SurgiCase CMF軟件預(yù)測骨性Ⅲ類錯術(shù)后軟組織準(zhǔn)確性的評估

王秀芬， 侯 敏， 馬 文， 戴 智

王秀芬， 侯 敏， 馬 文， 戴 智

目的 評估SurgiCase CMF軟件在預(yù)測骨性Ⅲ類錯正頜外科手術(shù)后軟組織方面的準(zhǔn)確性。方法 將25例骨性Ⅲ類錯患者術(shù)前的錐形束CT資料輸入SurgiCase CMF軟件系統(tǒng)，進(jìn)行軟、硬組織三維重建，行頭影測量分析，并通過骨段移動來模擬雙側(cè)矢狀劈開截骨術(shù)、LeFortⅠ型截骨術(shù)，預(yù)測術(shù)后軟組織側(cè)貌;再選取相同的測量參數(shù)，將此預(yù)測結(jié)果與實(shí)際術(shù)后6個月的錐形束CT影像進(jìn)行測量和比較；同時(shí)重疊比對色階圖，以比較SurgiCase CMF軟件模擬的術(shù)后結(jié)果與實(shí)際術(shù)后結(jié)果的一致性。結(jié)果 與軟組織相關(guān)的11個測量項(xiàng)目中，模擬術(shù)后與實(shí)際術(shù)后相比，僅鼻唇角和鼻翼寬度兩項(xiàng)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05) ，其余9項(xiàng)包括唇紅寬度、內(nèi)眥距、面凸角、口裂寬度、上唇長度、鼻尖高度、面下1/3高度、上唇距EP距離及下唇距EP距離，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；色階圖顯示大部分預(yù)測準(zhǔn)確，唇頰部準(zhǔn)確性欠佳。結(jié)論SurgiCaseCMF軟件對骨性Ⅲ類錯正頜外科手術(shù)后軟組織預(yù)測具有較高的準(zhǔn)確性，但在唇頰部組織預(yù)測準(zhǔn)確性較差，因而SurgiCase軟件尚有較大的改善空間。

骨性Ⅲ類錯； 正頜外科；SurgiCase軟件； 軟組織預(yù)測

自2011年3月至2013年12月，我們采用SurgiCase CMF軟件對25例骨性Ⅲ類錯患者錐形束CT(cone beam computed tomography, CBCT)的資料進(jìn)行了三維重建和測量，以對比下頜偏斜患者術(shù)前模擬與術(shù)后真實(shí)狀況的數(shù)據(jù)，同時(shí)觀測模擬與實(shí)際術(shù)后軟組織重疊對比彩色等級圖，從而評估SurgiCase CMF軟件對骨性Ⅲ類錯手術(shù)后軟組織預(yù)測的的準(zhǔn)確性。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本組共25例患者。男性11例，女性14例；年齡18～28歲。均為在天津市口腔醫(yī)院正頜外科門診進(jìn)行口腔正畸-正頜外科聯(lián)合治療的嚴(yán)重骨性Ⅲ類錯畸形患者；均為生長發(fā)育已停止的恒牙列的成年人。術(shù)前均獲得患者的知情同意。術(shù)前正畸均做到排齊牙列，整平spee曲線，協(xié)調(diào)上下牙弓寬度，切牙去代償。正頜治療均為雙頜手術(shù)、上頜Le Fort Ⅰ型截骨術(shù)、下頜后退術(shù)(雙側(cè)矢狀劈開或垂直截骨術(shù))?；颊邿o顱面部先天畸形、唇腭裂、創(chuàng)傷畸形等其他綜合征；在整個治療期間未接受其他面部手術(shù)。收集其術(shù)前1周、術(shù)后6個月CBCT影像資料。

1.2 獲取數(shù)據(jù) 將所獲取患者術(shù)前1周、術(shù)后6個月或6個月以上的CBCT影像資料，輸入Surgicase CMF計(jì)算機(jī)模擬預(yù)測軟件中，分別進(jìn)行軟硬組織的重建，獲得軟硬組織的三維模型。并利用該軟件的測量功能，自主設(shè)計(jì)測量體系，完成測量項(xiàng)目，獲取模擬術(shù)后的數(shù)據(jù)。

