数字化外科在下颌骨重建中的临床应用解放军

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李志勇，男，年毕业于四川大学华西口腔医学院，口腔医学博士，现为浙江大医院口腔科副主任医师，硕士研究生导师，年级年分别到美国罗马琳达大学及新加坡国立大学访问学习，现任中华口腔医学会口腔颌面外科专业委员会委员、中华口腔医学会颞下颌关节病学及牙合学专业委员会委员、中华口腔医学会口腔颌面头颈肿瘤内科学组学术委员会委员、中国康复医学会修复重建外科专业委员会委员、中国医疗保健国际交流促进会肿瘤整形外科与功能性外科分会青年委员、中国浙江省口腔医学会口腔颌面外科专委会委员、浙江大学口腔医学院基础教研室副主任、浙江省抗癌协会口腔颌面肿瘤专业委员会委员兼秘书。主持及参与多个国家和浙江省自然基金，年课题《下颌骨功能重建临床创新技术及相关基础研究》获浙江省医药卫生科技一等奖，发表多篇SCI、IM论文。

本次讲座由席庆教授主持。

语音整理团队：医院口腔颌面外科李润欣，张影，相慧娟，王丽，侯帅，史悦怡，张安东，赵睿。

讲座内容：

非常感谢席庆教授的邀请，也非常荣幸有这次机会跟大家交流一些临床上所做的工作。我这次跟大家汇报的是《数字化外科在下颌骨重建中的临床应用》。我来自浙江大医院口腔颌面外科，我叫李志勇。

这个题目也是我们最近几年来所做的在临床上的一些具体的工作。三个月前，在长沙我们参加了医促会，是在长沙举办的肿瘤整形外科的一个学术会议。大家准备了一些病例来进行了一个病例展示和比赛。我的题目就是《数字化外科的在下颌骨重建中的应用》。席庆教授跟我说，看能不能再给大家汇报一下我们做的工作。

对现在口腔颌面外科的医生来说，用血管化的腓骨瓣进行下颌骨缺损的重建已经是临床的常规手术了。医院医院也都大量的应用这种技术来进行下颌骨缺损的重建。

我们科近十年来在腓骨进行下颌重建中也做了一些工作。我是直接参与了整个过程，从最初的了解这个基本的手术操作，还有我们怎么样进行临床的设计，怎么样对腓骨瓣进行塑形以及到最后怎么样能够达到比较完美的下颌骨的形态的重建的这样一个发展过程。在我的幻灯片中也可以看到我们最早在进行这个腓骨的塑形的时候，就是完全尺子测量，然后用记号笔在CAD/CAM模型上进行设计，然后再用小钛板来固定塑形。后来的话我们想直接在CAD/CAM模型上进行钛板的弯制，然后利用镜像的技术，在镜像这个模型上，进行塑形，然后再进行设计。

在手术中，我们总是会留下很多遗憾，由于我们人眼视觉上的一些不足，我们觉得好像这个形态已经完成的不错啦，腓骨的就位已经比较理想了，但是手术后再拍下颌骨CT的时候，就会发现这个形态完全不是当时所想的那个样子，下颌骨体部的高低可能存在不足，尤其是下颌升支的位置不对，髁突有时候根本就不在关节窝内，这样的话对病人术后的外形，以及张口咬合的功能，都会留下非常大的一些遗憾和不足。

幻灯片中是我们最前期做的一些病例。可以看到左边照片下颌骨体部的这个腓骨折叠的下缘不能令人满意，上缘又太高，可能将来的话，如果进行义齿的制作以及种植制作都会遇到一定困难。右边这张的话，髁状突已经完全脱离了关节窝。可想而之，他会对病人的张口和咬合都会造成很大的影响。

那么，如何把腓骨进行比较精确的塑形，让它跟我们一个马蹄状的不规则的下颌骨完全匹配？如何把我们重新塑形的腓骨进行精确的一个固定，然后就位到我们下颌骨缺损的位置？这个问题似乎已经解决了。但是根据我们的经验以及我看到我们医院的一些病例，医院的病历。就发现实际上并没有完全解决的非常好，总是或多或少的容易留下一些瑕疵。

