計算機輔助導航系統在頜面部多發性骨折治療中的應用

朱 凌，后 軍，薛浩偉

(安徽醫科大學第一附屬醫院口腔科，安徽合肥 230022)

頜面部骨骼形態不一，結構復雜精細。多發性面骨骨折多由交通意外、高空墜落、打架斗毆等導致，常表現為面部不對稱、咬合關系紊亂、影響語言、進食、呼吸等正常生理功能，同時可對患者的心理造成不可逆轉的影響。切開復位內固定是治療口腔頜面部多發性骨折的常規手段，但由于操作視野不佳、醫師經驗差異等因素，常存在術中骨折斷端無法精準復位的問題，進而導致術后遺留患側顴骨凸出或凹陷、與健側不對稱的問題。近年來，計算機輔助導航技術在頜面部運用越來越多，該技術是現代影像、立體定向、人工智能與電子計算機技術相結合的產物，其獨特的技術使得口腔頜面部多發性骨折的精準復位成為可能[1]。本研究對安徽醫科大學第一附屬醫院口腔科收治的30例頜面部多發性骨折患者進行1:1的回顧性病例分析，比較計算機輔助導航系統手術與傳統手術在治療頜面部多發性骨折中治療效果的差異，評估計算機輔助導航系統的有效性及精準性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2019年1月1日～2022年12月31日安徽醫科大學第一附屬醫院口腔外科收治的頜面部多發性骨折患者30例進行回顧性病例分析。納入標準：（1）經頜面部CT檢查確診為頜面部多發性骨折；（2）手術入路包括前庭溝切口，口外皮膚切口等；（3）選擇全身狀況良好，可耐受較長麻醉及手術時間的患者。術前與患者及家屬充分溝通手術方法及術中術后并發癥，患者及家屬知情同意后簽字，同時簽署特殊器械使用知情同意書，所有患者均由本單位主任醫師、副主任醫師、高年資主治醫師在上級醫師指導下完成。所有患者一般資料對比差異無統計學意義，具有可比性（P>0.05）。

1.2 分組

選擇符合納入標準且行計算機輔助導航系統手術治療患者15例作為研究組。按照1:1配比原則，選擇符合納入標準并行傳統手術方法治療患者15例作為對照組。本研究已通過安徽醫科大學第一附屬醫院倫理委員會審查。

1.3 手術方法

1.3.1 導航設備 AccuNavi-A 導航系統，手術規劃軟件：上海優醫基醫療影像設備有限公司。

1.3.2 術前導航治療計劃 所有患者均行頜面部三維CT重建，將三維重建數據導入AccuNavi-A 導航系統規劃軟件，選擇枕骨隆突、鼻根點、頦前點確定鏡像面，將健側組織形態、解剖結構通過鏡像配準，最終確定患側的正常解剖位置，并模擬骨折斷端復位[2]（圖1）。

圖1 術前規劃

1.3.3 安裝顱骨參考裝置 全麻顯效后，取仰臥位，墊肩，頭后仰，常規消毒鋪巾單。于患者頭頂額骨上方發際線偏內側適當位置做一小切口，將顱骨參考基座置于患者頭部，同時安裝標志球（圖2），確保其始終處于同一位置，保證信號可持續傳輸至計算機顯示實時定位圖像，通過探針在口內預定的5個位點進行校準（系統誤差<1 mm），確保導航的精準性。

圖2 安裝顱骨參考裝置

1.3.4 術中復位并精準驗證 以發際中點、鼻根點、下唇正中、頦前點確定面部中線及眉間點并標記。測量并記錄雙側內眥、瞳孔距面部中線垂直距離及距眉間點直線距離。取口外額顳部至右耳屏前半冠狀切口，切開頭皮、皮下組織、帽狀筋膜及顳深筋膜淺層，充分掀起頭皮瓣，注意避讓并保護面神經顴支及顳支，充分顯露并松解骨斷端，而后竭力復位面部骨折斷端。在維持解剖復位基礎上，導航探針在骨斷端上多方位定位，顯示屏顯示實時三維影像，多角度驗證復位精準情況，探針在骨斷端邊緣多點移動，可判斷復位與術前設計復位的微小差距，并以此進行微調[3,4]（圖3），而后在以計算機輔助設計骨折復位效果為基準3D打印頜面部骨折復位效果模型上預彎制鈦板（圖4）。查患者咬合關系滿意，而后以微型鈦板鈦釘行堅固內固定。查患者形態恢復及咬合關系恢復滿意，沖洗創面，查無明顯出血，分層對位縫合口內外切口，術后送返病房。所有患者術后復查頜面部三維CT并與術前三維CT進行對比（圖5）。

圖3 導航探針在骨斷端上多方位定位

圖4 模型上預彎制鈦板

圖5 術前術后三維CT對比

1.4 主要評價指標

1.4.1 偏差色譜分析 所有患者術后復查頜面部三維CT，將術前術后的三維CT數據以STL格式導入Geomagic Studioran 軟件進行匹配，同時使用偏差色譜分析評價術后實際復位與術前規劃設計之間的差異并測量其最大偏差值[5]。

