畢丹丹,何映酉,Mohammed Qasem AlWatary,王 鵬,宋麗斌,李繼華
下頜骨外形輪廓缺損常因外傷、腫瘤、感染或先天性發(fā)育不全等原因?qū)е?,表現(xiàn)為頜面的不對稱畸形[1]。對于大部分頜面部不對稱及咬合異常的患者,正頜手術(shù)可以解決功能與美觀問題[2]。而咬合功能較好卻伴有明顯面部不對稱的患者,往往更關(guān)心面部美觀的改善,因此療程復(fù)雜的正頜手術(shù)對他們來說往往是不必要的。
鈦網(wǎng)聯(lián)合髂骨移植重建下頜骨節(jié)段性缺損已有大量的臨床報道,用其修復(fù)的下頜骨外形和功能均可以達(dá)到滿意的效果[3-5]。隨著計算機輔助設(shè)計/計算機輔助制造(CAD/CAM)技術(shù)的發(fā)展,可以設(shè)計并制作出具有復(fù)雜而精確的幾何形狀的鈦網(wǎng),用于匹配解剖結(jié)構(gòu),提高了手術(shù)效果的可預(yù)見性及精確性[6-7]。因此對于下頜骨連續(xù)性尚存,而輪廓明顯缺損凹陷的單側(cè)不對稱患者,使用個性化預(yù)制鈦網(wǎng)聯(lián)合髂骨移植也可精確重建下頜骨輪廓。本研究借助基于逆向工程的CAD/CAM技術(shù),通過鏡像復(fù)制健側(cè)下頜骨,設(shè)計鈦網(wǎng)的形狀及精確的植入位置,制作出個性化的鈦網(wǎng)支架,聯(lián)合游離髂骨植入對應(yīng)下頜骨缺損區(qū),以精確恢復(fù)下頜骨的對稱性。
選取四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院正頜及關(guān)節(jié)外科2015年11月—2019年12月以頜面輪廓不對稱為主要訴求的15例患者,其中女性9例、男性6例,平均年齡為24.4歲。所有患者均被診斷為單側(cè)下頜骨大型輪廓缺損,沒有明顯的咬合異常,髂骨區(qū)既往無損傷、疾病或手術(shù)史。
術(shù)前獲取患者頜面部的螺旋CT圖像,將DICOM數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics v12.0及3-matic v8.0中,在計算機上進(jìn)行頜骨三維重建,并通過CAD及鏡像反求技術(shù)來重建患側(cè)下頜骨輪廓,從而設(shè)計個性化鈦網(wǎng)的大小及精確的植入位置(圖1)。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并導(dǎo)入CAM機器(PTY Medtech公司,深圳)中制作下頜骨模型及預(yù)成型鈦網(wǎng)(圖2),術(shù)前消毒備用。
A:模擬重建前;B:鏡像重建患側(cè)下頜骨輪廓
A:下頜骨模型;B:鈦網(wǎng)貼附于下頜骨
所有手術(shù)均在靜息復(fù)合麻醉下由同一外科醫(yī)生進(jìn)行。自口外頜下切口暴露患側(cè)下頜角、下頜下緣及下頜體外側(cè)區(qū)域,植入前首先將鈦網(wǎng)放置在缺損部位,確保鈦網(wǎng)的位置與術(shù)前設(shè)計一致,并做好標(biāo)記。然后根據(jù)缺損的大小切取髂骨,修整切取的髂骨使之與鈦網(wǎng)及下頜骨的邊界匹配,將其放入鈦網(wǎng)中使用螺釘固定(圖3A),再將鈦網(wǎng)髂骨復(fù)合體沿下頜骨的下緣按術(shù)前設(shè)計放置,并使用多枚單皮質(zhì)螺釘固定(圖3B)。對于頦部偏斜的患者必要時進(jìn)行頦成形術(shù)。于術(shù)區(qū)放置負(fù)壓引流管,術(shù)后常規(guī)抗感染、消腫及支持治療。所有患者術(shù)后在腰部系加壓繃帶,防止腹股溝疝。
A:髂骨固定在鈦網(wǎng)上;B:鈦網(wǎng)髂骨復(fù)合體植入并固定于下頜骨
