CN116211396A - 用于正颌上颌骨Le Fort I型截骨及定位的导板及制备方法 - Google Patents

用于正颌上颌骨Le Fort I型截骨及定位的导板及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于正颌上颌骨LeFortI型截骨及定位的导板及制备方法，其中导板包括：截骨导板、定位导板以及咬合导板；截骨导板与上颌骨面相贴合；截骨导板的中部设有截骨槽；定位导板包括：定位单元板和定位连接部；定位连接部连接两个定位单元板；其中一个定位单元板与固定的上颌骨面相贴合，另一定位单元板与游离的上颌骨面相贴合；截骨导板和定位单元板的固定位置相同；咬合导板置于上颌牙列和下颌牙列之间，咬合导板与上颌牙列接触的一面设有上颌牙齿咬合牙印，与下颌牙列接触的一面设有下颌牙齿咬合牙印。本发明中截骨导板和定位导板共用钉孔可以减小操作难度，减少损伤，缩短手术时间。

Description

用于正颌上颌骨Le Fort I型截骨及定位的导板及制备方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，更具体的说是涉及用于正颌上颌骨Le Fort I型截骨及定位的导板及制备方法。
背景技术
牙颌面畸形(dentomaxillofacial deformities)是颌骨生长发育异常所引起的颌骨体积、形态，以及上下颌骨之间及其与颅面其他骨骼之间的关系异常和随之伴发的咬合关系及口颌系统功能异常，外观则表现为颌面形态异常。根据流行病学调查显示，错颌畸形的人口占约40％，其中因颌面发育异常导致的占5％。牙颌面畸形不仅破坏了面容外貌和牙颌系统功能，导致面部畸形、咀嚼障碍及社交等与口腔健康相关生活质量下降，而且会造成患者心理健康水平下降。正颌手术是一种解决颅面结构失衡和骨性错颌畸形的方法，通过上下颌骨截骨及再拼接来恢复正常的咬合和外貌，而上颌骨是面中部1/3的骨支撑，它不但决定着面中段的突出程度，而且还会影响到病人的露齿、上牙中线的倾斜、牙合平面的倾斜，并且对于上颌优先的正颌手术而言，首先移动的是上颌骨，然后相对于上颌骨重新移动下颌骨。因此，在正颌手术过程中，将上颌骨移动到一个预定的位置是最重要的。而导板则是将上颌骨转移到预定位置上的重要手段。传统的正颌手术在传统模型外科指导下利用上下颌咬合关系手工制作咬合导板。在手工导板制作过程中，石膏模型制作、面弓转移、材料变形等方面的误差都会对咬合导板的制作精度造成一定的影响，从而导致手术的精准性降低。随着计算机辅助模拟技术和3D打印技术的不断发展，数字化外科技术已经在正颌手术中得到了广泛的应用。传统石膏模型外科逐步被数字化模型外科所取代，减少了手工操作的误差、缩短手术设计时间及简化操作流程。数字化咬合导板则取代了手工制作的咬合导板，减少了手工咬合导板存在的误差，使手术精确性有一定提高。数字化咬合导板以下颌骨定位上颌骨，无法避免因髁突活动引起的上颌截骨骨块的位置发生变化，从而导致手术中无法达到骨块精确定位；针对于此，有学者采用基于上颌骨的骨组织标记作为参照，设计了不依赖下颌骨的截骨定位导板，虽然获得成功，但是，目前大多数常规设计的手术导板体积较大，设计复杂，并且一般需要3套钉孔，分别固定截骨导板，定位导板及钛板。因此加大了手术中就位和拆卸难度，同时使术区暴露面积变大，增加感染风险，并且影响微型钛板固定，使手术复杂化，同时术中若不完全去除骨干扰，会导致其就位困难。
因此，研究出一种操作难度小，且定位准确的用于正颌上颌骨Le Fort I型截骨及定位的导板机制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种体积小、设计过程较简单、操作难度小，且定位准确的用于正颌上颌骨Le Fort I型截骨及定位的导板及制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
用于正颌上颌骨Le Fort I型截骨及定位的导板，包括：
截骨导板，所述截骨导板与上颌骨面相贴合；所述截骨导板的中部设有截骨槽；
