楊 斌, 李秉航, 丁榆德, 倪 健, 黃慶華

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論著-顴面部整形專題

基于數(shù)字化技術(shù)的改良牽引成骨術(shù)整復(fù)半側(cè)顏面短小畸形及療效評估

楊 斌, 李秉航, 丁榆德, 倪 健, 黃慶華

目的 探討在數(shù)字化技術(shù)的支持下，應(yīng)用結(jié)合下頜升支矢狀劈開截骨術(shù)的改良內(nèi)置式牽引成骨技術(shù)，治療半側(cè)顏面短小畸形的方法及臨床效果。方法 術(shù)前進(jìn)行數(shù)字化手術(shù)模擬，明確下頜神經(jīng)管與恒牙胚的位置，設(shè)計截骨線及牽引器固定位置。術(shù)中根據(jù)方案，采用改良的截骨術(shù)式進(jìn)行截骨，即刻進(jìn)行牽引，術(shù)后進(jìn)行快速牽引，直至達(dá)到預(yù)期的延長效果。術(shù)后復(fù)查CT，進(jìn)行面部三維重建和軟組織三維掃描，測量健、患側(cè)骨組織及軟組織數(shù)據(jù)，并對手術(shù)前后各測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。結(jié)果 10例患者術(shù)后面部垂直方向的對稱性得到較大程度的改善，牙牙合平面較術(shù)前趨于水平，未發(fā)生神經(jīng)及牙胚損傷等并發(fā)癥；外觀及咬牙合功能基本正常，術(shù)后患側(cè)下頜升支長度及厚度比術(shù)前明顯增加，骨組織及軟組織對稱性改善明顯。結(jié)論 應(yīng)用下頜升支矢狀劈開截骨行牽引成骨的方法，能提高手術(shù)安全性，避免損傷神經(jīng)及牙胚，并且能加快牽引速率，縮短療程，并發(fā)癥較少，能夠安全有效地矯治半側(cè)顏面短小畸形的頜骨不對稱。

半側(cè)顏面短小畸形； 矢狀劈開截骨術(shù)； 牽引成骨； 計算機(jī)輔助設(shè)計； 數(shù)字化3D打印

半側(cè)顏面短小畸形(hemifacial microsomia, HFM)主要累及起源于第一、二腮弓的組織結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致面部不對稱畸形(JM Converse, 1973年)，以散發(fā)為主，是繼唇裂之后頜面部常見的先天性畸形綜合征(R Rahbar, 2001年)。自2013年1月至2015年10月，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院頜面整形外科中心將矢狀劈開截骨術(shù)應(yīng)用于牽引成骨，結(jié)合數(shù)字化三維圖像處理和測量技術(shù)，術(shù)前進(jìn)行精確的手術(shù)模擬設(shè)計，將改良的內(nèi)置式牽引成骨技術(shù)應(yīng)用于10例半側(cè)顏面短小畸形患者的精準(zhǔn)治療，逐步完善其手術(shù)療效及安全性。

1 臨床資料

本組患兒共10例。男性7例，女性3例；年齡2～11歲，平均7.8歲?；尾课唬鹤髠?cè)3例，右側(cè)7例。按Pruzansky-Kaban分型：Ⅱ A型9例，Ⅱ B型1例。

2 方法

2.1 數(shù)字化手術(shù)模擬設(shè)計

患兒拍頭顱正側(cè)定位X線片及下頜全面斷層片，CT掃描(Philips, Brilliance 64, 荷蘭)及三維CT重建，全面部軟組織三維照相(3-Shape, FaceScan, 德國)，將CT數(shù)據(jù)導(dǎo)入ProPlan CMF 1.4(Materialise, Leuven, 比利時)。研究患者各項三維數(shù)據(jù)，全面了解其畸形狀況，根據(jù)三維重建確定的下牙槽神經(jīng)管以及恒牙牙胚的位置，測量其與升支頰側(cè)骨皮質(zhì)之間的距離(圖1)。結(jié)合其健側(cè)骨組織以及正中矢狀面的情況，兼顧考慮患者的咬牙合變化，患側(cè)髁突位移情況、兩側(cè)顳下頜關(guān)節(jié)的不對稱情況以及術(shù)后復(fù)發(fā)因素，設(shè)計合理的截骨線及延長方案，包括牽引延長的長度及方向，并進(jìn)行模擬驗證(圖2)。

2.2 3D打印頜骨三維模型

根據(jù)CT掃描數(shù)據(jù)重建下頜骨，導(dǎo)出三維立體數(shù)據(jù)，輸入Z Print軟件(3D system，美國)進(jìn)行編輯后，利用Z Printer 350(3D system，美國)3D打印機(jī)制作頜骨三維實體模型，層厚為0.875 mm，對其進(jìn)行實際操作演練，并對牽引器進(jìn)行預(yù)塑形(圖3)。

