CN111265298A - 基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件及其制备方法 - Google Patents

基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件，它包括颌骨截骨导板、腓骨截骨导板、移植骨定位导板以及钛板；所述移植骨定位导板包括用于支撑定位由腓骨段拼接形成的下颌区的“C”形支撑部以及设于“C”形支撑部两侧且用于固定在下颌骨上的锁定部；所述“C”形支撑部上侧面开设有与腓骨段相匹配的定位槽，所述锁定部上开设有钉孔。本发明的目的在于提供一种基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件及其制备方法。本发明的优点在于：本发明采用下颌骨模型数据库匹配的三维模型作为病患下颌体缺失部分的参考，可防止患者术后面部畸形，保证患者的口颌***功能和自然容貌。

Description

基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件及其制备方法。
背景技术
大面积颌骨缺损多由于严重外伤、感染或肿瘤切除等原因引起，轻者导致患者面部畸形，重者丧失咀嚼、语言和吞咽等生理功能，极大地影响着患者的口颌***功能、自然容貌和心理健康。颌骨缺损传统的修复方法有自体游离/带蒂骨移植、同种异体骨移植、非血管化骨移植、血管化骨移植及牵张成骨等方法，这些方法有其各自的优缺点和临床适应症。
颌骨的下颌体作为下颌骨两侧的连接部分，对面部形状起着至关重要的作用，由于其为弧形结构，肿瘤病变或者缺损后，与原先形状差别较大，在常规设计中仅仅依靠专科医生和工程人员的临床经验来完成外形设计，没有客观的、定量的评价手段，最终临床效果不甚理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件及其制备方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件，它包括颌骨截骨导板、腓骨截骨导板、移植骨定位导板以及钛板；所述移植骨定位导板包括用于支撑定位由腓骨段拼接形成的下颌区的“C”形支撑部以及设于“C”形支撑部两侧且用于固定在下颌骨上的锁定部；所述“C”形支撑部上侧面开设有与腓骨段相匹配的定位槽，所述锁定部上开设有钉孔。
一种基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件的制备方法，它包括以下步骤：
S1.对患者下颌骨进行影像数据采集；
S2.根据患者下颌骨的影像数据进行下颌骨模型的三维重建，生成三维数据模型A，并在三维数据模型A上确定患者下颌体的病变区域；
S3.从下颌骨的三维模型数据库里检索出与患者三维数据模型A相匹配的三维数据模型B；
S4.基于病变区域确定三维数据模型A的截骨面，并将患者的三维数据模型A与数据库匹配的三维数据模型B相重合，通过上述截骨面截取出三维数据模型B的下颌体部分，将三维数据模型A两侧未病变部分与三维数据模型B的下颌体部分进行拼接形成重组的三维数据模型C；
S5.以患者的腓骨三维数据模型为基础，设计截取的腓骨段，再以三维数据模型C为参照，在截除病变区域后的三维数据模型A之间排列拼接腓骨段，使其形成移植颌体；
S6.将移植颌体及其两侧连接的三维数据模型A未病变部分通过三维打印技术得到实体模型，并在实体模型上进行钛板的预弯及固定；钛板沿着移植颌体的外侧面进行弯折，其两端延伸至实体模型的下颌角区域；
S7.将实体模型及其上固定的钛板进行三维扫描得到三维数据模型D，在三维数据模型D上设计移植骨定位导板；根据三维数据模型D的下颌角设计与之相吻合的锁定部，在两锁定部之间设计用于支撑移植颌体的“C”形支撑部，锁定部上的钉孔与同区域钛板上的钉孔相互重合；
S8.通过三维打印技术将移植骨定位导板打印出来。
较之现有技术而言，本发明的优点在于：本发明采用下颌骨模型数据库匹配的三维模型作为病患下颌体缺失部分的参考，可防止患者术后面部畸形，保证患者的口颌***功能和自然容貌；
并且，配合三维扫描及打印技术，可进行移植骨定位导板的设计以及钛板预弯，极大简化了手术过程，省时省力。
附图说明
图1是三维数据模型A的结构示意图。
图2是三维数据模型B的结构示意图。
图3是三维数据模型A和三维数据模型B匹配状态的示意图。
图4是三维数据模型A的截骨面设计示意图。
图5是三维数据模型A截除病变区域后的示意图。
图6是三维数据模型C的结构示意图。
图7是在三维数据模型A(截除病变区域后)上拼接移植颌体的示意图。
图8是在腓骨三维数据模型上设计截取腓骨段的示意图。
图9是移植颌体与三维数据模型A验证比对的示意图。
图10是移植颌体与三维数据模型C验证比对的示意图。
图11是实体模型以其上固定的钛板的结构示意图。
图12是三维数据模型D的结构示意图。
图13是颌骨截骨导板的设计示意图。
图14是腓骨截骨导板的设计示意图。
图15是移植骨定位导板的设计示意图。
图16是移植骨定位导板的设计示意图。
