数字化技术辅助下下颌角截骨轮廓整形手术的效果

史雨林 白石柱 田磊 商洪涛 刘彦普 杨勇 苏忠平 陆金标 宗春琳 甘宗学 林小臻

(1 军事口腔医学国家重点实验室，国家口腔疾病临床医学研究中心，陕西省口腔疾病临床医学研究中心，空军军医大学第三附属医院口腔颌面外科，陕西 西安 710032； 2 军事口腔医学国家重点实验室，国家口腔疾病临床医学研究中心，陕西省口腔疾病临床医学研究中心，空军军医大学第三附属医院口腔修复科；3 解放军总医院海南医院口腔科； 4 陆军第77集团军医院口腔科)

下颌角截骨轮廓整形手术是由“一次性直线截骨术”发展演变而来[1-3]，但后来的实践证明一次性直线截骨术容易导致患者出现第二下颌角和下颌轮廓曲线不流畅等的问题。随后有学者分别于1989年和1995年提出下颌角弧形二次截骨术、下颌角弧形三次或四次截骨术的概念[4-6]，但手术术式又太过于复杂。1999年，归来等[7]又提出了一次性下颌角长曲线截骨术的概念，该术式既有效避免出现第二下颌角又简化了术式，使下颌骨的轮廓形态更符合东方人的主流审美观念，开始被临床广泛应用。后来有学者在下颌角长曲线截骨基础上提出了通过“下颌V-line截骨成形术+下颌骨升支外板劈除术”进行下颌骨轮廓整体重塑[8]，该术式对于下颌低角方颌的患者具有明显的效果。

由于下颌角截骨成形手术历史并不长，临床医师术前只能通过全口曲面断层片进行下颌角大小的测量及截骨线的设计，而且术中要在避免下牙槽神经血管束损伤的前提下，使术后下颌角的面部轮廓曲线既柔和流畅又两侧大小协调对称，因此去骨量的把握是手术中一个难点。另外该手术采用口内切口，术区深在视野狭小，加之术中出血等因素的影响，客观上增加了手术的难度。

随着数字化技术在颅颌面外科领域的应用和发展，以及先进制造技术的进步，基于颅脑CT数据的颅颌面软硬组织三维重建及面部形态的数据测量，可以使临床有条件实现对于下颌角肥大患者，根据东亚女性审美标准及颜面各结构代偿关系，进行个性化的面部轮廓设计。利用逆向生成软件设计及3D打印的快速成型技术，还可以设计出个性化的下颌角截骨导板，来保证手术设计方案在术中的精准实施。本研究选取空军军医大学第三附属医院行下颌角截骨轮廓整形的20例患者，术前均行颅脑CT扫描并三维重建，参考面部协调性及美观的需求设计个性化截骨手术方案，根据截骨线设计改良个性化手术截骨导板，并于截骨导板引导下完成下颌角截骨手术。术后2周患者行颅脑CT扫描，并与虚拟手术设计对比，评估手术精度。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2018年8月—2020年7月空军军医大学第三附属医院口腔颌面外科收治的双侧下颌角肥大患者20例，其中男4例，女16例；年龄18～35岁，平均年龄24.5岁。

1.2 虚拟手术及导板设计

所有患者于术前均行全颅脑CT(Philips Brilliance 64排螺旋CT，Philips公司，荷兰)扫描，扫描层厚1.25 mm；将术前全颅脑CT扫描原始数据以DICOM格式导入mimics 19.0软件(Materialise公司，比利时)，进行颅颌面软硬组织三维重建，获得三维颅脑模型数据，并进行下颌神经管走形标记，重建下颌神经管位置形态，避免截骨线损伤下牙槽神经(图1)。为了进行颅脑模型的数据分析，分别测量两侧颧弓根点间距、两侧下颌角点间距，以便于恢复和谐美观的面部轮廓比例。

A：下颌神经管走形标记；B：设计手术截除下颌角；C：侧面观：重建下颌神经管位置形态，避免截骨线损伤下牙槽神经；D：正面观：重建下颌神经管位置形态，避免截骨线损伤下牙槽神经

同时根据患者下牙槽神经管走形位置，参考相关文献[9-12]，设计下颌角截骨线：下颌牙龈缘连线与升支前缘连线交点做角平分线，根据患者气质特征在平分线上不小于25 mm位置处确定新的下颌角中心点。

在3-matic软件中根据下颌角截骨线，逆向设计生成下颌角截骨导板，厚约2.5 mm，并以STL格式导出后保存备用。最后将导板数据输入3-matic打印机(Stratasys公司，美国)，打印聚丙烯树脂导板模型。

1.3 手术过程

患者于全麻状态下，从上颌磨牙平面对应的下颌升支前缘稍外侧的黏膜开始，沿升支前缘和外斜线向前下至尖牙区域，逐层切开黏膜、黏膜下组织与肌肉。在骨膜下剥离咬肌附着，显露下颌支中下份外侧骨板及升支后缘，同时暴露下颌角及前方的下颌骨下缘，小心保护颏神经。如需再行颏成形术等其他手术者，则应将两侧切口拉通。完成下颌前庭沟黏骨膜瓣的切开与分离后，压舌板钩拉住口角，暴露下颌角将导板就位，以钛钉固定导板确保截骨手术时导板位置精准无移位。在使用来复锯沿导板上缘完成长曲线截骨线标记后，撤出导板，沿标记截骨线截断设计好的下颌角，最后骨刀分离，取出骨块，用电动磨头进行下颌升支部分皮质骨磨削，及下颌骨下缘轮廓修整塑形。冲洗、缝合伤口，置负压引流管引流，完成手术。