1.3 測量項(xiàng)目 如圖1所示。面凸角:G-Prn-Pg；鼻唇角:Cm-Sn-UL；鼻尖高度:Prn到CO平面距離；上唇長度：Sn到Ul距離；上唇厚度：Ls到口裂平面距離；口裂寬度：ChL到ChR距離；鼻翼寬度：AcL到AcR距離；內(nèi)眥距：enL到enR距離；面下1/3高度：Sn到Me距離；上唇距EP平面距離：UI到EP距離；下唇距EP平面距離：LI到EP平面距離。由同一測量者在2周內(nèi)，描記標(biāo)志點(diǎn)，測量相關(guān)數(shù)據(jù)。每個項(xiàng)目分別描記并測量3次，若3次數(shù)據(jù)作統(tǒng)計(jì)學(xué)分析差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，取3次的平均值。

2 結(jié)果

2.1 定量結(jié)果 軟組織相關(guān)的11個測量項(xiàng)目中，模擬術(shù)后與實(shí)際術(shù)后相比，僅鼻唇角(-10.723±16.920)和鼻基底寬度(-1.187± 2.181)兩項(xiàng)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其余9項(xiàng)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1) 。此結(jié)果說明，SurgiCase軟件對骨性Ⅲ類錯正頜外科手術(shù)后軟組織預(yù)測具有較高的準(zhǔn)確性，但對鼻唇角和鼻基底寬度兩項(xiàng)預(yù)測尚不足。

2.2 定性結(jié)果 實(shí)際術(shù)后與模擬術(shù)后軟組織模型重疊色階圖顯示(圖2)：上唇、鼻及面中部主要是黃、綠色，預(yù)測較準(zhǔn)確；雙頰區(qū)為黃色至橘色，準(zhǔn)確性稍差；下唇為紅色，兩者差別大， 提示實(shí)際術(shù)后與預(yù)測術(shù)后差別大，預(yù)測不準(zhǔn)確。綠色示兩者差距在0～1mm，黃色示1～2mm，橘色示2～3mm，紅色示3～4mm，紫色示4～5mm。

圖1 軟硬組織定點(diǎn)位置 圖2 模擬術(shù)后與實(shí)際術(shù)后對比結(jié)果

Fig 1 Point location of soft and hard tissue. Fig 2 Comparison between simulated pre-results and actual post-results.

3 討論

在正頜外科中，傳統(tǒng)的二維預(yù)測方法已不能滿足現(xiàn)代手術(shù)的需要，亦不能反映顱頜面的三維結(jié)構(gòu)，因此，近年來三維預(yù)測系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。SurgiCase CMF軟件預(yù)測系統(tǒng)省時(shí)、省力，不僅使整個模擬預(yù)測過程更加形象化，還能使醫(yī)師更全面、合理和準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)出可靠的治療方案，為臨床提供有效的參考依據(jù)。同時(shí)，由于患者很難想象術(shù)后的面部形態(tài)變化，醫(yī)患之間缺少有效溝通的平臺，容易增加患者術(shù)后產(chǎn)生不滿意心理的概率，甚至引起醫(yī)療糾紛，而模擬預(yù)測系統(tǒng)則能幫助醫(yī)師解決這一問題[1-5]。通過模擬預(yù)測系統(tǒng)，能讓患者了解手術(shù)治療后，能帶來多大程度的面部形態(tài)改變，并讓患者參與手術(shù)方案的選擇，從而使患者的心理狀態(tài)有所改善，更好地實(shí)現(xiàn)醫(yī)患合作。