我们经过一些摸索，尤其是利用数字化外科的技术进行颌骨重建，希望能够达到更加精确的塑形、就位和固定。整个程序包括术前进行虚拟手术切除、制作各种切除导板、制作一个重建导板，以及钛板精确预弯。术中我们利用导航技术进行腓骨就位后的位置验证，手术后再进行数字化的拟合来进行整个手术效果的检验。

第一个病例是一个女性，吴某，左侧的下颌骨成釉细胞瘤。这个病人曾经做过三次手术了，医院进行了下颌骨的部分切除，然后植了髂骨，后来髂骨感染又去掉，第三次手术是这个钛板断裂了，然后当地又重新换了一个钛板。医院来是因为这个钛板再次断裂了。这个病人下颌骨缺损并不大，仅仅是在下颌角到下颌骨体部的一段。但是由于这个病人已经经过三次手术，而且整个病程已经多年了，下颌骨升支已经完全发生了移位，已经不是正常的解剖结构了。如果我们在手术中才去确定她的下颌升支以及髁状突的位置的话很有可能会产生偏差。所以对这个病人我们进行了标准的数字外科的设计，术前进行虚拟手术，制作截骨导板和塑形导板。

截骨导板包括是腓骨的截骨导板，这个病人不同意再做一个折叠以及种牙这些后续的手术，因此我们就是用单层腓骨。然后在下颌骨两侧，我们用左右两个截骨导板来进行下颌骨的两侧残端的修整。蓝色的这个导板是一个塑形导板，就是在腓骨就位以后我们利用这个塑形导板来验证腓骨的形态是否跟下颌骨的两侧的长短相匹配。

这是导板的一个套装，以及下颌骨最终虚拟手术后的结果模型，术前利用这个模型进行钛板的预弯。我们在这个预弯以后进行了一个钉道的转移系统的应用，就是，在这个钛板预弯以后在最终的虚拟手术下颌骨模型上面，直接制备钛板的各个钉道，然后再把这个钉道转移到我们的塑形导板上。

在手术中，我们利用塑形导板在腓骨上以及下颌骨两侧残端直接制备好各个需要打钛钉的钉道。这样的话，腓骨需要固定到下颌骨两侧残端时，钛钉的钉道就已经制备好了，我们不需要另外再去打钉道。我们只需要把这个钛钉拧到我们事先准备好的各个钉道上，就可以重建我们下颌骨的缺损了。跟我们以往的方法不同是，以往是把这个腓骨切掉以后进行腓骨截骨后放在我们下颌骨缺损位置，然后把钛板放上去来寻找预弯的钛板与腓骨及下颌骨残端外侧面外形相匹配的地方制备钉道，但是这时候每个钉道都是可移动，很容易产生偏差，只要有那么一点点小的偏差，就有可能造成下颌骨的残端，尤其是下颌升支，有较大的移位。

对吴某这个病人，我们在手术中把腓骨固定到下颌骨残端以后进行导航的验证，主要是验证下颌角，髁状突以及颏孔区三个点。这三个点的能够达到术前所设计的位置，就基本上认定可以得到一个精确的腓骨就位及固定。手术以后我们再进行一个数字的拟合检验，就是把我们手术后的这个病人下颌骨的三维重建的CT的数据和手术之前虚拟手术所设计的数据互相匹配，来看手术前手术后CT的数据之间到底有多少的可重复的点以及有多少的偏差，我们进行了一个整体拟合，看到它平均的偏差是2.毫米，基本上是在可接受的范围之内。

我后面病例二和病例三基本上根据这种技术所做的另外两个比较难的病人，病例二是一个右侧下颌骨缺损的病人，包括升支髁状突完全缺损，然后这个病人又进行过放疗。放疗术后，我们要进行一个半侧下颌骨的重建。术前进行虚拟手术，然后制作截骨导板和塑形导板，最后进行钛板的预弯。这个病人因为进行过放疗，口内以及皮肤的软组织不足，所以我们进行了带皮岛的腓骨的制备。手术以后我们进行下颌骨三维ct的观察。

