CN117179892A - 一种手术皮瓣体积预测方法 - Google Patents

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赵文权
倪幼康
朱文渊
朱慧勇
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Abstract

本发明公开了一种手术皮瓣体积预测方法,涉及手术皮瓣体积预测技术领域,其技术方案要点是:所述预测方法包括以下步骤:S1:术前使用iplan CMF3.0软件预测所需前臂皮瓣体积;S2:术中测量实际皮瓣体积;S3:术后定期复查,拍摄磁共振,将磁共振数据导入计算机,使用iplan CMF3.0软件测量实际皮瓣体积;S4:构建数字化虚拟手术皮瓣体积预测模型;S5:通过所述S4建立的预测模型,计算术中所需合理的皮瓣体积以及预测各个时间点的皮瓣体积。本发明通过构建数字化前臂皮瓣体积预测模型,利用预测模型指导临床医生在口腔颌面缺损修复重建术中制取所需合适的前臂皮瓣体积,提高颌面部软组织缺损修复的精确性,减少术者对皮瓣体积预测的盲目估算,实现精准、重复计算。

Description

一种手术皮瓣体积预测方法
技术领域
本发明涉及口腔颌面软组织修复技术领域,更具体地说,它涉及一种手术皮瓣体积预测方法。
背景技术
近年来口腔癌发病率逐渐增高,并呈年轻化趋势,而且女性发病率趋近于男性。手术切除仍然是口腔癌的首要治疗方法。切除口腔癌常常遗留较大体积的软组织缺损,由于口腔颌面软组织缺损会严重影响患者咀嚼、语言、吞咽功能及美观,其修复重建成为患者迫切要求,也是我们口腔颌面外科医生临床重点工作之一。
游离皮瓣是修复口腔颌面软组织缺损的主流方法,其中前臂皮瓣最具代表性,它由我国学者杨果凡等于1981年首次提出并应用于临床,并被国外誉为“中国皮瓣”。前臂皮瓣修复口腔颌面软组织缺损后,随着时间的推移,常常出现不同程度的收缩。而收缩体积的多少常常需要临床医生根据经验来盲估。所以在口腔颌面软组织缺损修复重建的过程中,口腔颌面外科医生需要根据缺损大小以及预估的皮瓣收缩体积来决定修复时所需皮瓣的体积大小。皮瓣体积的过大和过小均会对患者的口腔颌面部修复重建造成不良的影响。皮瓣体积过大,导致口内软组织臃肿,影响咬合、发音等功能;皮瓣体积过小,导致创口张力大,术后容易出现创口裂开、创口不愈合等,影响修复效果。已有不少关于前臂皮瓣体积变化的研究见于报道,临床医生可以进行参考来预估皮瓣体积的大小。但根据医生主观来预估的皮瓣体积常缺乏精确性和可重复性。
数字化外科技术和虚拟手术已经逐步应用于临床,技术的应用提高了手术的精确性,但目前关于皮瓣体积的预测尚缺乏数字化模型。
口腔癌患者接受皮瓣修复术后,在对患者进行定期复查过程中,发现如何测量移植进入口腔内的皮瓣体积变化是难点之一。关于术后皮瓣体积的测量方法,有学者通过对比术前和术后照片的方法来评价软组织皮瓣的体积变化,其缺乏一定的准确性。其后有学者在增强CT及磁共振平扫的二维平面上通过测量皮瓣影像面积来估计皮瓣大小,其较之照片对比精确性有一定提高,但忽略了皮瓣的三维体积,缺乏一定的准确性。随着影像学技术的发展,三维CT和磁共振已成为测量软组织皮瓣体积的主要方法。由于薄层CT及MRI的应用,使得扫描层厚达到不超过5mm的厚度,大大提高了三维重建影像的精确性,从而提高了前臂皮瓣三维体积测量的精确性。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题,提供一种手术皮瓣体积预测方法,通过构建数字化前臂皮瓣体积预测模型,利用预测模型指导临床医生在口腔颌面缺损修复重建术中制取所需合适的前臂皮瓣体积,提高颌面部软组织缺损修复的精确性,减少术者对皮瓣体积预测的盲目估算,实现精准、重复计算。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种手术皮瓣体积预测方法,所述预测方法包括以下步骤:
S1:术前使用iplan CMF3.0软件预测所需前臂皮瓣体积;
S2:术中测量实际皮瓣体积;
