三维扫描技术检测呼吸状态对乳房整形术后体积变化的影响

刘春军 吉恺 孙晶晶 栾杰

三维扫描技术检测呼吸状态对乳房整形术后体积变化的影响

刘春军 吉恺 孙晶晶 栾杰

目的通过三维扫描技术，检测呼吸状态对乳房整形术后体积变化的影响。方法自2010年1月至2010年12月，随机选取20例假体隆乳术后患者作为研究对象，在不同呼吸状态下接受3次乳房三维扫描：自然呼气末（Scan 1）、自然吸气末（Scan 2）和自然呼气末（Scan 3）。使用计算机软件测量Scan 1和Scan 3之间（R1）、Scan 1和Scan 2之间（R2）的乳房体积变化和三维偏差，并检测乳房体积变化与三维偏差的相关系数。结果本组术后乳房平均体积为（354.1±53.9）mL；R1的乳房体积变化和三维偏差均明显小于R2（9.9 mL VS 22.7 mL，P＜0.05；0.9 mm VS 1.7 mm，P＜0.05)；R1的乳房体积变化与三维偏差无明显相关（P＞0.05），但是R2的乳房体积变化与三维偏差明显正相关，相关系数为0.766（P＜0.05）。结论保持乳房三维扫描时呼吸状态的一致性，对于准确测量乳房体积变化具有重要意义。

三维扫描乳房体积隆乳术

乳房体积测量对乳房整形术具有重要意义。传统的测量方法，如二维照相[1]、人体测量学等，不能准确测量乳房体积[2-7]。近年来新出现的三维扫描技术，能够建立乳房体表部分的三维模型，是一种理想的进行三维测量的方法。我们应用三维扫描技术，研究呼吸状态对乳房体积测量准确性的影响，为三维扫描技术在乳房测量中的应用提供技术规范。

1 材料和方法

1.1 病例资料

随机选取于2010年1月至2010年12月，在我院接受假体隆乳术的20例患者作为研究对象。排除有既往乳房手术史、严重乳房畸形和乳房下垂的病例。获得患者知情同意后，在标准体位下对乳房进行三维扫描[8-9]。扫描共进行3次:正常呼气末（Scan 1），正常吸气末进行（Scan 2），正常呼气末进行（Scan 3）。

1.2 实验方法

以Geomagic Studio 12软件测量Scan1和Scan 3之间（R1），Scan 1和Scan 2之间（R2）的乳房体积差。参照文献[8]，将两次扫描的模型进行最佳对齐拟合，然后沿乳房边界建立两个完全相同的圆柱体，其顶为乳房表面。两个圆柱体之间的体积差即为乳房体积差。乳房体积通过Kovacs的方法进行测量[10]。两次扫描的三维偏差使用软件测量，定义为其中一个模型表面的某一点到另一个模型表面的最短距离。

1.3 统计学分析

R1和R2行配对t检验。以Pearson相关系数描述乳房体积差和三维偏差间的相关性。使用SPSS 16进行统计，P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

R1的乳房体积差为（9.9±4.9）mL，三维偏差为（0.9±0.3）mm；R2的乳房体积差为（22.7±6.5）mL，三维偏差为（1.7±0.6）mm；乳房平均体积（354.1± 53.9）mL。R1乳房体积差明显小于R2（P＜0.05）；R1三维偏差明显小于R2（P＜0.05）。R1的乳房体积差和三维偏差无明显相关（P＞0.05），R2的乳房体积差明显和三维偏差呈正相关（相关系数为0.766，P＜0.05）。

3 讨论

三维扫描是理想的乳房三维测量评估方法，与MRI和CT相比，扫描时间短、无辐射、费用低廉。虽然MRI和CT也能够得到乳房的三维模型，但因患者处于仰卧位或俯卧位，乳房不在自然状态，因此并不适合用于评估乳房外形。我们的既往研究证实，乳房三维扫描建立的乳房三维模型，能够更好地帮助医患之间进行有效的沟通，并协助制定手术方案[9]。

