淺談數(shù)字化在口腔頜面外科學應用的最新進展

王新波

摘 要：口腔頜面部解剖結構較為復雜，包含豐富的血管、縱橫交錯的神經(jīng)，還有彼此相通的各種軟組織間隙，同時口腔頜面部具有語言、咀嚼、吞咽、表情、呼吸、審美等功能[1]。因此，口腔頜面部疾病的治療要求功能與美觀兼具、術中與預后皆佳。數(shù)字化技術的出現(xiàn)為實現(xiàn)這種要求提供幫助，是醫(yī)生順利診斷、完美治療、隨訪調查的有利工具，近而提高了診斷率，完善了治療程序，為病人提供了更安全的治療方案。

關鍵詞：口腔頜面部 數(shù)字化 治療

中圖分類號：R78文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2019）10-0005-01

一、認識數(shù)字化

1.何為數(shù)字化

數(shù)字化是將圖片、結構、界限等許多信息轉變?yōu)榭闪炕臄?shù)字，然后利用這些數(shù)字信息建立新的模型，輸入電腦后統(tǒng)一處理，隨后指導現(xiàn)實操作的過程。把數(shù)字化技術引入到口腔頜面外科學的診療活動中，有利的促進醫(yī)患溝通，擴展了醫(yī)生手術野，開辟了同行交流與教學觀摩的新途徑，更重要的是保證了手術的安全性，使患者預后功能與美觀兼具，提高了患者預后生活質量。

2.數(shù)字化與醫(yī)學結合的發(fā)展歷史

1995年，美國麻省理工教授葛旁蒂的著作《數(shù)字化生存》問世，隨后數(shù)字化深入人心，涉及到各行各業(yè)。近年來，醫(yī)學技術的提高，很大程度上得益于數(shù)字化的發(fā)展。CAD/CAM起始于1952年，由法國牙醫(yī)費朗索瓦.杜雷特教授將之引入到口腔領域;上世紀80、90 年代，美國人發(fā)明的3D印刷機并取得了專利權。1995年，美國ZCorp公司開發(fā)出了3D打印機。2012年蘇格蘭科學家首次利用3D打印機造出了肝臟組織;2019年1月，美國加州圣迭戈分校首次利用3D打印了脊髓支架，獲得成功;手術導航于上世紀90年代起始于歐美國家。2006年，復旦大學數(shù)字化醫(yī)學中心成功研發(fā)了國產手術導航系統(tǒng);2017年9月，由中國第四軍醫(yī)大學趙銥民教授牽頭研制的首臺自主式種植牙手術機器人問世，代表著口腔醫(yī)學進入機器人時代。醫(yī)學的發(fā)展離不開先進科技的輔助，完美的把醫(yī)學與數(shù)字化結合起來，必然為醫(yī)學插上騰飛的翅膀。

二、數(shù)字化在口腔頜面外科學的最新應用

1.互式圖像控制系統(tǒng)（MIMICS）和3D打印技術在頜面部手術中應用

交互式圖像控制系統(tǒng)[2]（MIMICS）是一款由Materialise公司精心研制的以影像學為基礎控制系統(tǒng)，具有模塊化功能，能滿足用戶不同的需求。利用MIMICS可以模擬真實情況，生動逼真地恢復骨質缺損。張永福、劉揚等[3-4]（2017）報道了MIMICS在下頜骨腫瘤切除后組織重建、頜骨骨折復位中的應用，術中以及術后效果良好，隨訪患者滿意度高。

3D 打印是上個世紀 80 年代末期開始，90年代初逐漸興起的一項新興制造技術，又名增材制造。是現(xiàn)代計算機技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)字化技術、攝像技術的有機結合。其原理是往往以數(shù)碼掃描為基礎，逐層掃描，堆積成形，通過對層片材料的由點到線，由線及面的堆積，精準迅速地制作出三維實物的一種新型加工技術[5]。計算機輔助手術系統(tǒng)和3D打印技術的完美結合，成功地實現(xiàn)了缺損部位無縫隙復位。具體步驟是計算機通過CT信息獲得立體圖像，實現(xiàn)三維模型的重塑。醫(yī)生術前需要用記號筆標出病變切除范圍，同時鏡像技術可以輔助生成成缺損區(qū)所要的標準數(shù)字模型，最后由3D打印機完成贗復體的制作。利用此模型模擬手術，為手術材料的制備提供精準的數(shù)據(jù)支持和位置參考。青島大學楊光輝、王靜等（2017）報道了3D打印技術在頜骨修復中的臨床應用，效果理想，成功恢復解剖結構，達到預期目的。

