这篇文档属于类型a,即报告了一项原创研究的学术论文。以下是对该研究的详细介绍:
第一,研究的主要作者、机构、发表期刊及时间
本研究的主要作者是Philippe B.,其所属机构包括私人诊所(19, rue de Téhéran, 75008 Paris, France)和顾问机构(Dra Villa 747 Jumeirah Beach Road, Dubai, United Arab Emirates)。研究发表于《British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery》第58卷(2020年),页码为940-946页。论文于2020年4月24日被接受,并于2020年5月21日在线发表。
第二,研究的学术背景
本研究的主要科学领域是口腔颌面外科,特别是三维规划和引导手术(guided surgery)在颌面手术中的应用。近年来,三维规划和引导手术在颌面外科中的优势逐渐显现,但在双侧矢状劈开截骨术(bilateral sagittal split osteotomy, BSSO)中,如何在扁平的下颌角上精确复制切割和钻孔导板的位置仍然是一个挑战。为此,本研究提出了一种在医学计算机断层扫描(CT)数据采集前在骨骼上植入参考螺钉的方法,以提供一个固定的标志点,供手术中和工程师在设计阶段使用。研究的主要目的是通过体外实验验证这种方法的准确性。
第三,研究的工作流程
本研究分为以下几个步骤:
1. 模型制备:研究基于15名曾接受正颌手术患者的CT扫描数据,制作了15个立体光刻模型。这些模型使用工业级立体光刻(SLA)打印机打印,材料为RX不透明树脂(DSM Somos® Watershed XC 11122)。
2. 参考螺钉植入:在每侧下颌模型的“安全区域”(位于牙齿46和36的根部下方,接近颏孔)植入30个4毫米长的参考螺钉。螺钉植入使用1.35毫米直径的钻头,并由一名外科医生完成。
3. CT扫描与数据分割:在植入参考螺钉后,对模型进行CT扫描,并使用Mimics软件对CT数据进行分割,生成虚拟模型。
4. 导板设计与制造:使用3-matic软件设计导板,确保导板的固定螺钉孔与参考螺钉的位置一致。导板通过立体光刻技术制造,材料为光敏树脂(Formlabs Photoreactive Resin)。
5. 导板固定与光学扫描:移除参考螺钉后,使用1.7毫米直径的螺钉将导板固定在模型上,并进行第二次光学扫描(Breuckmann SmartScan 3D-HE with M200 optics)。
6. 数据分析:将光学扫描数据与虚拟设计数据进行比较,分析导板在设计和实际放置中的位置偏差。数据分析使用3-matic和Magics软件,统计方法包括绝对位置偏差的平均值和标准差。
第四,研究的主要结果
研究结果显示,导板在整个表面上的平均绝对位置偏差为0.1616毫米(标准差:0.1141毫米),而在导板边缘(1.5毫米宽的区域)的平均绝对位置偏差为0.13143毫米(标准差:0.0835毫米)。这些结果表明,使用参考螺钉可以显著提高导板在BSSO中的定位准确性。研究还发现,导板的打印误差平均为0.054毫米(标准差:0.0406毫米),而模型的注册误差为0.3665毫米。这些误差对最终结果的准确性影响较小,证明了参考螺钉方法的可靠性。
第五,研究的结论
本研究验证了在BSSO中使用参考螺钉定位导板的准确性,表明这种方法能够将术前规划精确转化为手术执行。参考螺钉作为一种固定的标志点,不受正畸装置或软组织的影响,为工程师和外科医生提供了可靠的操作依据。这一方法不仅提高了手术的精确性,还为其他颅面手术中的导航和机器人手术提供了潜在的应用价值。
第六,研究的亮点
本研究的亮点在于:
1. 创新性方法:首次提出在CT扫描前植入参考螺钉的方法,解决了扁平下颌角上导板定位的难题。
2. 高精度结果:通过体外实验验证,导板的定位偏差在临床上可忽略不计,证明了方法的有效性。
3. 广泛适用性:该方法不仅适用于BSSO,还可推广至其他需要高精度定位的颌面手术中。
第七,其他有价值的内容
本研究还详细讨论了参考螺钉的设计和植入位置选择,确保其对牙根和下牙槽神经(inferior alveolar nerve, IAN)的安全性。此外,研究使用了高分辨率的光学扫描技术,避免了传统医学CT扫描中的转换误差,进一步提高了数据的准确性。
本研究为颌面外科中的三维规划和引导手术提供了一种新的高精度定位方法,具有重要的科学意义和临床应用价值。