三維數(shù)字化技術(shù)在耳廓再造臨床應(yīng)用中的探討.pdf

1、耳廓再造是整形外科最困難和精細(xì)的手術(shù)之一。耳支架的雕刻制作是耳廓再造手術(shù)的基礎(chǔ)和核心。先天性小耳畸形患者雖然具有一定的共性特征，因?yàn)槊總€(gè)人的耳廓形態(tài)各異，很難制定一個(gè)適用于所有人的耳支架雕刻的精確標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于外傷性耳缺損患者，常因外傷原因不同而造成不同部位不同程度的缺損，這更加給醫(yī)生的治療增加了難度，需要個(gè)性化的術(shù)前評(píng)估和術(shù)中設(shè)計(jì)。肋軟骨作為耳支架雕刻的主體材料，其發(fā)育好壞是決定耳廓再造手術(shù)時(shí)機(jī)的關(guān)鍵因素，同時(shí)采取肋軟骨對(duì)患者的創(chuàng)傷較大，

2、術(shù)后還會(huì)造成不同程度的胸廓畸形;考慮到畸形對(duì)患兒心理發(fā)育的影響，許多學(xué)者傾向于6歲左右進(jìn)行治療，但是手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇仍然存在著巨大的爭(zhēng)議。因?yàn)槭中g(shù)技術(shù)難度大，這就要求醫(yī)生有過硬的操作技術(shù)、精準(zhǔn)的完成手術(shù)的各個(gè)步驟，傳統(tǒng)的治療方法也不再能滿足患者個(gè)性化治療的需求。三維數(shù)字化技術(shù)快速發(fā)展及在醫(yī)學(xué)中的廣泛應(yīng)用使得精準(zhǔn)個(gè)性化的治療成為可能，讓耳廓再造也向著更加系統(tǒng)、精準(zhǔn)、個(gè)性化的方向發(fā)展。
　　研究目的：
　　1.應(yīng)用三維數(shù)字化技術(shù)輔

3、助小耳畸形患者手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇。
　　2.應(yīng)用三維數(shù)據(jù)化技術(shù)制作肋軟骨模型模擬耳支架雕刻輔助手術(shù)方案的設(shè)計(jì)及手術(shù)教學(xué)。
　　3.應(yīng)用三維數(shù)字化重建技術(shù)輔助外傷性耳缺損患者的個(gè)性化治療。
　　研究方法：
　　1.收集2016年1月-2016年6月在中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院耳再造一中心治療的6歲單側(cè)先天性小耳畸形患者，通過術(shù)前胸廓CT掃描三維重建和耳廓表面掃描獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，測(cè)量雙側(cè)6、7、8肋軟骨的長(zhǎng)、寬和健側(cè)耳廓有

4、效耳輪的長(zhǎng)度，評(píng)估軟骨量能否實(shí)現(xiàn)耳支架的雕刻。
　　2.選擇2016年2月2016年6月就診于中國(guó)醫(yī)學(xué)科研院整形外科醫(yī)院耳再造一中心的病人10例，通過術(shù)前CT掃描和三維重建，構(gòu)建肋軟骨的數(shù)字化模型。選取合適的材料，應(yīng)用增材制造技術(shù)制作出實(shí)體肋軟骨模型，應(yīng)用模具進(jìn)行術(shù)前手術(shù)設(shè)計(jì)并模擬雕刻過程，優(yōu)化手術(shù)方案。
　　3.收集2015年3月-2016年2月于中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院耳再造一中心入院治療的單側(cè)外傷性耳缺損患者12例，

5、術(shù)前進(jìn)行三維掃描獲取患者耳廓三維數(shù)據(jù)信息，通過患側(cè)與健側(cè)對(duì)比，評(píng)估缺損量，制作個(gè)性化耳廓模型，制定個(gè)性化的手術(shù)方案，術(shù)后半年再次行三維掃描獲取術(shù)后雙側(cè)耳廓三維數(shù)據(jù)信息，測(cè)量健側(cè)耳廓與患側(cè)再造耳長(zhǎng)寬高及周長(zhǎng)，兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)T檢驗(yàn)，進(jìn)行術(shù)后評(píng)估。
　　研究結(jié)果：
　　1.右側(cè)6、7、8肋軟骨的平均長(zhǎng)度分別為76.1±9.2mm(61.1mm-94.9mm)，102.6±9.9mm(84.5mm-119.1mm),75.4±19