1.4.2 顴骨突度值 將術后的三維CT數據導入術前規劃軟件，選擇參考平面為頭顱正中矢狀面及眶耳平面，在顴弓軸位CT層面上正中矢狀線設為Y軸，雙側外耳道前緣與Y軸的垂線為X軸，兩交點為原點。分別測量并記錄顴骨突度值：健患側顴骨最凸點至原點的距離[6]。當雙側顴骨突度值差值的絕對值小于2 mm時視為復位效果滿意。

1.4.3 預后治療效果分級 術后6個月復查了解患者預后情況，將治療效果分為優、良、差三級，優：面部形態恢復至術前狀態，骨愈合良好，咬合關系滿意，無張口受限，無復視；良：面部形態大致恢復至術前狀態、骨愈合良好，咬合關系、張口受限，復視較術前有所改善；差：面部形態未改善、骨愈合差，咬合關系、張口受限，復視較術前無改善[7]。

1.4.4 統計學分析 應用SPSS 22.0統計軟件，采用配對t檢驗比較患者術后健患側顴骨突度值，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

研究組術后一周三維CT重建與術前三維匹配光譜融合色差分析最大上偏差為2.4578 mm，最大下偏差為-2.4577 mm，平均上偏差為（0.2165±0.0156）mm，平均下偏差值為（-0.2315±0.0145）mm；對照組術后一周三維CT重建與術前三維匹配光譜融合色差分析最大上偏差為0.5215 mm，最大下偏差為-0.6214 mm，平均上偏差為（0.5846±0.0245）mm；平均下偏差值為（-0.5142±0.0641）m m。研究組與對照組相比差異有統計學意義（P=0.0214）。見表1。

表1 術后與術前三維匹配光譜融合色差分析（mm）

研究組15例患者術后健患側顴骨突度值分別為（78.34±5.56）mm和（78.51±5.51）mm，健患側比較差異無統計學意義（t=0.345，P=0.749）；對照組15例患者術后健患側顴骨突度值分別為（78.27±5.48）mm和（75.57±5.61）mm，健患側比較差異無統計學意義（t=0.497，P=0.541）；研究組與對照組相比較差異有統計學意義（t=0.145，P=0.0043），見表2。

表2 術后顴骨突度值比較

術后6個月復查了解患者預后情況，將治療效果分為優、良、差三級，研究組15例患者均獲得滿意治療效果，對照組15例患者14例獲得滿意治療效果，1例效果不佳，具體見表3。

表3 術后6月治療效果評價（例）

3 討論

頜面部多發性骨折常造成患者面部不對稱、張口受限、咬合紊亂等。以往，頜面部多發性骨折的處理多以“恢復功能，兼顧外形”為原則。隨著社會發展，人們對美學要求越來越高，功能和外形雙向標準漸成主流，只有術中精準復位方可恢復面部外形。人類面部的對稱依據頜面部骨的對稱，但人面部外形并非絕對對稱，故本研究要求手術復位精度<2 mm[8]。

目前，頜面部三維CT在口腔頜面外科應用廣泛，在3D模型重建后行手術判斷復位的精準性已顯著高于主刀醫生的經驗評估[8]。導航技術通過立體定向，通過人工智能與電子計算機技術相結合實時追蹤手術全過程，術者可從三維方向全方位觀察骨折斷端與周圍組織的解剖關系，并在術前模擬的同一位置進行精準復位；術前制作3D頭模并預制鈦板、鈦網使其更加貼合，術中進行三維方向校準后方可行骨斷端的內固定，更加精準[9]。這一技術已明顯優于面骨骨折需依據術者經驗判斷復位是否準確的慣例。

術中安裝頭顱參考架及標志球必須保持穩定，只有保持其穩定才能使探針發送到導航系統的數據準確無誤。術中應時刻保證參考架的穩定，保證標志球始終在導航攝像頭的探測范圍內，這樣無論是口內口外切口的轉換或是在復位過程中改變了頭的位置，都不會對導航產生影響。即便對于無法直視的狹窄手術視野，術者也可準確定位骨斷端，減少了對周圍正常組織的解剖，既滿足了患者的微創美觀需求，更規避了損傷周圍神經血管的手術風險。

計算機輔助導航系統同樣也存在一定的局限性，如對資金及人力資源消耗較大，手術時間較長，增加操作時間，增加額外輻射等。此外，術前規劃需用到鏡像技術通過健側的解剖結構恢復患側的解剖結構，因此對骨折的雙側面部多發性骨折病例，計算機輔助導航系統的應用受到一定的限制。術前檢查、術前手術規劃等環節均會影響計算機輔助導航系統在手術中的精準度，甚至可能造成術中誤差或差錯，加大手術風險[10]。因此，在術中應反復多次驗證導航系統對解剖位置的定位準確性。

綜上所述，與傳統手術方法相比，計算機輔助導航系統手術應用于頜面部多發性骨折具有更高的精準性和更好的預后效果，值得在臨床上推廣應用。