下頜骨位于面部下1/3處，形態(tài)較為復雜，依靠其上附著的肌肉行使生理功能。下頜骨缺損的患者在臨床上較為常見，多因腫瘤、外傷、炎癥及頜骨畸形等所導致。下頜骨缺損后均會出現嚴重的面部局部凹陷畸形，同時影響患者咀嚼、咬合及進食等正常生理功能，進而影響其生存質量。修復下頜骨缺損的主要原則為保證缺損下頜骨的連續(xù)性及完整性、重建頜骨的咀嚼功能和面部外形，并為牙列修復或牙種植創(chuàng)造條件。當前，修復下頜骨缺損的方法種類繁多，如：血管、非血管化骨瓣移植或骨代品等。因此，下頜骨缺損的修復重建一直以來是口腔頜面外科的研究熱點之一。在臨床工作中，必須根據不同的患者采用最適合的修復方式，才能使修復效果達到令人滿意的程度。

　　血管化游離組織瓣移植大量的應用于下頜骨缺損修復重建，技術已相當成熟，其成功率較高。臨床上修復重建下頜骨缺損較常選用腓骨肌皮瓣，腓骨能修復重建下頜骨大面積的骨缺損，可以帶腓腸肌和皮瓣修復復合缺損，能承受較大的咀嚼壓力。骨皮瓣制備簡單，塑形容易，但也有其不足之處，如：對患者后期運動有一定影響，不能承受重體力活，腓骨的直徑難以達到正常下頜骨的高度，當然也可以通過腓骨疊加或二期牽引成骨來改善和彌補。

　　下頜骨缺損的腓骨重建，是近幾年來國內外開展的非常成熟的技術，但仍存在一系列問題，如術中的可運動性及上下頜咬合關系的重新建立，術中切取游離腓骨需要分段塑性，面臨手術難度較大，手術時間較長，術后驗證植入骨塊位置精確度差，患者面部外形不滿意，患者術后易發(fā)生顳下頜關節(jié)位置改變、咬合關系紊亂，影響患者的張口及進食等功能。如何在下頜骨缺損修復中精確恢復下頜骨的外形和功能，是口腔醫(yī)學領域的重點和難點。腓骨移植修復下頜骨缺損時必須根據頜骨的外形進行塑形，腓骨塑形有很多種方法，以往大多采用術中在切除的下頜骨上測量，利用金屬成型片估計出頜骨的正常外形，然后制備重建鈦板的形態(tài)，再拼對腓骨。這種方法存在明顯的缺陷，大多要切除的下頜骨都因為腫瘤的生長外形而發(fā)生改變，根據病變的下頜骨的外形塑型腓骨顯然是不合適的。

　　近年來，隨著數字化技術在現代醫(yī)學中的廣泛運用、滲透和交融，涌現了極具創(chuàng)新性的醫(yī)學分支學科——數字醫(yī)學(digital medicine)。簡而言之，數字醫(yī)學是運用先進的計算機、數字化手段對臨床醫(yī)學進行新的探索和創(chuàng)造，主要包括對原有醫(yī)療技術進行輔助實施以及為達到更加可靠和精確的診斷、更加有效和準確的治療而提供全新的數字醫(yī)療技術。其中，與外科領域關系最密切的是我們常提及的計算機輔助外科(computer aided surgery或computer assisted surgery，CAS)。CAS是一種基于計算機對大量數據信息的高速處理及控制能力，通過虛擬手術環(huán)境為外科醫(yī)生從技術上提供支援，使手術更安全、更準確的一門新技術。計算機可將諸如CT、MRI、DSA、PET等提供的圖像信息進行三維圖像重建，以供外科醫(yī)生進行直觀的手術模擬、精確的手術導航和手術定位，并制訂合理的手術方案。由于這些圖像信息準確可靠，也常被用于手術機器人等在手術中接受指令并進行操作。CAS在術前手術規(guī)劃、個體化手術器械或治療輔助工具的開發(fā)與臨床應用、個性化植入假體置換手術以及手術導航等方面的成功應用，有力推動了外科臨床治療向個性化、精確化、微創(chuàng)化和遠程化的方向發(fā)展。