本研究定量分析結(jié)果提示，計(jì)算機(jī)預(yù)測軟件模擬術(shù)后結(jié)果與實(shí)際術(shù)后結(jié)果，在下唇及頰部組織有一定差異性，可能與下列因素有關(guān):⑴口唇姿勢的影響。由于Surgicase CMF軟件的預(yù)測是在術(shù)前軟硬組織的基礎(chǔ)上來模擬術(shù)后軟硬組織的變化，故術(shù)前的軟組織形態(tài)對預(yù)測術(shù)后的影響較大。因?yàn)楣切寓箢愬e患者常表現(xiàn)為前牙開嚴(yán)重，口唇不能閉合或上下唇位置不協(xié)調(diào)，在此基礎(chǔ)上模擬的上下唇位置亦不美觀，而術(shù)后上下頜位置協(xié)調(diào)，前牙正常咬，口唇處于放松狀態(tài)下自然閉合。故模擬術(shù)后與實(shí)際術(shù)后在口唇部位差別較大；⑵骨段移動量的大小。定性分析結(jié)果顯示，移動量較小(<5 mm)患者面頰部及鼻、上唇區(qū)域預(yù)測的準(zhǔn)確性大于移動量較大的患者(>5 mm)；⑶下唇部位與周圍組織關(guān)系復(fù)雜。正頜手術(shù)前，下唇受下頜切牙點(diǎn)位置的影響。然而，正頜手術(shù)后，下唇位置將受上切牙點(diǎn)位置的影響。Mobarak等[6]研究了軟組織的厚度和手術(shù)前的形態(tài)學(xué)，發(fā)現(xiàn)下唇位置的變化除受硬組織移動影響外，與術(shù)前軟組織的厚度也有關(guān)，手術(shù)前下唇部軟組織厚度越大，得到的改變越大；⑷鈦釘鈦板的影響。雖然現(xiàn)在手術(shù)均采用微型鈦釘鈦板，但仍有一定厚度，若人體對其排異，周圍組織愈合不良或結(jié)締組織形成過多，均會影響術(shù)后效果，導(dǎo)致與預(yù)測結(jié)果產(chǎn)生差異；⑸術(shù)后腫脹。通常軟組織水腫和再適應(yīng)會在術(shù)后3～6個月內(nèi)消退，但軟組織水腫有明顯的個體差異性，且術(shù)后體質(zhì)量可能改變，從而導(dǎo)致面部改變，這些都會影響術(shù)后效果；⑹術(shù)后復(fù)發(fā)。術(shù)后復(fù)發(fā)受多種因素影響，如手術(shù)方式、骨段固定方式、骨段移動量、性別、舌的位置變化等。對于骨性Ⅲ類錯患者，正頜術(shù)后軟硬組織處于一個再適應(yīng)過程，其變化是復(fù)雜的，而現(xiàn)有模擬軟件均根據(jù)軟硬組織變化的比例來模擬術(shù)后軟組織模型，其內(nèi)在變化比例是恒定的，無法與實(shí)際組織的復(fù)雜變化一致；⑺拍攝姿勢的影響。從術(shù)前及術(shù)后的三維重建軟組織模型上可以看出，由于拍攝姿勢的不統(tǒng)一，頦部靠支托的遠(yuǎn)近、支托對頦部的壓力不等、抬頭或低頭、睜閉眼等，對預(yù)測結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的差別均有一定影響。

表1 模擬術(shù)后數(shù)據(jù)與實(shí)際術(shù)后數(shù)據(jù)對比

注：*為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

本研究定量分析結(jié)果顯示，對鼻唇角和鼻翼寬度兩項(xiàng)預(yù)測不準(zhǔn)確。分析其原因，可能因?yàn)樾g(shù)中縫合時(shí)收緊鼻底所致。以往上頜LeFort Ⅰ型截骨術(shù)術(shù)后會發(fā)現(xiàn)，鼻孔處較寬，患者訴其影響美觀。所以為使術(shù)后鼻孔處美觀，縫合時(shí)應(yīng)觀察鼻基底寬度，收緊縫合。鼻唇角的變化則由于術(shù)后為使剝離的軟組織與骨面貼合，消除死腔，在鼻唇角處加壓包扎，可能使實(shí)際術(shù)后鼻唇角增大，導(dǎo)致與預(yù)測結(jié)果不一致；另外可能與標(biāo)志點(diǎn)的定位誤差有關(guān)，由于人類視覺存在局限性，而有些標(biāo)志點(diǎn)所處的位置解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很容易產(chǎn)生誤差，從而影響了人工定點(diǎn)的準(zhǔn)確性。此外，由于CBCT拍攝條件所致，患者頦部需要有支托進(jìn)行支撐，以便保持患者頭部位置的穩(wěn)定，而塑料支托與重建軟組織分開困難，故對頦部有所遮擋，定點(diǎn)時(shí)直接定位軟組織頦前點(diǎn)及頦下點(diǎn)較為困難，因此對下頜部軟組織測量項(xiàng)目選取較少，對測量項(xiàng)目-面下1/3高度準(zhǔn)確性的影響較大，故結(jié)果僅供參考。但該下頜支托在X片中與患者軟硬組織分別明顯，因此，Pg點(diǎn)在矢狀面上頦部軟組織最凸點(diǎn)，Me點(diǎn)位于冠狀面頦部組織最下點(diǎn)。對于下頜無偏斜的患者定位準(zhǔn)確，但對于骨性Ⅲ類錯伴有少量下頜骨偏斜的患者，定位存在誤差。關(guān)于人工定點(diǎn)的平均誤差，有報(bào)道顯示約為1.26 mm[7]。