病例三的话，是另外一个病人，是右侧巨大的下颌骨成秞细胞瘤，医院都看过，医院进行开窗，开窗以后这个成秞细胞瘤没有缩小反而越长越大。后来再次进行治疗的时么出现了肾性高血压。医院就建议他先把肾病先看好再说。但是实际上这个病人的所谓肾性高血压是由于肿瘤所引起来的，如果不把肿瘤切除，病人的高血压根本没有办法控制。那么我们进行了两次手术，第一次手术先切除肿瘤，病理报告为成秞细胞瘤，还没有恶变。当时的话切除以后留下了非常巨大的一个软硬组织缺损，我们用碘仿纱条填塞来维持外形。这个病人右耳也有一个畸形，医院的整形外科做了一个植入性的假耳的修复，所以可以看到他CT中右耳侧有一个植入物，可能是某种生物材料的植入物。我们还是跟前面两个病人的方法一样，虚拟手术来制作截骨导板和塑形导板，然后进行钉道的转移。腓骨重建以后，手术中进行导航的验证，术后拍三维ct，从病人的正面侧面来看的话，手术结果令人满意。

经过这几个病人的临床实践，我感到我们整个数字化外科在下颌骨腓骨重建的应用有一定效果。尤其是我们进行钉道转移系统的这个应用可以尽量的减小误差、尽量的比较精确的来恢复下颌骨外形。但是我们在手术中也感到有一个我们现在还没有办法解决的问题就是钛板弯制的问题。在国外更多的会应用个性化的钛板来进行下颌骨甚至上颌骨的重建。但是我们在国内主要是因为政策原因，还不允许个性化钛板的批量制作和临床应用。所以我们在考虑怎么样能够更精确的制作一个个性化的导板。因为钛板说到底是一个非常窄的金属条，钛板与下颌骨以及腓骨之间的接触面是非常不稳定的。我们不管如何进行术前的弯制甚至是用计算机进行弯制，但是弯制的效果实际上并不理想。单纯弯制的钛板跟下颌骨以及腓骨之间只有一个断断续续的一个点的接触，这个点的接触有时候一点点偏差就可以造成下颌骨外形的改变。我们后来经过商讨后提出了一个“复合个性化导板”的制作这样一个理念。

最后这个病例也是左侧的下颌骨成釉细胞瘤，由于肿物比较大，从左侧的颏孔区一直到升支接近髁状突的颈部。由于剩余的骨头比较薄弱，在下颌角甚至发生了一个病理性的骨折。我们首先进行虚拟手术，然后设计各种导板，包括我们下颌骨两侧残端的两个截骨导板，腓骨是用的一个长导板。跟以前不同的就是我们在塑形导板上做了一些文章，我们以前的塑形导板就是单纯的一块塑料板。它跟我们虚拟手术以后的这个最终模型，下颌骨的唇颊侧相匹配。但是这次我们是把这个导板和这个钛板互相结合的。首先在最终虚拟手术模型上弯制钛板，然后进行钛板的钉道的转移，直接在模型上就把所有需要的钉道全都制备好。然后把钛板固定在最终模型上，再次进行扫描，扫描以后的话再在这个钛板外方制作一个塑形导板，这样的话在这个塑形导板有条凹槽，凹槽正好就跟钛板互相匹配。

这是我们所使用的所有的3d打印的模型导板以及塑形导板，同时为了保证我们手术中导航的准确性，我们3d打印了一个咬合导板。为了保证截骨的精确性，我们在截骨槽两边也加上了金属封边，避免在截骨的时候因为电锯对导板的切割造成误差。在钉道引导孔周我们也放上了金属圈来保证在打钉的时候不发生太大的偏差。那么我们在腓骨截除以后在腓骨上面直接就制备好了我们所有钛钉需要固定的钉道。然后利用这个截骨导板在我们下颌骨的这个两侧残端上也都直接制备好固定钛板用的钉道。然后在把钛板和塑形导板一起放到我们的下颌骨外侧面上，固定在下颌骨的残端以及腓骨上。然后利用塑形导板来验证我们这个钛板所占据的位置如何。这时候这个塑形导板和钛板是一体的，腓骨外侧面以及下颌骨的残端是一个面的接触，这样就能保证塑形导板更加准确。钛板固定好以后我们拿掉塑形导板，然后进行术中导航的验证，验证内容还是下颌角、颏孔区以及髁状突三个点。手术以后可以看到病人的外形、咬合关系是良好的，下颌升支尤其是髁状突的位置良好，髁状突的位置在关节窝内。我们进行数字的拟合，可以看到匹配度还是比较高的，偏差相对来说比较小，只有两点多毫米。

