T∕CHSA 001-2018 “導(dǎo)航引導(dǎo)單側(cè)陳舊性顴骨骨折整復(fù)術(shù)技術(shù)流程及操作”的專家共識(shí)

1、ICS11.060.1C05團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CHSA 0012018 "導(dǎo)航引導(dǎo)單側(cè)陳舊性顴骨骨折整復(fù)術(shù)技術(shù)流程及操作"的專家共識(shí)Expert consensus on “Navigation-guided unilateral delayed zygomatic fracture reconstruction techniques” 2018 - 12 -0 7 發(fā)布2018 - 12 - 07 實(shí)施中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)發(fā) 布T/CHSA 0012018目次前言III引言IV1 范圍12 術(shù)語(yǔ)及定義12.1 計(jì)算機(jī)斷層掃描 Computed Tomography, CT12.2 外

2、科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng) Surgical navigation system12.3 三維重建 3D reconstruction12.4 圖像分割 Image segmentation12.5 醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像和通訊格式 Digital imaging and communication in medicine, DICOM12.6 鼻根點(diǎn) Nasion,N12.7 蝶鞍中心點(diǎn) Sella,S12.8 耳點(diǎn) Porion,P22.9 眶耳平面 Frankfort horizontal plane, FH23 技術(shù)使用所需設(shè)備23.1 數(shù)據(jù)采集設(shè)備23.2 數(shù)字外科軟件23.3 外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)24 術(shù)前

3、數(shù)據(jù)采集24.1 術(shù)前數(shù)據(jù)采集24.2 術(shù)前設(shè)計(jì)34.2.1 三維重建和骨段分割34.2.2 鏡像34.2.3 骨段模擬復(fù)位35 導(dǎo)航手術(shù)35.1 配準(zhǔn)45.2 標(biāo)志點(diǎn)定位45.3 導(dǎo)航引導(dǎo)下復(fù)位骨塊46 術(shù)后評(píng)價(jià)46.1 導(dǎo)航精度評(píng)價(jià)46.2 顴骨 CT 對(duì)稱性測(cè)量5參考文獻(xiàn)6 圖 1 三維重建和分割3圖 2 骨折塊模擬復(fù)位3I T/CHSA 0012018圖 3 導(dǎo)航引導(dǎo)下標(biāo)記人工標(biāo)志點(diǎn)4圖 4 人工標(biāo)志點(diǎn)導(dǎo)航引導(dǎo)下復(fù)位顴骨4圖 5 色譜分析5圖 6 CT 對(duì)稱性評(píng)價(jià)雙側(cè)顴骨突度和寬度差異5 II 庫(kù)七七 標(biāo)準(zhǔn)下載T/CHSA 0012018前言本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.1-2009給出的規(guī)

4、則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)提出并歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)由北京大學(xué)口腔醫(yī)院負(fù)責(zé)起草，空軍軍醫(yī)大學(xué)第三附屬醫(yī)院、武警總醫(yī)院、武漢大學(xué)口腔醫(yī)院、四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院、中國(guó)醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院參加起草。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：賀洋、張益、俞光巖、郭傳瑸、彭歆、劉筱菁、王晶、章文博、劉彥普、顧曉明、田衛(wèi)東、盧利、李祖兵、張?jiān)娎住?III 庫(kù)七七 標(biāo)準(zhǔn)下載引言顴骨位于面中外側(cè)部，支撐面中部輪廓，位置突出，易受外傷。顴骨骨折移位后，會(huì)造成面部塌陷畸形。當(dāng)顴骨顴弓骨折情況并不復(fù)雜且治療時(shí)間及時(shí)（通常短于3周），可通過(guò)骨折斷端進(jìn)行拼接，達(dá)到解剖復(fù)位。一旦治療不及時(shí)成為陳舊性骨折，由于骨質(zhì)

5、改建、錯(cuò)位愈合，手術(shù)復(fù)位時(shí)缺少可參照的斷面解剖標(biāo)記，術(shù)后很難取得良好的面中部輪廓三維對(duì)稱效果，傳統(tǒng)手術(shù)方法治療效果不穩(wěn)定。 隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，借助數(shù)字外科軟件，在手術(shù)導(dǎo)航的輔助下，可以在術(shù)前實(shí)現(xiàn)面部頭顱的三維重建，虛擬設(shè)計(jì)規(guī)劃，術(shù)中手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助下精準(zhǔn)復(fù)位，從而達(dá)到精確、可控的骨折復(fù)位效果6-16。 中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)口腔頜面外科專委會(huì)組織專家經(jīng)過(guò)充分討論，制定了“導(dǎo)航引導(dǎo)單側(cè)陳舊性顴骨骨折整復(fù)術(shù)技術(shù)操作”的專家共識(shí)，以規(guī)范該技術(shù)的臨床操作流程，促進(jìn)推廣應(yīng)用。 IV "導(dǎo)航引導(dǎo)單側(cè)陳舊性顴骨骨折整復(fù)術(shù)技術(shù)流程及操作"的專家共識(shí)1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)給出該技術(shù)的適應(yīng)證： a) 單側(cè)陳