對于計(jì)算機(jī)預(yù)測準(zhǔn)確性的研究，國內(nèi)外學(xué)者存在一定的爭議[2-4]，但多數(shù)學(xué)者認(rèn)為還是有一定參考價(jià)值的。SurgiCase軟件系統(tǒng)內(nèi)設(shè)的軟硬組織移動比例為一組固定值，無法區(qū)別不同個體間及不同位置軟組織間存在的差異,然而軟硬組織移動比例仍無確切統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[8-13]；而且軟組織變化復(fù)雜[14]，受多種因素的影響；另外，本研究由于受病例數(shù)的限制，其預(yù)測的準(zhǔn)確性還有待驗(yàn)證；如若把軟組織模型與人類皮膚相結(jié)合，使術(shù)后效果更逼真，患者更易理解。因此，該軟件功能有待提高。但對術(shù)后軟組織形變的模擬及預(yù)測有一定參考價(jià)值，可以精確地反映出頜面部軟組織的特征，在臨床上具有較高的使用價(jià)值。

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Evaluation of accuracy of predicting postoperative soft tissue of skeletal classⅢmalocclusion with SurgiCase software

WANGXiu-fen,HOUMin,MAWen,etal.

(TianjinMedicalUniversity,Tianjin300070,China)

Objective To analysis and evaluate the accuracy of SurgiCase SoftWare in predicting the condition of soft tissue after skeletal class Ⅲ malocclusion surgery. Methods The preoperative CBCT of 25 adults with skeletal class Ⅲ malocclusion were inputted into SurgiCase CMF software to form three-dimensional reconstruction of soft and hard tissue, analyze cephalometry, simulate the bilateral sagittal split osteotomy and LeFortⅠosteotomy through moving the bone segments and predict postoperative lateral view of tissue. The cone CT images of actual postoperative results at 6 months and preoperative prediction results were compared. At the same time, overlapping comparison on the levels of Halftone image between actual post-results and the predictive pre-results was performed. Results Compared the predictive pre-results with the post-results, only the difference of the width between nasolabial angle and the nasal base was statistical significantly (P<0.05)in11measuredparametersrelatingwiththesofttissue.Theothershadnostatisticalsignificance(P>0.05).Halftoneimagerevealedthatmostresultswereaccurateexceptforlipcheeks. Conclusion Prediction of the soft tissue with SurgiCase software in skeletal class Ⅲ malocclusion is good with high accuracy, but with low accuracy in predicting lip and buccal division. Thus, there is larger improvement space of SurgiCase software.

Skeletal class Ⅲ malocclusion; Orthognathic surgery; SurgiCase software; Soft tissue prediction

300070 天津，天津醫(yī)科大學(xué)(王秀芬，馬 文,戴 智)；南開大學(xué)附屬口腔醫(yī)院天津市口腔醫(yī)院 正頜外科(侯 敏)

王秀芬(1987-)，女，山東濱州人，碩士研究生.

侯 敏，300041，南開大學(xué)附屬口腔醫(yī)院天津市口腔醫(yī)院 正頜外科，電子信箱:houmin8181@sina.com

10.3969/j.issn.1673-7040.2015.06.013

R

A

1673-7040(2015)06-0355-04

2015-04-21)