这个个性化导板制作以及应用的病例倒还不算很多，将来我们会应用于更多的病例，可能可以有更多经验。对于数字化外科在我们口腔颌面外科，尤其是下颌骨以及上颌骨的重建中的应用，我做一个小的总结：这个流程基本上是术前进行虚拟手术，3d打印各种模型以及导板，然后术前进行导板的预弯和钉道的转移。在导板预弯以后我们把钛板和塑形导板匹配起来，形成个性化的塑形导板。术中应用导航进行下颌骨重建外形的位置验证，术后进行数字化的拟合验证，来看重建是否有偏差，偏差有多少。

对于未来下颌骨重建的发展方向，我认为首先要解决的就是完全个性化的支架，最好是3d打印的钛或者其他材料的、和我们下颌骨以及重建的腓骨外形完全匹配的一个大面积的个性化支架。因为牵涉到我们国家的一些医疗政策的问题可能会时间稍微长一些，但是肯定是将来最好的一个发展方向。在我们口腔颌面外科，如果想利用手术机器人的话，我想更多的可以应用于我们的一些骨的操作，例如截骨，现在是完全是凭借手的力量，自己把持来进行截骨的。截骨的多少、截骨的方向偏差一点都有可能造成我们腓骨的塑形以及就位的困扰和困难。如果利用手术机器人进行更加精确的截骨，应该可以达到更好的效果。组织工程化的组织瓣希望能够在远期达到得更好的效果，我们现在不管怎么补，都是用我们自己的一些骨和组织去修复我们缺损的部位，拆东墙补西墙的这个性质上并没有改变，如果我们真的能够进行组织工程化的组织瓣的制备，那么应该是可以更大条件的满足病人的要求的。

好的，我的汇报内容基本上就是这些，非常感谢大家抽出时间来聆听，如果大家有什么好的意见和建议，请随时向我提出来，我们可以一起来讨论和改进，好的，谢谢大家！

讲座内容结束，下面进入提问阶段。

席庆教授：我比较感兴趣那个塑形模板，是您的创意吗？

李志勇教授：是我提出了一些设想，和同事一起做的。

马俊涛医生：1、李老师好。我们下颌骨重建，常规术后不重建髁突，直接局部断端悬空。您腓骨重建后模型的升支高度与健侧相似，在术中将腓骨断端就位髁突窝过程是如何处理的？2、下颌骨重建，重建板和微型钛板的选择？3、术后颌间牵引和张口训练的安排情况

李志勇教授：马医生您好。就是下颌骨在重建的时候，您说是不重建髁突是指髁突也一起切除掉这种情况吧，那这时候的话腓骨的远心端来直接重建髁突的这个形态，这种情况相对来说还不用考虑髁突和腓骨之间的连接。那么我们在进行下颌骨半侧切除直接重建升支和髁突的时候，主要还是靠术中的导航来进行验证。最初我们也是依靠肉眼来看、手来摸，看断端与关节窝之间的就位情况如何，但是术后就发现是完全不准确的。现在我们依靠导航来验证准确度要高的多，我们直接用导航测量关节窝的位置，这个准确度是非常高的。对于钛板的选择确实是一个难题，我们在最初的时候也经常使用微型钛板或者小型钛板来进行固定，就固定的话就是直接把骨断端之间进行四孔板或者六孔板的固定，固定好了以后实际上髁突、重建的腓骨与下颌骨的残端之间是可以活动的，甚至是可以有比较大的活动度。手术以后再依靠颌间牵引让腓骨残端就位。但是这种手术以后经常就发现髁状突的就位情况不太理想，尤其是下颌骨半侧切除的时候效果并不好。根据很多文献的一个调查也发现这个问题，也就是在进行这个下颌骨的腓骨重建以后，即使是使用我们这个重建板来进行固定的时候，也会发现手术一段时间以后，会发生下颌骨位置的偏移，尤其是腓骨与下颌骨之间发生了一些变形，那么可能是钛板变形所造成的。所以国内外都有人提出来，最好是能够利用重建板来进行固定，甚至是希望能够用2.4的重建板来进行固定，有时候甚至需要在重建板的上方再加一块小板，形成一个四方形的固位形态来避免腓骨与下颌骨残端之间的相互移位和变形。我觉得髁状突如果能够保留尽量保留，如果能够保留髁状突，然后哪怕一个很小的头，它与这个腓骨的残端来进行连接，那至少可以保证重建的下颌骨不至于过于向前，或者向外移位。当然比较小的髁状突的固定也是比较困难的，所以在手术中把下颌下缘这个切口相对拉大一点甚至基本上类似于腮腺切口直到耳垂这里结束。然后尽量暴露髁状突颈部这个位置，在打钉时候，我们一定要保证接近九十度进行钛钉的固定，否则的话来偏斜的固定都不能达到非常好的固位效果。手术以后，我们建议进行颌间牵引，时间为2-3周。