6、舊性顴骨骨折； b) 顱骨及面上部除顴眶區(qū)無(wú)明顯不對(duì)稱及大范圍骨缺損。 2 術(shù)語(yǔ)及定義2.1 計(jì)算機(jī)斷層掃描 Computed Tomography, CT計(jì)算機(jī)斷層掃描是用X線束對(duì)人體檢查部位一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測(cè)器接收該層面上各個(gè)不同方向的人體組織對(duì)X線的衰減值，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理后得到掃描斷面的組織衰減系數(shù)的數(shù)字矩陣，再將矩陣內(nèi)的數(shù)值通過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換，用黑白不同的灰度等級(jí)在熒光屏上顯示出來(lái)， 即構(gòu)成CT圖像。（金征宇,龔啟勇. 醫(yī)學(xué)影像學(xué).第3版. 北京:人民衛(wèi)生出版社,2015.） 2.2 外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng) Surgical navigation system

7、外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)工作站、定位裝置、示蹤裝置和顯示器組成。（張震康,俞光巖. 口腔頜面外科學(xué).第2版. 北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社,2013.） 2.3 三維重建 3D reconstruction三維重建是指對(duì)三維物體建立合適計(jì)算機(jī)表示和處理的數(shù)學(xué)模型，是在計(jì)算機(jī)環(huán)境下對(duì)其進(jìn)行處理、操作和分析的基礎(chǔ)，也是在計(jì)算機(jī)中建立表達(dá)客觀世界的虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)。分為體繪制重建和表面 繪制重建。（張震康,俞光巖. 口腔頜面外科學(xué).第2版. 北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社,2013.） 2.4 圖像分割 Image segmentation圖像分割是根據(jù)目標(biāo)與背景的先驗(yàn)知識(shí)，將圖像中的目標(biāo)、背景進(jìn)行識(shí)別、標(biāo)

8、記，將目標(biāo)從背景或其他偽目標(biāo)中分離出來(lái)的過(guò)程。（張震康,俞光巖. 口腔頜面外科學(xué).第2版. 北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社,2013.） 2.5 醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像和通訊格式 digital imaging and communication in medicine, DICOM醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信，是醫(yī)學(xué)圖像和相關(guān)信息的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 12052）（張震康,俞光巖. 口腔頜面外科學(xué).第2版. 北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社,2013.） 2.6 鼻根點(diǎn) Nasion, N鼻額縫的最前點(diǎn)。面部與顱部結(jié)合處，位于正中矢狀面上。（張震康,俞光巖. 口腔頜面外科學(xué). 第2版. 北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社,2013.）

9、2.7 蝶鞍中心點(diǎn) Sella, S1 T/CHSA 0012018蝶鞍影像的中心，位于正中矢狀面上。（張震康,俞光巖. 口腔頜面外科學(xué).第2版. 北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社,2013.） 2.8 耳點(diǎn) Porion, P外耳道的最上點(diǎn)，是構(gòu)成Frankfort平面的標(biāo)志點(diǎn)之一。（張震康,俞光巖. 口腔頜面外科學(xué).第2 版. 北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社,2013.） 2.9 眶耳平面 Frankfort horizontal plane, FH由耳點(diǎn)和眶點(diǎn)連線構(gòu)成。在正常頭位時(shí)，眶耳平面與地面平行。（張震康,俞光巖. 口腔頜面外科學(xué).第2版. 北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社,2013.） 3 技術(shù)使用所

10、需設(shè)備3.1 數(shù)據(jù)采集設(shè)備計(jì)算機(jī)斷層掃描（Computed Tomography, CT）數(shù)據(jù)是骨組織手術(shù)常用數(shù)據(jù)，頜面部手術(shù)一般要求層厚達(dá)到1.25mm，可滿足頜面手術(shù)精度要求。 3.2 數(shù)字外科軟件數(shù)字外科軟件主要用于外科導(dǎo)航手術(shù)術(shù)前手術(shù)規(guī)劃和術(shù)后驗(yàn)證。導(dǎo)航手術(shù)相關(guān)數(shù)字外科軟件具備以下功能： 數(shù)據(jù)的三維重建和測(cè)量，包括長(zhǎng)度、角度和容積測(cè)量。 手術(shù)方案的規(guī)劃，包括分割、融合、移動(dòng)、鏡像等多種功能模塊。 術(shù)后手術(shù)精度及手術(shù)效果評(píng)價(jià)。導(dǎo)航手術(shù)術(shù)后需要對(duì)比術(shù)后骨塊移動(dòng)位置和術(shù)前設(shè)計(jì)位置以評(píng)價(jià)手術(shù)精度，通常使用對(duì)稱性測(cè)量和三維色譜分析。 3.3 外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)是導(dǎo)航手術(shù)的核心部件，

