成人阴茎整形修复可视化模型构建及手术仿真系统的研制

阴茎延长或再造术急需解决的瓶颈是术前正确评估、术后效果评价、降低术后并发症，如阴茎具体延长长度、术后恢复正常生理功能、降低阴茎顽固性水肿等。目前国内外研究较为局限，无新的突破点，采用的多种手术方法均难以获得满意外形与功能，主要因缺乏对阴茎内部空间结构准确定位、精确的三维数据测量和立体形态的多方位显示。这些均迫切需要研究出新方法来攻克这一医学难题。.本研究通过医学影像获得成人阴茎3D数据,利用可视化技术,建立高度仿真的三维模型, 使术者从视觉、听觉和触觉感知进行手术过程的仿真模拟;直接观察到阴茎内部结构，准确地确定病变体的空间位置、大小、形状及与周围组织的空间关系，可及时高效地诊断疾病, 进行手术规划, 选择最佳方案，还可在屏幕上监视手术进行情况，从而大大提高手术成功率, 减少并发症发生，确保手术安全性和可靠性，本项目拟在数字化领域为医学研究和教学发展寻找一个切实有效解决实际问题?。

阴茎延长或再造术急需解决的瓶颈是术前正确评估、术后效果评价、降低术后并发症，如阴茎具体延长长度、术后恢复正常生理功能、降低阴茎顽固性水肿等。目前国内外研究较为局限，采用的多种手术方法均难以获得满意外形与功能，主要因缺乏对阴茎内部空间结构准确定位、精确的三维数据测量和立体形态的多方位显示。. . 本研究基于可视人体断层图像和MRI医学影像获得成人阴茎三维数据，利用可视化技术，建立高度仿真的三维模型并进行优化，使术者从可以清楚的了解术区特点，直接观察到阴茎内部结构，准确地确定病变体的空间位置、大小、形状及与周围组织的空间关系，可及时高效地诊断疾病, 进行手术规划, 选择最佳方案。同时，我们还开发了阴茎延长手术的模拟动画，使术者可以清楚感知进行手术过程的仿真模拟，完成从图像到实现阴茎整复的三维仿真操作，从而大大提高手术成功率, 减少并发症发生，确保手术安全性和可靠性，通过该系统准确观察三维图像，从而对手术和邻界区域有一真实了解；在手术过程中医生只需将定位装置定位在未知的结构上，术区及毗邻组织的CT 断面图像将会显示在屏幕上，从而在术中起“导航地图”作用。利用此系统可提高手术的质量和安全性，减少手术时间，还可设计出新的手术方案；突破修复重建中量化指标缺乏的瓶颈。. 基于超声考察了阴茎延长术对阴茎背根部结构的精确影响，探讨了阴茎延长术中阴茎长度的变化规律及延长长度的初步的个体化预测，对手术延长效果的判断提供了科学依据，通过精确的观察与测量证明了阴茎延长术的效果主要来自于阴茎固定段海绵体的减少及该段海绵体沿长轴的延伸。该结论可以为阴茎延长术的个体化预测提供理论与方法上的支持。同时，我们还建立了阴茎勃起角度形成机制的数学模型，分析了阴茎勃起角度的形成机制，其中阴茎背根部结构中的阴茎海绵体角度，正是阴茎延长手术影响勃起角度的关键因素，而该手术对阴茎海绵体角度的影响主要是通过切断悬韧带结构实现。. 综上所述，我们的研究结果建立了术前精确诊断、术后疗效评价的平台，提供了三维术前设计、手术模拟仿真操作的新途径，解决了阴茎延长手术效果预判的问题，并进行了阴茎勃起角度、稳定度的初步探讨，为整形外科数字化教学、科研和临床工作开拓了新的思路。