第六节
颅面外科基本技术

颅面外科的操作主要针对骨骼组织，其基本技术的实施依赖于器械的完备，因此，本章关于基本技术的介绍包括两个部分：颅面外科的相关器械及颅颌面外科基本操作技术。

颅颌面外科的相关器械包括颅颌面外科动力系统及颅颌面外科手术器械。

颅颌面外科基本操作技术包括常规手术操作（剥离止血截骨缝合）、骨移植术（肋骨/肋软骨取骨术、髂骨取骨术、颅骨外板取骨术）、骨内坚固内固定技术、牵引成骨技术及颅面外科数字化技术。

一、颅面外科相关器械

颅面外科手术技术的核心是颅面骨骼的截骨与固定，为保证这类操作的顺利、安全进行，使用高效稳定的颅面动力系统和易于颅面手术操作的器械至关重要。

（一）颅面外科动力系统

颅面外科动力系统主要由动力主机和操作手柄组成，动力主机作为动力源，其要求主要在于动力稳定、输出功率强大，同时可选用不同的操作手柄配合相应锯片或钻头来满足不同的操作需要。

目前常用的操作手柄主要有往复锯（锯片前后运动，方向与手柄长轴一致）、摆动锯（锯片左右摇摆，方向与手柄长轴垂直）、矢状锯（锯片沿手柄长轴矢状方向运动）（图1-6-1），主要用于截骨操作，不同的手术需要选择相应的操作手柄。此外，为了适应颅颌面部分手术的精细化操作，还可以选择显微动力系统，相比较传统的动力系统，控制更准确、对周围组织损伤更小。

骨钻接头匹配不同的钻头，主要用于骨面的修整和截骨的辅助，其接头有直头和弯头两种，钻头主要包括裂钻和磨头（图1-6-2）。

（二）颅面外科手术器械

颅颌面外科涉及头颅、眼眶、口腔等多个区域，在各个区域都需要配备相应的手术器械，以满足不同的手术要求。手术器械包括规格各异的骨剥离子、拉钩、骨凿、刮匙、开口器等，以及一些颅面手术特需的手术器械，如罗氏钳（Rowe）等。

1.骨剥离子

在颅面手术操作中，骨剥离子的使用贯穿整个过程，良好的剥离，不仅可以保持骨膜完整、减少出血，也有利于其后的手术操作并缩短手术时间。不同型号的剥离子适用于不同部位的剥离，如脑膜剥离子主要用于剥离硬脑膜及颅骨内板、升支剥离子主要剥离下颌骨升支前缘等（图1-6-3）。

2.骨凿

主要包括直凿、弯凿两大类，主要用于截骨骨块分离的辅助。不同的截骨要求以及骨面切面呈直线或者弧线，决定了骨凿的选择。一般来说，直凿多用于线性截骨辅助，弯凿多用于弧形骨或弧形骨连接的劈开，如颅骨外板劈开、翼上颌连接劈开等。此外，一些特殊类型的改良型骨凿，用于特定的部位截骨，如鼻中隔骨凿等（图1-6-4）。

3.拉钩

又称组织牵开器，是颅面外科手术中非常重要的部分。合适的拉钩，能良好暴露手术视野，利于手术操作，减少手术损伤。根据部位不同，拉钩的种类也很多，其主要包括深面术野的拉钩以及口内操作拉钩等。根据需要选择各种类型不同规格的拉钩，以获得最佳手术操作要求（图1-6-5）。

4.特殊类颅颌面专用器械

罗氏钳（Rowe），又称上颌松动钳（图1-6-6），是颅面手术中松动颌骨后方骨连接的特殊工具，用于面中部截骨后骨块松动下降（down fracture）。在颅颌面重大手术中，如Monobloc手术、Lefort Ⅲ手术中运用较多，一般成对使用。

二、颅面外科基本操作技术

颅面外科是由法国著名整形外科专家Paul Tessier教授于20世纪60年代后期创建的一门新兴学科。通过特殊的截骨和植骨方法将颅面骨分块移动，并按照整形美容原则重新组合固定，从根本上矫正畸形或美容。

它包括三方面重要的基本理论：①通过颅外途径、颅内途径或颅内外联合途径，可以完成包括眶骨在内的颅颌面骨骼完全游离地整块截断并重新排列组合或重建；②颅颌面的骨骼可以在完全切断其固有血供，或者完全游离地整块截断并重新排列组合与固定后，良好生存而不致发生坏死；③眶周骨骼及内容物能在较大范围内上下左右移动而不致影响眼球本身的视力。

