背景：数字化外科学是一门融合了外科学、图形图像处理、三维重建、计算机辅助设计、计算机辅助制造等多种先进技术的交叉学科，其临床应用日益广泛。试验目的：探讨数字化技术虚拟手术的实用性、可行性；探讨虚拟手术与真实手术之间信息传递的方法。实验方法：第一部分利用图像分割和分体三维重建技术从CT数据中分离出咬肌、肿瘤病变区域、植入材料的三维数据，并结合计算机辅助设计技术进行分析，量化研究下颌骨弧形截骨术后咬肌体积的变化规律；第二部分利用建立数学模型模拟下颌骨牵引过程中骨块运动情况和牵引成骨手术设计，通过动物试验和临床病例检验该技术的可行性；通过手术辅助模板，三维头颅模型等手段将虚拟信息转移到真实手术中；第三部分通过6例临床研究阐述了通过计算机辅助设计的方法进行术前肿瘤切除模拟和腓骨瓣设计的方法。实验结果：成功实现了咬肌、肿瘤组织、和颅颌面植入材料的边界提取及体积计算，数据分析显示咬肌萎缩率与下颌升支减小率具有相关性；总结出半侧小面畸形牵引成骨的手术模拟算法，临床研究和动物试验结果均显示数字化虚拟手术对牵引器方向的确定和腓骨瓣塑型具有直观准确的指导作用，术后头颅三维数据与虚拟数据具有很高的吻合度。结论：数字化外科学技术对颅颌面外科的临床工作具有较大指导意义和较高实用价值；虚拟手术的信息可以通过辅助模板被准确传递到手术中。小结：本文的立足于临床，其内容的创新点在于能够将数字化领域中的具体技术用于解决颅颌面外科学的一些疑难问题，这一过程需要对某些数字化技术的深入理解才能实现。在研究中作者充分挖掘图像分割技术的优势，解决了咀嚼肌的三维重建和体积计算问题，为肌肉体积的临床和实验研究提供了一种方法；通过对计算机差值分析功能和与图像匹配像功能的结合，将它们引入到手术效果评估过程中，得到了一套与传统评估方法相比更为可靠、精确的量化评估方法；将图像学中点位移技术与各种几何形状的构建技术相结合，用于牵引成骨这一动态过程的研究中，得到不同牵引方案骨块位移轨迹的构建方法。以上工作为临床工作提供了有力支持。