11、目前國(guó)內(nèi)外已有多家手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)面世。被動(dòng)式紅外線定位方法更方便靈活，也是目前最為常用的定位方法。 手術(shù)導(dǎo)航空間配準(zhǔn)方式目前主要為配準(zhǔn)點(diǎn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)轉(zhuǎn)換 (fiducial-based paired-point transformation)即坐標(biāo)配準(zhǔn)、表面輪廓匹配(surface contour matching)即非坐標(biāo)配準(zhǔn)、以及二者的聯(lián)合應(yīng)用。幾種方法均可滿足頜面部導(dǎo)航手術(shù)要求。 4 術(shù)前數(shù)據(jù)采集4.1 術(shù)前數(shù)據(jù)采集患者術(shù)前采集螺旋CT 資料， 掃描數(shù)據(jù)以醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像和通訊格式（ digital imaging and communication inmedicine, DICOM）導(dǎo)出。 根

12、據(jù)采用配準(zhǔn)方式不同，數(shù)據(jù)采集中需要有以下注意點(diǎn)： a) 采用面部表面輪廓掃描配準(zhǔn)方式，數(shù)據(jù)采集時(shí)間盡量臨近手術(shù)時(shí)間，掃描范圍須包括配準(zhǔn)區(qū)域， 一般采用顱頂至舌骨范圍； 2 庫(kù)七七 標(biāo)準(zhǔn)下載T/CHSA 0012018b) 采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配準(zhǔn)方式，則需在 CT 檢查時(shí)已經(jīng)標(biāo)記配準(zhǔn)點(diǎn)，通常采用預(yù)植入頜骨的金屬螺釘、預(yù)置金屬標(biāo)記物的上頜頜板、粘貼于皮膚表面的金屬標(biāo)記物以及頜面部骨組織已有標(biāo)記點(diǎn)，布點(diǎn)范圍盡量靠近手術(shù)操作區(qū)域。 4.2 術(shù)前設(shè)計(jì)將術(shù)前CT數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)字外科軟件后，開始進(jìn)行術(shù)前設(shè)計(jì)。術(shù)前設(shè)計(jì)分為三個(gè)步驟： a) 患側(cè)顱面部骨骼三維重建，顴骨、顴弓骨折骨段分割； b) 將健側(cè)顱頜面數(shù)據(jù)鏡像至患側(cè)

13、； c) 參照健側(cè)鏡像位置模擬復(fù)位并形成導(dǎo)航計(jì)劃。 4.2.1 三維重建和骨段分割調(diào)整CT顯像閾值至骨窗范圍，完成頜面部三維重建，使用數(shù)字外科軟件中的分割功能對(duì)骨折移位的顴骨顴弓骨塊依次完成分割，并以不同顏色、名稱標(biāo)記。，為使導(dǎo)航手術(shù)更為快速和精確，可在移位骨塊上制作人工標(biāo)記點(diǎn)7, 12, 15（見圖1）。 A 三維重建；B 分割骨折骨段；C 可在骨段上植入人工標(biāo)志物；D 局部放大圖。 圖1三維重建和分割4.2.2 鏡像調(diào)整患者頭位，選擇鼻根點(diǎn)、蝶鞍中心點(diǎn)和雙側(cè)耳點(diǎn)連線中點(diǎn)形成的平面為正中矢狀面。使用軟件中的鏡像功能，將患者健側(cè)三維數(shù)據(jù)鏡像至患側(cè)，調(diào)整鏡像數(shù)據(jù)與患側(cè)未骨折移位骨段匹配。 4.2