与颅面外科相关的基本操作技术包括常规手术操作（剥离止血截骨缝合等）、骨移植术（肋骨/肋软骨取骨移植术、取髂骨移植术、颅骨外板取骨移植术）、骨内坚固内固定技术、牵引成骨技术及数字化颅面外科技术等。

（一）常规手术操作技术

基于颅面外科的基本理论，颅面外科手术操作基本位于骨膜下层次，在不同的手术入路下，通过切开、止血、剥离、暴露术野、截骨等操作，完成颅颌面骨块的移动和固定，从而达到手术既定的目标和要求。

1.切口入路

颅面外科手术采用较多的手术入路主要有头颅冠状切口、下睑缘/眉下切口、口内龈颊沟切口等。其中，冠状切口能良好地暴露额、眶、鼻骨、颧骨、上颌骨上端部分，多用于颅面骨畸形的矫正及颅骨骨折复位等，包括眶距增宽O型截骨、Monobloc手术、Lefort Ⅲ手术等（图1-6-7）；下睑缘/眉下切口以眶周的暴露为主，用于眶周畸形的矫正或其他颅面手术的辅助切口，如眶骨骨折、眼眶肿瘤、眼周整形等（图1-6-8）；口内龈颊沟切口可以良好暴露上下颌骨、颧骨及眶下缘，主要用于颌面部手术操作，如面部轮廓手术操作，也可以作为冠状切口的辅助，共同完成Monobloc、Lefort Ⅲ等手术的截骨操作（图1-6-9）。

2.止血剥离

颅面区域血供丰富，血管较多较细，除一些管径较粗的血管可以进行结扎止血外，大部分微小血管的出血渗血，主要通过单/双极电凝来进行止血，尤其双极电凝，由于其轴长较长，在颅面的深面止血运用较广泛。其次，对于骨组织表面的出血，若出血较快较多，可采用骨蜡填塞，但骨蜡的用量需严格把握，多余骨蜡需去除干净，防止术后组织肉芽肿的产生。

颅面手术骨膜剥离确保在骨膜下骨表面层次剥离，禁忌粗暴操作，在剥离过程中，需要注意保护好重要的神经血管束，如冠状切口入路时，在两侧颞部向下分离暴露颧弓，需走行在颞中脂肪垫（颞深筋膜浅层）层次，防止损伤面神经分支；下颌龈颊沟切口入路时，需注意避开4、5牙间颏神经出口；上颌龈颊沟切口入路时，需保护好眶下神经血管束。

3.截骨

颅面外科是颅面部的骨科医生，截骨重排是颅面外科的精髓所在，基于“颅面部骨架可以随意截骨、移位拼接而不致发生骨坏死”这一理论，在颅面部进行截骨，往往是大块、游离截骨，通过重排后获得畸形的矫正或者美容的目的。

截骨操作一般根据术前或术中的设计线，采用往复锯、摆动锯、矢状锯完成，可以使用骨凿、骨钻等辅助截骨，在使用骨凿时，需仔细操作，避免不当骨折的发生。

（二）骨移植术

1.肋骨/肋软骨取骨术

人体肋骨12对，左右对称，后端与胸椎相连，前端仅第1～7肋借软骨与胸骨相连接，称为真肋；第8～12肋称为假肋，其中第8～10肋借肋软骨与上一肋的软骨相连，形成肋弓，第11、12肋前端游离，又称浮肋。

肋骨取骨区域自浅至深的结构主要包括皮肤、皮下组织、肌层、骨膜/软骨膜、肋骨/肋软骨等，前方的肌肉包括胸大肌、胸小肌、腹外斜肌、腹直肌、前锯肌、背阔肌等，后方仅胸壁筋膜与壁胸膜相贴，因此在肋骨取骨时，需尽量保证肋骨后方骨膜的完整性，从而有效防止医源性气胸的发生。

肋骨取骨一般多采用第6、7肋，肋骨长度较长且弯曲度较低，取右侧肋骨为多，防止左侧取骨误损伤心包。取肋软骨时，为避免软骨钙化引起取骨质量不佳，可以术前行胸部CT检查明确骨化情况（图1-6-10）。