　　隨著數字化外科技術的發(fā)展，基于計算機輔助設計(computer aided design，CAD)和計算機輔助制造(computer aided manufacture， CAM)的快速原型技術為下頜骨缺損的功能性個體化修復重建提供了強大的技術保障。在計算機輔助外科的基礎上，加之三維CT重建技術、CAD/CAM技術、快速成型技術開始應用于臨床，通過借助三維實體模型進行的三維測量和臨床診斷，大大提高了診斷的可靠性，并且在實體模型上進行模擬手術，比對各種手術模板和個體移植物的模式，包括滿意的重建鈦板塑形、最佳的固定位置、精確的腓骨塑形位置等，最終制定出最佳手術方案以達到最佳治療效果。同時，面對實體模型和修復后可見的手術效果，醫(yī)生與患者的溝通也更加容易、便捷，患者的主觀積極配合也提高到了新的層次。然而，手術當中如何將已成型重建鈦板的固定位置及截骨線的位置準確轉移到患者的下頜骨上，從而保證術后下頜骨的外形及髁狀突的位置與術前設計保持一致，該問題至今仍未得到很好的解決。患者術后易發(fā)生面型改變、咬合關系紊亂等，從而影響患者的美觀及開口、進食等功能。

　　為了解決以上問題，張東升及其帶領的團隊與山東大學材料工程學院王廣春教授合作，應用CT三維重建技術、CAD/CAM技術、鏡像求反技術、3-D打印技術等數字化技術，并結合顯微外科修復技術和外科模板技術，實現了下頜骨缺損腓骨重建的個體化、功能化的修復。然后在下頜骨精確定位的基礎上，完成缺損頜骨位置的種植義齒修復，最終完成面部外型及咬合功能的重建，保證了下頜骨的正常外形、髁狀突的正確位置、恢復了患者正常咬合關系。

　　近3年張東升及其帶領的團隊開展該技術病例約30例，相比較應用傳統(tǒng)方法修復重建下頜骨患者，該方法的優(yōu)勢明顯：一是明顯縮短了腓骨重建下頜骨缺損的手術時間，降低了手術過程中的不確定因素，提高了效率;二是通過評估術后患者面形左右對稱情況、咬合關系、開口度及咀嚼效率等，顯示術后患者面部外形及功能的恢復更加理想;三是術后通過X線檢查分析健患側髁狀突術前、術后的位置及上下頜骨的位置關系評估該技術的精確性，顯示誤差非常小。

　　該項技術采用CT三維重建、鏡像求反、CAD/CAM、3-D打印等數字化技術，模擬外科手術，將長骨腓骨準確塑形和定位，完成下頜骨缺損的精確重建。在數字化外科的基礎上我們制作手術導板，將術前完成塑型的重建鈦板和腓骨的位置準確地轉移到術中，保證手術實施的精確性。在下頜骨精確定位的基礎上，完成缺損頜骨位置的種植義齒修復，最終完成面部外型及咬合功能的重建。該技術在沒有導航的條件下，同時采用了數字化技術和顯微外科修復技術，能夠保證下頜骨外形、位置、咬合關系的精確重建，填補了國內的空白。

　　該項技術的開展，解決了下頜骨腓骨重建患者術后出現的顳下頜關節(jié)癥及咬合紊亂，能夠恢復患者下頜骨原有的外形，使患者頜面部左右對稱，對于患者的語言、進食和吞咽等功能的恢復起到了積極的作用。這對于提高患者的生活質量具有重要的意義。隨著該技術應用于下頜骨缺損腓骨修復重建的成功，我們同樣可以將該技術應用上頜骨缺損的腓骨重建，逐漸將計算機輔助外科的研究開發(fā)應用于臨床，通過計算機對各種圖像數據的處理，設計模擬手術及術中導航，使手術更加精確、微創(chuàng)，開啟了頜骨修復重建精準手術的新篇章。