫瘤切除術(shù)后頜骨的缺損通常采用血管化游離骨組織瓣重建。當(dāng)腫瘤范圍較大，明顯破壞頜骨外形時(shí)，僅依靠術(shù)者經(jīng)驗(yàn)難以精確定位移植骨的三維位置，導(dǎo)致術(shù)后移植骨的位置不理想，繼而影響咬合關(guān)系的恢復(fù)，往往也難以恢復(fù)對稱的面部外形。

臨床中可以在數(shù)字化軟件中，對三維模型進(jìn)行腫瘤切除與頜骨缺損重建的虛擬手術(shù)設(shè)計(jì)，包括確定腫瘤的安全邊界與截骨位置；通過鏡像技術(shù)恢復(fù)被腫瘤破壞的頜骨外形；根據(jù)頜骨缺損范圍和形態(tài)虛擬設(shè)計(jì)移植骨的位置。

1.4 3D打印和手術(shù)導(dǎo)板技術(shù)

3D打印技術(shù)是快速成型(Rapid prototyping)的一種，基于數(shù)字模型文件，應(yīng)用粉末狀金屬或樹脂等材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，也稱為增材制造[15]。近年來，3D打印技術(shù)已廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)療與研究工作中。在口腔頜面部腫瘤手術(shù)中，通過3D打印技術(shù)，制作各類手術(shù)輔助導(dǎo)板、模板和模型，是將術(shù)前設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化到臨床實(shí)際手術(shù)操作中的重要途徑。

根據(jù)術(shù)前在數(shù)字化軟件中設(shè)計(jì)的的手術(shù)方案，可同步設(shè)計(jì)頜骨截骨導(dǎo)板、移植骨(腓骨/髂骨)塑形導(dǎo)板等手術(shù)導(dǎo)板，進(jìn)行3D打印。在手術(shù)當(dāng)中,使用3D打印的截骨導(dǎo)板輔助腫瘤切除和截骨，使用塑形導(dǎo)板對移植骨進(jìn)行塑形，使手術(shù)實(shí)際切除范圍和移植骨的重建位置和術(shù)前設(shè)計(jì)一致，達(dá)到精確治療的目標(biāo)。

此外，在下頜骨重建手術(shù)中，可以在下頜骨重建模型上彎制個(gè)性化重建鈦板，用于術(shù)中精確修復(fù)下頜骨外形及重建咬合關(guān)系。當(dāng)上頜骨或面中部腫物范圍較大時(shí)，腫瘤切除后，常會(huì)導(dǎo)致上頜-眶-顴復(fù)合體的大型缺損。該解剖區(qū)域形態(tài)個(gè)體差異大，具有重要的功能與外形意義，難以在手術(shù)中依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行精確的重建?？稍阽R像后的三維頭顱模型基礎(chǔ)上進(jìn)行3D打印，在模型上彎制個(gè)性化鈦網(wǎng)，重建上頜-眶-顴復(fù)合體缺損。

使用3D打印技術(shù)制作的各類手術(shù)導(dǎo)板、模板和模型，通過精確設(shè)計(jì)，降低了手術(shù)難度，簡化了手術(shù)操作，節(jié)省了手術(shù)時(shí)間，提高了手術(shù)精確性和安全性，因此目前該技術(shù)在臨床中應(yīng)用越來越廣泛。

近年來，數(shù)字化外科技術(shù)提高了頜骨缺損的修復(fù)效果，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化重建的目標(biāo)[16]。術(shù)前虛擬設(shè)計(jì)和3D打印技術(shù)相結(jié)合，可以提高頜骨重建的精確度，取得良好的治療效果。然而，該技術(shù)也存在一定的局限性。例如，CAD流程手術(shù)導(dǎo)板均是完全基于骨性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在實(shí)際手術(shù)中，肌肉、脂肪等軟組織的存在是不容忽視的，會(huì)對精度產(chǎn)生影響。軟組織的存在一方面影響術(shù)前對腫瘤范圍的判斷，當(dāng)術(shù)中發(fā)現(xiàn)腫瘤范圍與設(shè)計(jì)不符，需擴(kuò)大切除范圍時(shí)，將不能再依靠手術(shù)導(dǎo)板。另一方面，軟組織的存在會(huì)影響手術(shù)導(dǎo)板與骨組織的匹配與貼合程度，對手術(shù)的精確性有一定程度的影響。另外，為使手術(shù)導(dǎo)板充分就位與固定，需要擴(kuò)大手術(shù)暴露范圍，在一定程度上又增加了手術(shù)創(chuàng)傷[17]。

1.5 手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)