（1）切口：

患者取仰卧位，沙袋垫于背部抬高肋骨区域，乳头点为第4肋位置，向下定位第6/7肋，男性患者取第6/7肋体表投影做弧形切口，内侧至锁骨中线，外侧根据所需肋骨长度选择；女性患者宜取乳房下皱襞做切口，术后切口瘢痕隐蔽。如单纯取肋软骨，切口可以内移至第6/7肋内侧肋弓缘为佳。

（2）暴露剥离：

沿设计线切开，分离皮下组织、肌肉至骨膜，单极电刀切开骨膜表面，呈“H”形以便于剥离，普通剥离子骨膜下分离肋骨浅面及两侧，分离完全后“C”形剥离子探入深面，环绕肋骨，注意保证深面骨膜的完整性，向前后方向推动，使得深面骨膜完全剥离。

（3）切取肋骨：

剥离完全后，在软硬骨交界位置，普通剥离子垫于肋骨深面保护深面组织，刀片切开软骨，使得其一端彻底游离，然后向外侧暴露足够长度后，用肋骨钳剪断另一端肋硬骨，所取骨段游离后备用。若切取的都为肋软骨，在深面保护下，均刀片切开后获得游离肋软骨。

（4）检查缝合：

切取完成后，需在切口腔内注满生理盐水，嘱麻醉师鼓肺后，观察液面无气泡产生或液平面改变，确定胸膜壁完整后，方可逐层缝合，关闭切口。

2.髂骨取骨术

自体髂骨移植在颅面外科中运用比较广泛，其优点在于自体骼骨移植后较少出现感染和积液等并发症；骼骨供骨量大，只需应用单一骼骨移植就可为各种颅骨缺损提供足够的骨量；骼骨可切取一个较佳的平面且适应植骨的需求，利于保持头颅原有形态；自体骼骨移植不限制颅骨的发育，可应用于儿童患者的颅骨缺损修复。

髂骨为扁平骨，下方为髂骨体，上方为髂骨翼，翼上缘肥厚变成弓形为髂棘，其前端为髂前上棘，后端为髂后上棘，髂前上棘后方5～7cm处，髂嵴的前、中1/3交界处向外侧突出称髂结节。髂棘较肥厚，为常用的取骨部位，其下翼部较菲薄。

股外侧皮神经是髂骨取骨的重要解剖结构，在骨盆内走行于髂肌深面的腹膜内，从腹股沟韧带于髂前上棘附着点的下方穿出。同时，附着于髂骨内外侧面的臀肌、阔筋膜张肌、髂肌、腹内斜肌等亦是术区的重要结构。

自20世纪90年代开始，髂骨单皮质取骨成为髂骨取骨的主要术式。相比较传统的全层取髂骨，单边取髂骨以取内侧板为主，保留髂棘，剥离及取骨范围小、出血少，保持了髂骨的相对完整性，减少并发症。

（1）切口：

患者取仰卧位，髂部沙袋垫高以方便操作。定位髂棘位置，将皮肤往外侧牵拉，使得内侧皮肤切口位于髂棘上，在该皮肤位置沿髂棘设计4～5cm手术切口，松开后皮肤切口位于髂棘内侧，术后切口瘢痕不在髂棘上，有效避免因反复摩擦引起的瘢痕增生（图1-6-11）。

（2）切开剥离：

沿设计线切开皮肤后，正对髂棘中线切开皮下组织、肌肉、骨膜直达髂棘表面，在髂棘骨面向内侧骨膜下剥离，暴露髂骨内侧板及内侧部分髂棘，保留外侧板肌肉附着、骨膜完整。

（3）取骨：

在髂棘下方0.5cm位置平行髂棘切开内侧皮质骨，两端截开后部分掀起髂棘，根据取骨量的需要截取相应内板骨皮质，可使用往复锯、摆动锯或者骨凿进行取骨，取骨时注意深度，不要损伤对侧外板骨皮质。若仅需要骨松质植骨，可掀起髂棘盖后，刮匙刮取两侧骨板中间骨髓腔内松质骨。

（4）止血缝合：

取骨完成后，软组织电凝止血，骨组织内若渗血较快，可使用骨蜡填塞。止血完成后，将髂棘复位至原位，骨膜对应缝合，放置引流，逐层缝合肌肉、皮下、皮肤组织。

髂骨取骨术后并发症主要是术后疼痛和跛行。髂骨体翼周围肌肉的广泛剥离是疼痛的主要原因，取骨量越大，术后疼痛也越明显。术中减少剥离范围、术后早期活动，可以有效减轻疼痛。而跛行一方面由于术后伤口疼痛影响行走、另一方面则是臀肌、阔筋膜张肌等术中剥离所导致，尽量减少不必要的剥离，保证外板骨皮质肌肉附着完整性，缝合时恢复肌肉韧带的有效连接，对于减轻术后跛行的具有重要意义。

