科创中国

在正颌外科中，上颌骨的空间位置直接影响患者术后面貌美观效果，因此上颌骨的准确定位是整个治疗关键。随着计算机辅助手术模拟技术（computer-aided surgical simulation，CASS）的发展，外科医师可以在软件中设计并模拟不同的手术方案并预测最终手术效果，从而选择最佳手术方案。在传统正颌外科治疗中，手术合板是用于上颌骨术中定位的经典方法。使用计算机辅助设计和辅助制造技术（computer-aided design and manufacturing，CAD/CAM）制作的合板可以较好地避免基于颌架和面弓转移系统的传统模型外科在制作合板时存在的潜在性误差。但是CAD/CAM合板依然是依靠下颌骨以定位上颌骨的空间位置。下颌骨的不稳定性可直接导致上颌骨偏离计划中的理想空间位置。由于下颌骨可以进行开闭口地旋转运动，合板在传统正颌治疗中对上颌骨的垂直向运动并不能提供足够的指导信息，手术医师仍需要依靠自身临床经验控制上颌骨垂直向的移动。

如何将术前设计的虚拟手术方案准确、便捷地转移到术中实际仍然是将计算机辅助模拟技术应用于正颌外科治疗中的难题之一。随着3D金属打印技术的发展，个体化钛板的制作和临床应用成为可能。

本项目通过钛金属3D打印技术设计并制作应用于正颌外科上颌骨定位及固定用个体化钛板。通过截骨导板和个体化钛板的设计和使用，完整指导上颌骨手术的截骨和术中定位。截骨导板用于指导截骨和钉孔的制备，个体化钛板同时实现上颌骨的定位和固定，实现了一种将术前虚拟设计准确转移至术中实际的可靠方法。

技术创新点：

使用个性化的内固定系统完正颌外科手术治疗同时大大提高手术准确性，符合目前个性化医疗和精准医疗的发展方向；

个体化钛板系统通过钉孔对位和形态贴合独立完成上颌骨术中定位，避免了下颌骨移动对手术准确性的影响；

使用3D打印个体化钛板同时完成上颌骨的定位和固定，无需钛板弯制，无需额外辅助装置，简化术中操作，缩短手术时间，减少患者创伤；

项目成果可准确地将术前数字化手术方案转化为术中实际，大大提高了手术准确性，实现经验化外科操作向数字化外科的转变；

准确指导医生按照手术方案完成手术，减少对医生经验的依赖性，利于正颌手术的规范化普及。

该技术已经成功应用于临床，目前已完成实际病例50余例，积累了大量的临床应用经验；自第一代个体化钛板系统设计至今，已经进行了4次设计改良和优化，愈来愈适用于临床应用；该技术已经发表国内核心期刊论文1篇，国际SCI论文1篇；该技术已获得实用新型专利2项；已经完成临床应用评估，位移误差小于1mm，角度误差小于2°，完全达到临床准确性要求；通过临床可行性验证，目前该技术正在开展随机对照研究，进一步探讨其临床优效性。