手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)是另一種連接虛擬設(shè)計(jì)與實(shí)際手術(shù)的方法。手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)就是基于CT、MRI等影像學(xué)數(shù)據(jù)，并結(jié)合立體定位技術(shù)，直觀顯示人類肉眼無法直接看到的人體結(jié)構(gòu)以及手術(shù)器械，提高手術(shù)的精確性和安全性[4]。在神經(jīng)外科領(lǐng)域手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)也是應(yīng)用最早和最成熟的[18-19]，本世紀(jì)以來，才在顱頜面手術(shù)中得到越來越廣泛的應(yīng)用[20-21]。

手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)在口腔頜面部腫瘤手術(shù)中，主要應(yīng)用于兩個(gè)方面。在切除腫瘤時(shí)，根據(jù)術(shù)前虛擬設(shè)計(jì)的截骨方案，采用導(dǎo)航引導(dǎo)精確定位各個(gè)截骨線的位置，完成腫瘤切除與頜骨截骨。在修復(fù)重建時(shí)，根據(jù)術(shù)前設(shè)計(jì)方案，精確定位鈦網(wǎng)、重建鈦板等植入物和腓骨、髂骨等移植骨的三維位置。同時(shí)，驗(yàn)證重要解剖結(jié)構(gòu)的位置，如眶底、髁突、下頜角以及頜骨中線位置等，從而恢復(fù)正常的咬合關(guān)系與對稱的面部外形。

目前，導(dǎo)航技術(shù)多用于上頜骨及面中部腫瘤與重建手術(shù)中，由于下頜骨的活動(dòng)性和不穩(wěn)定性，在一定程度上限制了其在下頜骨腫瘤切除與重建手術(shù)中的應(yīng)用。但總起來近年來應(yīng)用在逐漸增多，多項(xiàng)研究也證實(shí)導(dǎo)航技術(shù)在下頜骨重建中也是比較可靠和穩(wěn)定的[22-23]。BELL等[24]提出了3種提高下頜骨導(dǎo)航手術(shù)精度的方法，包括：①采用牙弓夾板等固定裝置將上下頜固定在一起后再進(jìn)行CT掃描；②手術(shù)中使用牙弓夾板或咬合板將下頜骨固定在正中關(guān)系位；③在下頜骨安裝專門的導(dǎo)航用固定裝置。與手術(shù)導(dǎo)板輔助手術(shù)相比，采用導(dǎo)航技術(shù)輔助手術(shù)的優(yōu)勢在于：可以在手術(shù)中進(jìn)行“實(shí)時(shí)”引導(dǎo)和反復(fù)驗(yàn)證?？梢跃_實(shí)施術(shù)前設(shè)計(jì)的手術(shù)方案，也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行必要的調(diào)整和改進(jìn)。導(dǎo)航手術(shù)的局限性在于需配備導(dǎo)航儀設(shè)備以及相應(yīng)軟件，成本較高，在基層單位推廣應(yīng)用相對困難；另外，對初學(xué)者而言導(dǎo)航操作具有一定的難度，有一定的學(xué)習(xí)曲線，目前使用的導(dǎo)航系統(tǒng)仍多為“被動(dòng)式”的導(dǎo)航系統(tǒng)，定位后術(shù)者仍需要反復(fù)驗(yàn)證位置，有時(shí)會(huì)延長手術(shù)時(shí)間。

1.6 混合現(xiàn)實(shí)(MR)技術(shù)

盡管目前手術(shù)導(dǎo)板技術(shù)和手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)已在口腔頜面部腫瘤手術(shù)中廣泛應(yīng)用，但仍有其局限性。手術(shù)導(dǎo)板制作成本較高，且只適用于骨性結(jié)構(gòu)的定位與切割；導(dǎo)航技術(shù)的開展需要依賴手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，成本昂貴；且目前導(dǎo)航系統(tǒng)的圖像載體仍為二維的平面形式，難以實(shí)現(xiàn)在三維空間的實(shí)時(shí)定位與導(dǎo)航。PIETRUSKI等[25]發(fā)現(xiàn)，在手術(shù)過程中不斷觀察導(dǎo)航系統(tǒng)屏幕會(huì)影響手眼協(xié)調(diào)操作，從而降低手術(shù)過程的精度。