S3:术后定期复查,拍摄磁共振,将磁共振数据导入计算机,使用iplan CMF3.0软件测量实际皮瓣体积;
S4:计算各时间点影响皮瓣体积收缩的因素,所述因素包括:皮瓣体积、患者性别、年龄、身高、体重;,最终制定出皮瓣体积公式,即为数字化虚拟手术皮瓣体积预测模型;
S5:通过所述S4建立的预测模型,计算术中所需合理的皮瓣体积以及预测各个时间点的皮瓣体积。
本发明进一步设置为:所述S1通过以下步骤实现:
S11:术前拍摄磁共振,将数据导入iplan CMF3.0软件,通过iplan CMF3.0自动重建口腔肿瘤的范围;通过虚拟手术,按照肿瘤安全范围,模拟扩大切除并结合口腔癌扩大切除的安全边界范围,预测口腔颌面部缺损范围体积大小以及所需皮瓣体积范围;
S12:将iplan CMF3.0软件所预测得的前臂皮瓣体积结合皮瓣平均收缩率,反向推导修复过程中所需合适前臂皮瓣体积V1,并测量口腔颌面部软组织缺损长度L1
本发明进一步设置为:所述S2通过以下步骤实现:
S21:术中使用彩超机,测量皮瓣厚度d1;
S22:根据公式(1)推导所需口腔颌面部软组织缺损宽度W1:
V1=d1× (L1×W1) (1);
S33:按照确定好的口腔颌面部软组织缺损长度L1和宽度W1,制备皮瓣;
S34:利用所述S33制备的皮瓣,测量皮瓣实际体积,所述测量方法包括排水法一、排水法二和称重法。
本发明进一步设置为:所述S34中的排水法一包括以下步骤:
S34a1:准备测量所需物品,所述物品包括:50ml注射器、一次性输液连接管、温热生理盐水、亚甲蓝溶液;
S34a2:制作简易量筒,所述制作方法为:无菌状态下,去掉注射器的推塞、针尖,保留注射器作为量筒,连接注射器和输液管,剪短连接管,并打结封闭注射器下端;注入温热生理盐水;注入一滴亚甲蓝染色,记录注射器液平面;
S34a3:将皮瓣没入液体内,观察液平面上升,待液平面稳定后,记录其刻度,皮瓣体积V1为皮瓣没入液体前后的液平面刻度差;将血管蒂完全没入已没入皮瓣的液体中,观察液平面上升,待液平面稳定后,记录其刻度,带血管蒂的皮瓣体积V2为血管蒂没入后的液面刻度与皮瓣没入前的液面刻度差。
本发明进一步设置为:所述S34中的排水法二包括以下步骤:
S34b1:准备测量所需物品,所述物品包括金属碗、金属量筒和注射器;
S34b2:干燥的金属碗内置入一金属量筒,金属量筒内注满生理盐水;
S34b3:将皮瓣小心没入生理盐水中,金属量筒内的生理盐水会溢出至金属碗中;
S34b4:使用注射器抽尽碗内溢出的生理盐水,并读取注射器内液体刻度值,即为皮瓣体积V3
本发明进一步设置为:所述S34中的称重法包括以下步骤:
S34c1:准备测量所需物品,所述物品包括一次性无菌洁净袋和电子秤;
S34c2:电子秤开机,无菌状态下将无菌洁净袋置于电子秤上,待数值稳定后清零;
S34c3:皮瓣使用纱布吸干水分后,放置于无菌的洁净袋上称重,其数值即为皮瓣体积V4
本发明进一步设置为:所述S3中术后定期复查时间为:术后1周、1个月、3个月、6个月、9个月、12个月、15个月、18个月、21个月和24个月。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1、本发明成功构建数字化前臂皮瓣体积预测模型,通过预测模型的构建指导临床医生在口腔颌面缺损修复重建术中制取所需合适的前臂皮瓣体积。
2、本发明利用数字化虚拟手术对口腔颌面部软组织肿瘤进行术前模拟切除,计算相应的缺损形态及容积。根据数字化技术重建术区缺损体积,结合皮瓣收缩率,进一步预测口腔颌面部缺损修复重建中前臂皮瓣所需的合适体积,为使用前臂皮瓣的临床医生提供进一步指导和参考。
3、本发明在虚拟手术中计算所需皮瓣体积后,继续在术中制取相应的体积大小的皮瓣,并完成离体的皮瓣体积的测量。关于术中实际皮瓣的体积测量方法,本发明改良了传统的排水法,做到了简单、快捷地测量皮瓣术中体积。
4、本发明利用磁共振数据,对前臂皮瓣进行三维重建成像,进一步对皮瓣体积进行测量。此方法能客观地反映前臂皮瓣三维方向上的体积大小,其测量结果比传统方法具有更高的准确性。