術(shù)后拍攝患者的顏面照片及螺旋CT,再次進(jìn)行三維重建并分析下頜骨的對稱性。測量方法參考Khei等[8]確定的三維坐標(biāo)系統(tǒng)。首先,建立參考平面及標(biāo)志點(圖4)。參考平面包括:①眶耳平面(FHP):過右側(cè)耳點及雙側(cè)眶點的平面;②中矢狀面(MSP):過鼻根點、蝶鞍點及前鼻棘點的平面;③額狀面(FP):垂直于FHP及MSP的平面。標(biāo)志點包括5個(圖5):右側(cè)髁突最外點(CoR)、左側(cè)髁突最外點(CoL)、右側(cè)下頜角點(GoR)、左側(cè)下頜角點(GoL)及頦下點(Me),其中下頜角點為下頜角最下最后點,頦下點為頦部最下點。連接標(biāo)志點,可將下頜骨分為四部分,Co-Go及Go-Me的長度分別表示下頜支長度(RL)及下頜體長度(BL),Co-Go、Go-Me與FHP、MSP及FP的夾角表示其相對于參考平面的上下左右前后的三維位置。測量并比較雙側(cè)下頜支及下頜體長度及角度的差異來分析術(shù)后下頜骨的對稱性。使用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,采用獨立t檢驗分析術(shù)后患側(cè)與健側(cè)的差異,α=0.05,當(dāng)P<0.05表示具有統(tǒng)計學(xué)意義。
FHP:眶耳平面;MSP:中矢狀面;FP:額狀面
CoR:右側(cè)髁突最外點;CoL:左側(cè)髁突最外點;GoR:右側(cè)下頜角點;GoL:左側(cè)下頜角點;Me:頦下點
15例患者的鈦網(wǎng)髂骨復(fù)合體均成功植入術(shù)前設(shè)計位置,其中2例患者同期進(jìn)行了頦成形術(shù)以糾正頦部偏斜。術(shù)后測量結(jié)果如表1所示,術(shù)后患側(cè)下頜支長度與健側(cè)的下頜支長度、下頜支與三個參考平面的夾角及下頜體長度、下頜體與三個參考平面的夾角均無顯著差異(P>0.05)。表明術(shù)后下頜骨患側(cè)與健側(cè)在三維位置上對稱,與測量結(jié)果一致。所有患者術(shù)后預(yù)后良好,手術(shù)效果滿意,下頜骨對稱性顯著提高,除供區(qū)因傷口暫時性的疼痛存在步態(tài)異常之外,無面神經(jīng)損傷、術(shù)區(qū)感染、鈦網(wǎng)外露或排異等嚴(yán)重并發(fā)癥。術(shù)后隨訪時長10~19個月,影像學(xué)檢查顯示下頜骨軟硬組織均與鈦網(wǎng)髂骨移植物整合良好,且移植物表面有成骨活動。
表1 術(shù)后雙側(cè)下頜骨對稱性差異
典型病例1:1例18歲存在右側(cè)下頜骨輪廓缺損及面部不對稱的男性患者(圖6A、B)。查體提示咬合尚可,無明顯的錯牙合畸形及咬合平面偏斜,術(shù)前螺旋CT顯示右下頜體和下頜支輪廓凹陷,頦部偏斜(圖7A)。因此,采用CAD/CAM制作預(yù)成型鈦網(wǎng),術(shù)中聯(lián)合髂骨植骨修復(fù)右側(cè)下頜骨輪廓缺損,同期行頦成形術(shù)矯正頦部偏斜。術(shù)后患者臥床1周,4周后恢復(fù)正常行走。術(shù)后CT顯示下頜骨輪廓對稱重建(圖7B),術(shù)后面相照顯示面部外形基本對稱,下頜骨輪廓流暢(圖6C、D)。
A、B:術(shù)前照,右側(cè)下頜骨凹陷,頦點右偏;C、D:鈦網(wǎng)植入術(shù)后:面部對稱性良好,輪廓流暢
A:術(shù)前CT正面觀;B:術(shù)后CT正面觀
典型病例2:1例24歲男性患者,因右側(cè)半面短小由外院轉(zhuǎn)診至我院(圖8A、B)。查體示右側(cè)下頜骨輪廓凹陷,頦點基本居中,口內(nèi)見咬合關(guān)系良好。CT顯示右側(cè)下頜骨輪廓缺損(圖9A)。借助基于逆向工程的CAD/CAM技術(shù)設(shè)計并預(yù)制個性化鈦網(wǎng)。經(jīng)頜下切口將鈦網(wǎng)和髂骨固定在設(shè)計位置?;颊咝g(shù)后愈合良好,術(shù)后7個月CT顯示移植物的位置穩(wěn)定,沒有松動移位及骨吸收等不良反應(yīng)(圖9B)。患者對最終結(jié)果感到滿意(圖8C、D)。
A、B:術(shù)前照,右側(cè)半面短小,頦點居中;C、D:術(shù)后照:雙側(cè)下頜骨基本對稱
A:術(shù)前CT正面觀;B:術(shù)后7個月CT正面觀,鈦網(wǎng)位置穩(wěn)定
下頜骨大型缺損的修復(fù)重建仍是當(dāng)今外科醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn),首選方法仍為自體骨移植[9]。而對于下頜骨輪廓凹陷缺損的患者,下頜骨連續(xù)性尚存,表現(xiàn)為下頜支、下頜體及下頜角區(qū)域的體積減小。對于此類患者,若其咬合關(guān)系良好,則恢復(fù)面部對稱性及美觀是首要的。骨替代材料的移植可以輕松實現(xiàn)頜面部骨增量,以改善面部美觀,因此常應(yīng)用頜面部輪廓整形手術(shù)中。目前常用的移植材料有鈦合金、硅膠、聚四氟乙烯、高密度多孔聚乙烯和羥基磷灰石等[10-13]。