定位导板，所述定位导板包括：定位单元板和定位连接部；所述定位连接部连接两个定位单元板；其中一个定位单元板与固定的上颌骨面相贴合，另一定位单元板与游离的上颌骨面相贴合；所述截骨导板和定位单元板的固定位置相同；
咬合导板，所述咬合导板置于上颌牙列和下颌牙列之间，咬合导板与上颌牙列接触的一面设有上颌牙齿牙咬合牙印，与下颌牙列接触的一面设有下颌牙齿咬合牙印。
采用上述技术方案的有益效果是，本发明中先采用截骨导板进行截骨操作，然后再通过定位导板和咬合导板对上颌骨进行整形，由于截骨导板和定位导板是先后进行使用的，且固定位置相同，可以减少手术中额外钉孔的操作，减小手术创伤，缩短手术的时间。
优选的，所述截骨导板包括：截骨单元板和截骨连接部；所述截骨单元板与上颌骨面相贴合；所述截骨连接部连接于并排布的两个截骨单元板之间；两个所述截骨单元板之间留有截骨槽。通过截骨槽对截骨位置进行限定，可以使截骨位置更加准确。
优选的，所述截骨单元板的表面开设有截骨固定孔，所述截骨固定孔内穿设有钛钉。钛钉通过截骨固定孔与上颌骨进行固定。
优选的，所述定位连接部呈U型，所述定位连接部所连接的两个定位单元板呈阶梯状布置。定位连接部的形状可以适应两个定位单元的位置，使得两个定位单元阶梯布置于特定的位置处。
优选的，定位单元板的表面开设定位固定孔，所述定位固定孔内穿设有钛钉；所述截骨固定孔和定位固定孔在上颌骨面的对应位置相同。
用于正颌上颌骨Le Fort I型截骨及定位的导板的制作方法，包括如下步骤：
1)将患者的颌骨薄层CT数据按DICOM格式和牙列模型数据共同导入Mimics 17.0软件中，进行上下颌骨的三维分割、重建，并与牙列模型进行匹配，然后建立三维模型；
2)在三维模型上测量设计需截除的骨量以及截骨块需要上下移动、前后移动、左右移动的距离以及旋转的角度，并按照所测量设计的数据在模型上模拟截骨、以及骨块的移动、旋转，并通过对比观察设计前后的效果，确定最终的手术设计方案；
3)然后根据设计方案中设计的截骨量在三维模型上进行截骨导板设计，之后按照截骨块在设计方案中所计划的最终位置上进行咬合导板和定位导板的设计，其中设计截骨固定孔和定位固定孔在相同位置固定，最终将设计完成后的截骨导板、定位导板以及咬合导板的数据导入到3D打印机中进行导板的打印。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了用于正颌上颌骨Le Fort I型截骨及定位的导板及制备方法，其有益效果为：
(1)本发明中通过截骨导板利用上颌骨骨面梨状孔及颧牙槽嵴解剖区就位及表面钉孔固位来引导上颌骨截骨，然后使用依靠上颌骨骨面钉孔就位的定位导板与咬合导板在术中共同配合引导上颌骨定位；其中截骨导板和定位导板钉孔共用，只需要一组钉孔，就可以定位骨块最终位置，从而减少了额外的操作时间和损伤，而且缩短了再次制备钉孔的手术时间；
(2)定位导板通过与截骨导板共用的四个钉孔进行就位和固定，与咬合导板配合共同来完成上颌骨定位，减少单独使用，定位导板在手术中操作简便、灵活，同时不会对钛板的固定产生影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的截骨导板的结构示意图；
图2为本发明提供的定位导板其中一个角度的结构示意图；
图3为本发明提供的定位导板另一个角度的结构示意图；
图4为本发明提供的咬合导板的结构示意图；
图5为本发明提供的截骨导板固定状态的结构示意图；
图6为本发明提供的定位导板固定状态的结构示意图；
图7为本发明提供的截骨导板术中安装完成的结构示意图；
图8为本发明提供的截骨完成上颌骨骨块分离状态的结构示意图；
图9为本发明提供的咬合导板安装完成的结构示意图；
图10为本发明提供的定位导板安装完成的结构示意图；
图11为本发明提供的钛板固定完成的结构示意图。
其中，图中，
1-截骨导板；
11-截骨槽；12-截骨单元板；13-截骨连接部；14-截骨固定孔；
2-定位导板；
21-定位单元板；22-定位连接部；23-定位固定孔；
3-咬合导板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了用于正颌上颌骨Le Fort I型截骨及定位的导板，包括：
截骨导板1，截骨导板1与上颌骨面相贴合；截骨导板1的中部设有截骨槽11；
