三維掃描技術檢測呼吸狀態對乳房整形術后體積變化的影響

劉春軍 吉愷 孫晶晶 欒杰

三維掃描技術檢測呼吸狀態對乳房整形術后體積變化的影響

劉春軍 吉愷 孫晶晶 欒杰

目的通過三維掃描技術，檢測呼吸狀態對乳房整形術后體積變化的影響。方法自2010年1月至2010年12月，隨機選取20例假體隆乳術后患者作為研究對象，在不同呼吸狀態下接受3次乳房三維掃描：自然呼氣末（Scan 1）、自然吸氣末（Scan 2）和自然呼氣末（Scan 3）。使用計算機軟件測量Scan 1和Scan 3之間（R1）、Scan 1和Scan 2之間（R2）的乳房體積變化和三維偏差，并檢測乳房體積變化與三維偏差的相關系數。結果本組術后乳房平均體積為（354.1±53.9）mL；R1的乳房體積變化和三維偏差均明顯小于R2（9.9 mL VS 22.7 mL，P＜0.05；0.9 mm VS 1.7 mm，P＜0.05)；R1的乳房體積變化與三維偏差無明顯相關（P＞0.05），但是R2的乳房體積變化與三維偏差明顯正相關，相關系數為0.766（P＜0.05）。結論保持乳房三維掃描時呼吸狀態的一致性，對于準確測量乳房體積變化具有重要意義。

三維掃描乳房體積隆乳術

乳房體積測量對乳房整形術具有重要意義。傳統的測量方法，如二維照相[1]、人體測量學等，不能準確測量乳房體積[2-7]。近年來新出現的三維掃描技術，能夠建立乳房體表部分的三維模型，是一種理想的進行三維測量的方法。我們應用三維掃描技術，研究呼吸狀態對乳房體積測量準確性的影響，為三維掃描技術在乳房測量中的應用提供技術規范。

1 材料和方法

1.1 病例資料

隨機選取于2010年1月至2010年12月，在我院接受假體隆乳術的20例患者作為研究對象。排除有既往乳房手術史、嚴重乳房畸形和乳房下垂的病例。獲得患者知情同意后，在標準體位下對乳房進行三維掃描[8-9]。掃描共進行3次:正常呼氣末（Scan 1），正常吸氣末進行（Scan 2），正常呼氣末進行（Scan 3）。

1.2 實驗方法

以Geomagic Studio 12軟件測量Scan1和Scan 3之間（R1），Scan 1和Scan 2之間（R2）的乳房體積差。參照文獻[8]，將兩次掃描的模型進行最佳對齊擬合，然后沿乳房邊界建立兩個完全相同的圓柱體，其頂為乳房表面。兩個圓柱體之間的體積差即為乳房體積差。乳房體積通過Kovacs的方法進行測量[10]。兩次掃描的三維偏差使用軟件測量，定義為其中一個模型表面的某一點到另一個模型表面的最短距離。

1.3 統計學分析

R1和R2行配對t檢驗。以Pearson相關系數描述乳房體積差和三維偏差間的相關性。使用SPSS 16進行統計，P＜0.05認為差異有統計學意義。

2 結果

R1的乳房體積差為（9.9±4.9）mL，三維偏差為（0.9±0.3）mm；R2的乳房體積差為（22.7±6.5）mL，三維偏差為（1.7±0.6）mm；乳房平均體積（354.1± 53.9）mL。R1乳房體積差明顯小于R2（P＜0.05）；R1三維偏差明顯小于R2（P＜0.05）。R1的乳房體積差和三維偏差無明顯相關（P＞0.05），R2的乳房體積差明顯和三維偏差呈正相關（相關系數為0.766，P＜0.05）。

3 討論

三維掃描是理想的乳房三維測量評估方法，與MRI和CT相比，掃描時間短、無輻射、費用低廉。雖然MRI和CT也能夠得到乳房的三維模型，但因患者處于仰臥位或俯臥位，乳房不在自然狀態，因此并不適合用于評估乳房外形。我們的既往研究證實，乳房三維掃描建立的乳房三維模型，能夠更好地幫助醫患之間進行有效的溝通，并協助制定手術方案[9]。

