本课题以现代AO内固定理论为基础,为了达到颧眶颌复合体(Zygomatic-Orbital—Maxillar Complex,ZOMC)骨折精确对称性复位,实现“功能与外形”双项治疗标准,应用现代计算机医学图形图像处理软件和快速原型(Rapid Prototyping/Rapid Prototyping Manufacturing,RP)技术,并以国人颅颌面骨形态结构为模型,在个人电脑上开发研究ZOMC骨折复位计算机辅助手术模拟系统(Computer-Assisted Surgical Simulation,CASS),以新颖、简单、实用的方法实现ZOMC骨折患者的骨表面形态三维结构、对称性的分析、骨折复位手术设计和手术模拟、复位效果的预测(计算机辅助设计Computer Assisted Design,CAD)、个体化模板(individual template,IT)的设计与制作(计算机辅助制作Computer Assisted Manufacture,CAM)、术中精确导向定位等功能,并进一步应用于临床各类复杂ZOMC骨折的治疗与术后评价。　　 第一章CAD个体化模板检测面中部骨表面外形对称性研究　　 目的:探讨电子计算机辅助设计(CAD)及相应快速成形技术(RP)制作的个体化模板检测颅颌面两侧骨表面外形的对称性,用以指导颅颌骨外科和提供生物学基础数据的临床意义。　　 材料与方法:选择中山大学解剖学教研室提供的对称完整新鲜尸体头颅,干性颅骨2例,湿性头颅4例,通过三维CT扫描,对头颅进行三维重建。经对颅颌骨各标志点测量分析,确定颅骨面中部骨结构具有对称性,即“点”的对称性。然后,采用CAD和RP技术在一侧的面中部骨结构CT数据上制作对侧面中部骨表面的3块个体化模板,检测模板与该侧面中部骨表面外形的贴合性,也即“面”的对称性。制作的3块模板覆盖的范围主要涉及颧骨、眶骨和上颌骨,以及少量的额骨和颞骨。　　 结果:具有骨标志点的对称性颅骨,由一侧面中部骨结构CT数据重建的对侧虚拟面中部骨结构继之形成的表面外形模板,均与相应的面中部骨表面高度贴合。3块模板的组合能确立面中部骨的三维空间结构。　　 结论:外观基本对称的颅骨标本的面中部骨结构如果具有骨标志点的对称性,同样也具有骨表面外形的对称性,这种对称性将有利于镜像原理在颅颌面中的应用；以眶颧颌骨为主的面中部骨表面模板,可以重现ZOMC的曲面和立体结构,具有广阔的临床应用前景。　　 第二章ZOMC—CASS系统的建立　　 目的:目前对于ZOMC多发性骨折复位的手术计划方法不足,为达到精确对称性复位,在个人电脑上建立一套全新简单切实可行的ZOMC骨折复位计算机辅助手术模拟系统(CASS)是非常必需的。　　 材料与方法:中山大学解剖学教研室提供对称完整新鲜尸体头颅6例,人为制造各种ZOMC骨折,进行CT扫描,DICOM数据通过CD光盘导入个人台式电脑,以MIMICS医学图形图像处理软件实行三维重建,开发各种界面、形成3D虚拟头颅模型、进行3D虚拟诊断、3D虚拟切割与旋转移动模块、设计3D虚拟手术计划并以STL格式输出,再在Magic RP软件上完成虚拟手术复位模板的生成,最后导入SPS600B激光快速成型机,以高分子光敏树脂材料制作手术复位模板,完成ZOMC—CASS系统的建立,包括计算机辅助设计(CAD)及计算机辅助制作(CAM)系统。　　 结果:成功地在个人电脑上建立了ZOMC—CASS系统,可以对头颅CT数据进行读取、重建、骨折分析、虚拟分割、镜像处理、数据输出、形成个体化模板,指导尸体头颅骨折的对称性复位。　　 