吳建中,萬林忠,錢小潔
(1.江蘇省盱眙縣人民醫(yī)院口腔科江蘇盱眙211700;2.江蘇省口腔醫(yī)院口腔頜面外科江蘇南京210009)
CBCT三維重建在單側(cè)唇腭裂二期鼻整形應(yīng)用中的近期效果評價
吳建中1,萬林忠2,錢小潔1
(1.江蘇省盱眙縣人民醫(yī)院口腔科江蘇盱眙211700;2.江蘇省口腔醫(yī)院口腔頜面外科江蘇南京210009)
目的:應(yīng)用CBCT三維重建測量技術(shù)評價唇腭裂患者二期鼻整形術(shù)前術(shù)后鼻外形的改變。方法:對20例正常成年人及20例單側(cè)唇腭裂二期鼻整形術(shù)前及術(shù)后6個月拍攝CBCT(cone-beam computed tomography),獲取三維面部影像數(shù)據(jù),以Dicom的格式轉(zhuǎn)移到simplant11.04軟件程序,建立面部三維圖像,對鼻及周圍結(jié)構(gòu)定點,并進行線距及角度測量。測量結(jié)果采用SPSS13.0系統(tǒng)軟件包對數(shù)據(jù)進行配對t檢驗。結(jié)果:對21個標(biāo)記點共14項測量項目進行測量標(biāo)記(放進方法里面),并對其中5項指標(biāo)進行了患、健側(cè)比較(放進方法,列出重要指標(biāo))。術(shù)前單側(cè)唇腭裂患者雙側(cè)鼻翼發(fā)育程度不一致,患側(cè)較健側(cè)發(fā)育不全:鼻尖位置偏健側(cè),鼻尖下點到鼻翼外側(cè)緣點的距離患側(cè)大于健側(cè);鼻中線偏斜;鼻面角、鼻唇角小于正常人,鼻額角大于正常人;患側(cè)鼻孔寬度大于健側(cè);鼻小柱偏向健側(cè)。術(shù)后:患、健側(cè)鼻孔寬度接近相等。結(jié)論:應(yīng)用CBCT三維重建測量技術(shù)能精確測量外鼻相關(guān)數(shù)據(jù),并可以明確外鼻的畸形程度,患、健側(cè)組織不對稱程度及評價手術(shù)療效。
錐體束CT;三維重建;鼻畸形;牙槽突裂;鼻翼基底部
鼻作為面部中心突出的標(biāo)志,是關(guān)注的焦點,同時也是表現(xiàn)個人特性的標(biāo)志。因此,盡管鼻是一小器官,可以影響整個面部外形。鼻外形的改變會對個人形象和穩(wěn)定的心理產(chǎn)生一定的影響。
評估不同鼻整形方法術(shù)后效果的研究較多,但是對術(shù)后改變的量化評價報道較少。常用的測量方法有直接的人體測量方法,二維照片和X線片來記錄和測量術(shù)后改變等。然而,鼻部是一個三維的實體,無論是鼻部的表情運動,還是手術(shù)后的外形和結(jié)構(gòu)改變,都具有三維性。為了克服上述常用測量方法的缺點,三維圖像處理技術(shù)開始得到廣泛使用,包括三維頭影測量技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)、三維光電數(shù)字化成形技術(shù)和三維重建測量技術(shù)等。三維重建測量技術(shù)通過使用CBCT及三維重建軟件獲取患者三維面部影像,對其進行三維測量獲取數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)分析軟件對整個鼻部的對稱性進行比較。本研究對20例正常成年人和20例單側(cè)唇腭裂二期鼻整形術(shù)前術(shù)后拍攝CBCT,進行鼻面部三維圖像重建,鼻部及周圍結(jié)構(gòu)定點,并對相關(guān)的線距及角度進行測量,以評價整個鼻部的畸形程度,患、健側(cè)組織不對稱程度及手術(shù)療效。
1.1病例選擇
選取2011年7月-2012年12月在江蘇省口腔醫(yī)院口腔頜面外科就診的20例單側(cè)唇腭裂術(shù)后鼻畸形患者,均為已行初期單側(cè)唇裂修補術(shù)(包括旋轉(zhuǎn)推進法、下三角瓣法及直線縫合法)而未行初期鼻畸形整復(fù)術(shù)者。其中10名男性和10名女性,年齡從16~21歲,平均年齡17.3歲。這些患者出生即為非綜合征性唇腭裂并且早期就接受了唇裂、腭裂手術(shù)。納入標(biāo)準(zhǔn):單側(cè)唇裂或唇腭裂術(shù)后;女性16歲以上,男性18歲以上;沒有明顯的上頜骨發(fā)育障礙;所有參與者獲得了知情同意,包括研究中患者照片的使用。排除標(biāo)準(zhǔn):曾經(jīng)接受過鼻整形術(shù)的患者不列為研究對象。所有病例用相同方法實施鼻的二期矯正,同時進行上唇畸形的矯正,所有手術(shù)都是由同一外科醫(yī)生完成。
