3D打印和虚拟手术有助于修复患者面部的损伤

     3D打印的手术指南和虚拟手术计划（VSP）已用于许多类型的手术中，例如膝关节置换，脊柱手术以及胸壁和面部重建。但是，当涉及到复杂的颌面畸形的重建时，这种计算机辅助技术通常比用于软组织更常用于骨重建。密歇根大学的一组研究人员发表了一篇论文，“使用3D打印的“歌剧魅影”进行复杂面部重建的软组织外科手术指南”，介绍了他们利用VSP和3D打印的指南帮助枪伤造成的组织损伤。

       摘要指出：“在弹道伤害中，软组织经常受到毁容性破坏，解剖标志的破坏使令人满意的软组织重建成为独特的挑战。通过在团队环境中结合切实的外科手术模型和美学判断，可以在复杂的面部畸形情况下优化软组织重建的效率和准确性。”弹道面部损伤的重建极具挑战性，因为骨组织和软组织都受到了破坏，并且经常还存在组织烧伤。在他们的研究中，研究人员介绍了一个案例，该案例整合了VSP，3D打印的手术指南和整形术-处理面部或身体缺如，变形或畸形的关键部位的假体修复的医学分支，一名19岁的女性患者面部对称性和眼眶假体适应性得到改善。

         最初，患者去了另一家医院，表现出严重的面部损伤，例如左眼球破裂和双侧眼眶骨折，骨，上颌骨，鼻骨和隔膜。在那里，她接受了气管切开术和“多次面部冲洗”，骨折固定，左眼摘除。不幸的是，她后来患上了痛苦的“双侧黄斑区皮肤前瘘”，并被转移到U Mich医院进行进一步的重建手术。该小组使用“自由组织转移”技术来重建患者的所有面部伤口，这将闭合瘘管并帮助重建其软组织。虽然这有助于减轻她的疼痛，但不幸的是，这使她的脸部左侧更重，当与重力配合使用时，会导致严重的不对称。因此，他们从伤口控制转移到“恢复她的面部轮廓”并获得了她的眼眶假体。

       他们将VSP镜像技术与拟议的假体尺寸与3D打印定制外科手术指南相结合，以促进“左黄斑软组织和眶周的精确减灭和重悬”。研究人员使用Materialize Mimics分离了相关的骨骼和软组织解剖结构，然后将图像导入3Matic以创建清晰的模型。使用定性度量和定量测量来找到“对称的矢状平面”，在该矢状平面上，患者面部未受影响的部分镜像到左侧。他们写道：“由此产生的左眼球的形状被编辑为我们的整形专家提供的原型眼球假体的特定尺寸。”

        患者批准了虚拟图像以进行计划的重建，并为“手术的左眼眶减低部分”制作了3D自定义指南，为“左眼的黄斑重建和悬吊手术”制作了另一本指南。如果您熟悉“歌剧魅影”音乐剧，那么第二本3D打印的手术指南将类似于幻影自己佩戴的面具。为了最大程度地在术中使用导向器，在轨道导向器的外表面增加了2个柱子，并在黄斑面罩的内表面上创建了2个匹配的狭槽。研究人员解释说，这允许根据术中需要分别或联合植入导板。” “还从疟疾面罩上切下了方形细胞，形成了一个格子，当导板安装到位时，该格子将使外科医生可视化患者的面部。”八个月后，患者在“她的中脸和眶周区域对称。”

        尽管事情已经解决了，但是使用计算机辅助技术来重建软组织仍然存在挑战，例如人脸的“自然不规则”以及软组织对炎症以及动态变化非常敏感的事实，这意味着不能完全固定。研究人员解释说：“因此，在成像过程中脸部肌肉的变形力和非自愿激活可能会使测量结果失真并导致计算不准确。因此，外科医生在开发虚拟模型时仍必须运用自己的判断力并考虑疤痕组织和重力的长期影响。”

   研究小组总结说：“尽管它不能代替临床判断，但是计算机辅助技术可以产生更好，更准确的结果，应该考虑对软组织进行重建。”