席庆教授：我们现在也常规利用3D打印的截骨导板进行下颌骨和腓骨截骨，但是也是感到就位和预期总有偏差，如果没有您说的塑形模板，您还有别的经验可以减少这种偏差吗？

李志勇教授：减少偏差的话术中使用导航应该是较好的方法。蔡志刚教授到我们这儿讲课的时候专门提到这一点，他认为，如果有了导航验证的话截骨导板都可以完全不要，但是我们现在还达不到这样一个技术。我觉得我们数字化外科的特点就是精确。这个精确就是在于我们手术前手术中以及手术后的三个时期得到最后的结果都应该保持一致。也就是说我们每一个操作都是有精确的计量的，我们的截骨导板要精确到达到术前虚拟手术的要求。手术中我们每一个钛钉都要认真对待。一个钛钉打偏了，打歪了，造成了移位和变形都有可能影响最终的结果。那么经过我们这些病人的这个处理后的话来，最终总是会发现一些偏差，我现在有一个想法跟席教授商讨一下，我们在进行腓骨截骨以后就位的时候，习惯上是希望无缝连接，腓骨与腓骨段之间的连接，腓骨与下颌骨之间连接，我们觉得没有缝隙才能达到最佳的愈合效果，但实际上我们知道下颌骨的极限骨缺损可以达一厘米，如果我们在骨缝之间留下一个毫米的间隙，然后根据塑形导板或者塑形钛板来进来塑形，那么这时候骨与骨之间的这个接触的不平整导致的偏差就可以完全消除掉，这样的话是否可以达到更佳的效果？我一直有这种想法，也希望在下几个病人中应用一下看一看我们牺牲掉一毫米的骨头的这个有空隙的骨缝，是不是反而可以达到更佳的效果。

任义鹏医生：谢谢李主任分享，请问您那边病历后期种植修复是否需要拆除重建板，谢谢！

李志勇教授：任医生你好，就是我们那个后期种植的话来这个修复需要是否需要拆完全看具体的情况了，那么如果大的重建板的话呢，有时候这个钛钉比较长，会影响我们，总之我们是肯定需要把它拆掉的，那么在拆的时候就连钉带重建板一起拆掉了。另外的话，重建板，虽然我们用的是2.0的重建板比较薄，但是我们还是发生过，就是这个重建板外漏的问题，即使是里面的骨头愈合的非常好，但是由于有一些病人比较瘦，这个钛板外边的皮肤非常薄，我们就发现过这个非常薄的皮肤照样会被磨穿。这跟我们以前的印象中说不植骨，可能要暴露，植骨了，钛板就不会暴露，但是我们经过几个病人以后发现并不是这样。所以，既然他手术的时候已经做了那么大一个切口，再做第二次手术拆掉钛板，对病人来说，长期实际上还是有益的。所以对于我们那个下颌骨的重建，以及还有那个现在比较热门的上颌骨的重建，这我一直在想我们现在因为个性化的支架还不能这个批量制作，所以遇到一些困境，将来的话，即使可以制作个性化的支架，我想应该是以支架为主导的下颌骨或者上颌骨修复。我们的骨头支持放在支架里，让它有更好的成骨，而不应该以骨头为主导的，钛板仅仅是一个连接工具，这样一个形式。因为真正能够做到好的外形形态，还有位置达到最理想的效果的话，只有我们个性化支架才可以达到这样的效果。我们的腓骨再怎么拼在怎么接再怎么塑形，它都是一个给我们上颌骨和下颌骨都不能完全匹配的。非常感谢大家，大家有什么问题，可以不限时的自由讨论。非常感谢席庆教授邀请我来和大家共同讨论病例。

