Name: 眼眶骨折的三维重建 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-05-16T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 18 s
Description: 了解眼眶骨折的三维重建技术，通过CT影像分割和自动化数字重建方法，实现精准修复眼眶缺损并设计个性化植入物。该技术可显著降低手术并发症风险，改善视觉功能恢复效果。

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本方案已获机构伦理审查委员会批准，并依据《赫尔辛基宣言》关于医学方案与伦理的规定进行。已获得患者同意，允许使用其CT图像。
1. 眼眶的分割
注意：本节使用 D2P 软件（下文简称分割软件）进行操作。
<ol>
	<li>通过点击 文件 &#62; 添加 DICOM 文件，将患者的面部骨骼 CT 图像 DICOM 文件载入软件中（图2）。 
	注意：建议 DICOM 切片厚度不小于 1 mm。</li>
	<li>选择冠状面视图（显示在右侧屏幕），然后点击添加（图3）。在下一个界面中，点击3D以打开骨组织分割界面。</li>
	<li>创建新掩膜（分割流程的第一步）。
	<ol>
		<li>在骨组织分割界面中，左侧屏幕显示 3D 体积图像，右侧显示冠状位 CT 图像（图4）。点击底部工具栏左侧的骨组织分割图标，并选择薄骨。</li>
		<li>点击眼眶及眶周区域的各个部分（可在左侧体积图像屏幕或右侧 DICOM 图像屏幕上操作），直至整个眼眶被所选颜色（本例中为绿色）完整标出（图5）。通过滚动浏览不同的 DICOM 断面图像，验证所创建的新掩膜的准确性。 
		注意：若发现选择不准确，可使用撤销功能（Ctrl+Z），并在不同的空间位置重新选择该区域。薄骨功能采用最低阈值来检测骨性结构，从而将其与软组织分离。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>创建网格模型（分割流程的第二步）。完成并确认第一步后，点击工具栏上的3D（图6）。全面检查 3D 模型（网格）是否平滑且无空洞，然后点击文件 &#62; 保存 &#62; STL，将 3D 模型保存为 STL 文件（图7）。 
	注意：图8 和 图9 展示了另一种分割方法——多切片插值法，适用于眶底未发生粉碎性骨折的情况。</li>
	<li>对于大范围粉碎性骨折的情况，应按照前述步骤对对侧眼眶进行分割建模，该模型将作为重建手术的参考，通过镜像原理实现修复。</li>
</ol>
2. 重建眶壁
注意：本节操作使用 Geomagic Freeform（以下简称 3D 设计软件）完成。
<ol>
	<li>单击 文件 &#62; 导入模型。选择在分割流程步骤 1.4 中导出的 STL 文件。单击底部工具栏上的 添加细节 和 添加精细细节，然后单击 应用（补充图 1）。 
	注意：导入的工作模型表面必须非常精确，并提高平滑度（边缘锐度值较低）。</li>
	<li>根据骨折解剖结构，选择以下三种重建方法之一：步骤 2.3（自动重建）、2.4（解剖复位）和 2.5（镜像法）。</li>
	<li>自动重建 
	注意：此方法适用于小范围缺损以及地形平坦、单调的区域。
	<ol>
		<li>首先，确保缺损周围边缘的黏土完全连续（补充图 2）。如果骨折底壁区域周围存在小间隙（白色箭头），使用 添加黏土 功能手动连接这些区域，以实现骨折边缘的完整连续性（黑色箭头）。</li>
		<li>使用 平滑 功能对添加的黏土进行平滑处理。右键单击激活的部件 新蒙版，选择 黏土工具/复制到网格。</li>
		<li>使用网格工具进行自动填补空隙（补充图 3）。在眼眶的网格对象下，选择 选择网格区域，使用 套索选择工具 选中底壁缺损的边缘。</li>
		<li>按键盘上的 删除 键，选择 填充网格中的孔洞，然后多次单击 填充，直到按钮变为不可用状态，从而自动重建底壁缺损。</li>
		<li>最后一步：将网格转换为黏土。右键单击网格，选择 网格工具，然后单击 复制到黏土。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>解剖复位 
	注意：当骨折的底壁骨片保持完整并保留其原始地形解剖结构时，应优先采用此方法。
	<ol>
		<li>将两个不同的 STL 文件作为不同对象导入：(i) 眼眶和 (ii) 未粉碎的底壁骨片（图 8 和 图 9）。</li>
		<li>复位骨片（补充图 4）。
		<ol>