6、.3mm(47.3mm-118.5mm)。左側(cè)6、7、8肋軟骨的平均長(zhǎng)度分別為78.0±9.6mm(63.2mm-98.6mm)，103.8±11.5mm(68.5mm-125.8mm)，74.3±16.0mm(53.8mm-115.0mm)。左側(cè)第6肋軟骨較右側(cè)第6軟骨要更長(zhǎng)和更寬，P值分別為0.004和0.007。右側(cè)第7、8肋軟骨的長(zhǎng)度及第7肋軟骨的寬度較左側(cè)并沒有顯著差異，P值分別為0.464、0.763和0.693。耳輪的平均

7、長(zhǎng)度為90.5±6.8姍(76.9mm-101.5mm)，將右側(cè)第7、8肋軟骨長(zhǎng)度與有效耳輪長(zhǎng)度進(jìn)行配對(duì)T檢驗(yàn)，結(jié)果顯示第7肋軟骨要明顯長(zhǎng)于有效耳輪長(zhǎng)度(P=1.2*10-4)可以實(shí)現(xiàn)耳廓支架耳輪的雕刻，而第8肋軟骨無法滿足需求，37例患者采用組織擴(kuò)張法進(jìn)行耳廓再造，手術(shù)效果滿意。
　　2.通過多種材料試驗(yàn)對(duì)比，TPU和聚氨酯材料可以進(jìn)行肋軟骨模具的制作。制作的類軟骨模具與真實(shí)軟骨形態(tài)相近，可以用于術(shù)前手術(shù)設(shè)計(jì)和手術(shù)模擬，聚氨酯材

8、料雕刻難度小，更適于手術(shù)教學(xué)。10例病人在術(shù)前明確手術(shù)方案的情況下，均得到了一個(gè)滿意的治療效果。
　　3.健側(cè)耳廓平均長(zhǎng)度、寬度、周長(zhǎng)、高度分別為62.4±4.0mm(57.8mm-68.8mm)，30.7±2.3mm(28.1mm-34.0mm),108.5±7.5mm(98.7mm-119.6mm),20.0±3.7mm(14.2mm-25.6mm)。再造側(cè)耳廓平均長(zhǎng)度、寬度、周長(zhǎng)、高度分別為63.4±5.1mm(55.6mm

9、-71.4mm),32.5±2.6mm(28.5mm-36.0mm),110.0±7.9mm(96.1mm-121.6mm)，18.6±2.4mm(13.0mm-21.6mm)。將健側(cè)耳廓與患側(cè)耳廓測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行逐一配對(duì)T檢驗(yàn)，耳廓長(zhǎng)度P=0.311＞0.05，耳廓周長(zhǎng)P=0.153＞0.05，耳廓高度P=0.127＞0.05，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;耳廓寬度P=0.001＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　研究結(jié)論：
　　1.胸部

10、CT三維重建可有有效的評(píng)估患者的軟骨量是否能滿足耳廓再造手術(shù)需要，并且6歲患兒的軟骨量足以滿足組織擴(kuò)張法耳廓再造的需要，綜合患者生理和心理兩方面的考慮，我們認(rèn)為6歲是進(jìn)行組織擴(kuò)張法耳廓再造手術(shù)的最佳年齡。
　　2.通過三維數(shù)字化重建和增材制造技術(shù)，可以制作出逼真的肋軟骨實(shí)體模具，幫助醫(yī)生在術(shù)前實(shí)現(xiàn)手術(shù)方案的設(shè)計(jì)、模擬手術(shù)雕刻過程，從而有效的減少設(shè)計(jì)誤差，優(yōu)化手術(shù)方案，達(dá)到一個(gè)更好的手術(shù)效果。同時(shí)還可以讓年輕醫(yī)生有機(jī)會(huì)進(jìn)行耳支架雕刻