由于目前技術的限制，三維掃描尚無法測量乳房后邊界數據，無法直接測量乳房體積。有報道提出，以虛擬胸廓作為乳房的后邊界，可形成封閉的曲面，可計算乳房體積[10-12]。虛擬胸廓是軟件基于乳房周圍胸廓曲率自動計算形成的曲面。既往的研究證實，兩次掃描模型之間良好的擬合是準確測量乳房體積變化的關鍵[8]。由于呼吸狀態會影響到胸廓的曲率，我們推測乳房體積的測量也會受到相應影響。

不同呼吸狀態下的乳房體積應是相同的，但結果顯示，不管是呼吸狀態一致（R1）與否（R2），體積變化都大于零。因為每次掃描時無法保證呼吸狀態的絕對一致，使胸廓曲面曲率產生差異，導致乳房體積測量的差異。因此，乳房體積測量是無法絕對準確的。

本研究結果說明，保持呼吸狀態的一致性能減少測量的差異。只要患者保證兩次掃描時呼吸狀態一致，那么乳房體積測量偏差僅為不到10 mL（約為乳房體積的2.8%）。但如果呼吸狀態不一致，乳房體積測量偏差將超過20 mL（約為乳房體積的6%）。因此，每次掃描時，應囑患者保持相同的呼吸狀態。由于自然吸氣末比自然呼氣末更易控制，建議采用自然吸氣末作為掃描時的標準呼吸狀態。

準確測量乳房整形術后的體積變化是非常重要的。比如，對于脂肪注射隆乳術，三維掃描不僅能測量注射脂肪的體積保持率，還能提示保持率和注射量以及隨訪時間的關系[11]。另外，能準確評估促進注射脂肪存活方法的效果[13]。對于延期乳房再造術，準確測量乳房切除術前、術后的體積變化，能指導選擇合適的假體或足夠量的自體組織進行乳房再造。

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The Influence of Respiration on Breast Volume after Augmentation Mammaplasty by Three-dimensional Scanning

ObjectiveTo investigate the influence of respiration on breast volume after augmentation mammaplasty by 3D scanning.MethodsFrom January 2010 to December 2010,twenty patients after augmentation mammaplasty were received pre-operative 3D scanning in different respiration states respectively:in the end of normal exhalation(Scan 1),in the end of normal inhalation(Scan 2)and in the end of normal exhalation again(Scan 3).By using Geomagic Studio 12 software,breast volumetric change and 3D deviation were measured between Scan1 and Scan 3(R1),also between Scan 1 and Scan 2(R2).Pearson's correlation coefficient was calculated between 3D deviation and breast volumetric change. ResultsThe mean breast volume of all the patients was(354.1±53.9)ml.Breast volumetric change and 3D deviation in R1 were both significantly lower than in R2(9.9 ml VS 22.7 ml,P＜0.05;0.9 ml VS 1.7ml,P＜0.05).Breast volumetric change was not correlated with 3D deviation in R1(P＞0.05)while it was correlated with 3D deviation in R2 significantly with the correlation coefficient as 0.766(P＜0.05).ConclusionKeeping patients in the same respiration state is crucial to accurate measurement of breast volume by 3D scanning.

Three-dimensional scanning;Breast volume;Augmentation mammaplasty

R319

A

1673－0364（2014）01－0049－02

LIU Chunjun,JI Kai,SUN Jingjing,LUAN Jie.
Plastic Surgery Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences&Peking Union Medical College,Beijing,100144,China.Corresponding author:LUAN Jie(E-mail:doctorluan@hotmail.com).

2013年11月22日；

2014年1月20日）

10.3969/j.issn.1673-0364.2014.01.015

“首都臨床特色應用研究”專項基金（Z131107002213104）。

100144北京市中國醫學科學院北京協和醫學院整形外科醫院。

欒杰（E-mail：doctorluan@hotmail.com）。