5、本发明根据各个患者的皮瓣收缩率、患者的身高体重、缺损大小等自变量,推导出皮瓣体积量的数学公式,指导以后口腔癌手术软组织缺损修复,提高颌面部软组织缺损修复的精确性。
6、本发明的预测方法已成功测量80余皮瓣患者,复查时间1年余,减少术者对皮瓣体积预测的盲目估算,实现精准、重复计算。
7、本发明由于数字化组的皮瓣没有过大与过小,引起相应的不适及功能障碍更少,患者生存质量更好,术后总体的供区并发症轻微。
附图说明
图1是本发明实施例1中排水法一测量术中皮瓣体积示意图;
图2是本发明实施例2中排水法二测量术中皮瓣体积示意图;
图中:1、皮瓣;11、血管蒂;2、注射器;3、输液连接管;4、金属碗;5、金属量筒。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明的实施例及附图,对本发明的技术方案进行进一步详细地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
实施例1:
如图1,一种手术皮瓣体积预测方法,包括以下步骤:
S1:术前使用iplan CMF3.0软件预测皮瓣体积;
术前拍摄磁共振,将数据导入iplan CMF3.0软件,通过iplan CMF3.0自动重建口腔肿瘤的范围,通过虚拟手术,按照肿瘤安全范围,模拟扩大切除并结合口腔癌扩大切除的安全边界范围,预测口腔颌面部缺损范围体积大小以及所需前臂皮瓣体积范围。将iplanCMF3.0软件所预测得的前臂皮瓣体积与皮瓣平均收缩率结合,皮瓣平均收缩率为现有数据,反向推导修复过程中所需合适前臂皮瓣体积V1。并测量口腔颌面部软组织缺损长度L1
S2:术中测量实际皮瓣体积;
术中使用彩超机,测量皮瓣1厚度d1(桡动脉到皮肤表面的厚度,桡动脉为走行皮瓣正下方的供养动脉)。口腔颌面部软组织缺损长度L1、宽度W1,根据V1=d1×(L1×W1),可通过这个公式推导出所需宽度W1。按照确定好的皮瓣1长度和宽度,制备皮瓣1。皮瓣1制备好后,通过排水法测量皮瓣1实际体积。
排水法一测量术中皮瓣1体积:
(1)物品准备:50ml注射器2、一次性输液连接管3、温热生理盐水、亚甲蓝溶液。
(2)制作简易量筒:无菌状态下,去掉注射器2的推塞、针尖,保留注射器2作为量筒,连接注射器2和输液管,剪短连接管,并打结封闭注射器2下端。注入30ml温热生理盐水(若前臂皮瓣体积大,可考虑注入20ml),注入一滴亚甲蓝染色,记录注射器2液平面
(3)将皮瓣1小心没入液体内,观察液平面上升,第一次测量不含血管蒂11的皮瓣1体积,待液平面稳定后,记录其刻度,注意测量时需目光与液平面一致。不带血管蒂11的皮瓣1体积为两次液平面刻度差V1。第二次将血管蒂11完全没入水面后继续记录刻度,此时刻度差为带血管蒂11的皮瓣1体积V2
S3:术后1周、1个月、3个月、6个月、9个月、12个月、15个月、18个月、21个月、24个月定期复查,拍摄磁共振,将磁共振数据导入计算机,使用iplan CMF3.0软件测量实际皮瓣1体积;
S4:计算各时间点皮瓣1体积、患者性别、年龄、身高、体重等影响皮瓣体积收缩因素,最终制定出皮瓣1体积公式,即为数字化虚拟手术皮瓣体积预测模型;
S5:通过所述S4建立的预测模型,计算术中所需合理的皮瓣1体积以及预测各个时间点的皮瓣1体积。
实施例2
如图2所示,一种手术皮瓣体积预测方法,其与实施例1的区别在于所述测量术中皮瓣1体积的方法为排水法二。
若皮瓣1体积过大,无法放入注射器2量筒内,通过以上方法无法测量,可以通过排水法二测量,包括以下步骤:
(1)物品准备:金属碗4、金属量筒5。
(2)测量方法:干燥金属碗4内置入一金属量筒5,金属量筒5内注满生理盐水。将皮瓣1小心没入水中,若皮瓣1悬浮于水面,可轻轻压迫皮瓣1进入水面下。
(3)使用注射器2抽尽碗内排出水的体积V3
实施例3
一种手术皮瓣体积预测方法,其与实施例1的区别在于所述测量术中皮瓣1体积的方法为称重法,原理是根据人体组织密度=1g/ml,其质量的数值等于皮瓣1体积,包括以下步骤:
(1)物品准备:一次性无菌洁净袋、电子秤。
(2)测量方法:电子秤开机,无菌状态下将洁净袋置于电子秤上,待数值稳定后清零,皮瓣1使用纱布吸干水分后,放置于无菌的洁净袋上称重,其数值即为皮瓣1体积V4