			<li>在 选择/移动黏土 下，选择 复位 工具，并取消选中 仅移动 选项。手动将底壁复位至匹配解剖完整边界的位置。</li>
			<li>或者，当其中一个碎骨边缘已处于正确解剖位置时，可在 选择/移动黏土 下使用 设置复位原点 工具。</li>
			<li>单击 至中心，并将三轴坐标系（黑色箭头）移动至位于骨片解剖正确边缘的旋转中心。单击 复位部件，并选择 仅旋转。</li>
			<li>按住键盘上的 Shift 键，通过三轴中心旋转骨片至正确的解剖位置。 
			注意：解剖复位应能完美闭合缺损。否则应放弃此方法，改用下一种重建方法——镜像法。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>镜像法 
	注意：此方法适用于广泛性或粉碎性眼眶骨折。
	<ol>
		<li>将两个不同的 STL 文件作为不同对象导入：(i) 骨折侧眼眶和 (ii) 对侧眼眶。</li>
		<li>首先创建完整眼眶的镜像。使用 镜像黏土 工具，将平面朝向内侧放置（补充图 5B 中的蓝色线）。勾选 镜像整个部件 和 预览，然后单击 应用。</li>
		<li>现在将镜像后的眼眶与骨折眼眶叠加（补充图 6）。使用 配准部件 工具，将镜像眼眶设为 源，将骨折眼眶设为 目标。</li>
		<li>在镜像眼眶和骨折眼眶的对应独特解剖位置上放置标记点，然后单击 应用 以叠加两个部分。单击 自动 以实现最佳叠加效果。 
		注意：叠加后的镜像眼眶可作为骨折眼眶解剖重建的参考指南。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
基于重建颅底的患者特异性植入物设计
注意：本步骤使用 3D 设计软件完成。
<ol>
	<li>眶底准备（补充图7）
	<ol>
		<li>在选择/移动黏土下，选择重新定位原点 &#62; 至中心。将坐标系三轴移至镜像眶底的中心。选择仅旋转，并将Z轴调整为垂直方向，X轴为水平方向，Y轴为前后方向。</li>
		<li>在选择/移动黏土下，选择重新定位部件。点击显示/隐藏高级设置，并将平移步长更改为0.8 mm。点击红色矩形中的箭头，将镜像眶底沉入骨折侧眶腔，直至骨折区域的完整边缘开始显现。</li>
		<li>再次点击绿色矩形中向下的箭头，使镜像眶底再下沉0.8 mm。该深度与个性化支撑植入物（PSI）的厚度相匹配，从而重建原始眶底结构。</li>
		<li>在选择/移动黏土下，选择选择黏土，并使用套索选择工具。选中眶底的解剖边界。选择反向选择，然后删除其余部分。 
		注：可对眶底边缘进行修整平滑，或添加黏土以贴合骨折眶腔的边界。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>创建网格轮廓（补充图8）。
	<ol>
		<li>同时选中眶腔和眶底对象，右键选择布尔运算/合并为新对象，生成包含解剖复位并下陷眶底的单一对象。再次对边缘进行平滑处理。</li>
		<li>复制最终对象。右键选择透视显示，然后选择开启。在曲线功能下，选择绘制曲线，围绕原始骨折区域绘制轮廓——曲线必须位于骨折眶腔的边缘上。仅在骨质缺损区域，曲线可接触新构建的眶底。</li>
		<li>完成轮廓绘制后，点击创建时贴合黏土表面图标。以相同方式创建PSI的固定臂。 
		注：PSI的后缘应与后方骨性边缘连续，但不应覆盖于后方骨性唇缘之上（图1D）。网格的外侧边缘应略微超出缺损区，覆盖于完整的骨性边缘上。将固定臂置于下眶缘结构清晰的分段区域。始终注意避开重要解剖标志。文献中认为眶内安全分离操作的深度为31–36 mm，但仍建议根据具体病例进行个体化规划12,13。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>完成PSI设计（补充图9）。
	<ol>
		<li>在细节黏土中，选择曲线浮雕，并设置距离为0.8 mm。选中轮廓区域内部，点击抬升。使用添加黏土和平滑工具，将固定臂与植入体主体连接（补充图9B，黑色箭头）。</li>
		<li>使用复制对象的布尔运算和从中移除功能。在对象列表中，右键点击黏土粗糙度，选择0.1 mm。在雕刻黏土中，选择雕刻工具，并将工具大小设为2.1 mm。在固定臂最远端位置创建固定螺钉孔。</li>
		<li>将工具大小设为1.5 mm和1.0 mm，在PSI其余部分创建引流孔。避免在植入体边缘附近打孔。执行布尔运算和从中移除操作，从最终PSI中减去原始骨折眶腔。 
		注：固定孔应与手术室使用的螺钉系统相匹配。若使用直径1.5 mm的螺钉，建议固定孔直径设为2.1 mm。设计流程的最后一步必须是从最终PSI中减去原始骨折眶腔，以确保术中网格在眶内实现被动就位。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>将网格对象导出为STL文件，用于最终制造。</li>