3.颅骨外板取骨术

颅骨为扁骨，由外板、板障和内板构成，内外板均为致密骨。颅骨外板具有良好的天然曲面、骨源丰富、移植后吸收少，适合颅面骨缺损的修复。自20世纪80年代以来，颅骨外板成为颅面外科常用的自体骨移植材料，尤其是对于手术需同时做头皮冠状切口的患者，供区受区使用同一切口，避免了取骨产生新的切口。

颅骨由于其内邻硬脑膜，在取骨前评估颅骨内外板厚度至关重要。一般术前可以进行头影测量片或头颅CT扫描获取颅骨各处厚度，选择厚度大的区域取骨（图1-6-12）。一般来说，顶骨中后部处颅骨通常较厚，外板平均厚约1.0～2.0mm，内板约0.5mm。板障为松质骨，此间隙较易凿开取下外板，而颅骨内板也较坚硬，完全可独立保护颅脑。而在行颅内外联合治疗的手术中，往往需要取下大块游离颅骨完成开颅操作，因此可以在离体情况下切取颅骨外板，操作相对简单安全（图1-6-13）。

（1）切口：

一般取头部冠状切口，切口线长短根据取骨量大小调整，于皮肤至骨膜层注射1：20万肾上腺素生理盐水，逐层切开皮肤、皮下脂肪、帽状腱膜、骨膜直至暴露骨表面。

（2）颅骨外板的制备：

颅内外联合径路手术时，在神经外科医生的协同下，在额部制备游离额骨瓣作为颅骨开窗，取下的额骨瓣在离体的情况下骨凿劈开内外板，颅骨外板备用，颅骨内板在手术完成后重新骨内固定于原位。

单纯取颅骨外板时，一般选择顶骨中后部的单侧或两侧，不经过颅骨中线相连，因中线位置有正中矢状窦，损伤后出血量大，不适合作为颅骨外板取骨区域。

标记取骨区域后，用小磨钻在边缘线上磨除外板骨皮质至骨创面有新鲜出血，标志进入板障层，控制深度将取骨区域四周均磨至板障层。在一侧斜行扩大骨创，使得骨凿能探入板障层，用直凿或者弯凿沿板障层深度劈下外板，注意骨凿走向，避免突破内板后引起硬脑膜损伤。若取骨量较大，可以将骨块分割成多个条状小骨块后凿取。

（3）缝合止血：

切取颅骨外板完成后，大量生理盐水冲洗创面，板障层出血可电凝止血，若出血速度较快，可采用骨蜡填塞。止血彻底后，逐层缝合伤口，必要时可放置引流。

颅骨取骨的优点在于其再生属膜内成骨，游离移植后吸收少，存活量大，易与受区形成骨性愈合。颅骨外板具有天然曲面，修复眶、额部颅骨时会形成自然弧度，外形美观；取骨切口位于发际内，瘢痕隐蔽；若同时行冠状切口手术，供受区手术野同在一区域，操作便利。但在非离体下颅骨外板切取时需注意保护内板的完整性，避免硬脑膜损伤，一旦硬脑膜损伤，需请神经外科医生协同处理。

（三）骨内固定技术

颅面外科手术中，往往需要将颅面骨截开并根据手术的需要移动到相应的位置，从而获得畸形矫正或美容的目的。而为了维持移动到位的骨块在新的位置上的稳定性并获得Ⅰ期骨愈合，需要有良好的骨内固定，从而促进骨愈合、防止术后复发。

颅颌面外科的骨内固定分钢丝固定和钛板钛钉坚固内固定两种。

钢丝固定适用范围：①受力较小部位的固定，轴向及垂直于轴向压力不大，如颧骨、颅骨板的固定；②骨块较小，缺少钛板钛钉固定的空间；③骨皮质较薄，钛钉固定不稳，如眶距O形截骨游离眶骨内移固定。