由于目前技术的限制，三维扫描尚无法测量乳房后边界数据，无法直接测量乳房体积。有报道提出，以虚拟胸廓作为乳房的后边界，可形成封闭的曲面，可计算乳房体积[10-12]。虚拟胸廓是软件基于乳房周围胸廓曲率自动计算形成的曲面。既往的研究证实，两次扫描模型之间良好的拟合是准确测量乳房体积变化的关键[8]。由于呼吸状态会影响到胸廓的曲率，我们推测乳房体积的测量也会受到相应影响。

不同呼吸状态下的乳房体积应是相同的，但结果显示，不管是呼吸状态一致（R1）与否（R2），体积变化都大于零。因为每次扫描时无法保证呼吸状态的绝对一致，使胸廓曲面曲率产生差异，导致乳房体积测量的差异。因此，乳房体积测量是无法绝对准确的。

本研究结果说明，保持呼吸状态的一致性能减少测量的差异。只要患者保证两次扫描时呼吸状态一致，那么乳房体积测量偏差仅为不到10 mL（约为乳房体积的2.8%）。但如果呼吸状态不一致，乳房体积测量偏差将超过20 mL（约为乳房体积的6%）。因此，每次扫描时，应嘱患者保持相同的呼吸状态。由于自然吸气末比自然呼气末更易控制，建议采用自然吸气末作为扫描时的标准呼吸状态。

准确测量乳房整形术后的体积变化是非常重要的。比如，对于脂肪注射隆乳术，三维扫描不仅能测量注射脂肪的体积保持率，还能提示保持率和注射量以及随访时间的关系[11]。另外，能准确评估促进注射脂肪存活方法的效果[13]。对于延期乳房再造术，准确测量乳房切除术前、术后的体积变化，能指导选择合适的假体或足够量的自体组织进行乳房再造。

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The Influence of Respiration on Breast Volume after Augmentation Mammaplasty by Three-dimensional Scanning

ObjectiveTo investigate the influence of respiration on breast volume after augmentation mammaplasty by 3D scanning.MethodsFrom January 2010 to December 2010,twenty patients after augmentation mammaplasty were received pre-operative 3D scanning in different respiration states respectively:in the end of normal exhalation(Scan 1),in the end of normal inhalation(Scan 2)and in the end of normal exhalation again(Scan 3).By using Geomagic Studio 12 software,breast volumetric change and 3D deviation were measured between Scan1 and Scan 3(R1),also between Scan 1 and Scan 2(R2).Pearson's correlation coefficient was calculated between 3D deviation and breast volumetric change. ResultsThe mean breast volume of all the patients was(354.1±53.9)ml.Breast volumetric change and 3D deviation in R1 were both significantly lower than in R2(9.9 ml VS 22.7 ml,P＜0.05;0.9 ml VS 1.7ml,P＜0.05).Breast volumetric change was not correlated with 3D deviation in R1(P＞0.05)while it was correlated with 3D deviation in R2 significantly with the correlation coefficient as 0.766(P＜0.05).ConclusionKeeping patients in the same respiration state is crucial to accurate measurement of breast volume by 3D scanning.

Three-dimensional scanning;Breast volume;Augmentation mammaplasty

R319

A

1673－0364（2014）01－0049－02

LIU Chunjun,JI Kai,SUN Jingjing,LUAN Jie.
Plastic Surgery Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences&Peking Union Medical College,Beijing,100144,China.Corresponding author:LUAN Jie(E-mail:doctorluan@hotmail.com).

2013年11月22日；

2014年1月20日）

10.3969/j.issn.1673-0364.2014.01.015

“首都临床特色应用研究”专项基金（Z131107002213104）。

100144北京市中国医学科学院北京协和医学院整形外科医院。

栾杰（E-mail：doctorluan@hotmail.com）。