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3D打印技术对于耳廓再造效果的促进作用

更新时间: 2019-09-30 10:14:49  查看次数: 299    
庄洪兴、张如鸿等分别提出了良好再造耳廓的标准,虽不完全相同,但大体相似,现综合总结为以下几个方面:
  • 再造耳廓的大小合适,位置、轴向正确,前后观与健侧基本保持一致并对称。
  • 重建的亚解剖结构不少于10个,立体感强。
  • 再造颅耳角结构稳定,角度适中,弧度流畅,与健侧基本保持一致并对称。
  • 耳廓再造术后患者逐渐认为再造耳廓是“自身原有器官”。
  • 再造耳廓皮肤颜色与周围软组织基本协调一致。
  • 再造耳廓具有长期稳定性。
  • 胸廓无畸形或轻度畸形。

在耳廓再造实际操作中,要同时满足以上要求才能再造出逼真的耳廓。3D模型在Nagata耳廓再造中的应用主要是在软骨支架、基桩制作和肋软骨切取方面。为了比较使用3D模型和标准耳模后再造耳廓的呈现效果,我们根据以上标准设计出针对耳廓再造医生Nagata法耳廓再造术后患者的相关问卷,将术后随访的评分重点设计在了再造耳廓三维轮廓、位置、大小、颅耳角、对称性、稳定性、14个亚单位结构方面,以评估3D打印技术在Nagata法耳廓再造手术中的临床意义。通过对耳廓再造患者(家属)和非耳廓再造组整形医师问卷调査后发现,应用3D模型有助于提高再造效果,更为逼真的显示再造耳廓结构,具体表现在三维轮廓、颅耳角、对称性、功能以及14个亚单位结构的呈现效果方面。但是,在再造耳廓的位置、大小和稳定性方面,3D模型无明显促进作用。结论:

  1. 应用3D模型有助于耳廓再造组医生更有效的实施Nagata法耳廓再造术,具体表现在术前沟通、手术设计、肋软骨切取、软骨支架制作、软骨基桩制作和雕刻练习等方面。
  2. 应用3D模型有助于提高再造效果,具体表现在三维轮廓、颅耳角、对称性、功能以及14个亚单位结构呈现效果方面。
  3. 在再造耳廓的位置、大小和稳定性方面,3D模型无明显促进作用。

模型制作:Nagata法耳廓再造分两期手术,每期术前均进行三维重建并3D打印实体模型。高分辨率CT扫描头部和胸部,将得到的断层影像数据以DICOM格式刻盘保存。数据导入电脑,使用Mimicsl7.0和3-matic软件进行头部、肋骨三维重建和数据处理。调整至三维可视模式,在此模式下,模型可以任意角度旋转、观察,可以进行切割和提取,并调整阈值使不同组织成像。I期术前:在三维可视模式下,调整阈值至头部耳廓模型三维图像效果满意,以健侧耳廓为模板,正中矢状位为“镜面”,采用镜像翻转匹配的方法制成患侧耳廓重建模型。调整阈值至肋骨模型三维图像效果满意,复制与小耳同侧的第6、7、8、9、10肋软骨图像。最后将重建的耳廓和肋骨模型数据保存为标准化3D打印STL格式文件。输入3D打印机,分别打印为三维实体模型。II期耳廓再造一般是在I期手术6个月后,术前行头部、胸部CT扫描后进行三维重建,在三维可视模式下,通过镜像操作制成健侧耳廓重建模型,截取I期手术重建的耳廓模型并将其置于镜像耳廓模型之上,去除两者重叠部分,剩余的即为耳廓需要抬升的高度。调整阈值至肋骨模型三维图像效果满意,复制第6、7、8、9、10肋软骨图像。最后将重建的基桩和肋骨模型数据保存为标准化3D打印STL格式文件。输入3D打印机,分别打印为三维实体模型。最终打印的三维模型均有极好的形态还原性,外观高度相似,细节高度还原,模拟效果理想。