對于輕中度的下頜骨輪廓缺損,可以采用上述材料修復(fù)。但存在術(shù)后感染,纖維包裹,頜骨擠壓,位置移動等并發(fā)癥[10]。對于大面積的輪廓缺損,不僅要考慮面部外形的重塑,還需考慮其生物力學(xué)性能及穩(wěn)定性等[14]。鈦合金具有優(yōu)異的生物力學(xué)性能、耐腐蝕性和良好的生物相容性,被廣泛應(yīng)用于口腔各個領(lǐng)域[15]。而且通過各種加工技術(shù)可以構(gòu)建具有與骨小梁相似機械性能的多孔鈦支架[16]。其多孔結(jié)構(gòu)可以使周圍血液滲透,并允許纖維組織向內(nèi)生長,促進(jìn)成骨及維持術(shù)后穩(wěn)定[17]。因此,多孔鈦合金是修復(fù)下頜骨大型輪廓缺損的優(yōu)化選擇。
已有大量研究報道了鈦網(wǎng)聯(lián)合髂骨移植重建下頜骨節(jié)段性缺損并取得了滿意的效果[3-4]。對于下頜骨連續(xù)性完整的輪廓凹陷患者,使用鈦網(wǎng)重建外形也表明了其有效性[18-19]。Stringer等[19]采用正頜手術(shù)聯(lián)合帶有角度的鈦網(wǎng)移植來治療累及上下頜骨的單側(cè)不對稱畸形取得了良好的效果。作者使用的成品鈦網(wǎng)需要術(shù)中進(jìn)行手工彎制及修剪,因此手術(shù)的時間較長且最終的美學(xué)效果及精確性存在限制。Kono等[20]使用計算機輔助設(shè)計制造了個性化鈦網(wǎng),聯(lián)合髂骨顆粒松質(zhì)骨重建修復(fù)了1例因頜骨囊腫導(dǎo)致下頜角缺損的患者。術(shù)后1年移除鈦網(wǎng),觀察下頜角區(qū)沿鈦網(wǎng)輪廓成骨良好,外形恢復(fù)對稱,效果滿意。
本研究中的鈦網(wǎng)是通過基于逆向工程的CAD/CAM技術(shù),鏡像對側(cè)下頜輪廓來重建患側(cè)缺損,為個體化設(shè)計和制作,因此,鈦網(wǎng)在術(shù)中可以輕松而準(zhǔn)確的就位,而且移植的骨塊根據(jù)缺損范圍截取,無需大量時間塑形,將其貼附固定于鈦網(wǎng)的內(nèi)側(cè),大大節(jié)省了手術(shù)時間。由于其良好的生物相容性,鈦網(wǎng)無需二次拆除。術(shù)后CT顯示精確重建了下頜骨輪廓,三維測量結(jié)果也表明雙側(cè)骨的高度、長度及3D位置沒有顯著性差異,表示雙側(cè)下頜骨的對稱性良好。術(shù)后隨訪時間最短為10個月,最長19個月。與大部分研究一致,術(shù)后長期CT顯示重建區(qū)域有成骨活動,未見明顯骨吸收。而Stringer等[19]的研究中進(jìn)行了游離髂骨移植的患者,最終發(fā)生了移植骨的大量吸收,他解釋為移植的自體骨需在功能狀態(tài)下才能維持其體積和成骨,缺乏早期功能訓(xùn)練最終導(dǎo)致出現(xiàn)骨吸收。而我們的研究中并未發(fā)現(xiàn)明顯的骨吸收,在移植區(qū)還觀察到了新骨形成,這可能與我們使用了不同的鈦網(wǎng)相關(guān)。鈦網(wǎng)不同形態(tài)及結(jié)構(gòu)為骨再生創(chuàng)造了不同的條件從而影響最終的結(jié)果。所有患者術(shù)后隨訪期間無復(fù)發(fā)且沒有長期面神經(jīng)損傷、術(shù)區(qū)感染、鈦網(wǎng)外露或排異等不良并發(fā)癥。
因此,采用CAD/CAM輔助制造的個性化鈦網(wǎng)聯(lián)合自體髂骨移植可以成功且精確的重建單側(cè)下頜骨的大型輪廓缺損,療效確切且穩(wěn)定。但也存在局限性。首先,它不能實現(xiàn)中線的調(diào)整,因此可能需要聯(lián)合額外的頦成形術(shù)來矯正偏斜的頦部;其次,對于中小范圍的輪廓缺損,相比于其他同種異體材料治療,它開辟了第二術(shù)區(qū),患者的恢復(fù)時間拉長;最后,帶髂骨移植的鈦網(wǎng)能實現(xiàn)骨增量,但不能解決軟組織缺失,后續(xù)可能需要進(jìn)一步的軟組織整形手術(shù)。因此,對于不伴有咬合異常的單側(cè)下頜骨輪廓缺損的治療,使用個性化鈦網(wǎng)聯(lián)合自體髂骨移植可以精確修復(fù)下頜骨輪廓。本研究納入了15例患者,對于其修復(fù)效果的評價還需更多的樣本量及證據(jù)支持,對于其表面的承力及骨移植后的轉(zhuǎn)歸及影響因素還需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。