由于力学方向是单一线性的，钢丝固定能承受垂直轴向方向的压力很小，因此选择指征时候，需谨慎把握。

坚固内固定即钛板钛钉所介导的骨内固定，是目前颅颌面外科广泛应用的固定方式，固定牢靠切实，是骨断端稳定和骨良好愈合的重要保障。

颅颌面外科坚固内固定系统主要采用的是小型板或者微型板，即钛板厚度分别为1mm、0.6mm。下颌骨骨皮质较厚，肌肉牵拉受力较大，骨折和截骨固定多采用小型板，而上颌骨和颅骨一般受力较小，可以选择微型板或者小型板。而且根据各个部位不同的需要，目前已发展出“L”形板、直板、弧形板、颏成形板等多种适合各种部位需求的固定钛板。而相对于儿童来说，由于颅颌面骨骼具有生长性，传统的钛板固定无法随生长发育而变化，因此建议选择使用可吸收固定系统，一般在4～6个月后固定材料吸收，不影响生长发育。

与骨内固定相关的螺钉包括拉力螺钉和固定螺钉。拉力螺钉在固定骨面同时产生单独的断面压力，固定螺钉则是单纯将骨面断端固定在一起而不产生额外压力。与内固定钛板相配套的螺钉多使用固定螺钉，包括可以自动切割旋转进入骨面的自攻螺钉和需钻针预钻通道的自钻螺钉。自攻螺钉呈V形，切割力强；自钻螺钉螺纹平宽、纹距窄，固定稳定。

钛板钛钉因其良好的生物相容性，术后可选择取出或者长期保留。一般来说，当固定的钛板钛钉影响颅颌面骨发育或周围组织的生长时，如上颌手术固定板引起牙槽骨吸收或过于靠近牙根，则需取出。其他情况下可根据患者意愿选择（图1-6-14）。

（四）牵引成骨技术

20世纪，学者Ilizarov在大量动物实验研究的基础上，对骨组织施加牵引力来保持一定张力，进而促进骨的再生，发展完善肢体长骨的牵引成骨技术，治愈肢体长骨的多种疑难疾病，并使这一技术在全世界得以推广应用。但由于颅颌面骨解剖结构相对复杂，直到1992年美国学者McCarthy才首次报告在下颌畸形治疗中的应用获得成功，其后欧美国家先后成功研发各种牵引器，在临床上得以广泛开展治疗。

牵引成骨是利用在截骨线处对骨组织保持持续缓慢的牵张力，刺激新生组织的生长特性，来达到治疗组织缺失性疾患的目的。关于牵引成骨中骨生成的大量基础研究表明，牵张机械力可以刺激多种细胞因子的表达，从而影响成骨细胞的增殖、分化及胞外基质合成，包括转化生长因子-β、骨形成蛋白、血管内皮生长因子、成纤维细胞生长因子及胰岛素样生长因子-1等。

近年来随着牵引成骨技术的发展，已经成为颅颌面外科不可或缺的修复重建方式，主要分为以下几方面：单纯性颅缝早闭所导致的头颅畸形，斜头、短头畸形等；综合征性颅缝早闭伴有严重面中部发育不良或通气障碍，克鲁宗综合征（Crouzon syndrome）、阿佩尔综合征（Apert syndrome）、普法伊非尔综合征（Pfeiffer syndrome）等；面部不对称，主要有先天性半面短小、半面萎缩及上下颌骨发育畸形等；各种原因造成的面中部后缩、小颏畸形。

牵引成骨过程主要包括手术截骨、牵引间歇期、牵引治疗期、牵引稳固期。

1.手术截骨

将所需要延长的骨切开或离断后形成间隙，在此处施加张力刺激骨生长。研究证实骨间隙的稳定度是促进新生骨生长的关键。截开骨皮质而不损伤骨髓质，保持骨髓结构连续性的完整，对于新生骨的形成有着重要的作用。另外，骨膜中含有具备再生能力的干细胞，可促进成骨细胞生成，因此截骨完成后缝合时尽量保持骨膜完整，也有利于新生骨的产生。

2.牵引间歇期

早期牵引成骨的实验结果表示，截骨术后不予即刻牵引，而予以一定时间段的间歇期，对于后期成骨具有良好的促进作用，原因可能和截骨术后骨组织周围血液循环在间歇期时能得到重建有关。目前临床上普遍接受的间歇期为5～7天。

3.牵引治疗期

牵引的速度和频率是骨延长的核心。相关实验研究证实最恰当的牵引速度为每天1mm，一天至少进行2～4次牵引，每次牵引0.25～0.5mm，且相关实验表明，在每天牵引速度不超过1mm前提下，牵引的次数越多，越有利新生骨形成。