對照組為20例正常外鼻,其中男性10例,女性10例,年齡18~32歲,平均26.5歲,納入標(biāo)準(zhǔn):正常外鼻與畸形鼻采用同樣方式測量獲取數(shù)據(jù)。
1.2手術(shù)過程
1.2.1單側(cè)唇腭裂二期鼻整形術(shù)(圖1):用美藍標(biāo)記兩個平行切口,切口包括需要修復(fù)的單側(cè)上唇瘢痕的范圍,瓣的寬度由原瘢痕寬度決定,但至少要有5mm,瓣長度按要修復(fù)的上唇瘢痕量確定;這兩個平行切口標(biāo)記線延伸至鼻;在鼻小柱的地方,內(nèi)側(cè)切口與邊緣切口連續(xù)。為了方便止血,使用局部浸潤麻醉。應(yīng)該使用至少能使血管收縮的必需量,使組織變形最小化。由唇切口開始,切開唇部瘢痕、雙側(cè)鼻翼緣,提升瓣并向上向側(cè)方延伸,把唇瘢痕鼻小柱皮膚組織瓣向上掀開,銳性分離皮下組織,止血后分離鼻翼軟骨及鼻中隔軟骨,修整外形,在前鼻嵴處剪斷異位附著的鼻中隔軟骨,修整多余骨嵴,復(fù)位鼻中隔并復(fù)位縫合,將制備成“Y”形的肋軟骨固定于左右鼻翼軟骨之間(在下外側(cè)軟骨定位方面,前庭穹窿高度的對稱性是關(guān)鍵。這種對稱性需要患側(cè)下外側(cè)軟骨的內(nèi)側(cè)腳向上前徙,并與雙側(cè)前庭穹窿高度相配。一旦適當(dāng)?shù)那巴ヱ妨恢媒?,下外?cè)軟骨的內(nèi)側(cè)腳就用水平褥式縫合與支撐物固定在一起,用于鼻小柱及左右側(cè)鼻翼重建,另一段長條形軟骨與之垂直固定于鼻梁,多余軟骨制備成顆粒,填塞組織空隙中。最后關(guān)閉所有切口。鼻翼--鼻小柱網(wǎng)狀組織微內(nèi)折縫合至接近邊緣切口處有助于改善鼻翼邊緣對稱性。
圖1 A包括唇瘢痕切除的切口設(shè)計
圖1 B翻開外側(cè)基部軟骨皮膚瓣
圖1 C鼻翼軟骨與鼻小柱支撐物和鼻尖移植物固定
1.2.2移植材料的選擇:通常選取右側(cè)第6~8肋軟骨,依次切開皮膚、皮下組織及肌層,充分止血后切開表面骨膜,仔細剝離軟骨膜,取約3cm長肋軟骨并根據(jù)需要制備以支撐鼻小柱及鼻梁。在切取塊狀肋軟骨的同時,還可以根據(jù)需要同時取部分肋軟骨,制備成顆粒骨后,植入鼻背部。
1.2.3術(shù)后外形的保持:外鼻可用紗布卷、石膏等,鼻腔內(nèi)可填塞碘仿紗條、膨脹海綿等。而且需要一定時間的保持,使之在新的位置上愈合,保持時間一般為6~12個月。本研究均采用待術(shù)后腫脹基本消退后,根據(jù)不同患者鼻腔形狀,取模制作透明塑料鼻塞,優(yōu)點是可制作符合其形態(tài)的鼻內(nèi)保持器,且不影響通氣及美觀。
1.3測量方法
1.3.1儀器與條件:采用掃描裝置為NewTom V Gi CBCT(澳大利亞INLINE公司),放射參數(shù)分別為110KV、5mA。曝光時間3.6S,掃描層厚為0.2mm。
1.3.2前術(shù)后三維圖像獲?。和ㄟ^CBCT將獲得的數(shù)據(jù)以Dicom的格式,轉(zhuǎn)移到Simplant 11.04軟件程序建立面部三維圖像(圖2)。該程序軟件可以獲取實驗對象180°范圍內(nèi)的面部數(shù)據(jù),并據(jù)此生成一幅從左耳到右耳的三維圖像。獲取三維圖像時需要患者頭頸自然放松并處于息止合位。要求患者放松面部肌肉,做吞咽運動并在吞咽后保持后牙咬合接觸。分別在術(shù)前和術(shù)后3月的門診隨訪時獲取三維圖像。
圖2 Simplant11.04軟件程序重建后界面