</ol>

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</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

眶骨骨折重建是口腔颌面外科医生最重要且最精细的手术之一14。该重建手术需通过外部小切口在极为敏感且突出的眼球周围进行操作，导致手术视野仅部分可见。由于这一困难，术中使用个体化钢板（PSI）可显著提高准确性，从而最大限度地降低并发症发生率15。然而，若对外科解剖结构理解不足，或对各部位的三维重建原则、PSI的特性及其影响因素掌握不充分，以及术中操作不当，则可能导致术中无法使用所设计的PSI，或引发本可避免的各类并发症16。
本方案中描述了不同的三维重建方法，并讨论了各自的应用指征。同时提供了每种方法的详细步骤，重点强调了设计PSI时应避免的常见问题。
介绍了三种眶骨骨折重建方法。第一种方法采用设计软件的自动化功能，迄今为止仅适用于较小的缺损，因此是这三种方法中使用较少的一种。第二种是解剖复位法，当条件适用时，该方法效果良好，且对设计者的经验和技术要求较低。第三种也是最常用的方法是镜像技术，该方法要求对复杂的解剖结构、骨折特征、个性化植入物（PSI）的特性以及每例具体病例的关键重建区域有深入的理解。
该方法可应用于不同的眼眶壁缺损，以及Krasovsky A等人所述的多壁缺损11。该方法既可用于新近发生的骨折，也可用于陈旧性愈合不良的骨折。
在我们机构，设计者同时也是外科医生，我们相信这会在设计阶段和手术过程中均取得更优的结果。然而，迄今为止，大多数机构尚无法实现这种组合，因此，我们强烈建议外科医生和工程师均采用本方案，以更好地理解这一关系中的对方角色，避免潜在问题，并实现更高水平的眼眶重建。

三维（3D）技术革命正处于巅峰时期。我们使用的许多产品都是由3D打印机制造的。在医学领域，这项技术能够在减少人为误差的同时实现更高的精确度1。这种特性在外科手术领域尤为重要，因为准确性至关重要。眼睛在功能需求和美学感知方面均具有重要意义2。眼眶是由7块骨骼构成的骨性腔隙，为眼球提供保护。骨性眼眶不仅保护和支持眼球，还容纳神经、血管、肌肉及腺体结构。眼眶底部非常薄，主要由上颌骨的眶突构成；前外侧部分由颧骨组成，后方则由腭骨构成，后者是眼眶底壁骨折的重要解剖标志3。眼眶内侧壁从前方的泪前嵴延伸至眶尖。筛骨纸板（lamina papyracea）构成了内侧壁的大部分，是一种极薄如纸的骨结构，容易发生骨折4。孤立性眼眶骨折占所有面部骨折的4%–16%5。眼眶骨折可能导致眼球位置改变，从而引起功能性视觉障碍和美学上的异常6。即使眼眶骨壁发生轻微移位，也可能对眼眶容积和眼球位置产生显著影响5。因此，准确复位移位或粉碎的眼眶骨壁至关重要。位于眶下神经内侧的眶底以及眼眶内侧壁均相对较薄，在遭受钝性外伤时容易发生骨折4。影像学检查和体格检查对于诊断眼眶骨折具有重要意义。大多数影像学诊断方法包括冠状位的计算机断层扫描（CT）7。眼科医生必须对受伤眼眶进行全面评估，内容包括视力、眼压、眼球运动、瞳孔检查、视野、裂隙灯眼部检查、视网膜检查以及外部检查。此类检查也应在重建手术后再次进行。过去，眼眶缺损通常采用骨移植或后来的钛网进行修复7,8。然而，通过经皮或经结膜手术入路时，骨移植材料或钛网难以适配缺损区域，且术野暴露有限，促使人们寻求更精确的方法。随后提出了使用3D打印模型预先塑形钛网的技术9，并进一步发展为使用患者特异性植入物（PSI）以实现缺损的精确重建10。近年来，PSI已在多个外科领域广泛应用于不同目的，如骨科、颌面外科和神经外科。该方法在骨折复位或消融手术前的应用通常较为直接。然而，在眼眶区域，由于解剖结构复杂且常伴有粉碎性骨折，必须深入理解眼眶解剖结构，才能实现理想的重建效果11。
最近，一项研究采用了一种新的三维分析方法，对比了该技术与传统方法的准确性。结果显示，使用 PSI 进行重建时，准确性提高了 2.7 倍，同时观察到较少的长期并发症。然而，必须认识到，即使是很小的错误也可能导致功能和美学上的缺陷，因此，充分了解眼眶重建过程中可能出现的各种陷阱至关重要11。本文详细介绍了用于眼眶缺损虚拟三维重建的三种方法，包括各自的适应证、优缺点。这些内容将有助于临床医生或工程师在机构内部开展三维重建，或对外包的三维重建过程进行有效监督。