2.3 手術(shù)技術(shù)及術(shù)后牽引方法

根據(jù)我們改進(jìn)的截骨方法進(jìn)行手術(shù)[1]。全身麻醉下，采用口內(nèi)入路齦頰溝切口顯露下頜骨升支及下頜角區(qū)，根據(jù)術(shù)前設(shè)計，于下頜小舌上方標(biāo)記舌側(cè)水平截骨線，于升支頰側(cè)標(biāo)記平行于牙牙合平面的頰側(cè)水平截骨線，確定牽引器安放的位置及牽引方向，于骨面打孔標(biāo)記術(shù)后固定位置，沿升支前緣將兩水平截骨線相連后，根據(jù)術(shù)前測量的下頜神經(jīng)及牙胚走向，用骨鑿緊貼升支頰側(cè)骨板將患側(cè)剩余骨連接矢狀劈開，置入牽引器(Medicon，20 mm Right，德國)，以鈦釘固定，術(shù)中即刻調(diào)節(jié)延長2.00～4.00 mm，見圖4。術(shù)后3 d行牽引延長治療。牽引器調(diào)節(jié)頻率為每天1、2次，延長距離為1.00～2.50 mm/d。牽引期結(jié)束后固定3～6個月，X線檢查確認(rèn)骨愈合良好后，沿原口內(nèi)切口取出牽引器，術(shù)中直視下確定牽開的兩骨段之間骨質(zhì)愈合。

2.4 頜骨不對稱率

將患側(cè)與健側(cè)升支長度的差與健側(cè)升支長度的比例作為下頜骨的不對稱率，用來反映頜骨的對稱情況。頜骨不對稱率為Q，健側(cè)頜骨下頜升支長度為G，患側(cè)頜骨下頜升支長度為K。其不對稱率的計算公式為：

2.5 統(tǒng)計學(xué)處理

統(tǒng)計數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS 12.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行處理，分別進(jìn)行配對t檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 治療結(jié)果

治療過程中，全部患兒均未出現(xiàn)任何并發(fā)癥，無損傷下頜神經(jīng)、血管及牙胚的情況發(fā)生，術(shù)后隨訪期間無下唇感覺麻木癥狀發(fā)生。下頜骨牽引7.00～20.00 mm，平均15.40 mm，其中1例患兒因無法耐受牽引過程中產(chǎn)生的咬牙合疼痛及不適，家屬強(qiáng)行中斷牽引過程，牽引總長度僅為7.00 mm，其余患兒均牽引延長15.00～20.00 mm。術(shù)后面部對稱性明顯改善，咬牙合關(guān)系趨向正常，咬牙合平面趨于水平，獲得較為滿意的效果。觀察分析術(shù)前及牽引器取出后CT資料，分析其成骨改建情況。本組所有患者延長治療有效，成骨情況良好，達(dá)到預(yù)期效果(圖5)。

圖1 三維重建下牙槽神經(jīng)管及牙胚的位置 圖2 模擬設(shè)計截骨方案及牽引方案(a～e) 圖3 3D打印制作1∶1頜骨模型，演練手術(shù)并預(yù)塑形牽引器(a～d) 圖4 截骨方式，牽引器形態(tài)及術(shù)后即刻固定位置(a～c) 圖5 右側(cè)半側(cè)顏面短小畸形手術(shù)前后對比 a. 術(shù)前正位 b. 術(shù)后1年正位 c. 術(shù)前咬牙合平面 d. 術(shù)后1年咬牙合平面

Fig 1 Three dimensional reconstruction of the alveolar nerve canal and the location of tooth germ. Fig 2 Simulation of design osteotomy and distraction osteogenesis(a-e). Fig 3 Making 1∶1 jaw models by 3D printer, practice operation and pre shaping traction device(a-d).

Fig 4 Osteotomy method, traction device configuration and postoperative immediate fixation position(a-c). Fig 5 Comparison of the hemifacial microsomia of the right side face before and after operation. a. frontal preview. b. frontal postview at 1 year. c. bite (occlusal) plane preview. d. bite (occlusal) plane postview at 1 year.