2.數(shù)字化導航在腫瘤切除、骨折復位中的最新應用

導航是計算機輔助手術使用圖像處理數(shù)據(jù)方法之一。在計算機輔助設計的前提下，采用導航系統(tǒng)，作為下一步的進展，便于外科醫(yī)生在顯示器上實時顯示手術器械的實際位置，顯示病人的CT或MRI三維數(shù)據(jù)。導航系統(tǒng)通過手術場的放大，可以同時顯示不同類型的圖像，清晰顯現(xiàn)解剖結構，并具有引導手術路徑的作用。這些系統(tǒng)最近已經(jīng)發(fā)展，提高了精確度和簡化手術程序，以減少術中的危險性。導航技術的發(fā)展提高了手術的可行性和可預見性，使口腔和頜面部的手術更加精確。

3.數(shù)字化技術在頜面外科圍手術期的應用

頜面部外傷常常導致患者顏面部外形的損傷，有擦傷、挫傷、撕裂傷、撕脫傷等軟組織損傷，也有頜骨、顴骨、鼻骨、牙齒等組織損傷，尤其是造成功能部位嚴重缺損的患者，心理是影響治療和預后的顯著因素。現(xiàn)代醫(yī)學一致認為成功的疾病治療是心理和生理治療的有效結合。臨床工作中經(jīng)常有患者表達出焦躁情緒，拒絕與他人交流，尤其關注別人對自己面貌的看法。此時，數(shù)字醫(yī)學的精確治療，可使患者對外形恢復充滿信息。四川大學華西口腔醫(yī)院毛映等人（2017年）認為應加強數(shù)字化在頜面外科圍手術期管理中的應用。

三、數(shù)字化在口腔頜面外科應用的前景展望

數(shù)字化與口腔頜面外科相結合的應用主要表現(xiàn)在以下方面：1）術前護理，收集數(shù)據(jù)近而三維重建，精準分析病變大小等，也可以預設切除位置、定點定位、制作導板;2）根據(jù)術前三維重建模型，對缺損數(shù)據(jù)整理錄入計算機備用;3）利用導航系統(tǒng)精準指導手術切術，保證安全準確，恰如其分，防止遺漏和過度切除;4）利用MIMICS、3D打印技術等技術制作贗復體，生動逼真地還原缺損部位。

四、結論

21世紀是知識大爆炸的年代，科技影響到生活的方方面面，隨著人工智能的日趨完善，數(shù)字化技術與醫(yī)學結合勢必會越來越緊密。牢牢把握數(shù)字化前進的節(jié)奏，并合理地應用到醫(yī)學診療活動中是每個醫(yī)生的必修課，也是醫(yī)學技術能夠立于時代前沿，引領科技潮流的時代課題。作為醫(yī)生，我們應該清楚認識到數(shù)字化技術對傳統(tǒng)醫(yī)學操作模式的影響，順應這種影響，積極進取，努力開拓，以百尺竿頭更進一步的精益求精的精神促進數(shù)字化與口腔頜面外科學更加緊密的結合。

參考文獻

[1]皮昕.口腔解剖生理學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2007，1-340.

[2]買買提吐遜·吐爾地，米那瓦爾·阿不都熱依木.交互式醫(yī)學圖像控制系統(tǒng)在正頜外科手術中的應用[J].中華醫(yī)學美學美容雜志，2011，（1）：22-25.

[3]張永福.交互式醫(yī)學圖像控制系統(tǒng)（MIMICS）在下頜骨腫瘤切除及缺損重建中的應用.新疆醫(yī)科大學碩士學位論文.

[4]劉楊.交互式醫(yī)學圖像控制系統(tǒng)（MIMICS）在頜面部骨折手術中的應用.新疆醫(yī)科大學碩士學位論文.

[5]Derby B. Printing and prototyping of tissues and scaffolds [J].Science，2012，338（ 6109） ： 921 - 926.