<table><tbody><tr><td>D2P (DICOM 转打印)</td><td>3D systems</td><td>https://oqton.com/d2p/</td><td>用于创建 3D stl 文件的分割软件</td></tr><tr><td>Geomagic Freeform</td><td>3D systems</td><td>https://oqton.com/freeform/</td><td>雕刻式工程设计</td></tr></tbody></table>

眶骨骨折的三维重建

Three-Dimensional Reconstruction of Orbital Fractures

眶骨骨折的重建可能具有挑战性。由于暴露范围有限、涉及多个壁的缺损以及三维（3D）解剖结构的变异性，复杂病例中难以获得理想的治疗效果。采用患者特异性植入物进行眶部缺损重建展现出良好的前景。然而，在这些病例中，精确的虚拟规划至关重要，因此，充分理解解剖结构及各种规划方案的选择十分必要。本方案详细描述了三种缺损重建方法，并阐明了每种方法的适应证。自动计算机重建是最简单的方法，但主要适用于较小的缺损。骨折骨块复位操作简便，可实现骨折壁良好的解剖连续性，但要求骨折未发生粉碎。镜像法是处理粉碎性骨折的首选方法。该方法的缺点在于镜像后需要进行大量调整操作，因此要求规划者具备较高的解剖学知识水平及对临床影响的深入理解。在详细描述各方法之后，本文展示了重建过程中应重点关注的解剖结构以及容易被忽视的结构。此外，还描述并讨论了常见的技术误区及其规避方法。这些方法既可在院内自行实施，也可外包完成，但无论采用何种方式，充分理解其原理对于获得更佳的重建效果至关重要，即使在由他人完成规划的病例中亦是如此。

本方案中描述的所有方法均已在本研究所应用。本文展示一个代表性病例，以说明该方法的直接应用。图1展示了一例眶底骨折的病例。图1A、B分别显示冠状位和矢状位CT图像中眶底的移位情况。可见在前后方向和内外方向均存在明显移位。存在外侧和内侧的骨阶，后方骨阶完整但位置极为靠后。
将CT数据上传至分割软件（图2 和 图3）。随后对骨折的眼眶（图4、图5、图6 和 图7）及眶底（图8 和 9）进行分割，生成两个STL文件。将STL文件上传至3D设计软件（补充图1）。对微小间隙进行校正，并创建网格（补充图2）。间隙过大，无法使用自动填充功能进行修补（补充图3）。骨折节段无法复位至正确位置。注意该节段的两个边缘均发生移位，因此仅靠旋转功能无法完成复位（补充图4）。骨折粉碎程度过高，因此需要采用镜像技术（补充图5 和 补充图6）。将重建的节段向下移动，以避免最终的个性化植入体（PSI）过度突入眶腔空间（补充图7）。需注意，个性化植入体（PSI）的厚度大于商用预制的钛合金眶板。设计的个性化植入体包含固定臂和引流孔（补充图8 和 补充图9）。固定臂的曲率有助于在术中准确定位网格的唯一精确空间位置。术中若出现网格晃动，表明位置不当或设计存在错误。此外，在设计固定臂时应注意避开眶下孔。大量引流孔是设计中必不可少的部分，用以预防眶内水肿或血液积聚，从而降低发生眶腔间隔综合征的风险。
在进行强制牵引试验后，手术操作包括做中跗部切口。在这些病例中，也可采用经结膜切口。在进行骨膜下分离后，暴露眶壁缺损。将下移至上颌窦内的眶内容物复位，并根据骨性平台和下眶缘（锚定臂）的精确解剖匹配，将PSI置于明确无误的位置。在关闭手术切口前再次进行强制牵引试验，结果显示眼球运动无机械性限制。此外，在分离和植入假体后，必须检查是否存在眼球突出。随后缝合骨膜和皮肤。术后行CT检查。
图 1C、D 分别显示了在冠状位和矢状位 CT 图像上使用个性化支撑物（PSI）重建的眼眶结构。请注意，PSI 的放置利用了外侧和内侧的台缘作为支撑，而应避免接触后方台缘，因其位置过于靠后。若将支撑物放置于该后方台缘之上，可能导致活动受限以及眼眶容积的改变。因此，PSI 的后端设计为与台缘连续平齐放置。
<img alt="CT扫描成像，鼻腔和鼻窦分析，医学诊断工具，冠状面和矢状面视图。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67450/67450fig01.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Figure 1"> 
图1：眼眶底骨折患者术前与术后影像。（A）术前冠状位CT图像，显示因骨折段移位所致的眼眶底骨折。（B）同一患者的矢状位图像，显示向下移位的骨折眼眶底。（C）同一患者术后冠状位CT图像，显示使用个性化植入物（PSI）对眼眶底进行重建。注意PSI的上部结构及其位置。（D）同一患者的矢状位图像。注意使用PSI对眼眶底进行解剖学重建，在眼眶底后部区域呈现出“懒S形”结构。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/67450fig01large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="医学影像分析界面，显示DICOM文件管理和预览。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67450/67450fig02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图2"> 