14、.3 骨段模擬復(fù)位然后參考鏡像數(shù)據(jù)顴骨顴弓區(qū)域輪廓，移動(dòng)顴骨顴弓骨折骨塊（如使用人工標(biāo)志點(diǎn)輔助復(fù)位，則該骨段此時(shí)已包括標(biāo)志點(diǎn)信息）與其相匹配，模擬手術(shù)復(fù)位位置，形成導(dǎo)航手術(shù)計(jì)劃（見圖2）。 8 圖2骨折塊模擬復(fù)位5 導(dǎo)航手術(shù)5.1 配準(zhǔn)將患者導(dǎo)航數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)航工作站，完成全麻，在頭頂部行約1cm小切口，在頂骨部位安裝導(dǎo)航參考架固定裝置，上方安裝反光球。參考架安裝要牢固，避免術(shù)中松動(dòng)，固定部位應(yīng)避開天然骨縫。然后將紅外探測(cè)裝置對(duì)準(zhǔn)術(shù)區(qū)，探測(cè)區(qū)域應(yīng)同時(shí)顯示參考架和術(shù)區(qū)。然后開始配準(zhǔn)操作，可選擇點(diǎn)配準(zhǔn)和面配準(zhǔn)兩種方式。 5.2 標(biāo)志點(diǎn)定位 A 導(dǎo)航顯示位置定點(diǎn)；B 實(shí)時(shí)指示位置，電鉆打孔標(biāo)記。 圖3導(dǎo)

15、航引導(dǎo)下標(biāo)記人工標(biāo)志點(diǎn)暴露顴骨顴弓骨折區(qū)域，如使用人工標(biāo)志點(diǎn)導(dǎo)航方法，在復(fù)位前，參考預(yù)先植入骨折骨段上的標(biāo)記點(diǎn)指示探針引導(dǎo)下找到各骨段標(biāo)記點(diǎn)位置，電鉆打孔標(biāo)記定位15（見圖3）。 5.3 導(dǎo)航引導(dǎo)下復(fù)位骨塊松解骨折移位骨段，將骨折骨段復(fù)位后，使用導(dǎo)航指示探針探測(cè)骨折骨段表面，調(diào)整骨段位置，直至與術(shù)前計(jì)劃復(fù)位位置一致，從骨段高度、突度、寬度三維方向比對(duì)，逐步復(fù)位固定。如使用顴骨表面人工標(biāo)記點(diǎn)復(fù)位方法，可在人工標(biāo)記點(diǎn)位置引導(dǎo)下從上至下、從前到后依次復(fù)位各個(gè)骨段，然后固定（見圖4）。 注：術(shù)中復(fù)位顴骨; B圖指示顴骨表面標(biāo)志點(diǎn)位置,與A圖術(shù)前模擬位置重合后固定。 圖4人工標(biāo)志點(diǎn)導(dǎo)航引導(dǎo)下復(fù)位顴骨6

16、術(shù)后評(píng)價(jià)患者術(shù)后再次進(jìn)行CT檢查。使用兩種方法評(píng)價(jià)手術(shù)效果，包括導(dǎo)航精度和顴骨對(duì)稱性測(cè)量。導(dǎo)航精度用于評(píng)價(jià)導(dǎo)航組手術(shù)導(dǎo)航精度，使用CT測(cè)量雙側(cè)顴骨對(duì)稱性評(píng)價(jià)兩組治療效果。 6.1 導(dǎo)航精度評(píng)價(jià)獲取CT數(shù)據(jù)，完成顴眶部三維重建導(dǎo)出STL格式數(shù)據(jù)。 將術(shù)前設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與術(shù)后數(shù)據(jù)輸入數(shù)字外科軟件，面部多點(diǎn)配準(zhǔn)后對(duì)齊二者三維坐標(biāo)，融合術(shù)前術(shù)后數(shù)據(jù)，比較二者位置差異度以評(píng)價(jià)手術(shù)導(dǎo)航的精確性（見圖5）。 注：評(píng)價(jià)術(shù)后顴骨顴弓位置與術(shù)前規(guī)劃之間精度，藍(lán)色部分顯示誤差小于1mm。 圖5色譜分析6.2 顴骨 CT 對(duì)稱性測(cè)量將術(shù)后CT數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)字外科軟件中，設(shè)置眶耳平面和正中矢狀面為參考平面，在顴弓軸位上以正中矢狀

17、線為Y軸，其與顱底相交點(diǎn)為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，分別測(cè)量雙側(cè)顴骨最突點(diǎn)至原點(diǎn)距離和雙側(cè)顴弓最寬點(diǎn)至Y軸垂直距離，比較二者差值，評(píng)價(jià)術(shù)后顴骨顴弓的對(duì)稱性（見圖6）。 圖6CT 對(duì)稱性評(píng)價(jià)雙側(cè)顴骨突度和寬度差異 參考文獻(xiàn) 1 Bell R B. Computer planning and intraoperative navigation in cranio-maxillofacial surgeryJ. Oral Maxillofac Surg Clin North Am, 2010,22(1):135-156. 2 Baumann A, Schicho K, Klug C, et al. Comp

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