定位导板2，定位导板2包括：定位单元板21和定位连接部22；定位连接部22连接两个定位单元板21；其中一个定位单元板21与固定的上颌骨面相贴合，另一定位单元板21与游离的上颌骨面相贴合；截骨导板1和定位单元板21的固定位置相同；
咬合导板3，咬合导板3置于上颌牙列和下颌牙列之间，咬合导板3与上颌牙列接触的一面设有上颌牙齿咬合牙印，与下颌牙列接触的一面设有下颌牙齿咬合牙印。截骨导板1和定位导板2分别设有两个，位于上颌骨的左右两侧。
为了进一步地优化上述技术方案，截骨导板1包括：截骨单元板12和截骨连接部13；截骨单元板12与上颌骨面相贴合；截骨连接部13连接于并排布的两个截骨单元板12之间；两个截骨单元板12之间留有截骨槽11。截骨单元板12和截骨连接部13均设有两个，使得结构更加稳定。
为了进一步地优化上述技术方案，截骨单元板12的表面开设有截骨固定孔14，截骨固定孔14内穿设有钛钉。
为了进一步地优化上述技术方案，定位连接部22呈U型，定位连接部22所连接的两个定位单元板21呈阶梯状布置。定位连接部22和定位单元板21均设有两个。定位导板2其体积较小，避开了颧牙槽嵴及梨状孔外侧缘，以避免影响钛板的放置及固定。
为了进一步地优化上述技术方案，定位单元板21的表面开设定位固定孔23，定位固定孔23内穿设有钛钉；截骨固定孔14和定位固定孔23在上颌骨面的对应位置相同。
统计研究：选取2020年1月到2021年12月就诊于宁夏医科大学总医院口腔颌面外科行上颌骨Le Fort I型截骨术的牙颌畸形患者13例。术前将患者的颌骨薄层CT数据按DICOM格式和牙列模型数据共同导入Mimics 17.0软件中，进行上下颌骨的三维分割、重建，并与牙列模型进行匹配，建立三维模型，在三维模型上测量设计需截除的骨量以及截骨块需要上下移动、前后移动、左右移动的距离以及旋转的角度，并按照所测量设计的数据在模型上模拟截骨、以及骨块的移动、旋转，并通过对比观察设计前后的效果，确定最终的手术设计方案，然后根据设计方案中设计的截骨量在三维模型上进行截骨导板设计，之后按照截骨块在设计方案中所计划的最终位置上进行咬合导板和定位导板的设计，其中设计截骨固定孔和定位固定孔共用，最终设计完成后将所设计的导板数据导入到3D打印机中进行导板的打印。术后7日内复查CT，将术前设计模型与术后模型按颅底解剖结构进行配准叠加，基于正中矢状面、正中冠状面和眼耳平面建立三维坐标系，分别在术前设计模型与实际术后模型上标记6个标志点(上牙槽座点、上颌中切牙最前点、双侧上颌尖牙牙尖点，双侧上颌第一磨牙近中颊尖点)。采用SPSS24.0软件对术前设计与实际术后各个标志点、上颌骨整体、OP平面的差异以及术后上颌骨对称性进行统计学分析。
结果：1、术前设计与实际术后各标志点差异分析中，在左右向A、U1、B3L、B3R、B6L均无统计学差异，虽然B6R有统计学差异，但各标志点平均误差均<1mm，总体平均误差是(0.39±0.36mm)，控制极佳；在前后向均无统计学差异，各标志点平均误差均<1mm，总体平均误差为(0.20±0.17mm)，控制极佳；在垂直向A点无统计学差异，虽然其余标志点均有统计学差异，但是总体平均误差(1.17±0.67mm)小于2mm，控制理想。
术前设计与实际术后上颌骨整体差异分析中，在左右及前后向均无统计学差异，虽然垂直向有统计学差异，但是三维方向上平均误差均<1mm，控制极佳。左右向(0.29±0.70mm)控制优于前后向(0.30±0.83mm)优于垂直向(0.77±0.79mm)。
术前设计与实际术后OP平面在三维方向上均无统计学差异，平均误差均<2°，说明对OP平面控制极佳。在前后向(0.71±2.64°)控制优于左右向(1.03±1.73°)优于垂直向(1.49±2.58°)。
术后上颌骨对称性分析中，左右两侧标志点在三维方向上均无统计学差异，表明术后上颌骨左右两侧基本对称。
结论：本研究基于钉孔共用理念设计的数字化3D打印截骨导板1、定位导板2及咬合导板3在正颌外科中具有较高的准确性，是将术前设计方案转移至术中的可行性方法，具有临床应用价值。
正颌手术实例：
