游離腓骨瓣修復(fù)重建上頜骨術(shù)后腓骨瓣位置變化

康一帆，單小峰，張 雷，蔡志剛

(北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院，口腔頜面外科 國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 口腔數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)和材料國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室 口腔數(shù)字醫(yī)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081)

上頜骨的修復(fù)重建需要同時(shí)滿足恢復(fù)患者外形和功能的要求[1]，隨著顯微外科技術(shù)和數(shù)字化外科技術(shù)的不斷發(fā)展、成熟，手術(shù)模式也由“經(jīng)驗(yàn)化”向“精確化”轉(zhuǎn)變。近年來(lái)，使用游離腓骨瓣配合種植義齒修復(fù)上頜骨缺損已被證實(shí)為一種有效、可靠的功能性修復(fù)重建手段[2-5]。因頜骨重建同期完成種植體植入技術(shù)敏感性較高，現(xiàn)階段多數(shù)患者在頜骨重建術(shù)后半年至一年行進(jìn)行種植手術(shù)。那么在這段時(shí)間內(nèi)腓骨瓣的位置是否發(fā)生變化？如果腓骨瓣位置發(fā)生變化，可能會(huì)增加種植修復(fù)治療的難度，甚至導(dǎo)致無(wú)法完成種植義齒修復(fù)。目前尚未檢索到相關(guān)研究報(bào)道，因此本研究的目的是研究游離腓骨瓣修復(fù)重建上頜骨術(shù)后腓骨瓣位置是否會(huì)發(fā)生變化，并初步分析影響腓骨瓣位置變化的相關(guān)因素。

1 資料與方法

1.1 病例資料

選擇2012年11月至2016年11月于北京大學(xué)口腔醫(yī)院口腔頜面外科行上頜骨游離腓骨瓣重建的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)上頜骨因腫瘤切除、創(chuàng)傷等因素缺損需行游離腓骨瓣修復(fù)重建；(2)缺損范圍小于或等于半側(cè)上頜骨(Brown水平分類b型)；(3)至少一段腓骨瓣用于修復(fù)牙槽突部分的缺損；(4)只使用小型鈦板堅(jiān)固內(nèi)固定；(5)術(shù)后未出現(xiàn)鈦板暴露或皮瓣感染等情況。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)術(shù)后皮瓣未成活；(2)患有骨代謝疾??；(3)術(shù)后需要接受化療或放療。根據(jù)修復(fù)顴上頜支柱的方式，將患者分為鈦板支柱組和骨支柱組，并對(duì)每例患者進(jìn)行Brown上頜骨缺損分型。

1.2 方法

1.2.1采集CT數(shù)據(jù) 收集患者術(shù)后1周和術(shù)后1年的CT影像數(shù)據(jù)。掃描參數(shù)：掃描電壓120 kV，掃描電流25 mA，骨組織窗掃描，層厚1.25 mm，以DICOM文件格式儲(chǔ)存。

1.2.2重建三維模型 將DICOM格式的CT數(shù)據(jù)導(dǎo)入ProPlan CMF軟件(Materialise 公司，USA)進(jìn)行三維重建。逐層描計(jì)上頜骨的邊界，分離出上頜骨。再以上頜骨為基礎(chǔ)，逐層描計(jì)每一段腓骨瓣并分離每一段腓骨瓣。將得到的缺損上頜骨和每段腓骨瓣以stl文件格式存儲(chǔ)并導(dǎo)出(圖1)。

1.2.3獲得腓骨瓣長(zhǎng)軸的單位方向向量 將得到的上頜骨及每段腓骨瓣的stl文件導(dǎo)入Geomagic Control軟件(3D systems 公司，USA)。調(diào)節(jié)術(shù)后1周的上頜骨位置，將眶耳平面調(diào)節(jié)至與軟件固有參考系的X-Y平面平行，將正中矢狀平面調(diào)節(jié)至與X-Z平面平行(圖2)。設(shè)置不包含腓骨瓣部分的術(shù)后1周的上頜骨模型作為參照，使用最佳擬合對(duì)齊功能將術(shù)后1年的上頜骨模型對(duì)齊到術(shù)后1周的上頜骨模型(圖3)。使用圓柱體最佳擬合功能得到術(shù)后1周及術(shù)后1年的每一段腓骨瓣的擬合圓柱體及長(zhǎng)軸的單位方向向量(圖4)。記錄每一段單位方向向量的三維坐標(biāo)，并且記錄術(shù)后1年與術(shù)后1周相比單位方向向量位置改變的方向，記為上方、下方、內(nèi)側(cè)、外側(cè)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用配對(duì)t檢驗(yàn)比較術(shù)后1年與術(shù)后1周腓骨瓣長(zhǎng)軸角度的變化是否存在差異。骨支柱組與鈦板支柱組兩組間用于修復(fù)牙槽突部分的腓骨段長(zhǎng)軸角度的變化使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較。使用單因素方差分析兩兩比較用于修復(fù)前牙牙槽突、后牙牙槽突、顴上頜支柱的腓骨瓣長(zhǎng)軸角度的變化是否存在差異。使用卡方檢驗(yàn)比較骨支柱組與鈦板支柱組兩組間腓骨瓣位置偏移方向是否存在差異。所有檢驗(yàn)P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