4.牵引稳固期

此阶段目的是保证延长部位持续生长及新生骨钙化，在牵引治疗结束后，新生骨组织钙盐不断沉积并钙化，随后进入骨板形成塑形期，最终在截骨处形成坚强骨性连接后，才能将牵引器取下，一般稳固期为3个月至半年。

以一例克鲁宗综合征患者为例，该患者额颅低平、面中部凹陷、突眼反颌畸形，拟行Monobloc截骨并同时牵引成骨改善畸形，采用外置式延长器（图1-6-15，图1-6-16）。切开截骨：冠状切口切开后逐层分离至骨膜层，剥离子骨膜下剥离清晰暴露手术视野，完成Monobloc截骨线截骨，将面中部骨块完全游离，并同时进行额颅重塑及额眶前移。

1.固定　截骨游离完成后，面中部牵引点主要位于双侧颧突眶下缘水平及双侧梨状孔旁牙槽骨上，颞部固定点耳郭上方平行于眉上1cm左右，牵引器中央伸缩杆应与眉心、鼻根及颏前点三点连线相平行，固定时尽可能保持位置、深度及力道的对称；牵引钢丝连接面中部牵引点与外置牵引器，固定完成后，将游离骨块复位，等待牵引。

2.延长　术后通常先观察两天，评估无术后并发症后，于第五天开始进行牵引治疗。牵引疗程为每次0.5mm，一天进行两次牵引治疗。牵引过程中，需定期评估牵引位置是否良好、咬合关系及突眼度情况，通常建议过度牵引，以预留空间患者后期生长。

3.取架　待3～6个月后，可在局麻或全麻下（具体根据患者配合情况）进行外置牵引器拆除术。剪断固定钢丝后，随后将颧骨及梨状孔边缘螺钉拆除，将颞部固定螺丝拧出，并使用双氧水及氯霉素彻底清洁伤口，避免发生感染。

牵引成骨最大并且最独特的优点就是利用施加在颅颌面骨的张力让骨自行生成，同时伴有软组织的同步生长。相较传统截骨植骨的手术方式，牵引成骨安全有效，成骨稳定，没有供骨区并发症的顾虑，并且效果明显不易复发，已成为目前颅颌面外科治疗的基本技术之一。

（五）颅面外科数字化技术

随着医学科技水平的发展，数字化技术越来越多地应用于医学领域，逐渐成为医学治疗中不可或缺的重要部分。数字化技术是基于医学影像及解剖学，利用三维重建、计算机辅助设计和制造、计算机导航系统等相关技术，将临床中的二维图像或结构测量数据转化为立体测量分析，最终精确地辅助及模拟手术设计。1983年，Hemmy等率先将三维重建技术应用于颅颌面外科，从而开启了数字化技术在颅颌面外科应用的先河。越来越多的临床医生将这种技术应用到临床病例中，推动了数字化外科学的应用进程，并不断在实践中完善基本技术，从三维重建发展到计算机辅助设计技术（computer aided design，CAD）和计算机辅助制造技术（computer aided manufacturing，CAM），快速成型技术（rapid prototyping technology，RP）、数字化导航技术等，推动了整个学科的发展。目前该领域已经成为汇聚了图形图像处理人员、编程人员、精密制造人员、材料学专家、外科医生、放射科医生、医学工程学人员等各类人才的交叉领域。

数字化外科学技术的应用实现了从现实到虚拟的两次转换：CT扫描将解剖结构转移到数字世界；CAM则将虚拟世界的信号转移成现实世界的实体。对应在临床治疗中，完成了手术设计和手术实施两大关键步骤。

1.颅面外科数字化技术组成

（1）三维重建技术：

三维重建技术是在二维CT图像数据的基础上，利用计算机技术将其转化为模拟数据输出为三维立体图像，并准确地显示解剖结构与病变的空间位置、大小、几何形状以及与周围组织结构的空间关系，为颅颌面外科的畸形修复和颜面整形提供了更为精确且量化的模拟（图1-6-17）。

三维重建的实现为医学手术带来推动力，复杂而抽象的二维图像曾经给临床医生带来很大困惑，而三维图像不仅可以提供形象具体的组织影像，如颅底，筛窦等复杂结构，以及腔隙部位的神经血管的走行情况，还可以在医生的鼠标控制下旋转运动，为医生提供各个角度的病变解剖图像；任意平面切割技术使得医生可以观察到手术入路所途经的解剖结构，给临床工作提供了有力支持。近年来，三维重建技术在颅颌面外科的应用已不仅局限于硬组织，颅面部的三维重建可从组织结构进行细致地分层显示，将面部皮肤、皮下浅筋膜、面部血管神经等逐层显示出来。三维重建技术是数字化外科的基本技术，为模拟外科提供了重要的方法。