3.2 數(shù)字化療效評估

術(shù)后復(fù)查CT、面部三維立體照相，并對健患側(cè)下頜升支長度、寬度、厚度以及軟組織情況進(jìn)行三維測量，與術(shù)前進(jìn)行對比分析，評估治療效果。

3.2.1 下頜升支長度變化 10例患者下頜升支長度：術(shù)前患側(cè)平均35.90 mm，健側(cè)平均51.34 mm，不對稱率為(30.30%±4.80%)；術(shù)后患側(cè)平均44.86 mm，健側(cè)平均51.75 mm，不對稱率為(13.27%±5.60%)。對手術(shù)前后患側(cè)下頜升支長度對比，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0)；手術(shù)前后健側(cè)下頜升支長度對比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.11)；手術(shù)前后不對稱率改善情況對比，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0)，表明下頜骨對稱性得到了明顯改善。

3.2.2 下頜升支寬度及厚度變化 患側(cè)下頜升支寬度：術(shù)前平均為24.47mm，術(shù)后平均為24.49mm。手術(shù)前后未發(fā)生明顯變化；患側(cè)下頜升支厚度：術(shù)前平均為8.39mm，術(shù)后平均為10.08mm。差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.01)，表明患側(cè)下頜升支厚度術(shù)后明顯增加。

3.2.3 頦部偏移程度變化 術(shù)前頦下點至面中線的距離為13.19mm，術(shù)后頦點至面中線的距離為5.61mm，頦點至中線的距離手術(shù)前后對比(P=0)，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，表明頦部的偏斜程度經(jīng)過改良式牽引成骨治療后得到了明顯矯正。

3.2.4 軟組織情況變化 10例患者術(shù)前患側(cè)軟組織外眥口角之間距離平均62.93mm，健側(cè)平均67.04mm；術(shù)后患側(cè)外眥口角之間距離平均65.92mm，健側(cè)平均67.89mm。患側(cè)軟組織外眥口角之間距離手術(shù)前后對比(P=0.008)，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；健側(cè)軟術(shù)前術(shù)后對比(P=0.134)，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

軟組織耳屏口角之間距離：術(shù)前患側(cè)平均77.58mm，健側(cè)平均96.01mm；術(shù)后患側(cè)平均82.22mm，健側(cè)平均96.83mm。患側(cè)手術(shù)前后對比，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.008)；健側(cè)術(shù)前術(shù)后對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.121)。表明患側(cè)軟組織得到了同步延長。

半側(cè)顏面短小畸形患兒患側(cè)下頜骨的長度在改良式牽引成骨術(shù)后得到了明顯增加，改善了下頜骨的對稱性，厚度也得到了明顯增加，寬度未見明顯縮窄，同時矯正了頦部的偏斜，患側(cè)口角點至外眥點和耳屏點的距離也都獲得了明顯增加，軟組織不對稱的情況獲得相應(yīng)的改善。

4 討論

4.1 改良式牽引成骨術(shù)的優(yōu)點

本組患者均為非Pruzansky Ⅲ型患兒。在替牙期牽引，下頜的牽引下移為上頜提供生長空間，上頜牙槽骨的代償性生長，有利于牙牙合平面的矯治[2]，減小了成年后上頜畸形需正頜手術(shù)的概率，也是為可能的后期手術(shù)提供了骨量。下頜骨牽引延長的同時，其相應(yīng)的軟組織及神經(jīng)也有一定程度的延展，更好地為面部對稱性的矯正提供了一定程度的基礎(chǔ)。

相較于傳統(tǒng)的下頜骨牽引延長截骨，矢狀劈開截骨結(jié)合牽引成骨術(shù)式有以下優(yōu)點：⑴減少了術(shù)中截骨時牙胚及神經(jīng)的損傷；能使截骨線盡可能地避開神經(jīng)[3-4]以及牽引過程中的神經(jīng)受骨段牽拉問題[5-6]，也較傳統(tǒng)截骨方式要小。⑵增大了截骨面的接觸面積，有利于截骨段的愈合；同時可提早牽引時間，適應(yīng)增加牽引速率，縮短治療療程。Schendel與Choi等[7-8]曾經(jīng)在牽引成骨截骨術(shù)中嘗試用矢狀劈開的術(shù)式。

4.2 改良式牽引成骨術(shù)的矯治效果

從對測量的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析可知，改良式牽引成骨術(shù)對于半側(cè)顏面短小畸形的治療效果明顯，面部骨組織的對稱性獲得了明顯改善，頦部的偏斜得到矯正。同時，由于改良式牽引成骨術(shù)存在垂直截骨面，隨著牽引的過程內(nèi)外板之間逐漸產(chǎn)生腔隙并成骨，使得患側(cè)下頜升支的厚度獲得明顯增加，頜骨強(qiáng)度及形態(tài)均與正常情況更為接近，這是傳統(tǒng)牽引成骨無法實現(xiàn)的。骨組織三維測量的數(shù)據(jù)也驗證了這一結(jié)果。此外，面部軟組織在骨組織的牽引也獲得了同步延長，改善了面部軟組織的對稱性。以往的對牽引成骨的研究多局限于骨組織，我們利用三維立體照相技術(shù)對軟組織變化進(jìn)行分析，評估范圍更為全面，也為其他顱面部軟硬組織的畸形分析及療效評估提供了可靠的手段。