1.3.3三維數(shù)據(jù)測量:通過simplant軟件可以將原始數(shù)據(jù)重建并生成患者面部三維圖像,軟件會自動去除頸部及頭發(fā),使用軟件自帶的測量工具在所得三維立體圖像上定標(biāo)志點,通過點點測量或多點測量取得鼻部及周邊結(jié)構(gòu)的長度、角度及點與面之間的距離等數(shù)據(jù)。為了保證數(shù)據(jù)的可靠性,所有的數(shù)據(jù)均由三位研究者測量兩次,相互之間完全獨立,并有一定的時間間隔,以排除記憶對測量的影響。
1.3.4測量標(biāo)記點及項目:根據(jù)外鼻部常用及筆者自行設(shè)計,共選定鼻部標(biāo)記點21點及測量項目14項。
1.3.4.1正位:眶耳平面平行于地平面(圖3、4、5)。①鼻翼基底點與同側(cè)口角連線的距離;②鼻寬(Al-AI):兩側(cè)鼻翼外點的距離,其中Al為鼻翼外點。此項指標(biāo)可以觀察整個外鼻的橫向發(fā)育情況;③鼻翼基底點與同側(cè)唇峰連線的距離;以上兩項指標(biāo)左右側(cè)比較,可以觀察兩側(cè)鼻翼基底腳的位置及鼻左右對稱性;④鼻根寬度:En-En連線上鼻寬度,其中En為內(nèi)眥點;⑤鼻下點-AI間距。此項指標(biāo)左右側(cè)比較,可以觀察鼻小柱頂端的偏斜程度。
圖3 鼻部標(biāo)記點
圖4 鼻部標(biāo)記點距離
1.3.4.2側(cè)位:眶耳平面平行于地平面,頭位向側(cè)旋轉(zhuǎn)90°(圖6)。①鼻深(Sn-Prn),鼻下點到鼻尖點距離,其中Sn為鼻下點.Prn為鼻尖點;②鼻高(Sn-Ns),鼻下點到軟組織鼻根點距離,其中Sn為鼻下點,Ns為軟組織鼻根點;③鼻小柱高度(NsL-Sn),鼻小柱切點到鼻下點的距離。Nst為鼻小柱切點,Sn為鼻下點;④鼻長(Ns-Prn),軟組織鼻根點到鼻尖點的距離;其中Ns為軟組織鼻根點,Prn為鼻尖點;⑤鼻額角(prn-Ns-Gs),其中Prn為鼻尖點,Ns為軟組織鼻根點,Gs為額點;⑥鼻唇角(Nst-Sn-Ul),其中Nst為鼻小柱切點,Sn為鼻下點,Ul為上唇突點;⑦鼻面角(Nst-Sn-Pos),其中Prn為鼻尖點,Ns為軟組織鼻根點,Pos為軟組織頦前點。
圖5 三維重建正位
圖6 三維重建側(cè)位
圖7 三維重建頦下位
圖8 A唇裂二期鼻畸形患者修復(fù)前正面觀
圖8 B鼻修復(fù)后正面觀
圖8 C修復(fù)前側(cè)面觀
圖8 D修復(fù)后側(cè)面觀
圖8 E修復(fù)前鼻底觀
圖8 F修復(fù)后鼻底觀
1.3.4.3頦下位:眶耳平面與地平面呈60°(圖7)。①鼻孔寬度(Sbal-Sn'),鼻翼內(nèi)緣基底點到鼻小柱緣基底點的距離;其中Sbal為鼻翼內(nèi)緣基底點,Sn'為鼻小柱緣基底點;兩側(cè)比較,觀察鼻孔大小,以決定術(shù)中是否內(nèi)收或外展鼻翼基底腳;②鼻尖下點到鼻翼緣外側(cè)點的距離,其中可以觀察鼻小柱偏斜程度。
1.3統(tǒng)計學(xué)處理
應(yīng)用SPSS13.0軟件包對數(shù)據(jù)進行配對t檢驗。
通過CBCT采集數(shù)據(jù)后,應(yīng)用simplant軟件重建外鼻三維圖像并進行相應(yīng)的線距。角度測量后,測量數(shù)據(jù)見表1。樣本含量為20位單側(cè)唇裂或唇腭裂患者及20位正常外鼻。術(shù)后所有患者鼻外形和側(cè)面觀都改善了。術(shù)前術(shù)后三維圖像測量數(shù)據(jù)顯示滿意地延長了鼻小柱長度,對稱性地增加了鼻尖凸度,增大了鼻翼溝。術(shù)后未觀察到嚴(yán)重并發(fā)癥。典型病例見圖8。
唇腭裂治療的主要目的是通過重建患者的鼻唇形態(tài)而更接近正常外形來改善患者的生活質(zhì)量。因此,精確重建并測量外鼻對重建其自然正常的形態(tài)是非常必要的。
3.1測量外鼻的方法