（2）CAD和CAM：

CAD在数字化外科中处于核心地位。利用CT扫描得到颅面部解剖结构的虚拟数据，经过三维编辑软件处理，完成数字化三维重建（图1-6-18）。其组成包括：镜像技术、有限元分析、自由曲面构建技术、数据分割技术、数据构建技术、图像配准技术、差值分析技术等。应用计算机辅助设计软件可对颅面骨进行三维重建，并且在电脑上完成颅面骨虚拟切割和移动，术前模拟复杂的颅面手术并进一步对术后效果加以预测。很多学者将CAD/CAS技术应用于颅面骨的缺损修复、畸形矫正以及颅面牵引成骨等各个方面，均具有显著效果。

计算机辅助制造技术（CAM）可以最大限度地发挥数字化技术的优点，充分进行术前模拟。CT扫描可以把实在的人转变成计算机辅助信号，而CAM技术则是将这些信号重新转换成实在的个体。为计算机与真实世界搭建了一座互动的桥梁。CAM以快速成型技术（rapid protocol technology，简称RP技术）为代表，它以光敏树脂等为原料将计算机辅助设计的模型通过软件分层离散和数据成型系统重新分层、逐层叠加，从而完成填充物的轮廓编辑和成型，制造出三维实体模型。应用CT扫描数据和快速成型技术所制作的三维头颅模型可以直观、真实、立体、精确地显示颅面部的三维解剖结构及空间关系。

在此基础上临床医生可进行精确的测量和准确的临床诊断，为手术治疗提供充分依据。同时，术前可在三维头颅模型上进行手术设计、模拟操作并预构个性化修复体进行填充。CAM技术可以用来生产个性化钛合金修补体、仿真头颅模型、切割定位模板和组织工程支架等等。为临床手术和试验研究提供了巨大支持。如果说在该项技术诞生之初它还由于昂贵的费用只能停留在试验室里的话，随着各种软件的商业化以及制造工艺的改良，到了90年代中期其费用已经降到大多数患者都能接受的水平了。

（3）计算机辅助手术模拟（computer assisted surgery simulation，CASS）：

计算机辅助手术模拟是虚拟手术的一种，是基于各种医学影像数据运用计算机图形学与虚拟现实来模拟、指导手术，使复杂精确的手术成为可能。对于颅颌面外科而言，准确的术前设计是手术成功的保证，因而建立基于CT的三维图像的虚拟现实外科计划、模拟系统的计算机系统工作站对颅颌面外科有重大意义。近年来，CASS开始应用于颅颌面复杂畸形和创伤患者的治疗修复并取得了良好的效果（图1-6-19）。

（4）计算机辅助导航系统（computer assisted navigation system，CANS）：

计算机辅助导航系统是计算机辅助外科技术的重要组成部分。计算机辅助导航系统将计算机所处理的三维模型与实际手术相交互，并通过红外线或者激光对手术器械位置的进一步追踪，以便最大可能地提供术区信息。其操作步骤包括术前获得三维图像、手术方案的制定、手术模拟和术中导航注册。CANS系统利用术前CT等医学影像，对术区的解剖结构进行精确定位，突破了传统外科手术的局限，将外科医生有限的视野充分延伸，更好地发挥了医生的主动性和灵巧性。为医生与患者提供了更具前瞻性、高成功率、微创化的治疗手段，能使以往某些无法完成的手术难题得以解决，甚至可以实现远程手术和医疗。CANS在患者容貌恢复与功能重建中的应用，使颅颌面外科由传统的经验化手术方式向数字化、精确化方向发展，从而能够最终实现外形和功能兼得的仿生学修复，因此已经成为医学领域一项重要的发展方向，有着非常广阔而且实际的应用前景（图1-6-20）。

（5）数字化新技术：

机器人手臂完成复杂的手术轨道切割已有报道。随着术中导航系统的成熟，比机器人手臂更为完善的手术机器人辅助系统也已经应用于临床。该系统在颅内植入定位等方面可获得比外科医生手术操作更为准确的精度。通过计算机设计及手术指导模板进行手术，可以控制摆动锯的方向以及深度，来进行机器人手术切割，手术的结果证明这种计算机指导的骨切除是可行的。目前这种能够代替外科医生的机器人手术辅助系统已经越来越多地应用在试验研究和临床工作中。

