應(yīng)用三維CT模擬下頜外板切除法定位下頜神經(jīng)管的研究

游遠(yuǎn)榕， 徐史興， 喬 嘉， 歸 來

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論著-顴面部整形專題

應(yīng)用三維CT模擬下頜外板切除法定位下頜神經(jīng)管的研究

游遠(yuǎn)榕， 徐史興， 喬 嘉， 歸 來

目的 通過應(yīng)用螺旋CT三維重建定位并描記下頜神經(jīng)管來指導(dǎo)手術(shù)，避免因下頜骨截骨手術(shù)損傷下牙槽神經(jīng)血管束。方法 將患者頭頸部螺旋CT掃描斷層數(shù)據(jù)輸入Mimics醫(yī)學(xué)圖像處理軟件。行三維重建后cut及split工具切除下頜骨外板，于下頜骨髓腔內(nèi)顯露下頜神經(jīng)管走行后對其進(jìn)行多點(diǎn)描記，于下頜骨處直觀顯示下頜神經(jīng)管走行。將描記下頜神經(jīng)管走行與三維CT分體重建下頜神經(jīng)管及下頜曲面斷層X線片下頜神經(jīng)管走行對比，以檢驗(yàn)該方法描記下頜神經(jīng)管走行的準(zhǔn)確性。結(jié)果 本研究共納入15例患者，均成功于其頭面部三維CT圖形上描記下頜神經(jīng)管走行，經(jīng)與分體重建下頜神經(jīng)管及下頜曲面斷層X線片比對后顯示，前者描記下頜神經(jīng)管走行與后兩者顯示下頜神經(jīng)管走行均基本一致。結(jié)論 應(yīng)用螺旋CT三維重建模擬下頜外板切除法進(jìn)行下頜神經(jīng)管定位方法簡單實(shí)用，準(zhǔn)確性高，可推廣于臨床。

螺旋CT； 下頜神經(jīng)管； 下頜角截骨術(shù)

隨著人們對臉形的要求不斷提高，將下頜角截骨整形術(shù)應(yīng)用于矯正下頜角肥大、雙側(cè)面部不對稱，在國內(nèi)外得到廣泛開展[1]。由于手術(shù)視野狹小，局部解剖不熟悉及經(jīng)驗(yàn)不豐富等原因，術(shù)中可能出現(xiàn)下牙槽神經(jīng)血管束損傷這一嚴(yán)重的并發(fā)癥[2]。對于經(jīng)驗(yàn)不甚豐富的年輕醫(yī)師而言，術(shù)中通過對下頜神經(jīng)管的精確定位來避免損傷神經(jīng)顯得尤為重要。既往僅以下頜曲面斷層X線片定位下頜神經(jīng)管的走行并不直觀。為提高手術(shù)精確度，減少術(shù)中對血管神經(jīng)的損傷，設(shè)計(jì)手術(shù)導(dǎo)板并將其應(yīng)用于正頜外科手術(shù)、頜面整形美容手術(shù)、骨重建手術(shù)等[3-7]。手術(shù)導(dǎo)板設(shè)計(jì)時需對下頜神經(jīng)管走行精確定位，以確保截骨線設(shè)計(jì)不致傷及神經(jīng)。因此，應(yīng)用螺旋CT直觀描記下頜神經(jīng)管走行顯得尤為重要。自2016年1～3月,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院整形六科應(yīng)用螺旋CT三維重建模擬劈除下頜骨外板后直觀標(biāo)記下頜神經(jīng)管走行，以指導(dǎo)手術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)施，避免在下頜角截骨術(shù)中損傷下牙槽神經(jīng)血管束。

1 對象

本研究共納入15例患者，均為女性，年齡17～32歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡15～75歲，雙側(cè)下頜骨形態(tài)完整，無下頜骨手術(shù)史。排除標(biāo)準(zhǔn)：下頜骨病變(如囊腫、腫瘤)，下頜骨骨髓炎或骨硬化癥，下頜骨手術(shù)史。

2 方法

2.1 數(shù)據(jù)采集

術(shù)前常規(guī)行頭頸部螺旋CT掃描(荷蘭飛利浦Brilliance 64排螺旋CT)，將患者頭頸部斷層CT數(shù)據(jù)以DICOM格式存儲到光盤上轉(zhuǎn)移至計(jì)算機(jī)圖形處理工作站。將DICOM格式的螺旋CT數(shù)據(jù)輸入Mimics醫(yī)學(xué)圖像處理軟件(Mimics10.01，Materialise，Belgium)。