目前隨著數(shù)字化影像技術(shù)的不斷發(fā)展，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、MR為代表的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)以及可視化技術(shù)已經(jīng)對醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生顯著的影響[26]。MR技術(shù)作為一種新興的三維可視化技術(shù)，其目的是通過在虛擬環(huán)境中引入現(xiàn)實(shí)場景信息，在虛擬世界、現(xiàn)實(shí)世界和用戶之間搭建一個(gè)交互反饋的信息回路，以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的真實(shí)感[27]，該技術(shù)的出現(xiàn)改善了以往的“經(jīng)驗(yàn)依賴”治療模式。利用患者術(shù)前高分辨率的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)，軟件輔助自動(dòng)識(shí)別皮膚、骨組織、動(dòng)脈等結(jié)構(gòu)，手動(dòng)描記腫物和靜脈，標(biāo)記重要解剖結(jié)構(gòu)，降低混雜圖像影響，重建效果更加精細(xì)；利用標(biāo)志點(diǎn)定位與配準(zhǔn)可將三維虛擬模型與患者真實(shí)結(jié)構(gòu)精確融合，模擬術(shù)中腫瘤切除范圍以及手術(shù)切除后的效果，制定個(gè)性化手術(shù)計(jì)劃，減少對經(jīng)驗(yàn)的依賴[28]；在與患者及家屬進(jìn)行術(shù)前溝通與交流中，可獲得患者對手術(shù)的看法，使其對疾病和手術(shù)過程有更直觀的認(rèn)識(shí)，提高其依從性[29]；通過術(shù)中三維模型可視化及面部外形配準(zhǔn)，術(shù)者可以直觀、精確地在術(shù)區(qū)查看三維解剖圖像，提高手術(shù)效率[30]。同時(shí)在整個(gè)手術(shù)過程中，術(shù)者以及助手可共享三維全息圖像，避免術(shù)中討論中信息傳遞出現(xiàn)偏差，便于及時(shí)改進(jìn)手術(shù)方案[30]。

目前，MR技術(shù)多用于神經(jīng)外科、肝膽外科等領(lǐng)域，在口腔頜面部手術(shù)中的應(yīng)用仍處于初步探索階段，其應(yīng)用流程與精度仍需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

2 數(shù)字化技術(shù)在口腔頜面部腫瘤精確診斷和治療中的應(yīng)用

近年來，本課題組在數(shù)字化外科技術(shù)輔助口腔頜面部腫瘤的診治及缺損修復(fù)重建方面進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，下面將主要研究結(jié)果進(jìn)行總結(jié)介紹。

三維重建和三維標(biāo)記技術(shù)是數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)口腔頜面部腫瘤精確診斷的重要方法。本課題組采用三維重建和三維標(biāo)記技術(shù)對靠近顱底、咽旁區(qū)域，緊鄰頸內(nèi)動(dòng)靜脈等重要血管神經(jīng)的面?zhèn)壬顓^(qū)腫瘤進(jìn)行輔助手術(shù)[31]。研究共納入10例病例，結(jié)果顯示，用iPlan CMF軟件三維重建增強(qiáng)CT影像有助于顯示位置深在的口腔頜面部腫瘤的特征并判斷其與周圍重要解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)系，從而輔助制定手術(shù)方案，提高手術(shù)安全性，減少術(shù)后并發(fā)癥。

此外，本課題組采用三維標(biāo)記技術(shù)輔助治療17例上頜骨惡性腫瘤患者[32]。結(jié)果顯示，所有患者術(shù)前標(biāo)記的腫瘤范圍與手術(shù)中實(shí)際所見一致。16例(94.1%)患者術(shù)中切緣陰性，13例(76.5%)患者術(shù)后無復(fù)發(fā)，治療效果滿意。研究結(jié)果表明，術(shù)前對上頜骨腫瘤進(jìn)行三維標(biāo)記，并根據(jù)腫瘤的三維位置和范圍進(jìn)行手術(shù)設(shè)計(jì)，術(shù)中利用導(dǎo)航輔助手術(shù)，可以使上頜骨惡性腫瘤達(dá)到精確切除的目的。與傳統(tǒng)手術(shù)方法相比，該方法可提高治療的準(zhǔn)確性和可靠性。

近年來，本課題組對多模態(tài)影像融合技術(shù)在口腔頜面部腫瘤診斷中的應(yīng)用進(jìn)行研究，分析了不同影像融合方法之間的精度差異[33]。分別使用自動(dòng)融合、手動(dòng)融合與基于配準(zhǔn)點(diǎn)的融合三種融合方法進(jìn)行多模態(tài)影像融合，評估不同融合方法的精度。改良的精度評估方法包括全局融合精度和腫瘤靶區(qū)融合精度。結(jié)果表明，三種融合方法的腫瘤靶區(qū)融合精度無顯著差異，但自動(dòng)融合與基于配準(zhǔn)點(diǎn)的融合較手動(dòng)融合有著更好的全局融合精度，因此臨床中更推薦應(yīng)用自動(dòng)融合與基于配準(zhǔn)點(diǎn)的融合方法。

