一种上颌Le FortⅠ型截骨术用手术导板及其设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及上颌Le Fort I型截骨术用辅助装置领域，具体而言，涉及一种上颌Le Fort I型截骨手术导板及其设计方法。
【背景技术】
[0002]上颌骨Le Fort I型截骨术是正颌外科矫治各类上颌骨骨性畸形的最常用术式。能否在术中将上颌牙骨段精确移动至术前手术方案设计的位置，是决定患者术后美观效果和功能效果的最关键因素。
[0003]传统的手术过程是在沿Le Fort I型截骨线截开上颌骨后，利用中间咬合导板确定上颌牙骨段的移动位置。传统的临床方法是，术前按照设计手术方案完成模型外科，制作自凝塑料材质的中间咬合导板。术中以下颌骨为基础，利用咬合导板确定上颌牙骨段移动后的新位置。这种传统方法能够获得较为满意的临床效果的同时，也存在较为明显的缺陷。中间咬合导板在确定牙骨段前后向移动位置时效果满意，但是却无法准确指导术中牙骨段水平面和垂直方向的移动。已有多项研究表明该方法获得的牙骨段位置与设计位置存在较大偏差。如McCance等学者的研究指出，使用中间咬合导板时，尽管进行了术前的认真设计及术中的精细操作，在水平方向上和垂直方向均存在在0-10mm的位置偏差。Sharifi等学者的研究则指出，导致这一偏差的主要在于两个方面的原因:一个原因是面弓的水平面与真实的眶耳平面间存在差别；另一个原因是患者在站立位并保持正中咬合时的髁突位置与患者在手术台上仰卧位时的髁突位置存在差别。临床工作中患者面下1/3的垂直高度的确定很多程度上依赖于手术医师的临床经验。
[0004]随着数字外科技术的迅速发展和越来越多的临床应用，虚拟手术设计、数字化咬合导板及手术导航等技术开始被用来确定上颌骨Le Fort I型截骨术中牙骨段的新位置。利用导航技术确定上颌牙骨段的移动位置，目前仅见个案报道，尚未有符合统计学意义的样本量的精确度研究。目前的导航技术自身存在l_2mm的系统误差，同时导航定位球固定的稳固性也会严重影响导航的准确性，上述因素均可能严重影响术中牙骨段定位的准确性。数字化咬合导板的设计制作技术目前已经基本成熟。目前研究显示，与传统咬合导板相比，数字化咬合导板能明显提高牙骨段位置移动的精度。由于数字化咬合导板的使用方法与传统咬合导板类似(利用下颌骨的位置确定上颌牙骨段的新位置)，因此数字化咬合导板也不能很满意的确定牙骨段水平向和垂直向位移距离。基于上颌骨前壁设计新型的手术导板，将术前设计的牙骨段位置精确实现在患者体内，是目前正颌外科领域数字化设计的一个研究热点。Mohamed F、B.Philippe、Biao Li以及Shizhu Bai等学者分别给出了不同的解决方案。这些学者设计制作的新的手术导板都是利用上颌骨前壁或同时牙列来设计新型手术导板，进而确定牙骨段的移动后的位置。基于上颌骨前壁的个体化手术导板，在计算机内完成虚拟手术后，基于上颌骨前壁设计个体化手术导板，将虚拟手术确定的上颌骨的新位置转移至术中，该类技术方案不依靠位置可变的下颌骨，现有文献显示可取的满意的临床效果。但是由于上颌骨前壁相对较为平坦，导板自身定位可能出现偏差，因此这些手术导板在确定牙骨段新位置时，需要首先对导板自身进行坚固固定，步骤较为繁琐。现有的文献报道中出现的该类导板因为使用商品化钛板钛钉固定移动后的上颌骨，因此这类导板多由两个导板组成，一个是截骨用导板，另一个是固定用导板，手术中使用时较为繁琐。同时，使用弯制的商品化钛板固定牙骨段，耗时较多，且可能由于钛板与骨面的不贴合而产生应力。
