计算机三维模拟颌面骨肿瘤切除术的临床应用价值
作者：陶学金 陈卫民 殷孝蓉 朱芳 邵乐南
单位：陶学金 陈卫民 殷孝蓉 邵乐南(430030 武汉，同济医科大学附属同济医院口腔医学中心)；朱芳(放射科CT室)
关键词：肿瘤；计算机；模拟
中华口腔医学杂志000613 【摘要】 目的 探讨计算机三维模拟手术指导设计手术方案及预防术中并发症的可行性。方法 对10例上、下颌骨肿瘤患者的肿瘤及骨组织三维重建后，计算机行三维模拟手术(3D-cut)，并与实际手术情况比较。结果 模拟手术清晰显示肿瘤与周围组织的关系，并能反映术中的真实情况。结论 计算机三维模拟手术对设计手术方案、预测可能出现的并发症具有重要的临床实用价值。
The application study of mimic operation with 3D-cut in maxillofacial bone tumor
, http://www.100md.com
TAO Xuejin, CHEN Weimin, YIN Xiaorong，et al.
(Stomatology Center,Tongji Hospital,Tongji Medical University,Wuhan 430030，China)
【Abstract】 Objective To study the feasibility of guiding operation planning and complication prevention. Methods Ten patients suffer from Maxillofacial bone tumour were examied with spiral CT. Firstly,to get three-dimensional reconstructive image of tumour and other tissues. Secondly,use 3D-cut software to cut off every layer of normal tissue and tumour mass.Lastly,to compare virtual operation with mimic operation in virtual operation process. Results Three-dimensional mimic operation clearly displays the relationship between tumor and surrounding tissues,reflect sthe actual operation condition. Conclusions It is very useful in designing operation program and predicting the potential complications before the actual operation.
, 百拇医药
【Key words】 Neoplasms ; Computers，annalog
颌面骨结构与颅骨关系密切，形态不规则，骨组织中腔窦多，并存在多个潜在间隙，有些间隙位置较深，骨肿瘤多向腔、窦、眶内及间隙中生长，不易发觉。对骨肿瘤患者术前进行三维影像检查，并行计算机模拟手术，可获得肿瘤与邻近组织关系的较为确切的资料。
材料和方法
1. 材料： 本组共10例患者，男性6例，女性4例，年龄29～58岁。上颌骨肿瘤7例， 下颌骨肿瘤3例。病程7个月～3年。
2. 方法：
(1)对患者行三维CT检查：在计算机上形成骨的三维影像。如为骨瘤，图像显示为实质性团块，边界清楚；如为恶性肿瘤，则显示为骨质破坏，边界不清。
, 百拇医药
(2)恶性肿瘤瘤体的三维重建：利用重建软件对瘤体(包括软组织)在原位行三维重建，可清楚显示瘤体的形状及边界。
(3)对瘤体重建后的三维影像行全息重建(包括毛发、皮肤、软组织等)， 获得类似患者真实的头面部图像，应用3D-cut软件分次、多切面对软组织、骨组织进行0.5～1 mm层厚地切开，可观察到每一层瘤体与周围组织的情况及模拟切除范围。
(4)实际手术中，观察周围组织被瘤体侵犯的情况及瘤体的范围，与3D-cut进行比较。
结果
行骨的三维重建后可见，恶性肿瘤呈破坏性(图1)，骨瘤呈实质性(图2)。瘤体重建后，可观察到瘤体的边界及形态。行3D-cut时，可显示每一层面肿瘤与周围组织的情况，经与术中实况照片比较，3D-cut与实际手术情况相符(图3，4)。如骨移植手术，能在术前测出移植骨的大小及形状。
, 百拇医药
讨论
1.3D-cut术前预测：目前，国外已经研究开发出了颅面外科CAD软件[1，2]，但只能用于颌骨手术，而3D-cut术前模拟手术的精度较高。 通过本组3D-cut模拟手术的研究，对患者全息颅面进行连续切割，可清晰地看到每一层面肿瘤的实际情况。以上颌骨肿瘤为例，将面部进行0.5～1 mm层厚的连续切割，切除皮肤、皮下组织、肌肉及骨组织等，可见外鼻切除后鼻外侧已暴露的瘤体最浅层。根据脂肪、肌肉、骨组织密度不同的特点，在3D-cut上可清楚显示瘤体与眶底、眼球、翼内肌、翼外肌、颞肌等之间的关系(图3)，瘤体已侵入眶内，破坏下鼻甲，眶下缘骨质已破坏，翼内肌、颞肌无破坏。
2.3D-cut模拟手术临床实用价值及前景：临床医师运用3D-cut技术在术前可预估术中可能发生的情况，并设计最佳方案。实际手术中，可发现瘤体的实际情况与3D-cut相符。3D-cut中,眶下缘骨质尚未破坏,但已波及筛窦,瘤体在患侧鼻翼外1cm处瘤体已破坏骨质，实况照片均已显示。骨切除后需行骨移植或骨代用品修复的患者，3D-cut于术前能测出移植骨块的大小及形状。
, 百拇医药
图1 右上颌骨恶性肿瘤三维影像，显示骨质破坏 图2 右髁突良性肿瘤三维影像 图3 上颌骨恶性肿瘤模拟手术过程中肿瘤已侵及眶内 图4 模拟手术示瘤体与眶下壁的关系 箭头示颞肌
参考文献
1.Girrod S, Keeve E. Advances in interactive craniofacial surgeryplanning by 3Dsimulation and visualozation. Int J Oral Maxillofac Surg, 1995,24:120-125.
2.Bill JS, Reuther JF, Dittmann W, et al. Sterolithography in oral and maxillofacial operation planning, Int J Oral Maxillofac Surg, 1995， 24(1Pt2):98-103.