隨著全息影像技術(shù)的發(fā)展，MR技術(shù)逐步開展應(yīng)用于口腔頜面外科手術(shù)中。本課題組對MR技術(shù)在口腔頜面部腫瘤手術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行了探索研究。目前已完成8例口腔頜面部腫瘤患者的MR輔助手術(shù)。術(shù)者在所有病例的手術(shù)中均能通過MR眼鏡裝置直觀、立體地觀看腫物以及周圍解剖結(jié)構(gòu)的三維重建模型，并可在術(shù)中自行調(diào)整圖像。結(jié)果顯示，MR技術(shù)能通過三維重建模型實(shí)時(shí)立體可視化，提供術(shù)區(qū)解剖結(jié)構(gòu)信息，引導(dǎo)和修正手術(shù)操作，提高口腔頜面部腫瘤切除手術(shù)的準(zhǔn)確性和安全性。

3 數(shù)字化技術(shù)在面中部缺損重建中的應(yīng)用

上頜-眶-顴復(fù)合體是面中部的骨性支撐，對維持面部外形和語音、吞咽、咀嚼功能和眼球功能等起著重要作用。目前，臨床上多采用游離骨組織瓣(腓骨瓣/髂骨瓣)修復(fù)上頜骨牙槽突部分缺損，而個(gè)性化鈦網(wǎng)是修復(fù)眶-顴復(fù)合體缺損的主流方法。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，面中部大型缺損的個(gè)性化修復(fù)成為了可能。本課題組在此方面進(jìn)行了系統(tǒng)深入研究，總結(jié)如下。

本課題組采用病例對照研究的方法，比較了采用數(shù)字化外科技術(shù)輔助游離腓骨瓣重建上頜骨缺損的精度和修復(fù)效果[34]。結(jié)果表明，在游離腓骨瓣重建上頜骨手術(shù)中，采用數(shù)字化技術(shù)有利于對腓骨三維位置進(jìn)行精確定位。對于數(shù)字化設(shè)計(jì)組患者，采用色譜分析法比較術(shù)后修復(fù)效果與術(shù)前設(shè)計(jì)方案的誤差，結(jié)果顯示，術(shù)后腓骨位置與術(shù)前設(shè)計(jì)方案平均偏差小于5 mm。研究結(jié)果表明，數(shù)字化外科技術(shù)顯著提高了游離腓骨瓣修復(fù)上頜骨缺損的精度和臨床效果。

本課題組采用數(shù)字化技術(shù)輔助個(gè)性化鈦網(wǎng)修復(fù)上頜骨切除術(shù)后的眶底缺損[35]。結(jié)果顯示，導(dǎo)航引導(dǎo)鈦網(wǎng)植入可以提高手術(shù)的安全性和精確性；患側(cè)與健側(cè)的平均眼球突度、眶容積均無顯著性差異，術(shù)后隨訪中無復(fù)視、眼球運(yùn)動(dòng)障礙、鈦網(wǎng)外露、感染等癥狀，提示三維個(gè)性化鈦網(wǎng)能很好地維持眼球位置與功能。VAS評分顯示患者對術(shù)后外形均較滿意。研究結(jié)果表明，三維個(gè)性化鈦網(wǎng)是一種修復(fù)上頜骨切除導(dǎo)致的眼眶缺損的可靠方法，顯著提高了腫瘤切除后眶區(qū)缺損修復(fù)的臨床治療效果。

本課題組還對面中部腫瘤切除術(shù)后遺留的大型上頜-眶-顴復(fù)合體缺損的修復(fù)進(jìn)行了研究[36]。采用游離組織瓣結(jié)合個(gè)性化鈦網(wǎng)修復(fù)上頜-眶-顴復(fù)合體缺損。結(jié)果顯示，術(shù)后雙側(cè)顴骨突度無顯著性差異，所有患者均對術(shù)后外形滿意。1例患者術(shù)后放療后出現(xiàn)鈦網(wǎng)外露，其他患者均無明顯并發(fā)癥。研究結(jié)果表明，三維個(gè)性化鈦網(wǎng)結(jié)合游離組織瓣技術(shù)是修復(fù)腫瘤切除術(shù)后顴骨復(fù)合體缺損的可靠方法，具有良好的臨床治療效果。