图2：上传CT图像用于分割。 要插入DICOM文件，请点击 文件 &gt; 添加DICOM文件 按钮，以导入并分割三维模型。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/67450fig02large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="CT扫描冠状面，头部横断面，脑部分析，医学影像，诊断工具，CT结果" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67450/67450fig03.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图3"> 
图3：选择合适的切面。选择患者CT的冠状面多平面重建（MPR），层厚为1 mm。点击添加按钮。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/67450fig03large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="医学影像研究中颅骨CT扫描及其在分析软件中的横截面视图。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67450/67450fig04.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图4"> 
图4：骨分割界面。 左侧显示3D模型，右侧显示冠状位CT视图。点击工具栏上的Bone segmentation图标，并选择Thin bones选项。分割过程的第一步是在屏幕右上角定义“New Mask”。注意，切片厚度为1.000 mm（屏幕左上角）。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/67450fig04large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="显示颅骨结构的CT扫描分析图，其中鼻窦区域及评估区域被高亮显示。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67450/67450fig05.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Figure 5"> 
图5：定义分割区域。（A）在骨折的眼眶骨性结构任意区域点击，以开始定义新掩膜（绿色区域）。（B）每次点击将增加一段骨性结构的体积。（C）持续选择不同区域，直至整个眼眶被标记完成。该过程可在3D视图和断层视图中进行。（D）在进入下一步之前，请在轴向和矢状视图中确认眼眶的所有骨性部分均已被选中。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/67450fig05large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="使用成像软件进行CT扫描分析、三维颅骨重建和横截面图。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67450/67450fig06.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图6"> 
图6：创建网格。 点击工具栏上的 3D 按钮。选定的掩膜将被构建成定义为网格的模型。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/67450fig06large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="CT扫描分析；冠状面切片；三维重建；医学影像；骨结构评估。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67450/67450fig07.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Figure 7"> 
