近日,山東大學齊魯醫(yī)院口腔科完成了一項具有劃時代意義的醫(yī)學突破——由陳安威教授領(lǐng)銜的多學科團隊,成功實施首例“口腔手術(shù)機器人聯(lián)合數(shù)字化3D打印導板”的下頜骨腫瘤切除與重建手術(shù)。這項融合人工智能與精準醫(yī)療的創(chuàng)新技術(shù),為復雜頜面外科手術(shù)樹立了全新標桿。
01技術(shù)突破:機器人與3D打印的“黃金組合”
患者為49歲女性,因發(fā)現(xiàn)下頜骨腫瘤前來齊魯醫(yī)院就診。經(jīng)詳細檢查,腫瘤已侵犯下頜骨,影像學檢查提示腫瘤導致下頜骨呈現(xiàn)多孔樣壓迫吸收改變。為徹底切除腫瘤,需進行部分頜骨節(jié)段性截骨,截骨后還需進行骨重建以恢復下頜骨原有的外形和功能。

術(shù)前,手術(shù)團隊充分利用數(shù)字化技術(shù),精心設(shè)計了個性化的手術(shù)方案。基于患者CT數(shù)據(jù)完成頜骨的三維重建,構(gòu)建出精準的患者頜骨三維模型,進而實現(xiàn)截骨路徑和骨塊形態(tài)的個性化設(shè)計。在此基礎(chǔ)上,團隊設(shè)計并制作了精準固位的3D打印導板,將手術(shù)設(shè)計數(shù)據(jù)準確輸入機器人系統(tǒng),并成功進行了術(shù)前模擬手術(shù),為實際手術(shù)操作做好了充分準備。
術(shù)中,手術(shù)團隊啟用機器人手術(shù)系統(tǒng)。通過機器人導航,精準地將導板安裝至預定位置,隨后機器人自主操控機械臂進行手術(shù)截骨操作。在機器人的精準引導下,安全地切除了病變累及的頜骨區(qū)域。隨后,利用機器人導航完成精確的腓骨重建下頜骨操作。整個手術(shù)過程順利,術(shù)后CT復查測量結(jié)果顯示,手術(shù)完全達到了術(shù)前設(shè)計的精度要求。
術(shù)中,機器人系統(tǒng)展現(xiàn)三大核心優(yōu)勢:
亞毫米級精準導航:機械臂通過實時影像引導,將導板誤差控制在0.2mm以內(nèi)
自主截骨系統(tǒng):替代人工操作完成病變區(qū)域切除,避免手術(shù)器械熱損傷
閉環(huán)驗證機制:實現(xiàn)“術(shù)前規(guī)劃-術(shù)中執(zhí)行-術(shù)后驗證”的智能閉環(huán)
術(shù)后CT復查顯示,重建后的下頜骨形態(tài)與功能恢復達到設(shè)計預期,患者術(shù)后3天即可進食流食,未出現(xiàn)傳統(tǒng)手術(shù)常見的神經(jīng)損傷、感染等并發(fā)癥。
目前患者已康復出院。這一具有里程碑意義的手術(shù),標志著手術(shù)機器人聯(lián)合精準定位3D打印頜骨導板在頜骨截骨與重建領(lǐng)域取得了重大突破,為頜骨腫瘤及頜骨畸形患者提供了一種更為精準、高效且安全的截骨與重建治療模式。
02邁入“數(shù)智化”新時代
陳安威教授指出,頜骨作為承載牙齒的骨骼,是人體中結(jié)構(gòu)最為特殊的骨骼形式之一,承擔著咬合與咀嚼等重要功能。因此,頜骨截骨與重建手術(shù)對精確度的要求極高。目前,基于CT數(shù)據(jù)的3D重建技術(shù)已廣泛應用于頜骨手術(shù)領(lǐng)域,通過構(gòu)建患者頜骨的三維模型,能夠?qū)崿F(xiàn)截骨路徑和骨塊形態(tài)的個性化設(shè)計。按照截骨設(shè)計要求生產(chǎn)的3D導板在術(shù)中可輔助術(shù)者實現(xiàn)手術(shù)設(shè)計意圖,這一模式已成為較為成熟的手術(shù)方式。然而,在實際應用中,導板需通過人工放置并固定于術(shù)區(qū)表面,其放置過程中可能受到材料變形、視覺定位誤差以及放置骨面滑動等多種因素的影響,從而導致截骨與骨重建結(jié)果與術(shù)前設(shè)計存在一定誤差。
相比之下,機器人手術(shù)通過“術(shù)前規(guī)劃—術(shù)中操作—術(shù)后驗證”的閉環(huán)系統(tǒng)完成整個手術(shù)過程,是數(shù)字化與智能化技術(shù)相結(jié)合的先進產(chǎn)物。但目前,手術(shù)機器人的術(shù)中操作過程尚處于臨床初步應用階段,其操作過程仍需人工進行強監(jiān)督。本手術(shù)團隊創(chuàng)造性地將機器人技術(shù)與3D打印導板技術(shù)的優(yōu)勢進行整合,在術(shù)中通過兩項技術(shù)的互相驗證及監(jiān)督,確保了手術(shù)的精準實施。據(jù)齊魯醫(yī)院文獻查新顯示,這是國際上首次提出并成功實施該手術(shù)方式。
該手術(shù)技術(shù)的成功應用,標志著齊魯醫(yī)院口腔科在技術(shù)領(lǐng)域正式邁入“數(shù)智化”新時代,是口腔科在加強學科建設(shè)、推動新技術(shù)創(chuàng)新應用以及促進醫(yī)工交叉融合方面的重要體現(xiàn)。
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