1.4 术后评估

术后2周，所有患者再次行全颅脑CT扫描和颅颌面硬组织三维重建后，获得术后三维颅脑模型数据。在mimics 19.0软件中将术前术后颅脑数据进行重叠配准(图2)，计算下颌角实际截除量与术前设计截除量的误差。

A：左侧下颌手术设计与术后实际截除下颌角后对比；B：右侧下颌手术设计与术后实际截除下颌角后对比

2 结 果

所有患者均由同一位医师主刀顺利完成下颌角截骨轮廓整形手术，其中9例患者同期接受了下颌骨升支外板磨术、颏成形术及颧骨截骨内推术等其他面部轮廓整形手术。术后面部轮廓曲线柔和流畅，两侧基本对称，患者均对自己术后面型满意。所有患者手术口内创口均一期愈合，术中未明确损伤下颌神经管，无感染、血肿、张口困难等并发症。下颌角实际截除量与术前设计截除量平均误差为0.06 mm，平均标准差误差0.74 mm，平均误差最小值-2.62 mm，平均误差最大值3.60 mm。

3 讨 论

3.1 目前的审美判断标准

颜面容貌美是一个复杂的课题。总体上来说，满足美学标准的脸型离不开三个基本的条件——平均、对称、和谐[13-16]。研究表明，人群中平均脸至少可获得中等程度以上的吸引力。1879 年，实验心理学家GALTON[17]在研究特定人群的特有面部特征时，把多人肖像采用光学的方法投影到同一张胶片上，得出合成的人脸图像。结果发现合成脸要比个体脸更美观，由此诞生了面部美观的“平均假说”概念。中国东方人群的面部审美同样认为主流的大众脸型是复合美学标准的，偏离平均脸型的面部容貌，均不具有吸引力。极具大众审美认同的“明星脸”正是符合这一基本的审美标准。但“平均”并不是标准，无法用数据衡量。因此“对称”在面部容貌美学上占据绝对地位。容貌的对称美是以中线为轴，以鼻为中心，左右对称，如双耳、双眉、双眼、左右颧骨、左右面颊等，都是对称协调的，给人一种平衡、均匀的美感。在面部轮廓整形上，达到面型对称也是手术的基本要求，但面部中线两侧的结构常会有轻微不对称，这种细微差异并不影响对美貌及魅力的评价。其实美貌人群的面部经常存在着不对称[18-21]。研究结果显示，左右两半边脸完全对称会使人脸看起来死板，缺乏感情，而适度的不对称则会显得更有吸引力[22-24]；和谐面容存在面部的不对称性，且面中轴线偏向右侧，因此面部周边轮廓会对此作出相应代偿，结果是右侧面庞体积偏大[25-27]。

面部容貌整体美绝不意味着是单个美貌的面部结构特征的结合体。鼻子、颧骨-面中部区域和下颌骨-下颌线等结构决定了面部的基本构成比和形状。这些结构的平衡加上软组织的分布决定了脸型的美观与和谐。中国传统审美认为，和谐的面部美学特征包括：三停五眼、四高三低、丰字准则等要素[28]。美貌人群颜面和谐还表现在宽度是否协调，即面中宽(双髁状突间距)约等于面下宽(双侧下颌角间距)的1.3倍为宜。若面下宽等于或大于面中宽均为宽度不调。

3.2 因人而异，制定个性化的手术方案

以美容为目的的面部轮廓整形已经兴起近三十年[29]，也是近几年来美容外科最为关注的热点之一，使得美容外科向纵深发展[30]。越来越多的要求改变脸型的患者通过下颌角截骨整形，获得了柔和流畅清秀的面部轮廓。但是通过三维CT数据测量点线面角，按照面部长宽高比例及角度设计出来的下颌角截骨线进行手术，得到的面部轮廓就是最优的吗？笔者认为通过标准的比例关系设计手术，得到的只能是接近 “平均脸”的面部轮廓，而不是符合患者个体特点的最优面型。所有患者均按照这一固定比例设计脸型，最终效果可能会“千人一面”。因此在设计手术时，应根据患者面部不同结构特征及其之间的代偿关系，结合患者个人气质特征，在一定范围内调整手术截骨量，力争达到最优面型。

3.3 数字化技术的应用

应用数字化技术进行下颌骨截骨轮廓整形手术关键在于手术设计，其中术前虚拟截骨量设计的主要依据是目前公认的面部审美标准。下颌角截骨轮廓整形手术需要在口内狭小的空间完成，由于手术截骨线位置较深，往往不容易精确控制截骨量，导致术中不易实现术前设计方案，出现多截或少截问题，甚至因截骨量不同，出现术后两侧面部轮廓不对称的情况。而通过术前虚拟手术设计截骨，并按照截骨线位置制作截骨导板，可以保证精准实施预计方案。另外截骨导板在术中需注意准确就位，因为导板面与骨面若不能贴合紧密就会出现滑动，从而影响手术精度。可以通过在截骨导板增加固位钉道，利于导板的就位与固定，从而保证手术的精准实施。

本研究采用数字化技术，提前获取患者头颅CT三维数据，进行面部软硬组织形态的数据测量分析，结果显示术前设计与术后实际误差在临床接受范围内，且术后患者面部左右对称，美学效果好。提示通过虚拟截骨手术设计及3D打印手术截骨导板可以保证术中截骨的精确性。

综上所述，数字化技术与3D打印技术的结合为下颌角截骨轮廓整形手术的准确性、安全性及可预测性提供了可能，可在术前全面分析测量患者面部轮廓比例关系，结合患者个人气质特征可以更好地设计个性化手术方案。数字化技术在面部轮廓整形手术中的应用，不仅能提高手术效果、保证手术精度，而且能够明显缩短手术时间、降低手术难度，建议临床推广应用。