图7：检查与导出网格模型。 左侧屏幕显示眼眶的三维模型（网格）。点击 文件 &gt; 另存为，在格式选项中选择 STL，即可导出眼眶的 STL 模型。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/67450fig07large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的高清版本。</a>
<img alt="CT扫描分析、颅骨三维重建与轴向视图、医学影像、诊断评估。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67450/67450fig08.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图8"> 
图8：多层插值分割方法。 在颅底骨折片段未发生粉碎性骨折的情况下（右冠状面视图），采用多层插值法为该片段创建独立的网格模型。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/67450fig08large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="CT 扫描可视化；颅骨三维重建与轴向视图、解剖学分析、医学影像。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67450/67450fig09.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图 9"> 
图 9：创建骨折区域。 使用 多层面插值 功能，然后点击 绘制区域 图标，可在冠状面多个随机不同的切片上选择骨折区域。随后利用插值功能自动选取骨折区域，完成分割。现在可将骨片导出为 STL 文件。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/67450fig09large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
补充图1：将STL文件导入3D设计软件。点击文件 &gt; 导入模型，并选择在图7中导出的STL文件。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/Supplemental%20Figure%201.TIF" target="_blank">请点击此处下载该文件。</a>
补充图 2：将黏土转换为网格。首先，实现缺损周围区域的完整黏土连续性，然后执行黏土到网格的转换。（A）骨折区域周围存在小间隙（白色箭头）；（B）手动连接这些区域，以实现骨折周缘的完全连续（黑色箭头）；（C）平滑所添加的黏土；（D）创建新的网格。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/Supplemental%20Figure%202.TIF" target="_blank">请点击此处下载该文件</a>
补充图3：自动填补间隙。（A）选择缺损的边缘。（B）删除边缘。（C、D）填充孔洞，直至完全重建基底（D）。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/Supplemental%20Figure%203.TIF" target="_blank">请点击此处下载该文件。</a>
补充图4：解剖复位序列。 如果骨折块呈整体移位，则解剖复位是最简单且最准确的选择。A导入眶部和底段的STL文件补充图1），并激活底板（右键点击 - 激活）。(B) 在……下方 选择 和 移动黏土, 的 重新定位 选择工具，并且 仅移动 选项未被选中。C) 手动调整地板位置以贴合解剖学上的完整边界。 (D另一种复位骨折断片的方法适用于其中一个碎片边缘已处于正确解剖位置的情况。在此复位方法中，旋转中心在空间中保持固定。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/Supplemental%20Figure%204.TIF" target="_blank">请点击此处下载该文件。</a>
