整形外科面部修复的数字化及临床应用研究

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1、第一军医大学博士学位论文整形外科面部修复的数字化及临床应用研究姓名：齐向东申请学位级别：博士专业：临床解剖学指导教师：钟世镇20050506中文摘要织轮廓三维测量的方法和意义。利用当代的信息科学技术构建面部整形修复的数字化测量、诊断分析系统并利用此平台填补下颌轮廓测量数据的空白、对隆鼻手术前后进行定量美学评价，同时构建三维手术仿真的基础平台，探讨实现三维手术模拟的新途径。材料和方法：常规的利用解剖技术进行新鲜头部标本的乳胶灌注、福尔马林固定，经过显微解剖观察、血管铸型和下颌骨透明处理，以阐明颞顶筋膜、下颌骨周围组织的血管神经分布；三维激光全息扫描仪采集标准人群的三维面部数据，随机抽取200名

2、青年学生、干部、职员或者工人，从500人的照片中筛选出60名(男：女=1：1)符合大众审美观点的研究对象，进行三维扫描，获得的图像拼和为头面部的三维数字模型，并建立数据库；同样方法采集先天眶距增宽症、进行性颅面不对称畸形、眶颧外伤、面部轮廓整形等临床患者的三维数据，并建立临床患者的数据库；利用VisumStudio6．0+SP4编辑面部修复的快速诊断评价程序，并利用此程序进行下颌、鼻眶窝等软组织空缺数据的快速测量、隆鼻手术前后的美学效果比较等研究：并利用3DDoctor、3DMAX等三维建模软件建立颅面解剖的分层模型，利用Freeform雕刻刀进行虚拟仿真的手术模拟尝试。结果：①颞区筋膜分三

3、层，颞顶筋膜组织是SMAS筋膜的一部分，帽状腱膜是颞浅筋膜的向上延伸，为保证耳再造的良好覆盖，需要在颞融合线处保证颞浅筋膜与颞中筋膜的完整连续。耳颞区筋膜由颞浅动脉、耳后动脉及其互相之间丰富的吻合支形成的血管网供血，对于全耳再造需要部分耳后筋膜的参与。②下颌骨有14个肌肉附着区；下颌孔内的下牙槽动脉和神经是支配下颌骨的重要血管神经，它们从下颌孔进入下颌支，依照下颌支外缘弧度走行，成人93．1％的下颌孔位于下颌支中点之后，6．9％的人下颌孔位于下颌支中点之前，孔距下颌支前缘距离为20．9ram_+0．43mm，孔距下颌支后缘距离为13．7ram+0．38mm，下颌角的角度为119．8。±6．3

4、。，下颌支的安全截骨范围是平行下颌支外缘12．6mm+_O．33mm宽，下颌体的安全截骨范围是与下颌底成角22．5±4．3。；成人与儿童及老人的下颌骨在生理解剖上有明显不同。建立了标准人群及颅颌面临床患者的三维模型库。③通过三维激光扫描和逆向工程软件可以再现出面部形态有意义的任一角度的三维图像，精度达到0．01mm：从而构II博士学位论文建了标准人群的三维图像数据库。④依照上面的方法建立临床患者的三维图像数据库。⑤并初步确定了鼻眶窝最低点的三维定位，描述了鼻眶窝的三维形态特征。⑥成功建立了快速诊断平台一AngelDigitalImageStudioSoft，该平台的测量分析结果与手工测量结果

5、没有明显差异；测量速度比手工测量快34—37倍，实现了解剖学测量、头影测量、cT测量以及多种DICOM医学图像格式的数据兼容平台，实现了5分钟内完成面部容貌修复的量化诊断分析；⑦进行二维、三维精确测量，下颌角软组织数据得到补充，下颌角角度为(146—153)度，弧半径为(193．8±28．1)pels。⑧隆鼻手术前后的比较研究显示，美学标准符合率提高2-16％；⑨实现了下颌骨截骨的手术模拟。结论：①颞项筋膜具有恒定的血管、感觉神经分布，为了一期完成耳再造的修复，切取的筋膜组织量与层次是手术成功的关键：耳后筋膜是颞顶筋膜的良好后备组织；⑦下颌骨与周围的血管、神经及肌肉问有恒定的比邻关系，确定下

6、颌孔的位置，并根据下颌角的角度进行相似弧度的截骨，可以避免血管或神经的损伤；下颌骨截骨术应根据患者年龄做不同手术设计；③逆向工程技术提供了一种新的三维数据采集方法，三维激光扫描仪的医学应用为整形外科建立了标准人群数据库：④临床患者数据库；⑤利用此方法可以全面反映非线形组织如鼻眶窝的三维结构、比邻关系；⑥面部轮廓可以用精确的数字进行量化描述，并通过计算机图像分析技术实现对面部轮廓进行快速测量并自动进行美学分析和综合评价；⑦并可以对下颌角软组织数据得到补充；⑧同时可以完成手术效果的评价；⑨利用FreeForm自由造型系统及其布尔运算的切割方法，可以完成虚拟仿真的手术模拟。总之，AngelDigi

7、talImageStudioSoftware一面部整形修复的快速测量及渗断系统，是医学数字化的⋯个新成果，突破了修复重建中量化指标缺乏、获取困难的瓶颈，为医学的数字化测量提供了新工具，它是整形外科的手术前精确诊断的平台，是手术后效果评价的平台，也是实现虚拟手术的基础平台，为整形外科数字化教学、科研和临床工作开拓了崭新的应用前景，这是实现三维术前设计、手术模拟的新途径。IH中文摘要关键词数字化面部修复术诊断虚拟