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作者:Dr.Ir.Eman SHAHEEN,BSc,MSc,PhD,3D 正颌手术实验室,口腔颌面外科科室 - UZ Leuven - 比利时
Leuven 大学医院(比利时)的口腔颌面外科科室 (OMFS) 是一个第三级转诊中心,侧重进行 omfs-住院医师培训、牙科学生教育和科学研究。临床研究方向包括头颈部肿瘤学、唇颚裂、面部畸形、正颌手术、慢性面部疼痛、严重外伤、颌面成像和严重的口腔疾病。
我们的科室使用 Amira 软件开展研究并进行临床评估。在本文,我们侧重于介绍对正颌病人进行的术后评估,通过将其与 3D 虚拟术前计划进行比较来量化双颌手术的术后疗效准确性。
对于明显的 骨骼错位 1 ,需要进行正颌外科手术治疗。骨骼错位的例子包括:咬合力减弱、下颌骨移动受限、咀嚼模式异常以及颞下颌关节疾病。通常在正颌手术前,通过传统的面弓与二维 X 线头影测量相结合,在咬合器的石膏模型上先模拟进行模型外科手术。随着口腔成像的近期发展,计划会有更多正颌手术使用 3D 软件来实现更精确的术前计划,以此节省时间并取得更好的手术结果。
术前准备包括,通过计算机断层扫描 (CT) 图像来虚拟实施临床计划,设计手术夹板并用生物相容性材料进行 3D 打印。每位患者分别在术后6周、6个月和1年通过锥形束计算机断层扫描 (CBCT) 进行术后评估。
该研究方案的主要步骤包括基于体素的配准、转换、头影测量分析,以便获得术后上颌骨和计划的上颌骨的输出测量值。如 Baan 等人 2 所述,前三个步骤在 Amira 软件中执行,而头影测量和结果则由另一软件获得。
使用基于体素的配准技术以及相互信息,将术后 CBCT 与术前 CT 配准。仅颅骨和眼眶部分被用于配准,因为在手术过程中这些部分不会发生位移。
术前 CT 的上颌部分与配准后的术后 CBCT 的上颌部分配准。第二次配准模拟了上颌骨位置从术前到变化矩阵捕获的术后位置的移动情况。将术前复合物上颌骨导入 Amira 软件中,并在 Amira 软件中使用变换矩阵将上颌骨的计划位置实际转换为上颌骨要达到的术后位置。
然后,将处于术后位置的上颌骨与虚拟计划的上颌骨进行比较,使用角度和线性测量3个界标进行比较。
我们目前已将研究方案改为使用相同的 CBCT 进行术前和术后成像,这对患者是有益的。进一步的改进包括对下颌骨远端和近端的评估,这种改进也适用于创建多个节段的正颌手术。此方案也可用于评估手术后6个月和1年的复发情况。
比利时的 Leuven 大学 医院的口腔颌面外科 (OMFS) 是一个第三级转诊中心,侧重进行 omfs-住院医师培训、牙科学生教育和科学研究。临床研究方向包括头颈部肿瘤学、唇颚裂、面部畸形、正颌手术、慢性面部疼痛、严重外伤、颌面成像和严重的口腔疾病。其研究分支 OMFS-S-IMPATH 有35个合作者,每年在 OMF 外科的几个领域都有博士生的产出。由于该科室每年约有10.000名患者来访,转化研究找到了一条通往临床的捷径。
Amira 和 Avizo 是高性能 3D 软件,可对来自不同来源和模式的科学和工业数据进行可视化、分析和解读。
图像和文本由 UZ Leuven 提供
1 AAOMS Parameters of Care: 口腔颌面外科的临床实践指南 (AAOMS ParCare '12)
2 Baan F, Liebregts J, Xi T, Schreurs R, de Koning M, Bergé S, et al.(2016) 评估双颌手术准确性的新 3D 工具: The OrthoGnathicAnalyser.PLoS ONE 11(2): e0149625