补充图5：镜像技术。 对于大范围且粉碎性的眶部缺损，镜像技术可获得更精确的结果。（A）右侧眶底缺失大块骨组织。对左侧完整的眶部进行分割。（B）使用Mirror clay工具，将平面位置定向至内侧（蓝线）。（C）勾选Mirror Entire Piece和Preview，然后点击Apply。（D）左侧完整眶部生成的新镜像对象。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/Supplemental%20Figure%205.TIF" target="_blank">请点击此处下载该文件。</a>
补充图6：镜像轨道与骨折轨道的叠加。（A）使用Register pieces工具，将镜像轨道选为Source，骨折轨道选为Target。（B）在镜像轨道和骨折轨道的相应解剖位置上放置标记点，然后点击Apply以实现两者的叠加。（C）选择Auto以实现最佳叠加效果。（D）叠加后的镜像轨道可作为骨折轨道解剖重建的参考指南。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/Supplemental%20Figure%206.TIF" target="_blank">请点击此处下载该文件。</a>
补充图7：眶底制备。 重建的眶底在垂直轴上降低0.8 mm。该垂直距离将与设计的钛网厚度相匹配，从而防止钛网侵入眶腔内部并减小其容积。（A）在选择/移动黏土功能下，选择重新定位原点，然后选择至中心，将三轴坐标系移至镜像眶底的中心。选择仅旋转，并将Z轴设为垂直方向，X轴为水平方向，Y轴为前后方向。（B）在选择/移动黏土功能下，选择重新定位部件，然后展开显示/隐藏高级设置，将平移步长修改为0.8 mm。依次点击红色矩形框中的箭头，将镜像眶底向下沉入骨折侧眶腔，直至骨折区域完整的边缘刚好开始显现。（C）再次点击绿色矩形框中的向下箭头，将镜像眶底再向下沉入0.8 mm。该深度将与患者特异性植入物（PSI）的厚度一致，从而重建原始眶底结构。（D）在选择/移动黏土功能下，选择选择黏土，使用套索选择工具选中眶底的解剖边界。选择反向选择，然后删除其余部分。对眶底边缘进行平滑处理，或添加黏土以贴合骨折眶腔的边缘。（<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/Supplemental%20Figure%207.TIF" target="_blank">请点击此处下载该文件</a>）
补充图8：设计个性化植入体（PSI）。（A）选择眼眶和眶底结构，右键单击后选择布尔运算/合并为新对象，以生成包含解剖复位及凹陷区域在内的完整眼眶结构。边界需额外进行一次平滑处理。（B）复制最终对象，右键单击，依次选择透明显示和开启。（C）在曲线功能下选择绘制曲线，围绕原始骨折区域精确绘制轮廓线——该曲线必须位于骨折眼眶的边缘上。仅在骨质缺损区域（例如示例中的外侧后缘，黑色箭头所示），曲线可位于新构建的眶底表面。完成轮廓绘制后，点击创建时贴合至模型表面图标。（D）采用相同方法，绘制个性化植入体（PSI）的固定臂结构。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/Supplemental%20Figure%208.TIF" target="_blank">请点击此处下载该文件。</a>
补充图9：完成个体化植入体（PSI）的制作。 对网格和固定臂进行浮雕处理后进行连接，并创建固定孔和引流孔。(A) 在细节黏土（Detail Clay）模式下，选择沿曲线浮雕（Emboss With Curve），设定距离为0.8 mm，选中轮廓区域内部，点击抬升（Raise）。(B) 使用添加黏土（Add Clay）和平滑（Smooth）工具将固定臂与植入体主体连接（黑色箭头所示）。(C) 对复制的对象应用布尔运算（Boolean）和移除（Remove From）功能。(D) 在对象列表中，右键单击黏土粒度（Clay coarseness），选择-0.1 mm；在雕刻黏土（Sculpt Clay）模式下选择雕刻（Carve）工具，将工具尺寸（Tool Size）设为2.1 mm，在固定臂最远端创建固定孔；再将工具尺寸分别设为1.5 mm和1.0 mm，在植入体其余部位创建引流孔，但避免在植入体边缘附近打孔。最终完成的个体化植入体如图所示。布尔运算（Boolean）和移除（Remove From）操作始终用于从最终的PSI中减去原始骨折眶壁，以确保植入体在骨折眶壁骨性边缘上实现被动贴合。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67450/Supplemental%20Figure%209.TIF" target="_blank">请点击此处下载该文件。</a>

