手术导航系统在口腔颌面外科中的应用

手术导航系统在口腔颌面外科中的应用

柳田甜

佳木斯剑宁口腔诊所黑龙江佳木斯154002

摘要：与传统手术方式相较，计算机导航技术在提升手术的精确度、减少手术时间等方面具有显著性优势。由于人体口腔颌面部区域的解剖关系较为复杂，神经较重要、血管比较丰富，增大了手术难度，计算机导航技术的运用，通过术前规划、术中导航等功能，有效减少了损伤重要组织发生率，使手术的准确度及精确度均得到提高，因此广泛应用于口腔颌面外科手术中。在原有导航系统的基础上，结合口腔颌面外科手术的特殊性，与超声结合的技术、与3D打印结合的技术、与颌板结合的技术、磁导航的运用等均使计算机导航技术在口腔颌面外科手术中有了新发展，使计算机导航技术也得到了扩展应用，充分发挥了计算机导航技术的显著优势。

关键词：计算机导航技术；口腔颌面外科；应用

Applicationofsurgicalnavigationsysteminoralandmaxillofacialsurgery

Abstract：Comparedwithtraditionalsurgicalmethods，computernavigationtechnologyhassignificantadvantagesinimprovingtheaccuracyandreducingthetimeofoperation.Duetothemorecomplexanatomicalrelationshipsintheoralandmaxillofacialregionsofthehumanbody，themoreimportantnervesandabundantbloodvesselsincreasethedifficultyofsurgeryandtheuseofcomputernavigatnavigationtechnology.Throughpreoperativeplanning，intraoperativenavigationandotherfunctions，theincidenceofdamagetoimportanttissuesiseffectivelyreduced.Theaccuracyandaccuracyoftheoperationhavebeenimproved，soitiswidelyusedinoralandmaxillofacialsurgery.Basedontheoriginalnavigationsystem，combinedwiththeparticularityoforalandmaxillofacialsurgery，Thetechnologycombinedwithultrasound，thetechnologycombinedwith3Dprinting，thetechnologycombinedwiththejawplate，andtheapplicationofmagneticnavigationhaveallmadecomputernavigationtechnologyanewdevelopmentinoralandmaxillofacialsurgery，andcomputernavigationtechnologyhasalsobeenexpanded.Application，Itgivesfullplaytotheobviousadvantagesofcomputernavigationtechnology.

Keywords：Computernavigationtechnology；Oralandmaxillofacialsurgery；application

计算机导航技术自问世以来，已被各个医学界领域广泛应用[1]。但是，由于颌面部解剖结构的复杂性，口腔颌面外科手术依旧是临床医生面临的难题，计算机导航技术可以最大化的降低患者的手术风险，提高手术准确性。与传统手术方式相比，它摆脱了二维图像呈现的现状，彻底实现了三维观察；利用导航技术，年轻医生也可以进行手术。尤其是图像引导技术的发展，该技术允许外科医生在手术操作期间，实时跟踪术前设计方案进行手术，大大减小了手术当中可能出现的意外；可以实现手术过程中的实时跟踪，增大手术准确性，明显缩短手术时间，提高手术效率；术者运用可视化操作软件，可以设计不同的手术方式并选择最为合适的方法，达到最理想手术结果。为了进一步提高其在口腔颌面外科中的利用价值，近年来，计算机导航技术有了一些新的发展。

一、与超声技术结合：目前，计算机导航技术主要基于术前计算机体层摄影术（CT）数据采集，导航软件导入数据后，首先对手术进行设计，可以明显降低手术风险，使手术的精确性得到提高。术中易发生颌面部软组织变形，造成影像漂移，使得术中无法实时测量病灶及软组织形变，导致导航定位误差，多模态融合定位系统的逐渐发展，使多种模态的图像在一个屏幕上显示，提高了诊断准确性，但是其工作依赖于定位、配准、标定、更新等多个技术对应设备的精确配合操作，而设备自身的不完善性会给实际操作带来误差[2]。近年来实现了基于光学定位的颅颌面超声与CT图像融合技术方法的建立及初步临床应用。促进了颌面部软组织手术的导航，解决了软组织外伤、肿瘤等疾病的准确定位问题。

