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基于CAD/CAM模板引导患者特异性骨合成植入物的经口内镜辅助下颌骨髁突下骨折治疗新方案:乌尔姆协议
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery 2.1
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针对下颌骨髁突下骨折治疗中传统术式存在视野受限、复位不精准等问题,德国乌尔姆大学团队创新性提出经口内镜辅助下CAD/CAM预规划、模板引导的患者特异性骨合成植入物(PSOI)方案。通过"反向规划"理念设计"唯一适配"植入体,实现亚毫米级解剖复位(平均偏差0.712mm),显著提升手术精准度并缩短30%操作时间,为复杂颌面创伤治疗提供标准化解决方案。
颌面部创伤治疗领域长期面临一个棘手难题:下颌骨髁突下骨折的治疗方案选择。这类骨折约占颌面骨折的25%-45%,由于解剖位置深在、毗邻重要神经血管,传统外入路手术虽能直接暴露骨折端,却不可避免带来面部瘢痕、面神经损伤等并发症,文献报道暂时性面瘫发生率高达48%。而保守治疗又可能导致咬合紊乱、关节强直等后遗症。这种两难境地促使全球颌面外科医生不断探索更微创精准的解决方案。
德国乌尔姆大学医院口腔与整形颌面外科团队在《Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery》发表创新性研究,将其17年经口内镜手术经验与数字化技术深度融合,开创性提出"乌尔姆协议"——通过CAD/CAM预规划、模板引导的患者特异性骨合成植入物(PSOI)系统,成功治疗一例60岁男性复杂粉碎性髁突下骨折患者。这项技术突破使原本需要3-4小时的传统手术缩短至2小时内完成,术后CBCT验证显示骨折复位精度达亚毫米级(总偏差0.712mm),12周随访时咬合功能完全恢复。
研究团队采用多模态技术联合作战:首先通过1mm层厚CT数据进行骨折段三维分割,运用基于nnU-Net算法的DentalSegmentator神经网络完成初始建模;针对粉碎性骨折特点,创新性提出三种虚拟复位方案(镜像对位法、解剖标志对齐法和手动校正法);采用Blender软件设计具有"笼式结构"的钛合金PSOI,其"唯一适配"特性确保植入体与骨折段完美契合;最后通过激光烧结3D打印技术制作手术导板与植入体。术中借助30°内镜和90°弯钻完成经口入路下的精准固定,整个流程实现"虚拟规划-实体制造-精准执行"的闭环管理。
【2.1 病史采集】
病例为突发晕厥致伤的60岁男性,CT显示右侧髁突下III型粉碎骨折(Spiesl
和Schroll分类),伴近端骨折段内侧移位。术前咬合评估显示左侧开牙合
及下颌右偏,为典型髁突骨折特征性表现。
【2.3 三维分割】
采用DentalSegmentator完成骨折段自动分割后,手动修正获得独立骨折块模型。多平面重建验证显示该方法能准确分离粉碎性骨折中的微小骨片,为后续精准复位奠定基础。
【2.4 虚拟骨折复位】
突破性提出ABC三级复位策略:A法(镜像引导)适用于简单骨折,B法(解剖标志对齐)依赖下颌切迹等标志点,而本病例采用的C法(手动校正)通过交互式调整实现粉碎骨折段的毫米级对位,最终重建出完整的下颌骨三维模型。
【2.5 PSOI与导板设计】
植入体设计体现生物力学智慧:近端"笼式结构"以3枚螺钉捕获髁突骨折块,远端按Choi双板原则在升支前后缘各布设2枚螺钉,形成60°力学支撑角。手术导板创新性加入沿外斜线的临时固定孔,确保术中稳定定位。
【2.7 体内应用】
手术过程展现技术融合优势:内镜辅助下清除骨折线干扰骨片后,通过预钻孔实现PSOI的"一步到位"固定。术后CBCT与术前规划对比显示,髁突在三维空间的平均偏差仅0.618mm,其中后缘最大偏差1.67mm仍优于传统术式。
【3. 讨论】
这项研究标志着颌面创伤治疗进入"数字化定制"时代。相比Poxleitner等提出的预制接骨板,PSOI的个性化设计能适应更复杂的骨折形态,其"反向规划"理念将术后功能需求前置到术前设计阶段。临床价值主要体现在三方面:(1)通过"数字双胞胎"技术降低术中对C型臂的依赖;(2)笼式结构设计扩展了经口入路的适应症范围;(3)标准化流程缩短学习曲线。但研究也指出5-7天的制造周期、10mm以上髁突颈宽度等技术门槛,建议优先用于选择性病例。
未来发展方向引人遐想:结合AI的自动骨折分割算法可提升虚拟复位效率;网状植入体设计有望改善术野可视化;虚拟现实训练系统或将培育新一代数字化外科医师。正如通讯作者Andreas Sakkas强调的,这项技术不是要取代传统术式,而是为颌面创伤治疗提供更精准的"第四种选择"——在保守治疗、外入路手术和内镜手术之外,开辟数字化精准医疗的新路径。
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