标号说明：1颌骨截骨导板、1-1截骨刀槽、2腓骨截骨导板、3移植骨定位导板、3-1“C”形支撑部、3-2锁定部、3-3定位槽、3-5导向段、4钛板、5三维数据模型A、5-1病变区域、5-2截骨面、6三维数据模型B、6-1下颌体部分、7三维数据模型C、8三维数据模型D、9实体模型、10腓骨三维数据模型、10-1腓骨段、10-2移植颌体。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明：
如图1-16所示为本发明提供的一种基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件及其制备方法的实施例示意图。
一种基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件，它包括颌骨截骨导板1、腓骨截骨导板2、移植骨定位导板3以及钛板4；
所述移植骨定位导板3包括用于支撑定位由腓骨段10-1拼接形成的下颌区的“C”形支撑部3-1以及设于“C”形支撑部3-1两侧且用于固定在下颌骨上的锁定部3-2；所述“C”形支撑部3-1上侧面开设有与腓骨段10-1相匹配的定位槽3-3，所述锁定部3-2上开设有钉孔。
所述钛板4为预弯钛板4，预弯钛板4的弯折形状与由腓骨段10-1拼接形成的下颌区的外侧轮廓相匹配。
所述锁定部3-2包覆或贴合在下颌角处，锁定部3-2的内侧面与下颌角的外轮廓相吻合。
所述“C”形支撑部3-1的两侧设有与下颌骨下侧沿吻合的导向段3-5。
一种基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件的制备方法，它包括以下步骤：
S1.对患者下颌骨进行影像数据采集，采用CT或MRI断层扫描；
S2.根据患者下颌骨的影像数据进行下颌骨模型的三维重建，生成三维数据模型A5，并在三维数据模型A5上确定患者下颌体的病变区域5-1；
病变区域5-1通过肿瘤块范围确定，可将肿瘤块沿着X、Y、Z轴方向等距放大(5mm)，然后基于放大后的肿瘤块范围精准截骨面。
S3.从下颌骨的三维模型数据库里检索出与患者三维数据模型A5相匹配的三维数据模型B6；
下颌骨的三维模型数据库里保存有大量健康的颌骨三维模型，可用作病患的移植骨外形匹配；
下颌骨的匹配主要参照颌骨两侧的间距、颌骨两侧面的倾斜角度等；
S4.基于病变区域5-1确定三维数据模型A5的截骨面5-2，并将患者的三维数据模型A5与数据库匹配的三维数据模型B6相重合，通过上述截骨面5-2截取出三维数据模型B6的下颌体部分6-1，将三维数据模型A5两侧未病变部分与三维数据模型B6的下颌体部分6-1进行拼接形成重组的三维数据模型C7；
S5.以患者的腓骨三维数据模型10为基础，设计截取的腓骨段10-1，再以三维数据模型C7为参照，在截除病变区域5-1后的三维数据模型A5之间排列拼接腓骨段10-1，使其形成移植颌体10-2；
将移植颌体10-2及其两侧连接的三维数据模型A5未病变部分与三维数据模型C7以及三维数据模型A5进行对比验证；
移植颌体10-2确定后根据各腓骨段10-1的长度以及拼接端角度设计腓骨截骨导板2；
S6.将移植颌体10-2及其两侧连接的三维数据模型A5未病变部分通过三维打印技术得到实体模型9，并在实体模型9上进行钛板4的预弯及固定；
钛板4沿着移植颌体10-2的外侧面进行弯折，其两端延伸至实体模型9的下颌角区域；
S7.将实体模型9及其上固定的钛板4进行三维扫描得到三维数据模型D8，在三维数据模型D8上设计移植骨定位导板3；
根据三维数据模型D8的下颌角设计与之相吻合的锁定部3-2，在两锁定部3-2之间设计用于支撑移植颌体10-2的“C”形支撑部3-1，并在“C”形支撑部3-1的上侧面开设用于精确定位各腓骨段10-1的定位槽3-3；锁定部3-2上的钉孔与同区域钛板4上的钉孔相互重合；
设计颌骨截骨导板1，根据患者三维数据模型A5的截骨区域外轮廓设计与之匹配的颌骨截骨导板1，其上的截骨刀槽1-1与截骨面5-2相重合；
颌骨截骨导板1上的钉孔与三维数据模型D8同区域钛板4上的钉孔相互重合。
S8.通过三维打印技术将移植骨定位导板3打印出来。
下颌骨肿瘤手术过程如下：
1.安装颌骨截骨导板1，通过匹配的轮廓定位颌骨截骨导板1的安装位置，将螺钉穿过颌骨截骨导板1上的钉孔，使其固定在下颌骨上；
2.通过颌骨截骨导板1上的截骨刀槽1-1将病变区域5-1截除，然后拆除颌骨截骨导板1；
3.安装移植骨定位导板3，通过匹配的轮廓定位移植骨定位导板3的安装位置，将螺钉穿过移植骨定位导板3上的钉孔，使其固定在下颌骨的下颌角上；
4.将腓骨上预先截取的腓骨段10-1对应放入“C”形支撑部3-1上侧面的定位槽3-3内，拼接成移植颌体10-2；
5.将预弯钛板4与移植颌体10-2及下颌骨两侧进行匹配定位(颌骨截骨导板1在下颌骨留下的钉孔可作为参照)，通过螺钉将预弯钛板4与腓骨段10-1进行固定，再将预弯钛板4两侧固定在下颌骨上(可先固定颌骨截骨导板1在下颌骨留下的钉孔)，拆除移植骨定位导板3，再固定其他位置的螺钉(包括移植骨定位导板3在下颌骨留下的钉孔)。