[0005]因此，目前临床迫切需要探索新的手术导板，以更准确的确定上颌牙骨段的位置，提闻手术精度，提闻临床治疗效果。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种上颌Le Fort I型截骨术用手术导板及其个体化设计方法，用以更准确的确定上颌牙骨段的位置，提高手术精度，提高临床治疗效果。
[0007]为达到上述目的，本发明提供了一种上颌骨低位骨折截骨手术导板，用以在手术中辅助将个体化钛板固定到上颌骨前壁以矫正颅颌面畸形，包括导板主体和导向孔，其中:
[0008]所述导板主体包括两个相互分离的结构体，使用时两个所述结构体分别用于左侧和右侧上颌骨的手术；每个所述结构体的外表面设有截骨标记线和多个所述导向孔，沿所述截骨标记线设有多个垂直贯穿所述结构体的截骨线标记孔，对应每个所述导向孔垂直贯穿所述结构体设有一个与该导向孔相通的定位孔；两个所述结构体的靠近鼻腔侧一端分别设有梨状孔边缘限位结构，在所述梨状孔边缘限位结构的下方设有前鼻棘部位限位结构；所述结构体背面设有导水槽；其中
[0009]所述导板主体，用于手术时覆盖在上颌骨前壁，以保证所述手术导板的精确就位；
[0010]所述截骨标记线，用于标记上颌骨Le Fort I型截骨术的截骨线位置；
[0011]所述截骨线标记孔，用于在上颌骨Le Fort I型截骨术中穿过所述截骨线标记孔在上颌骨前壁钻孔，以在上颌骨上标记出截骨线位置；
[0012]所述导向孔及所述定位孔，用于手术中供打孔钻穿过所述导向孔及所述定位孔在上颌骨前壁上钻孔，标记出固定用钛钉的位置；
[0013]所述梨状孔边缘限位结构，用于手术中覆盖梨状孔边缘，限定所述导板主体就位于唯一并可重复的位置，并避免所述导板主体的滑动，以保证所述导板主体的精确就位；
[0014]所述导水槽，覆盖过所述定位孔在所述结构体背面所处的位置，用于手术中在上颌骨前臂钻孔时的喷水冷却，防止上颌骨灼伤；
[0015]所述前鼻棘部位限位结构，用于手术中覆盖前鼻棘边缘，与所述梨状孔边缘限位结构共同限定所述导板主体就位于唯一并可重复的位置，并避免所述导板主体的滑动，以保证所述导板主体的精确就位。
[0016]其中，所述手术导板的材料为钴铬合金。
[0017]其中，所述凸柱有8个。
[0018]其中，所述导板主体的厚度为1mm。
[0019]其中，所述导水槽为多个开口朝向所述导板主体边缘的U型槽，所述U型槽的截面为直径0.9mm的半圆。
[0020]本发明还公开一种设计上述的上颌Le Fort I型截骨术用手术导板的方法，包括以下步骤:
[0021]S1:获取患者的CBCT影像或螺旋CT影像，提取其颅面部骨骼组织数据；根据所述颅面部骨骼组织数据重建患者颅面部骨骼的虚拟三维模型；
[0022]S2:按照上颌Le Fort I型截骨术的手术要求，在所述虚拟三维模型的双侧上颌骨前臂处标记截骨线的位置；并在双侧上颌骨的生物力学支柱位置选取骨质较厚处，分别于截骨线上下侧利用圆柱体标定拟固定钛钉的位置；根据预先确定的临床手术方案，在计算机内进行模拟手术，同时调整上颌牙骨段及所述圆柱体至符合该预先确定的临床手术方案的位置，保存调整后的上颌骨和所述圆柱体的数据；
[0023]S3:将所保存的上颌骨及所述圆柱体的数据导入三维设计软件，绘制所述手术导板，具体步骤为:
[0024]S31:依据上颌骨前壁、颧牙槽嵴、梨状孔及前鼻棘位置分别绘制所述结构体，其中:在上颌骨前壁处绘制所述结构体的轮廓，并设定所述结构体的厚度为1_;在梨状孔及前鼻棘处分别绘制所述梨状孔边缘限位结构和前鼻棘部位限