2.2 下頜神經(jīng)管走行描記

選取骨組織行三維重建后切割分離出下頜骨。應(yīng)用Cut With Polyplan工具將一側(cè)下頜骨外板切開并分離，切除范圍于下頜支處高于下頜孔，體部前端向前延伸越過頦孔，下緣及后緣完全切開(圖1)。應(yīng)用Split工具分開下頜骨外板與下頜體部，去除外板后可直觀顯示下頜神經(jīng)管(圖2)。于神經(jīng)管處全長點(diǎn)描記(圖3)。重建全頭面部骨骼三維圖像后即可于下頜骨處顯示下頜神經(jīng)管走行(圖4)，繼而可于三維圖像上設(shè)計(jì)截骨線。

2.3 下頜神經(jīng)管走行描記準(zhǔn)確性檢測

2.3.1 三維CT模擬下頜外板切除法與分體重建法下頜神經(jīng)管一致性檢測 通過下頜神經(jīng)管分體重建技術(shù)[14]，在二維CT掃描界面中調(diào)節(jié)合適的對比度，應(yīng)用神經(jīng)構(gòu)建工具，在二維下頜骨橫斷面上分層手動標(biāo)記下頜神經(jīng)管的斷層影像，運(yùn)用三維分體重建功能得到下頜神經(jīng)管的三維重建形態(tài)；通過更改三維模型的透明度，使下頜神經(jīng)管與下頜骨清晰顯現(xiàn)。顯示三維CT模擬下頜外板切除法重建下頜神經(jīng)管圖像，觀察其與三維分體重建下頜神經(jīng)管的一致性(圖5)。

2.3.2 三維CT模擬下頜外板切除法重建下頜神經(jīng)管與下頜曲面斷層X線片下頜神經(jīng)管一致性檢測 將描記下頜神經(jīng)管走行的下頜骨三維重建圖形與下頜骨曲面斷層X線片比對。通過下頜骨后緣與下緣形態(tài)及牙冠位置定點(diǎn)，將下頜骨三維重建圖形與下頜骨曲面斷層X線片半透明重疊后觀察，應(yīng)用三維CT模擬下頜外板切除法描記下頜神經(jīng)管走行與下頜骨曲面斷層X線片上顯示下頜神經(jīng)管走行一致性(圖6～9)。

3 結(jié)果

應(yīng)用三維CT模擬下頜外板切除法，成功描記15例患者下頜神經(jīng)管走行，經(jīng)與分體重建法重建下頜神經(jīng)管及下頜曲面斷層X線片比對后顯示，應(yīng)用三維CT模擬下頜外板切除法描記下頜神經(jīng)管與分體重建法重建下頜神經(jīng)管及下頜曲面斷層X線片，示下頜神經(jīng)管走行均基本一致。

4 討論

4.1 下頜神經(jīng)管走行意義

隨著生活水平的提高，人們對面部輪廓美的要求逐漸提高。通過下頜角截骨整形術(shù)來改善臉形已被亞洲女性廣泛接受。下頜神經(jīng)管走行于下頜骨髓腔內(nèi)，于下頜骨表面無法直接定位，正頜外科手術(shù)及頜面部美容手術(shù)都可能損傷下牙槽神經(jīng)[8-9]。如果術(shù)中損傷下牙槽神經(jīng)，將導(dǎo)致出血增多及術(shù)后下唇及頦部的感覺異常。目前，臨床醫(yī)師主要通過下頜骨曲面斷層X線片來判斷下牙槽神經(jīng)走行，然而平面的X線片并不能直觀立體地展現(xiàn)其走行，給術(shù)中精確定位帶來一定難度。近年來，不乏有經(jīng)驗(yàn)不足的外科醫(yī)師在施行下頜角截骨術(shù)中，出現(xiàn)損傷下牙槽神經(jīng)血管的情況。為提高手術(shù)的精確性避免操作下牙槽神經(jīng)，部分外科醫(yī)師開展了下頜角截骨手術(shù)導(dǎo)板的研究，并在臨床上得到了應(yīng)用[10]。術(shù)前行截骨線及手術(shù)導(dǎo)板設(shè)計(jì)時，需明確下頜神經(jīng)管走行，以避免截骨線跨越下頜神經(jīng)管造成下牙槽神經(jīng)血管受損。因此，在三維CT圖像上直觀地展現(xiàn)下頜神經(jīng)管走行顯得尤其重要。

4.2 下頜神經(jīng)管定位方法

鑒于明確下頜神經(jīng)管的走行對下頜角骨截骨術(shù)的重要性，較多學(xué)者對其走行展開了研究。有學(xué)者通過對下頜骨標(biāo)本解剖研究測量下頜神經(jīng)管各解剖點(diǎn)距下頜下緣距離來描述其走行[11-12]。亦有學(xué)者應(yīng)用錐形束計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)(CBCT)觀測并分析下牙槽神經(jīng)管在下頜骨內(nèi)的走行特點(diǎn)[13]。然而，不同個體下頜神經(jīng)管走行存在差異。因此，既往解剖學(xué)研究下頜神經(jīng)管走行距離下頜下緣距離在臨床應(yīng)用受到一定限制。有學(xué)者在二維CT斷層上逐層標(biāo)記下頜神經(jīng)管走行[14]，其工作量較大，且受CT斷層圖像質(zhì)量等因素影響。

