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【民正新聞記者:蔡永源台南報導】https://youtu.be/RynvAok7Q2c全調式三維手術設計系統 (Fully adjustable 3D orthognathic surgery planning system) ，前稱導航式正顎手術設計系統，簡稱N-ART，是一個整合傳統咬合器、導航追蹤裝置及軟體、臉骨對稱及測量軟體、3維圖像處理與模型製作軟體的系統，它的功能是幫助醫師設計正顎手術或臉顎骨重建。

正顎手術或稱矯正手術，是對一些骨性咬合不良或臉骨比例不勻稱的病人，如戽斗、骨性暴突的病人，以手術方式切開及移動骨頭，到達一個兼具臉部美觀及功能咬合的位置。正顎手術已經相當普遍，效果頗佳，但在一些病例上仍存有相對的不確定性，尤其是在改正臉骨不對稱方面，仍有相當的進步空間。

　　傳統上，正顎手術的手術設計是以紙上作業為起始，在正面測顱及側面測顱Ｘ光影像上劃出臉骨及牙齒輪廓，標出其上的特徵點（標定點），建立以一些標定點為準的參考線，包括臉骨中線及水平線，測量某些特定標定點與標定點之間，或標定點與參考線之間的距離，或某些標定點連線之間的角度，這些數值都有正常人的標準值可以參考，這個分析稱為測顱分析，幫助醫師了解病人的齒列與骨性問題，也作為手術改正的基礎。

設計手術時，剪下上顎、下顎或兩者的紙片，綜合病人的情況，將紙片移動至在頭骨中理想的位置，前後相比可以得出各項骨頭移動的方向及距離，此時的咬合關係換轉移至實體石膏模型上再確認，這個手術設計方法行之數十年，它的優點是簡單，不需要電腦斷層掃描，在簡單的病例上有不錯的可預測性，它的缺點是１)二維方法無法呈現骨骼真正在三維空間上的變化，尤其是左右旋轉；２)以標定點代替骨骼會有諸多誤差，也有代表性的問題；３)當最佳骨骼位置與最佳咬合關係位置互相衝突時，缺乏協商調和的平台。

　　電腦斷層掃描可以組合成三維影像，結合電腦繪圖及影像處理軟體，醫師可以在電腦上模擬正顎手術及骨骼移動，在市場上已有商業軟體可用，但對於齒列咬合關係上，這些「虛擬」手術設計軟體仍必須使用實體牙齒石膏模型，將醫師決定的咬合關係以表面掃描機掃至電腦中，再與骨骼融合。這種軟體設計的優點是1)以三維方式觀測骨骼及齒列位置；2)醫師省卻切割石膏模型的麻煩。

它的缺點是１)仍然依靠目測臉骨對稱性，或沿用傳統標定點法測量對稱性；２)電腦中操作骨骼做出三維各個方向的移動，需要熟練的工程師幫忙，醫師必須假手於他人，但如此醫師即失去自行調整的自由機制；３)在這些軟體中調整咬合位置十分不便，一般是固定咬合關係，只調整骨骼位置，因此當最佳骨骼位置與最佳咬合關係位置互相衝突時，仍缺乏協商調和的平台。

　　N-ART是針對以上的缺點，發展出一套有別於其他三維設計的系統，主要的原理是使用導航裝置追蹤牙齒模型在模擬手術中的移動，讓醫師可以由調整牙模及骨骼位置；以及一套有別於傳統標定點方法的對稱性分析方法，後者是一全新的觀念及方法，使用電腦斷層的像素(voxels)計算出中臉部及下顎的對稱平面，由二個平面的交錯可以得出偏斜的距離及角度。我們的研究顯示大部分的臉部歪斜是來自下顎骨的偏斜，而非個別骨骼本身的不對稱。只要將下顎骨回正，臉部即有相當不錯的對稱性。

這個系統的優點是；1)使用像素對稱面引導下顎骨回正，達成臉骨歪斜的改正；2)全調式系統，可以同時及即時調整咬合關係及骨骼位置，平衡及調和二者之間可能的衝突，達到二者兼優的結果；3)系統本身由醫師操作手術設計，醫師保有主控及自由，並不須改變訂定計畫的習慣，以牙齒模型取代滑鼠作為人機界面；具有最小的學習門檻；4)[虛實]合一設計的結果，可以大大提高手術計畫的[正確性]，使病人有較佳的手術結果，也降低手術的不確定性。比較使用新法與傳統方法設計的手術計劃，發現新法提供較佳的臉部對稱性，傳統計劃則有大歪變小歪的結果。

　　這個系統的缺點是 1)需要工程人員的幫忙進行前置作業；2)大多醫師仍不熟悉這系統，包括對稱面的概念；3)仍須醫師切割牙齒石膏模型。

　　本系統是由國立成功大學醫學院口腔顎面外科王東堯醫師與工學院方晶晶教授合作研發，系統擁有５項美國專利，４項台灣專利，及３項歐盟專利，從2005年開始至今有超過100病例使用，包括國內其他醫院及國外醫院的使用。

　　總結，全調式三維手術設計系統是一套由醫師設計，為醫師設計的創新醫材; 它的特色是實用，好用，以及能做出最佳手術計畫，可用於所有的正顎手術病例，但特別推薦用於臉骨不對稱，或是在複雜困難的病例。