黄雪蕾医生：李教授，请问你导航注册参考点用的什么？您的导航系统用的什么牌子？

李志勇教授：上下颌牙近中切角。牌子是brainlab。

黄雪蕾医生：我们导航过程中容易出现漂移。我们用神外的美敦力，它没有颌外的模块，不是很好用。

李志勇教授：导航漂移的话，我们也发生过，但是次数并不是非常多，我觉得还是导航过程中注册要精确，尤其是参考架固定的位置要尽量放到与我们颌面部手术互相不干扰的位置。美敦力我们没有用过，我们脑外科用的是，但是也是当时考虑没有颌外的模块儿，我们担心可能不是很适合我们口腔颌面外科的应用，所以后来开始考虑购买的博以来。我们也发生过几次就是在第一次注册的时候的话来出现了漂移，是比较明显的漂移。后来我们就重新注册几次以后，又重新达到了非常精准的位置，所以我想在注册的时候可能还是有一定的这个技巧要求。

黄雪蕾医生：术中有注意，觉得没有碰到导航参考架，但是还是存在这个问题，文献中有用微型钛钉来注册会不会更准确？

李志勇教授：至少我觉得是没有必要的。我们在注册的时候我们导航架是经常使用无创导航架来进行注册的，也就是用一个头带戴在额头上，像这种的话，按理说他本身并不是这个坚固固定。但是我们在手术中不去触碰这个头架，注册的时候也可以达到非常精准的效果。所以一定要用微型钛钉来注册，我觉得是没有必要的。

黄雪蕾医生：您的导板钻孔的保护金属套哪里有？我们做设计的厂家说找不到这个小东西。

李志勇教授：这个金属套应该都有的，我们这个在做种植导板的时候都要用到这个套的。那种金属套实际上我们是希望能够更细点，就是因为他们种植用的金属套比较粗。如果能够更细点跟我们的那个钻头相匹配，那么应该可以更准确一些。

黄雪蕾医生：钻孔的时候担心把树脂磨下来了，他们试过种植的套，但太长还直径过大。

李志勇教授：是的，我们使用金属套已经使用这个在切割槽上面两边加上金属片都是为了防止这个把导板的一个切削，我们曾有个学生做过研究，结果是这个金属套的直径如果大于我们的钻头的直径超过一定的这个比例的时候的话会造成比较大的一个偏差。

黄雪蕾医生：这样钻孔的方向不好掌握。

李志勇教授：是的，所以我们也在要求厂家把金属套的直径再缩小。我们也在和相关厂家合作申请制作个性化支架，如果可以打一个擦边球，那么可以更好的解决这个问题。

黄雪蕾医生：期待能很快看到您的最新成果，我也尝试过让厂家做塑形导板，实践操作还是没那么好用。

李志勇教授：我们跟公司合作了很长时间，经过很多磨合以后，才慢慢达到比较满意的效果。很多公司他更乐意去做这个种植的各种导板，因为简单效果又好。而做这个我们腓骨的颌骨重建的一些导板的话又复杂又难，到最后的话收费还不是很高。所以的话，那要看那个公司确实他愿意花时间花精力找专门的人员来进行相关的一些设计，软件上面的设计及硬件上的一些改进。

黄雪蕾医生：树脂打印强度不太够，操作中容易变形，腓骨太细，导板更小，截骨段多了不太容易就位固定。

李志勇教授：导板厚度一定要够，至少3mm以上。

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