2.数字化技术

（1）在颅面外科中的应用：

CAD/CAM在颅颌面外科中的应用具有很大的广度和深度。涉及相关疾病的诊断、手术设计、手术指导、术后随访等各个方面。新技术在颅面骨重建中应用的报道很多，其中颅骨缺损修复是应用最早的，其次下颌骨重建和颞下颌关节的重建。眶周骨折由于其复杂的解剖比邻关系，不规则的修复体形态而成为发挥三维技术的最有利领域。

颅颌面肿瘤、外伤和畸形经常导致严重的咀嚼功能障碍和面部轮廓损坏，显著降低患者的生活质量。然而，畸形的颅面骨是立体多面且不完全规则的，X片和CT的二维图像不能对三维结构进行立体呈现和定量测定，导致受损及畸形骨的复位缺乏准确性，通常很难恢复预期的面部形态。对于外科医生而言，提高颅颌面缺损和畸形患者的术后效果仍然是一个挑战。把数字化技术应用于外科诊断和治疗中，可以帮助解决这个问题。

（2）在颅颌面肿瘤中的应用：

数字化技术在颅颌面肿瘤的评估、手术切除和术后修复中均有重大帮助。一些学者应用三维数字立体摄影测量技术评估患侵袭性纤维瘤病的儿童进行下颌骨节段性切除术后2年内的面部发育情况，认为三维数字立体摄影测量是一种客观、量化地监测面部增长的无创性方法。Lubbers等为一个巨大额骨和颞骨骨母细胞瘤的患者进行术前虚拟规划，运用镜像技术和导航系统在术中切除病灶，同时利用自体颅骨根据健侧重建患侧，术后效果良好，为复杂的颅颌面肿瘤手术提供了新方法。由于颅颌面骨骼形态及其相互关系复杂，周围重要的组织、器官多，手术中容易损伤其他结构或组织；对于解剖关系特别复杂的情况，为了减少手术风险，可先在模型上模拟手术，特别是用透明树脂加工出的实物模型，医生可清楚地看出内部组织的确切位置及大小，从而知道在手术中该如何避开各重要器官及如何避免伤及其他组织，对手术中可能出现的问题事先考虑到预防和补救的措施。对于某些边界清晰的良性肿瘤，应用数字化技术可以精确的定位手术区域，从而在充分避免副损伤的前提下尽量完整的切除肿瘤。

（3）在颅颌面外伤中的应用：

在颅颌面外伤中，眶颧骨折占很大比例。眼眶重建修复最大的困难在于眼眶周边结构复杂，血管神经丰富，要精确恢复病前的眼眶骨性轮廓和恢复眼外肌功能是临床的一个难点。传统的手术虽然行之有效，但却会给患者留下外观上的缺陷。国外一些学者将术前手术模拟和术中导航相结合，对外伤导致的单侧眼眶畸形进行修复重建，解剖学复像精度高，修复效果良好，患者满意度高，是复杂的眶壁修复的重要手段。

（4）在颅颌面畸形方面的应用：

颅颌面畸形修复手术包括了对先天及后天因素导致头面畸形的矫治。手术成功与否不仅取决于手术操作，在很大程度上也取决于精确的手术方案。传统的手术在石膏模型上模拟手术截骨轨迹，这对于要求高精度的复杂颅颌面畸形手术是巨大限制，有学者运用CASS进行颅颌面手术术前设计并进行模拟手术，通过和传统手术相比较，CASS辅助手术术后从颅面整体骨骼矫正以及上颌、下颌、颏的矫正水平具有明显改善。此外，对于眶距增宽症等患者，通过数字化技术术前模拟和术中指引，可以在截骨过程中充分避开患者的牙胚等重要结构，并且利用精确的定位，完美实现术前的截骨设计。在克鲁宗综合征的患者在LefortⅢ型截骨截断翼上颌连接的过程中利用数字化技术导航指引，将传统的口内入路的手术方式改进为经冠状切口颞下窝入路直接截骨。

（5）在颅颌面外科其他领域的应用：

一些学者使用3D立体摄影或3D软件进行颅颌面术前与术后软组织的评估，以及软组织的变化和手术复发的客观评价。

（韦　敏　徐　梁）

参考文献

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