(收稿日期：1999-07-07), 百拇医药
单位：陶学金 陈卫民 殷孝蓉 邵乐南(430030 武汉，同济医科大学附属同济医院口腔医学中心)；朱芳(放射科CT室)
关键词：肿瘤；计算机；模拟
中华口腔医学杂志000613 【摘要】 目的 探讨计算机三维模拟手术指导设计手术方案及预防术中并发症的可行性。方法 对10例上、下颌骨肿瘤患者的肿瘤及骨组织三维重建后，计算机行三维模拟手术(3D-cut)，并与实际手术情况比较。结果 模拟手术清晰显示肿瘤与周围组织的关系，并能反映术中的真实情况。结论 计算机三维模拟手术对设计手术方案、预测可能出现的并发症具有重要的临床实用价值。
The application study of mimic operation with 3D-cut in maxillofacial bone tumor
, http://www.100md.com
TAO Xuejin, CHEN Weimin, YIN Xiaorong，et al.
(Stomatology Center,Tongji Hospital,Tongji Medical University,Wuhan 430030，China)
【Abstract】 Objective To study the feasibility of guiding operation planning and complication prevention. Methods Ten patients suffer from Maxillofacial bone tumour were examied with spiral CT. Firstly,to get three-dimensional reconstructive image of tumour and other tissues. Secondly,use 3D-cut software to cut off every layer of normal tissue and tumour mass.Lastly,to compare virtual operation with mimic operation in virtual operation process. Results Three-dimensional mimic operation clearly displays the relationship between tumor and surrounding tissues,reflect sthe actual operation condition. Conclusions It is very useful in designing operation program and predicting the potential complications before the actual operation.
, 百拇医药
【Key words】 Neoplasms ; Computers，annalog
颌面骨结构与颅骨关系密切，形态不规则，骨组织中腔窦多，并存在多个潜在间隙，有些间隙位置较深，骨肿瘤多向腔、窦、眶内及间隙中生长，不易发觉。对骨肿瘤患者术前进行三维影像检查，并行计算机模拟手术，可获得肿瘤与邻近组织关系的较为确切的资料。
材料和方法
1. 材料： 本组共10例患者，男性6例，女性4例，年龄29～58岁。上颌骨肿瘤7例， 下颌骨肿瘤3例。病程7个月～3年。
2. 方法：
(1)对患者行三维CT检查：在计算机上形成骨的三维影像。如为骨瘤，图像显示为实质性团块，边界清楚；如为恶性肿瘤，则显示为骨质破坏，边界不清。
, 百拇医药
(2)恶性肿瘤瘤体的三维重建：利用重建软件对瘤体(包括软组织)在原位行三维重建，可清楚显示瘤体的形状及边界。
(3)对瘤体重建后的三维影像行全息重建(包括毛发、皮肤、软组织等)， 获得类似患者真实的头面部图像，应用3D-cut软件分次、多切面对软组织、骨组织进行0.5～1 mm层厚地切开，可观察到每一层瘤体与周围组织的情况及模拟切除范围。
(4)实际手术中，观察周围组织被瘤体侵犯的情况及瘤体的范围，与3D-cut进行比较。
结果
行骨的三维重建后可见，恶性肿瘤呈破坏性(图1)，骨瘤呈实质性(图2)。瘤体重建后，可观察到瘤体的边界及形态。行3D-cut时，可显示每一层面肿瘤与周围组织的情况，经与术中实况照片比较，3D-cut与实际手术情况相符(图3，4)。如骨移植手术，能在术前测出移植骨的大小及形状。
, 百拇医药
讨论
1.3D-cut术前预测：目前，国外已经研究开发出了颅面外科CAD软件[1，2]，但只能用于颌骨手术，而3D-cut术前模拟手术的精度较高。 通过本组3D-cut模拟手术的研究，对患者全息颅面进行连续切割，可清晰地看到每一层面肿瘤的实际情况。以上颌骨肿瘤为例，将面部进行0.5～1 mm层厚的连续切割，切除皮肤、皮下组织、肌肉及骨组织等，可见外鼻切除后鼻外侧已暴露的瘤体最浅层。根据脂肪、肌肉、骨组织密度不同的特点，在3D-cut上可清楚显示瘤体与眶底、眼球、翼内肌、翼外肌、颞肌等之间的关系(图3)，瘤体已侵入眶内，破坏下鼻甲，眶下缘骨质已破坏，翼内肌、颞肌无破坏。
2.3D-cut模拟手术临床实用价值及前景：临床医师运用3D-cut技术在术前可预估术中可能发生的情况，并设计最佳方案。实际手术中，可发现瘤体的实际情况与3D-cut相符。3D-cut中,眶下缘骨质尚未破坏,但已波及筛窦,瘤体在患侧鼻翼外1cm处瘤体已破坏骨质，实况照片均已显示。骨切除后需行骨移植或骨代用品修复的患者，3D-cut于术前能测出移植骨块的大小及形状。
, 百拇医药
图1 右上颌骨恶性肿瘤三维影像，显示骨质破坏 图2 右髁突良性肿瘤三维影像 图3 上颌骨恶性肿瘤模拟手术过程中肿瘤已侵及眶内 图4 模拟手术示瘤体与眶下壁的关系 箭头示颞肌
参考文献
1.Girrod S, Keeve E. Advances in interactive craniofacial surgeryplanning by 3Dsimulation and visualozation. Int J Oral Maxillofac Surg, 1995,24:120-125.
2.Bill JS, Reuther JF, Dittmann W, et al. Sterolithography in oral and maxillofacial operation planning, Int J Oral Maxillofac Surg, 1995， 24(1Pt2):98-103.
(收稿日期：1999-07-07), 百拇医药