患者经鼻腔插管全身麻醉，常规消毒铺巾，沿上颌16-26前庭沟处切开粘膜，翻瓣，暴露上颌术区，将两块截骨导板2按梨状孔外侧缘及颧牙槽嵴卡位放置到术区，在骨面上用钛钉于四个截骨固定孔14处固定(如图7所示)，按照其上预留的截骨槽11进行截骨，完全离断上颌骨后拆除钛钉及截骨导板1，游离上颌骨截骨块(如图8所示)，然后将咬合导板3放置于上下颌牙列之间，以结扎丝行颌间结扎固定(如图9所示)，通过咬合导板3初步定位上颌截骨块的位置，再放置左右两块定位导板2，通过截骨导板1预留的钉孔与定位导板表面相同位置的定位固定孔23来引导定位导板2就位，为使定位导板2能够无阻碍地固定于骨面钉孔内，手术中充分去除了骨干扰，最后与咬合导板3共同完成上颌骨定位(如图10所示)。使用4枚预弯L型钛板固定于双侧颧牙槽嵴及梨状孔外侧后拆除定位导板2与咬合导板3(如图11所示)。最后，将鼻底及鼻翼肌肉悬吊充分止血后关闭上颌术区创口。所有手术操作均顺利完成，术中无大出血、骨折、神经损伤等并发症。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.用于正颌上颌骨LeFortI型截骨及定位的导板，其特征在于，包括：
截骨导板(1)，所述截骨导板(1)与上颌骨面相贴合；所述截骨导板(1)的中部设有截骨槽(11)；
定位导板(2)，所述定位导板(2)包括：定位单元板(21)和定位连接部(22)；所述定位连接部(22)连接两个定位单元板(21)；其中一个定位单元板(21)与固定的上颌骨面相贴合，另一定位单元板(21)与游离的上颌骨面相贴合；所述截骨导板(1)和定位单元板(21)的固定位置相同；
咬合导板(3)，所述咬合导板(3)置于上颌牙列和下颌牙列之间，咬合导板(3)与上颌牙列接触的一面设有上颌牙齿咬合牙印，与下颌牙列接触的一面设有下颌牙齿咬合牙印。
2.根据权利要求1所述的用于正颌上颌骨LeFortI型截骨及定位的导板，其特征在于，所述截骨导板(1)包括：截骨单元板(12)和截骨连接部(13)；所述截骨单元板(12)与上颌骨面相贴合；所述截骨连接部(13)连接于并排布的两个截骨单元板(12)之间；两个所述截骨单元板(12)之间留有截骨槽(11)。
3.根据权利要求2所述的用于正颌上颌骨LeFortI型截骨及定位的导板，其特征在于，所述截骨单元板(12)的表面开设有截骨固定孔(14)，所述截骨固定孔(14)内穿设有钛钉。
4.根据权利要求1所述的用于正颌上颌骨LeFortI型截骨及定位的导板，其特征在于，所述定位连接部(22)呈U型，所述定位连接部(22)所连接的两个定位单元板(21)呈阶梯状布置。
5.根据权利要求4所述的用于正颌上颌骨LeFortI型截骨及定位的导板，其特征在于，定位单元板(21)的表面开设定位固定孔(23)，所述定位固定孔(23)内穿设有钛钉；所述截骨固定孔(14)和定位固定孔(23)在上颌骨面的对应位置相同。
6.如权利要求1-5所述的用于正颌上颌骨LeFortI型截骨及定位的导板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将患者的颌骨薄层CT数据按DICOM格式和牙列模型数据共同导入Mimics17.0软件中，进行上下颌骨的三维分割、重建，并与牙列模型进行匹配，然后建立三维模型；
2)在三维模型上测量设计需截除的骨量以及截骨块需要上下移动、前后移动、左右移动的距离以及旋转的角度，并按照所测量设计的数据在模型上模拟截骨、以及骨块的移动、旋转，并通过对比观察设计前后的效果，确定最终的手术设计方案；
3)然后根据设计方案中设计的截骨量在三维模型上进行截骨导板(1)设计，之后按照截骨块在设计方案中所计划的最终位置上进行咬合导板(3)和定位导板(2)的设计，其中设计截骨固定孔(14)和定位固定孔(23)在相同位置固定，最终将设计完成后的截骨导板(1)、定位导板(2)以及咬合导板(3)的数据导入到3D打印机中进行导板的打印。
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CN118319422A (zh) * 2024-04-18 2024-07-12 北京大学口腔医学院 一种截骨重建骨的定位结构及方法

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