结论:ZOMC—CASS系统可以在个人电脑上运行,与个体化模板合用,是一种简单可行的骨折精确复位的方法。　　 第三章ZOMC-CASS系统和IT在单侧颧弓骨折复位中的临床研究　　 目的:利用ZOMC-CASS系统及相应快速成形技术(RP),制作颧弓及相关颅骨表面外形的模板,利用模板导向定位精确复位单侧颧弓粉碎性骨折,探讨个体化模板在单侧粉碎性颧弓复位中的临床意义。　　 材料与方法:选择单侧粉碎性颧弓骨折患者18例,通过术前三维CT扫描,采用ZOMC—CASS系统和RP技术在健侧的颅面中部骨结构CT数据上制作患侧颧弓表面的个体化模板,利用模板作为术中导向,引导复位颧弓粉碎性骨折。　　 结果:个体化模板均能很好的运用于骨折复位中,起到术中导向作用,所有患者的单侧粉碎性颧弓骨折均获得精确的对称性复位,面部宽度获得完美的恢复。　　 结论:利用ZOMC—CASS和RP技术制作的颧弓个体化模板,可通过导向定位精确复位粉碎性颧弓骨折,获得对称性复位效果,是一种简单实用的新方法。　　 第四章ZOMC-CASS系统和IT在单侧ZOMC骨折复位中的临床研究　　 目的:利用ZOMC—CASS系统及相应快速成形技术(RP),制作颅颌面中部骨结构(主要包括额颧眶颌颞骨)表面外形的模板,利用模板导向定位精确复位单侧ZOMC骨折,探讨个体化模板在单侧ZOMC骨折复位中的临床意义。　　 材料与方法:选择单侧ZOMC骨折患者25例,通过术前三维CT扫描,对颅颌骨进行重建。采用ZOMC-CASS系统和RP技术在健侧的颅面中部骨结构CT数据上制作患侧面中部骨表面的多块(3—4块)个体化模板,利用模板作为术中导向,精确复位ZOMC骨折。　　 结果:所有患者中,由健侧面中部骨结构CT数据重建的患侧虚拟面中部骨结构继之形成的表面外形模板,均能很好的应用于骨折复位中,起到术中导向作用,单侧ZOMC骨折均获得精确的复位。　　 结论:首次在国际上利用ZOMC—CASS系统和相应快速成形技术(RP),制作多块个体化模板,可以通过导向定位精确复位ZOMC骨折,是ZOMC骨折复位重建的新的成功应用。　　 第五章ZOMC—CASS系统和IT在双侧ZOMC骨折复位中的临床研究　　 目的:利用ZOMC-CASS系统及相应快速成形技术(RP),制作双侧颅颌面中部骨结构(主要包括额颧眶颌颞骨)表面外形的模板,利用模板导向定位精确复位双侧ZOMC骨折,探讨个体化模板在双侧EOMC骨折复位中的临床意义。　　 材料与方法:选择双侧ZOMC骨折患者4例,通过术前三维CT扫描,对颅颌骨进行重建。采用ZOMC—CASS系统和RP技术,由骨折移位较轻侧面中部骨结构CT数据重建虚拟面中部骨结构,继之模拟手术移位,并通过镜像功能形成对侧虚拟面中部骨结构,在虚拟的颅面中部骨结构CT数据上制作面中部骨表面的多块个体化模板,利用模板作为术中导向,精确复位双侧ZOMC骨折。　　 结果:所有患者中,通过ZOMC—CASS系统处理形成虚拟的颅面中部骨结构,以此制作的个体化模板,均能很好的应用于骨折复位中。在准确复位双侧ZOMC骨折的基础上,所有其他面部骨折均获得精确的复位,外观对称。　　 结论:首次在国际上利用ZOMC—CASS系统及相应快速成形技术(RP),模拟骨折移动复位,制作多块个体化模板,通过导向定位精确复位双侧ZOMC骨折。并以精确复位双侧ZOMC骨折做为重要基础复位其他的面部骨折,开启了全面部骨折科学精确复位重建的新天地。