4 數(shù)字化技術(shù)在下頜骨腫瘤切除與缺損重建中的應(yīng)用

下頜骨是面下1/3主要的骨性支架，由于腫瘤切除引起的下頜骨缺損，不僅影響患者的外形與美觀，還造成咀嚼、吞咽及言語等生理功能障礙，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。目前，游離骨組織瓣移植是修復(fù)下頜骨缺損的重要方法，骨組織瓣主要包括腓骨瓣和髂骨瓣。為實(shí)現(xiàn)下頜骨的個(gè)性化及精確化重建，數(shù)字化外科技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。本課題組對數(shù)字化技術(shù)輔助下頜骨缺損的個(gè)性化重建也進(jìn)行了系統(tǒng)研究，總結(jié)如下。

本課題組采用回顧性研究的方法，評價(jià)數(shù)字化外科技術(shù)在下頜骨缺損修復(fù)重建中的應(yīng)用效果[24]。共納入29例下頜骨良性腫瘤患者為研究對象，采用游離腓骨瓣修復(fù)半側(cè)下頜骨缺損，分為三組：傳統(tǒng)手術(shù)組、數(shù)字化設(shè)計(jì)組及導(dǎo)航手術(shù)組?；诨颊咝g(shù)前術(shù)后的CT數(shù)據(jù)，比較分析術(shù)前及術(shù)后髁突位置、下頜角點(diǎn)位置偏移情況以及下頜角角度的變化。結(jié)果顯示，數(shù)字化設(shè)計(jì)組和導(dǎo)航手術(shù)組在重建髁突位置的精確性方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)手術(shù)組，數(shù)字化設(shè)計(jì)組和手術(shù)導(dǎo)航組之間無顯著性差異；導(dǎo)航手術(shù)組在恢復(fù)下頜角點(diǎn)位置的精確性方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)手術(shù)組和數(shù)字化設(shè)計(jì)組。研究結(jié)果表明，數(shù)字化外科技術(shù)在下頜骨缺損重建中，有利于維持髁突、下頜角等重要解剖結(jié)構(gòu)的位置，顯著提高游離腓骨瓣修復(fù)下頜骨缺損的精度，從而提高游離腓骨瓣功能性重建下頜骨缺損的臨床治療效果。

本課題組提出了應(yīng)用數(shù)字化外科技術(shù)與個(gè)性化重建鈦板，結(jié)合游離髂骨瓣精確修復(fù)下頜骨缺損的新方法[37-38]?；?D打印重建后的下頜骨模型，預(yù)彎制個(gè)性化重建鈦板；并將帶有重建鈦板的三維模型再次進(jìn)行CT掃描，獲得重建鈦板的三維位置數(shù)據(jù)；手術(shù)中采用導(dǎo)航技術(shù)引導(dǎo)下頜骨腫瘤切除，并精確引導(dǎo)重建鈦板的就位與固定，采用手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)驗(yàn)證手術(shù)精度。結(jié)果顯示，數(shù)字化設(shè)計(jì)和導(dǎo)航輔助手術(shù)能有效控制患者的髁突位置并修復(fù)對稱的下頜骨形態(tài)；并使患者術(shù)后獲得更高的義齒修復(fù)率和更好的修復(fù)效果。VAS評分系統(tǒng)顯示，數(shù)字化設(shè)計(jì)組患者術(shù)后外形滿意度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)組。兩組患者均未出現(xiàn)明顯的術(shù)后并發(fā)癥。以上結(jié)果表明，數(shù)字化外科技術(shù)結(jié)合個(gè)性化重建鈦板，可以提高下頜骨缺損修復(fù)的精確性以及穩(wěn)定性，降低手術(shù)操作難度，顯著提高游離髂骨瓣修復(fù)下頜骨缺損的臨床治療效果。

5 總結(jié)與展望

隨著“精準(zhǔn)醫(yī)療”理念的提出與發(fā)展，口腔頜面部腫瘤的精確診療和口腔頜面部缺損的精確重建是現(xiàn)代口腔頜面部腫瘤外科治療的新目標(biāo)。近年來，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、3D打印、手術(shù)導(dǎo)航等技術(shù)為代表的數(shù)字化外科技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，顯著提高了口腔頜面部腫瘤診治及缺損修復(fù)的臨床治療效果，提高了患者的術(shù)后生存質(zhì)量。數(shù)字化外科技術(shù)仍在不斷發(fā)展中，以AR、MR技術(shù)為代表的數(shù)字影像技術(shù)，以及手術(shù)機(jī)器人的開發(fā)與應(yīng)用，將是未來一段時(shí)間內(nèi)的研究熱點(diǎn)與方向，有望將口腔頜面部腫瘤的診治水平提升至新的高度。