二、与颌板结合：大多数计算机导航系统最初是为神经外科设计的，而口腔颌面外科手术与神经外科手术具有较大的差异性，特别下颌骨手术区域，下颌骨以颞下颌关节及周围附着的肌肉等软组织与上颌骨相连，在一定程度上，可以自由活动，术中的定位可能因为下颌骨的移动而发生改变，手术的准确性受到影响。手术导航系统与颌板结合，使下颌骨随意移动成为可能，但是很多时候影响术者手术视野及操作，如果使用光导航技术，参考架上的荧光小球极易被血液或者唾液等污染，影响导航的准确性及导航的实时性。

三、与3D打印技术结合：颅颌面部间穿梭众多重要组织和血管以及该区域特殊的美观需要都使该区域的修复成为了口腔颌面外科医生的难题。骨髓炎、良恶性肿瘤、外伤等因素而导致的节段性下颌骨切除术后的下颌骨重建；骨折而导致的骨断端解剖复位及钛板植入等操作均具有较大的难度。尽管CT技术实现了测量方式的三维化，其结果呈现方式仍停留在二维图像层面，无法实现真正的三维观察。但是，利用CT拍摄的DICOM数据导入第三方软件中，可以实现外科手术的虚拟模拟，同时，还可利用虚拟出的图像制作解剖模型，从而彻底实现手术区域的三维观察。3D打印技术包括了术前规划后图像的三维重建或模拟手术工具的三维重建。3D重建及打印技术可预先将手术中所需工具及修复所需的导板打印出来，术中结合计算机导航技术，利用导航的实时性和可视性，顺利将骨折复位，并且缩短了手术时间，提高了手术的精确度。利用3D打印技术配合计算机导航技术，术前模拟手术现场确定手术方案，术中在导航的指导下利用导板协同手术进行，降低了医源性损伤血管神经的风险。

四、应用磁导航技术：利用头颅模型模拟口腔颌面外科手术，验证了磁导航系统在头颅模型上使用的精确性和准确性。近两年，磁导航系统已逐渐应用于临床中。针对正颌手术的特殊性，为其设计的基于磁场工作的导航系统应运而生。与传统导航系统相比，其软件模块稍做变动，利用上颌骨完成术前的配准和定位后，进行上颌骨截骨及移动，其准确性可以得到验证[3]。随后，新的软件模块同步进行上颌骨截骨移动后的配准及验证，从而实现上颌骨新位置的准确定位，这样在进行下颌骨截骨及后续手术操作时，无需将上颌骨复位即可进行准确定位及验证。该操作已得到临床验证，实现此功能正是依靠磁导航系统的开发及应用。正颌手术是口腔颌面外科手术中非常重要的一部分，除去口腔颌面外科手术的常见难题，例如手术视野狭窄、重要血管及神经丰富等外，正颌患者对于美容的要求远远高于一般手术患者，极其重视手术的准确性。基于光学追踪的导航系统已具备提高手术准确性、降低术后并发症发生率、使手术时间缩短等效果，磁导航系统加附于原有导航系统中，提高了手术的精准度。

综上所述，计算机导航技术结合超声技术，使软组织区域的导航得到了实现，与颌板结合完成了下颌骨区域的导航，与3D打印技术结合使骨折或者截骨的手术更加精确，并且有效避免二次手术的风险，磁导航系统的问世也避开了光学信息导航的局限性。这些计算机导航技术在口腔颌面外科应用的新发展扩展了手术的适应证，同时更大程度上提高了手术精确性，方便手术操作，为颌面外科手术保驾护航。

参考文献：

[1]杨成帅，蒋东升，周辉红，等.基于光学定位的超声与CT图像融合-颅颌面软组织导航关键技术研究及初步应用[J].组织工程与重建外科杂志，2016，12（2）：98-101.

[2]于洪波，张诗雷，王旭东，等.计算机辅助导航技术在口腔颌面外科中的应用104例病例分析[J].上海口腔医学，2012，21（4）：416-421.

[3]林艳萍，陈晓军，张诗雷，等.手术模拟及实时导航技术在颌面部陈旧性骨折修复中的应用[J].上海交通大学学报：医学版，2010，30（1）：112-115．