共32例患者，其中男性15例、女性17例，平均年齡為37歲(17～72歲)。其中使用腓骨瓣修復(fù)顴上頜支柱的11例，使用鈦板修復(fù)顴上頜支柱的21例。共使用61段腓骨瓣，使用一段腓骨瓣的7例、兩段21例、三段4例，其中一段腓骨瓣均用于修復(fù)牙槽突缺損，兩段腓骨瓣用于修復(fù)牙槽突缺損或牙槽突和顴上頜支柱缺損，三段腓骨瓣均用于修復(fù)牙槽突和顴上頜支柱缺損。Brown Ⅱ型缺損25例，Brown Ⅲ型缺損7例。良性腫瘤13例，惡性腫瘤18例，外傷1例。兩組患者在觀察期內(nèi)均未出現(xiàn)鈦板暴露和感染。

2.2 腓骨瓣長(zhǎng)軸角度改變

術(shù)后1周與術(shù)后1年時(shí)，在X-Y平面上腓骨瓣長(zhǎng)軸與X軸的夾角分別為 95.65°±53.49°和95.53°±52.77°，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。在X-Z平面上腓骨瓣長(zhǎng)軸與X軸的夾角分別為96.88° ± 69.76°和95.33° ± 67.42°，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P= 0.0497)。鈦板支柱組和骨支柱組用于修復(fù)牙槽突的腓骨瓣長(zhǎng)軸在X-Y平面上的角度變化分別為3.23° ±3.93°、1.94°±1.78°，在X-Z平面上的角度變化分別為6.02°±9.89°、3.27°±2.31°。兩組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。在X-Y平面上用于修復(fù)前牙牙槽突、后牙牙槽突、顴上頜支柱的腓骨瓣長(zhǎng)軸變化分別為3.13°±3.78°、2.56°±3.17°、5.51°±4.39°，其中修復(fù)后牙牙槽突與顴上頜支柱的腓骨瓣間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.023)；在X-Z平面上用于修復(fù)前牙牙槽突、后牙牙槽突、顴上頜支柱的腓骨瓣長(zhǎng)軸變化分別為 4.94°±4.75°、5.26°±10.25°、6.69°±6.52°，兩兩比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.3 腓骨瓣位置改變

鈦板支柱組和骨支柱組主要的位置偏移方向均為內(nèi)側(cè)、上方(表1)，兩組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表1 不同組患者腓骨瓣位置方向改變的情況Table 1 Positional deviation directions of fibular segments

3 討論

沈毅等[7]對(duì)使用不同鈦植入物重建顴上頜支柱進(jìn)行了三維有限元分析，認(rèn)為使用鈦板或鈦網(wǎng)重建支柱易發(fā)生位移、彎曲甚至折斷。本研究顯示腓骨瓣修復(fù)上頜骨后，腓骨的長(zhǎng)軸角度和位置都發(fā)生了不同程度的改變，鈦板支柱組的長(zhǎng)軸角度變化均值大于骨支柱組，與已有研究相符，但是兩組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與樣本量不足有關(guān)。