臨床上對外鼻測量的方法有許多。之前對唇裂或唇腭裂患者術(shù)前術(shù)后鼻改變的對比研究通常局限于X線片,人體測量和二維圖像測量。且大多數(shù)只是對整個頜面部籠統(tǒng)的、粗略的測量.而沒有對外鼻進行單獨的、詳細的定點測量。為克服傳統(tǒng)二維圖像測量的缺點,現(xiàn)已出現(xiàn)多種三維圖像測量技術(shù)。CBCT是在CT的基礎(chǔ)上發(fā)展的影像學(xué)技術(shù),對顱面部骨骼及軟組織有良好的成像效果。CBCT的視窗可以調(diào)節(jié),只對需要檢查的部位進行照射,采用錐形束解析重建算法使得二次重建的圖像偽影明顯減小,提高成像精度。它使得在臨床實踐中應(yīng)用三維圖像技術(shù)成為現(xiàn)實。三維重建測量技術(shù)可以在短時間內(nèi)安全的、非侵入性的獲取高質(zhì)量的“外表”圖像。這些特點使它成為采集三維面部數(shù)據(jù)的理想工具,即使對兒童和小孩也同樣適用。在數(shù)據(jù)采集之后,可以生成一個患者面部的精確數(shù)字模型,并且可以即刻在臨床上運用。
表1 20位單側(cè)唇裂或唇腭裂患者及20位正常外鼻應(yīng)用simplant軟件測量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
三維圖像處理系統(tǒng)在記錄面部形態(tài)特征方面的精確性已經(jīng)得到過驗證。最近的幾項研究主要關(guān)注使用三維圖像設(shè)備確定標(biāo)志點時的可重復(fù)性研究,這其中就包括了對三維重建測量技術(shù)的研究。研究結(jié)果表明simplant軟件在面部測量方面是非常精確的。而且,在對稱性測量中,設(shè)置標(biāo)志點時的小誤差不具有統(tǒng)計學(xué)顯著差異,在研究者之間及研究者自身誤差檢測時也具有相同的結(jié)論。
3.2單側(cè)唇裂或唇腭裂患者鼻畸形分析
根據(jù)正位測量數(shù)據(jù),經(jīng)統(tǒng)計分析得知:①患、健側(cè)鼻翼基底點與口角距離比較,P<0.01,兩者差異有統(tǒng)計學(xué)意義;單側(cè)唇裂和唇腭裂患者兩側(cè)鼻翼發(fā)育程度不一致,患側(cè)較健側(cè)發(fā)育不全,術(shù)后患、健側(cè)鼻翼不對稱情況明顯改善;②患、健側(cè)鼻翼基底點與唇峰的距離比較,P>0.05,差異無統(tǒng)計學(xué)意義;③患、健側(cè)鼻下點到鼻翼外點距離比較,P<0.01,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。單側(cè)唇裂和唇腭裂患者鼻尖位置一般偏健側(cè),導(dǎo)致患側(cè)長度大于健側(cè)。術(shù)后鼻尖位置得到改善,對稱性得到明顯提高;④單側(cè)唇裂和唇腭裂患者手術(shù)前后鼻寬比較,P<0.01,兩者差異有統(tǒng)計學(xué)意義;患側(cè)外展的鼻翼術(shù)后向內(nèi)上側(cè)收縮,鼻翼穹窿抬高;⑤單側(cè)唇裂和唇腭裂患者手術(shù)前后鼻根寬度比較,P>0.05,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
根據(jù)側(cè)位測量數(shù)據(jù),經(jīng)統(tǒng)計分析得知:①單側(cè)唇裂和唇腭裂患者鼻額角樣本均數(shù)135.74,對照組鼻額角均數(shù)為125.66,P<0.01,有統(tǒng)計學(xué)差異,單側(cè)唇裂和唇腭裂患者比正常人鼻額角要偏大;提示單側(cè)唇裂和唇腭裂患者術(shù)中應(yīng)抬高鼻尖位置,以減小鼻額角;②單側(cè)唇裂和唇腭裂患者鼻唇角,性樣本均數(shù)為87.69°,與對照組鼻唇角99.31°比較,P<0.05,有統(tǒng)計學(xué)差異,單側(cè)唇裂和唇腭裂患者比正常人鼻唇角要偏??;術(shù)后因鼻尖鼻小柱整體上提,鼻唇角增加;③單側(cè)唇裂和唇腭裂患者鼻面角樣本均數(shù)25.12°,小于對照組鼻面角32.19°,P<0.01,有統(tǒng)計學(xué)差異,單側(cè)唇裂和唇腭裂患者鼻面角小于正常人;即鼻梁高度不足,術(shù)中加入植入物后,鼻面角顯著增大;④單側(cè)唇裂和唇腭裂患者手術(shù)前后鼻高比較,P>0.05,差異無統(tǒng)計學(xué)意義;⑤單側(cè)唇裂和唇腭裂患者手術(shù)前后鼻長比較,P>0.05,差異無統(tǒng)計學(xué)意義;⑥單側(cè)唇裂和唇腭裂患者手術(shù)前后鼻深比較,P<0.01,有統(tǒng)計學(xué)差異,術(shù)后鼻深增加,鼻塌陷明顯改善;⑦單側(cè)唇裂和唇腭裂患者手術(shù)前后鼻小柱高度比較,P<0.01,有統(tǒng)計學(xué)差異,單側(cè)唇裂和唇腭裂患者鼻小柱高度增加。
