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.