除此之外，骨支柱組同樣出現(xiàn)了腓骨瓣長(zhǎng)軸角度及位置的微小變化，分析原因可能有兩方面：一是本組病例均使用小型鈦板進(jìn)行固定，小型鈦板的強(qiáng)度要低于加強(qiáng)鈦板及重建鈦板。但根據(jù)本課題既往對(duì)下頜骨堅(jiān)固內(nèi)固定的研究，小型鈦板與重建鈦板在固定效果與術(shù)后并發(fā)癥方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且小型鈦板具有易于操作、節(jié)省手術(shù)時(shí)間、不易損傷血管蒂等優(yōu)勢(shì)更被推薦使用[8],故堅(jiān)固內(nèi)固定方式對(duì)腓骨瓣長(zhǎng)軸及位置改變影響較小。二是用于修復(fù)顴上頜支柱的腓骨瓣發(fā)生改建后導(dǎo)致了長(zhǎng)軸角度和位置的變化。根據(jù)Wolff骨改建定律，骨骼具有自我優(yōu)化的能力，會(huì)根據(jù)負(fù)載改變自身的形態(tài)，使用最少的骨量承擔(dān)最大的負(fù)載[9-10]。簡(jiǎn)而言之，骨在受力情況改變的條件下會(huì)不斷改建至一種相對(duì)平衡的狀態(tài)。本組病例中的32名患者在為期1年的觀察期內(nèi)均未接受種植治療，故其腓骨缺少相應(yīng)的功能刺激，可能導(dǎo)致了骨改建的發(fā)生。若要證實(shí)這一猜想，還需要在將來(lái)的研究中進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大樣本量，并進(jìn)行有限元分析來(lái)模擬上頜骨及腓骨瓣的受力模式。

本研究涉及的相關(guān)內(nèi)容及采用的測(cè)量方法，目前尚未檢索到類似的國(guó)內(nèi)外研究。既往研究大多是關(guān)于下頜骨腓骨瓣重建的術(shù)后情況，大部分研究都得到了大致相同的結(jié)論：腓骨瓣修復(fù)下頜骨缺損的術(shù)后效果較為穩(wěn)定，骨吸收很少，甚至經(jīng)過(guò)放療后的骨吸收也很少[11-15]。下頜骨腓骨瓣重建后也鮮有發(fā)現(xiàn)腓骨位置改變的報(bào)道，分析原因可能為下頜骨周圍肌群的力量能較好地維持腓骨瓣的位置。本課題組的既往研究顯示，腓骨瓣修復(fù)上頜骨后骨質(zhì)會(huì)發(fā)生持續(xù)性的吸收，這與腓骨瓣修復(fù)下頜骨后明顯不同，故腓骨修復(fù)重建上頜骨術(shù)后的骨改建情況也同樣值得研究[16]。

本研究為定性測(cè)量腓骨瓣位置的改變，尚不能定量測(cè)量腓骨瓣在不同方向上具體發(fā)生了多少的位置偏移，主要原因如下：(1)腓骨瓣具有不可忽略的長(zhǎng)度和體積，且位置的移動(dòng)方向是發(fā)生在三維空間的，并不是單純的平移，故每個(gè)點(diǎn)不論在X-Y平面還是X-Z平面上發(fā)生的位置改變各不相同，尚無(wú)法用一個(gè)或幾個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)來(lái)描述一段腓骨瓣位置變化的信息，所以暫時(shí)以“內(nèi)側(cè)、外側(cè)、上方、下方”等方向詞匯描述位置改變的趨勢(shì)；(2)在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，腓骨瓣在發(fā)生位置偏移的同時(shí)也伴隨形態(tài)和體積的改變，使用Geomagic Control軟件最佳擬合出的圓柱體長(zhǎng)軸可以較為準(zhǔn)確地反映位置變化的方向，但是圓柱體的體積、直徑、長(zhǎng)度是否能代表腓骨瓣形態(tài)的變化還需要進(jìn)一步的研究。

綜上所述，術(shù)后1年與術(shù)后1周相比，腓骨瓣在矢狀平面上的位置發(fā)生了顯著性變化，在水平面上的位置變化不明顯；腓骨瓣位置的改變主要以向內(nèi)側(cè)、上方偏移為主。本研究所闡述的臨床現(xiàn)象，可能對(duì)臨床醫(yī)師在面對(duì)上頜骨腓骨瓣修復(fù)重建的患者進(jìn)行種植治療時(shí)起到一定的提示作用，若要得到更精確的結(jié)果還需要更大樣本量、更精確的研究。本研究的不足在于本組病例在觀察期內(nèi)均未完成義齒修復(fù)，所有腓骨瓣均處于非應(yīng)力狀態(tài)，無(wú)法回答在義齒修復(fù)狀態(tài)時(shí)上頜骨是否恢復(fù)應(yīng)力支柱對(duì)腓骨瓣穩(wěn)定性的影響，這也是我們后續(xù)研究的方向。