4.3 數(shù)字化手術(shù)模擬設(shè)計

1983年，DC Hemmy等首次將三維重建技術(shù)運(yùn)用于顱頜面外科。在半側(cè)顏面短小畸形的牽引延長中，較高發(fā)的并發(fā)癥是下頜神經(jīng)及術(shù)區(qū)牙胚的損傷。利用數(shù)字化手術(shù)模擬技術(shù)，能夠在術(shù)前明確下牙槽神經(jīng)管和牙胚的位置，設(shè)計最佳最安全的截骨方案，保障手術(shù)效果及安全。3D打印技術(shù)制作頜骨三維實體模型，可更好地展現(xiàn)出頜骨的解剖形態(tài)，對于手術(shù)規(guī)劃、治療組內(nèi)溝通、醫(yī)患溝通等都有積極作用。術(shù)前進(jìn)行詳盡的數(shù)字化模擬設(shè)計，能夠?qū)κ中g(shù)進(jìn)行指導(dǎo)，明確治療方案，降低手術(shù)風(fēng)險，通過精確有效的牽引，以達(dá)到最好的臨床效果，對半側(cè)顏面短小畸形的牽引成骨精準(zhǔn)治療具有重要作用。

5 結(jié)論

基于數(shù)字化技術(shù)的矢裝劈開截骨改良內(nèi)置式牽引成骨術(shù)，對于先天性半側(cè)顏面短小畸形的整復(fù)效果顯著，延長了患側(cè)下頜骨，改善了頜骨的對稱性，增加了下頜升支的厚度，矯正了頦部的偏斜，同時改善了面部軟組織的對稱性。在提高安全性、減小神經(jīng)損傷等相應(yīng)并發(fā)癥的同時，獲得了更好的牽引成骨治療效果，值得臨床推廣及使用。

[1] 丁榆德, 楊 斌, 倪 健, 等. 下頜升支矢狀劈開截骨牽引成骨術(shù)矯治半側(cè)顏面短小畸形[J]. 中華整形外科雜志, 2016,32(3):161-165.

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Reconstructive plastic surgery of hemifacial microsomia by using modified distraction osteogenesis and appraisal of the surgical outcome based on digital techniques

YANGBin,LIBing-hang,DINGYu-de,NIJian,HUANGQing-hua.

(TheMaxillofacialSurgeryDepartment,DigitalPlasticCenter,PlasticSurgeryHospital,PekingUnionMedicalCollege,ChineseAcademyofMedicalScience,Beijing100144,China)

Objective To explore the method and clinical effect of modified internal fixation osteotomy combined with sagittal split ramus osteotomy of mandibular ramus in the treatment of hemifacial malformation with digital technique to improve the surgical outcome. Methods 10 cases with hemifacial microsomia were included in this study. Preoperatively, we designed the osteotomy line and marked the location of the mandibular canal and the tooth germ in a three-dimensional reconstrucion model. Sagittal split osteotomy was combined with intraoral distraction osteogenesis in surgery, in order to avoid the damage of inferior alveolar nerve and artery, as well as permanent tooth germ. When the distractor was placed in the right position, we extended 2 to 4 mm during the operation. The distraction started 3 to 5 days after the operation with a rate of 1 to 2 mm a day, until the mandibular ramus reached the expected length. The 10 cases were followed up by CT scan and three-dimensional reconstruction. Lastly, we measured the length of the mandibular ramus of both the healthy and affected sides and compared the preoperation data to postoperative data quantitatively. Results All 10 patients underwent rapid distraction after surgery. The longest was 20 mm and the shortest was 7 mm. Facial symmetry of all patients was obviously improved in the vertical direction and the occlusal plane tended to be normal without severe complications. Appearance and dental occlusion in all patients became basically normal within 1 to 2 years follow-up and there was statistical difference (P<0.05)inthemandibularramuslengthoftheaffectedsidebetweenpreoperationandpostoperation. Conclusion Using sagittal split osteotomy in mandibular distraction osteogenesis based on digital technique can accelerate the distraction rate, shorten the course of treatment and extend the mandible, both in width and thickness, which can reduce the incidence of complications usually caused by traditional distraction osteogenesis, improve the treatment effect and correct the asymmetry deformity of hemifacial microsomia.

Hemifacial microsomia; Sagittal spilt rumas osteotomy; Distraction osteogenesis; Digital computer-aided design; Digital 3D print

國家衛(wèi)生和計劃生育委員會公益性行業(yè)科研專項(201502016)；北京市科技計劃首都臨床特色應(yīng)用研究(Z151100004015056) 作者單位：100144 北京,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院整形外科醫(yī)院 頜面整形外科中心 數(shù)字化整形中心 共同第一作者：楊 斌(1963-)，男，廣東人，主任醫(yī)師，博士研究生導(dǎo)師; 李秉航(1990-)，男，山西人，醫(yī)師，碩士.

10.3969/j.issn.1673-7040.2016.12.002

R782.2

A

1673-7040(2016)12-0708-05

2016-10-12)