圖1 模擬下頜外板切除截骨線 圖2 下頜外板切除后直觀顯示下頜神經(jīng)管(紅色箭頭示) 圖3 下頜神經(jīng)管走行描記 圖4 下頜神經(jīng)管走行顯示 圖5 三維CT模擬下頜外板切除法與分體重建法下頜神經(jīng)管一致性觀察(紅點(diǎn)為三維CT模擬下頜外板切除法重建下頜神經(jīng)管走行,黃線為分體重建下頜神經(jīng)管走行) 圖6 下頜曲面斷層X線片 圖7 下頜骨三維重建下頜神經(jīng)管描記 圖8,9 下頜曲面斷層X線片與下頜骨三維重建下頜神經(jīng)管描記圖像重疊

Fig 1 Simulation osteotomy line of mandibular outer cortex. Fig 2 Mandibular canal (red arrow) after the remov the mandibular outer cortex. Fig 3 Tracing the mandibular tube. Fig 4 Showing the mandibular tube. Fig 5 Observation of the consistency of mandibular canal images indicated by simulation of the Mandibular Outer Cortex Osteotomy in 3D CT and the traditional method (red dots for the mandibular canal images indicated by simulation of the Mandibular Outer Cortex Osteotomy in 3D CT, yellow line for the mandibular canal images indicated by traditional method). Fig 6 Mandibular panoramic radiography. Fig 7 Mandibular canal tracings on the 3D image. Fig 8,9 Mandibular panoramic radiography superimposed over the mandible 3D image.

本研究應(yīng)用螺旋CT三維重建模擬下頜外板切除法，可于下頜骨上清晰直觀顯示下頜神經(jīng)管，對其進(jìn)行描記后可于頭面部三維CT下頜骨表面清晰顯示下頜神經(jīng)管走行，能夠較好地指導(dǎo)手術(shù)及手術(shù)導(dǎo)板設(shè)計(jì)。經(jīng)與傳統(tǒng)標(biāo)記下頜神經(jīng)管的方法對比，顯示其準(zhǔn)確性較高。

5 結(jié)論

本研究應(yīng)用三維CT模擬下頜外板切除法描記下頜神經(jīng)管，可針對患者個體三維CT圖像精確描記其下頜神經(jīng)管走行，于三維圖像上直觀顯示下頜神經(jīng)管位置及走行。本方法簡單易用，實(shí)用性較強(qiáng)，準(zhǔn)確性較高，可既經(jīng)濟(jì)又效地應(yīng)用于臨床。

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The research of the application of three-dimensional CT simulation mandibular external plate resection to correct the position of the mandibular canal

YOUYuan-rong,XUShi-xing,HEJia,GUILai.

(PlasticSurgeryHospital,PekingUnionMedicalCollege,ChineseAcademyofMedicalScience,Beijing100144,China)

GUILai,Email:guilai111111@163.com

Objective By using three-dimensional reconstruction of spiral CT, the mandibular canal can be used to guide the operation, so as to avoid the injury of the inferior alveolar nerve bundles caused by mandibular osteotomy. Methods Spiral CT scan data of head and neck were input to Mimics medical image processing software. The mandibular canal was exposed and visualized in the mandible. The shape of mandibular canal and the mandibular canal were reconstructed by three-dimensional CT. After 3D reconstruction, cut and split tools were used to resect the mandibular outer cortex. 3D CT reconstructed mandibular nerve tube and pantomogram mandibular nerve tube were compared with tracing mandibular nerve tube, in order to test the accuracy of this method to trace mandibular canal shaping. Results Fifteen patients were included in this study. All mandibular canals were successfully located. Comparison with reconstructed mandibular canal and pantomaogram mandibular shows that the former and the latter are basically the same. Conclusion The method of using spiral CT 3D reconstruction to simulate mandibular outer plate resection to fix the position of mandibular canal is simple and practical, the accuracy is high and deserved clinical promotion.

Spiral CT; Mandibular canal; Mandibular angle osteotomy

教育部博士點(diǎn)科研專項(xiàng)基金(20111106130006)；北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院研究生創(chuàng)新基金(10023-1002-2012) 作者單位：100144 北京，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院整形外科醫(yī)院 整形六科 第一作者：游遠(yuǎn)榕(1989-)，男，福建龍巖人，博士研究生. 通信作者：歸 來，100144，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院整形外科醫(yī)院 整形六科，電子信箱：guilai111111@163.com

10.3969/j.issn.1673-7040.2016.12.004

R782.2

A

1673-7040(2016)12-0717-04

2016-10-12)