根據(jù)頦下位測量數(shù)據(jù),經(jīng)統(tǒng)計分析得知:①患、健側(cè)鼻尖下點到鼻翼緣外側(cè)點距離比較,P<0.01,兩者有統(tǒng)計學(xué)差異。單側(cè)唇裂和唇腭裂患者鼻翼通常患側(cè)比健側(cè)短;但由于鼻梁偏斜,鼻尖下點偏健側(cè),導(dǎo)致兩側(cè)鼻尖下點到鼻翼緣外側(cè)點距離有顯著性差異,通?;紓?cè)較健側(cè)長;術(shù)后患、健側(cè)距離差距明顯縮?。虎诨?、健側(cè)鼻孔寬度比較,P<0.01,有統(tǒng)計學(xué)差異。單側(cè)唇裂和唇腭裂患者由于鼻翼塌陷,患側(cè)牙槽突裂開,鼻底嵴缺乏,導(dǎo)致患側(cè)鼻孔寬度較健側(cè)大,術(shù)中通常要內(nèi)收患側(cè)鼻翼基底腳來調(diào)整雙側(cè)鼻孔的寬度,以整體協(xié)調(diào)雙側(cè)鼻孔形態(tài)。術(shù)后患、健側(cè)鼻孔寬度接近相等。
盡管本研究病例數(shù)較少,但仍能通過三維重建測量技術(shù)測量出術(shù)后3月隨訪時鼻的變化,并證明其具有顯著統(tǒng)計學(xué)差異。因為是小樣本配對數(shù)據(jù),我們使用了t檢驗進行統(tǒng)計分析。考慮到研究對象本身的變異性,通過t檢驗,可以分析術(shù)前術(shù)后數(shù)據(jù)的均差。本研究的主要目的是為了研究三維重建測量技術(shù)在測量術(shù)前術(shù)后畸形鼻方面的實用性。通過該方法,使得對采用不同手術(shù)方法的唇裂或唇腭裂鼻畸形患者的最終效果的比較成為可能。
總之,本文通過采用CBCT三維重建,應(yīng)用simplant軟件對20例單側(cè)唇裂和唇腭裂患者畸形鼻及20例正常外鼻標(biāo)定21個標(biāo)記點,對14項測量指標(biāo)進行了三維測量,初步了解單側(cè)唇裂和唇腭裂畸形鼻的畸形程度并與正常人進行了比較,為今后研究單側(cè)唇裂和唇腭裂患者畸形鼻分類提供參考方法。隨著今后樣本例數(shù)的不斷增加、CT技術(shù)的不斷發(fā)展及重建、測量軟件的不斷更新,我們對單側(cè)唇裂和唇腭裂患者畸形鼻的了解程度將進一步深入,此法將得到更廣泛的應(yīng)用,并可用于顱頜面整形外科診斷分析和手術(shù)設(shè)計、顱面解剖和生長發(fā)育規(guī)律研究以及醫(yī)學(xué)美學(xué)研究。
獲取和評估唇裂或唇腭裂患者鼻整形術(shù)前術(shù)后鼻形改變數(shù)據(jù)方面,應(yīng)用CBCT三維重建及測量軟件能精確測量外鼻,并可以明確外鼻的畸形程度,患、健側(cè)組織不對稱程度及評價手術(shù)療效。
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編輯/張惠娟
CBCT 3D reconstruction in unilateral cleft lip and palate secondary rhinoplasty in the near future effect assessment
WU Jian-zhong1,WAN Lin-zhong2,QIAN Xiao-jie1
(1.Department of Stomatology,Xuyi People's Hospital,Xuyi 211700,Jiangsu,China;2.Department of Oral and Maxillofacial Surgery,Oral Hospital of Jiangsu Province,Nanjing 210009,Jiangsu,China)