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种手术皮瓣体积预测方法,其特征是:所述预测方法包括以下步骤:
S1:术前使用iplan CMF3.0软件预测所需前臂皮瓣体积;
S2:术中测量实际皮瓣体积;
S3:术后定期复查,拍摄磁共振,将磁共振数据导入计算机,使用iplan CMF3.0软件测量实际皮瓣体积;
S4:计算各时间点影响皮瓣体积收缩的因素,所述因素包括:皮瓣体积、患者性别、年龄、身高、体重;最终制定出皮瓣体积公式,即为数字化虚拟手术皮瓣体积预测模型;
S5:通过所述S4建立的预测模型,计算术中所需合理的皮瓣体积以及预测各个时间点的皮瓣体积。
2.根据权利要求1所述的一种手术皮瓣体积预测方法,其特征是:所述S1通过以下步骤实现:
S11:术前拍摄磁共振,将数据导入iplan CMF3.0软件,通过iplan CMF3.0自动重建口腔肿瘤的范围;通过虚拟手术,按照肿瘤安全范围,模拟扩大切除并结合口腔癌扩大切除的安全边界范围,预测口腔颌面部缺损范围体积大小以及所需皮瓣体积范围;
S12:将iplan CMF3.0软件所预测得的前臂皮瓣体积结合皮瓣平均收缩率,反向推导修复过程中所需合适前臂皮瓣体积V1,并测量口腔颌面部软组织缺损长度L1。
3.根据权利要求2所述的一种手术皮瓣体积预测方法,其特征是:所述S2通过以下步骤实现:
S21:术中使用彩超机,测量皮瓣(1)的厚度d1;
S22:根据公式(1)推导所需口腔颌面部软组织缺损宽度W1:
V1=d1×(L1×W1) (1);
S33:按照确定好的口腔颌面部软组织缺损长度L1和宽度W1,制备皮瓣(1);
S34:利用所述S33制备的皮瓣(1),测量皮瓣(1)实际体积,所述测量方法包括排水法一、排水法二和称重法。
4.根据权利要求3所述的一种手术皮瓣体积预测方法,其特征是:所述S34中的排水法一包括以下步骤:
S34a1:准备测量所需物品,所述物品包括:50ml注射器(2)、一次性输液连接管(3)、温热生理盐水、亚甲蓝溶液;
S34a2:制作简易量筒,所述制作方法为:无菌状态下,去掉注射器(2)的推塞、针尖,保留注射器(2)作为量筒,连接注射器(2)和输液管,剪短连接管,并打结封闭注射器(2)下端;注入温热生理盐水;注入一滴亚甲蓝染色,记录注射器(2)液平面;
S34a3:首先将皮瓣(1)没入液体内,观察液平面上升,待液平面稳定后,记录其刻度,皮瓣(1)体积V1为皮瓣(1)没入液体前后的液平面刻度差;继续将血管蒂(11)完全没入液体中,观察液平面上升,待液平面稳定后,记录其刻度,带血管蒂(11)的皮瓣(1)体积V2为血管蒂(11)没入后的液面刻度与皮瓣(1)没入前的液面刻度差。
5.根据权利要求3所述的一种手术皮瓣体积预测方法,其特征是:所述S34中的排水法二包括以下步骤:
S34b1:准备测量所需物品,所述物品包括金属碗(4)、金属量筒(5)和注射器(2);
S34b2:干燥的金属碗(4)内置入一金属量筒(5),金属量筒(5)内注满生理盐水;
S34b3:将皮瓣(1)小心没入生理盐水中,金属量筒(5)内的生理盐水会溢出至金属碗(4)中;
S34b4:使用注射器(2)抽尽碗内溢出的生理盐水,并读取注射器(2)内液体刻度值,即为皮瓣(1)体积V3。
6.根据权利要求3所述的一种手术皮瓣体积预测方法,其特征是:所述S34中的称重法包括以下步骤:
S34c1:准备测量所需物品,所述物品包括一次性无菌洁净袋和电子秤;
S34c2:电子秤开机,无菌状态下将无菌洁净袋置于电子秤上,待数值稳定后清零;
S34c3:皮瓣(1)使用纱布吸干水分后,放置于无菌的洁净袋上称重,其数值即为皮瓣(1)体积V4。
7.根据权利要求1所述的一种手术皮瓣体积预测方法,其特征是:所述S3中术后定期复查时间为:术后1周、1个月、3个月、6个月、9个月、12个月、15个月、18个月、21个月和24个月。
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