眼眶重建的个性化医疗正在迅速发展。由于眼眶结构精细，骨折修复后即使存在微小差异，也可能导致视觉感知功能受损。本文介绍了三种用于眼眶缺损的虚拟三维重建方法，并阐述了这些方法的适应证以及正确重建过程中可能遇到的潜在问题。

眶骨骨折的重建可能具有挑战性。由于暴露范围有限、累及多个壁的缺损以及复杂的三维（3D）结构……

我们的研究致力于利用3D技术建立修复不同类型眶部缺损的标准方案，探讨可能存在的技术难点并提出相应的规避方法。眶部是一个复杂的解剖区域，包含众多神经、肌肉和血管，手术上难以进入和修复。恰当的治疗需要对眶腔容积及其独特的解剖结构进行精确的径向重建。我们将眼眶缺损分为三类，每一类在设计患者特异性植入物时都需要采用不同的虚拟重建方法作为初始步骤。此外，我们强调需要重建的独特解剖结构，从而避免重大失误。本方案针对各种类型的眼眶缺损提供个体化的处理方法，并对重建过程及患者特异性植入物（PSI）的设计流程进行了分步详解。我们认为，该方案通过避免通常与精度误差相关的常见问题，将显著减少并发症。我们的三维实验室将专注于利用人工智能技术对眼眶缺损进行自动化的数字重建以及自动化个性化植入物（PSI）设计。首先，将患者的面部骨骼CT图像DICOM文件载入软件中。选择角膜视图并点击添加。在下一个界面中，点击3D以打开骨分割界面。在骨分割界面中，观察左侧屏幕上的3D容积图像和右侧的冠状CT视图。单击底部工具栏中的骨分割图标，选择薄骨。单击眼眶及眶周区域的不同部分，直至整个眼眶被所选颜色完全勾勒出来。通过滚动查看不同的DICOM层面，确认新生成的掩膜的准确性。确认分割后，生成网格并全面观察三维模型的光滑性及是否存在空隙。点击文件，将三维模型另存为STL文件。要重建眶壁，依次点击文件、导入模型，并选择在分割序列中导出的STL文件。在下方工具栏中，依次点击“添加细节”、“添加查找细节”，然后点击“应用”。进行自动重建时，需确保缺损边缘周围的黏土完全连续。如果骨折区域存在间隙，可使用“添加黏土”功能手动连接这些区域，以实现完全连续。使用平滑功能优化添加的黏土。右键单击已激活的新蒙版，选择黏土工具，然后选择“复制到网格”。在网格对象上，使用“选择网格区域”下的套索选择工具，选中底部缺陷的边缘。使用网格工具进行自动补洞。按删除键移除选定区域，然后反复点击网格中的“填充孔洞”按钮，直至该按钮变为不可用状态，完成骨缺损区域的自动重建。对于解剖复位，在选择或移动黏土时，选择复位工具，并取消勾选“仅移动”选项。单击中心以将三联体移动至解剖边缘处的旋转中心。选择重新定位部件并选择仅旋转。按住 Shift 键，通过三联体中心旋转部件，以达到正确的解剖位置。进行镜像时，使用镜像粘土工具将平面定位到内侧。勾选镜像、整个部件和预览，然后单击应用。将镜像的轨道与骨折的轨道叠加。使用配准碎片工具，选择镜像轨道作为源，骨折轨道作为目标。在镜像轨道的唯一解剖位置以及骨折轨道的相似位置放置标记。单击“应用”以叠加片段，然后单击“自动”以获得最佳叠加效果。在“选择或移动黏土”下，选择“重新定位原点”，然后选择“居中”。将三联体移动至镜像眼眶底面的中心。选择仅旋转，并将 Z 轴垂直对齐，X 轴水平对齐，Y 轴前后对齐。在选择或移动陶土时，选择重新定位部件。打开显示或隐藏高级设置，将平移步长更改为 0.8 毫米。使用相对于局部轴的平移Z方向箭头，将镜像的眶部逐渐沉入骨折的眶部，直至完整的眶缘开始显现。在“选择或移动黏土”模式下，选择“选择黏土”，然后使用套索选择工具勾勒出眶底的解剖边界。选择“反向选择”，并删除其余区域。为了创建网格轮廓，需平滑边界以获得更精细的外观。同时选中眼眶和地板对象，右键单击并选择布尔运算或合并为新对象，将其合并为一个单一对象。复制最终对象后，右键单击并选择“透视”，然后点击“开启”。在“曲线”选项下，选择“绘制曲线”，并在原始骨折区域周围勾勒出轮廓。完成全部轮廓绘制后，单击“创建”图标下的“贴合到黏土”。同样地，制作植入体的锚定臂。在精细黏土下完成植入体的最终处理时，选择“沿曲线浮雕”并设置距离为 0.8 毫米。选中轮廓区域内部，然后点击抬高。使用添加黏土并平滑的方式，将锚定臂与植入体主体连接。接着，对复制的对象使用布尔运算并执行去除操作。在对象列表中右键单击黏土粗糙度，将其设置为 0.1 毫米。在雕塑粘土中，选择雕刻工具并将工具大小设置为 2.1 毫米。在锚定臂最远端部分创建固定孔。将工具大小调整为 1.5 毫米和 1 毫米，在植入体其余部分创建引流孔。最后，选择布尔运算中的“移除”操作，将原始骨折的眶壁从最终的患者特异性植入物中减去。在前后位和侧位上均观察到眶底骨折存在明显移位。术后CT图像证实，植入物放置准确，利用外侧和内侧的支撑台进行固定，同时避开了后侧支撑台，以防止活动受限。

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