Objective To evaluate the before and after period change of patients with cleft lip and palate nose rhinoplasty with the application of CBCT 3D reconstruction measurement technique. Methods Taking CBCT before and after surgery in 20 cases of normal adults and 20 patients with unilateral cleft lip and palate nose rhinoplasty of two period for 6 months(cone-beam computed tomography),to obtain the 3D facial image data,in the form of Dicom which can transferred to the Simplant 11.04 software,then build the face of three-dimensional image,structure the fixed-point of nose and the surrounding,meanwhile measure the line distance and angle.Using SPSS 13 software package for data to measure the results in order to paire t-test.Results Measure 14 measured markers which included of 21 markers(put into method),and compared with 5 indicators which were the healthy side,(into the method,list the important index).Compared to healthy side hypoplasia,preoperative patients with unilateral cleft lip cleft palate alae nasi was not consistent:the tip of the nose position partial contralateral,the distance to nose point of alar lateral margin was larger than the contralateral nasal midline deviation;nasal facial angle and nasolabial angle was smaller than normal people.The amount of nasal angle was greater than normal,ipsilateral nostril width was larger than the contralateral nasal columella that toward the healthy side.Postoperative contralateral nostril:patient,widthnearlyequal.ConclusionTheapplicationofCBCTmeasurementtechnologyof3D reconstruction can accurately measure the external nasal related data,and can clear the nasal deformity patients,operation,curative effect and evaluation of the contralateral tissue asymmetry.
cone beam CT;3D reconstruction;nasal deformity;alveolar process cleft;alar base
R622
A
1008-6455(2015)11-0028-06
2015-03-19
2015-05-25