Claims (9)

1.一种基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件，其特征在于：它包括颌骨截骨导板(1)、腓骨截骨导板(2)、移植骨定位导板(3)以及钛板(4)；
所述移植骨定位导板(3)包括用于支撑定位由腓骨段(10-1)拼接形成的下颌区的“C”形支撑部(3-1)以及设于“C”形支撑部(3-1)两侧且用于固定在下颌骨上的锁定部(3-2)；所述“C”形支撑部(3-1)上侧面开设有与腓骨段(10-1)相匹配的定位槽(3-3)，所述锁定部(3-2)上开设有钉孔。
2.根据权利要求1所述的基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件，其特征在于：所述钛板(4)为预弯钛板(4)，预弯钛板(4)的弯折形状与由腓骨段(10-1)拼接形成的下颌区的外侧轮廓相匹配。
3.根据权利要求1所述的基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件，其特征在于：所述锁定部(3-2)包覆或贴合在下颌角处，锁定部(3-2)的内侧面与下颌角的外轮廓相吻合。
4.根据权利要求1所述的基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件，其特征在于：所述“C”形支撑部(3-1)的两侧设有与下颌骨下侧沿吻合的导向段(3-5)。
5.一种基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
S1.对患者下颌骨进行影像数据采集；
S2.根据患者下颌骨的影像数据进行下颌骨模型的三维重建，生成三维数据模型A(5)，并在三维数据模型A(5)上确定患者下颌体的病变区域(5-1)；
S3.从下颌骨的三维模型数据库里检索出与患者三维数据模型A(5)相匹配的三维数据模型B(6)；
S4.基于病变区域(5-1)确定三维数据模型A(5)的截骨面(5-2)，并将患者的三维数据模型A(5)与数据库匹配的三维数据模型B(6)相重合，通过上述截骨面(5-2)截取出三维数据模型B(6)的下颌体部分(6-1)，将三维数据模型A(5)两侧未病变部分与三维数据模型B(6)的下颌体部分(6-1)进行拼接形成重组的三维数据模型C(7)；
S5.以患者的腓骨三维数据模型(10)为基础，设计截取的腓骨段(10-1)，再以三维数据模型C(7)为参照，在截除病变区域(5-1)后的三维数据模型A(5)之间排列拼接腓骨段(10-1)，使其形成移植颌体(10-2)；
S6.将移植颌体(10-2)及其两侧连接的三维数据模型A(5)未病变部分通过三维打印技术得到实体模型(9)，并在实体模型(9)上进行钛板(4)的预弯及固定；
钛板(4)沿着移植颌体(10-2)的外侧面进行弯折，其两端延伸至实体模型(9)的下颌角区域；
S7.将实体模型(9)及其上固定的钛板(4)进行三维扫描得到三维数据模型D(8)，在三维数据模型D(8)上设计移植骨定位导板(3)；
根据三维数据模型D(8)的下颌角设计与之相吻合的锁定部(3-2)，在两锁定部(3-2)之间设计用于支撑移植颌体(10-2)的“C”形支撑部(3-1)，锁定部(3-2)上的钉孔与同区域钛板(4)上的钉孔相互重合；
S8.通过三维打印技术将移植骨定位导板(3)打印出来。
6.根据权利要求5所述的基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件的制备方法，其特征在于：步骤7还包括在“C”形支撑部(3-1)的上侧面开设用于精确定位各腓骨段(10-1)的定位槽(3-3)。
7.根据权利要求5所述的基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件的制备方法，其特征在于：步骤7还包括颌骨截骨导板(1)的设计，根据患者三维数据模型A(5)的截骨区域外轮廓设计与之匹配的颌骨截骨导板(1)，其上的截骨刀槽(1-1)与截骨面(5-2)相重合；
颌骨截骨导板(1)上的钉孔与三维数据模型D(8)同区域钛板(4)上的钉孔相互重合。
8.根据权利要求5所述的基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件的制备方法，其特征在于：步骤5还包括将移植颌体(10-2)及其两侧连接的三维数据模型A(5)未病变部分与三维数据模型C(7)以及三维数据模型A(5)进行对比验证。
9.根据权利要求5所述的基于下颌骨三维数据库匹配的下颌体移骨套件的制备方法，其特征在于：步骤5还包括根据各腓骨段(10-1)的长度以及拼接端角度设计腓骨截骨导板(2)。
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