[摘要]目的:探索應(yīng)用計算機輔助設(shè)計和制造技術(shù)制備的個性化純鈦假體治療半側(cè)顏面短小畸形的效果。方法:采集4例半側(cè)顏面短小畸形患者的CT圖像數(shù)據(jù),利用快速成型技術(shù)制作患者頭顱樹脂模型,并進行精確數(shù)字化設(shè)計,將設(shè)計數(shù)據(jù)輸入數(shù)控車床,制備出個性化純鈦假體,置入患者下頜骨預(yù)定的位置。結(jié)果:利用計算機輔助設(shè)計和制造技術(shù),為患者制備出個性化純鈦假體,假體置入下頜骨預(yù)定位置。術(shù)后4例患者傷口均I期愈合。隨訪1~4年,面部形態(tài)恢復(fù)滿意。結(jié)論:利用計算機輔助設(shè)計和制造技術(shù)制備出的純鈦假體可以治療半側(cè)顏面短小畸形,該方法具有設(shè)計精確,手術(shù)時間短,面部形態(tài)改善明顯的優(yōu)點。具有一定的臨床應(yīng)用價值。
[關(guān)鍵詞]半側(cè)顏面短小畸形;計算機輔助設(shè)計/制造;個性化純鈦假體
[中圖分類號]R622 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-6455(2013)12-1249-03
半側(cè)顏面短小畸形(Hemifacial microsomia,HMF),又稱半面短小癥、半側(cè)小面畸形、半側(cè)顏面發(fā)育不全和第一二鰓弓綜合征等。多數(shù)患者存在患側(cè)下頜骨發(fā)育不足或偏斜畸形。近年來,計算機輔助設(shè)計/制造技術(shù)(computer aided design and computer aided manufacturing,CAD/CAM)在顱頜面部畸形矯治領(lǐng)域得到較大的發(fā)展,該技術(shù)推動顱頜面畸形整復(fù)向個性化、精確化、微創(chuàng)化方向發(fā)展。我科自2008年至2011年,對4例HMF患者應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)修復(fù)半側(cè)顏面短小畸形,取得了較好的治療效果。
1 資料和方法
1.1 臨床資料:本組共4例,男性1例,女性3例,年齡18~26歲,平均年齡21歲。右側(cè)3例,左側(cè)1例;合并同側(cè)小耳畸形者2例,所有患者均無頜面部感染、外傷史及相關(guān)疾病家族史。
1.2 個性化純鈦假體的設(shè)計和制造:所有患者行頭顱螺旋CT掃描,CT設(shè)備為GE公司Light speed 64層螺旋CT,層距為0.625cm。掃描數(shù)據(jù)在GEADW4.2工作站進行圖像處理。將處理過的CT圖像數(shù)據(jù)利用Mimics13.0軟件進行三維重建和術(shù)前設(shè)計。三維圖象重建數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為快速成形機使用的.STL格式文件,并輸入SPS600快速成型機,采用選區(qū)激光粉末材料燒結(jié)技術(shù)(SLS)加工生成顱骨的三維樹脂模型。成形工作完成后去除支撐,修整并磨光模型。對患側(cè)下頜骨短小畸形部位,利用健側(cè)的三維數(shù)據(jù),按照鏡像關(guān)系對稱變換到患側(cè),完成數(shù)字化設(shè)計。將上述設(shè)計數(shù)據(jù)加載到數(shù)控車床上,制造出個性化純鈦假體。假體經(jīng)過拋光、超聲振蕩清洗,消毒備用。
1.3 手術(shù)方法:手術(shù)采用全麻,經(jīng)口腔氣管插管。手術(shù)入路采用口內(nèi)切口。常規(guī)局部注射腎上腺素鹽水(1∶20萬)。手術(shù)在骨膜下翻起組織瓣,逐漸暴露下頜升支外側(cè)板及下頜角,小心分離,慎勿損傷頦神經(jīng)。完整的暴露下頜角及下頜骨外側(cè)板。將純鈦假體放置在術(shù)前設(shè)計的位置,檢查與骨邊緣的密合情況,必要時,可以適當磨削下頜骨,使其緊密貼合在下頜骨的表面。徹底止血、鈦釘固定。生理鹽水沖洗,放置引流管,切口對位縫合。
2 結(jié)果
利用快速成型技術(shù),制備出頭顱樹脂模型,并制造出個性化的下頜骨純鈦假體,假體按照術(shù)前設(shè)計,植入下頜骨短小部位。術(shù)后4例患者傷口均I期愈合。隨訪1~4年,未出現(xiàn)假體外露、感染。面形左右對稱,患者滿意。
3 典型病例
某女,21歲,半側(cè)顏面短小畸形。主要表現(xiàn)為右側(cè)小耳畸形和下頜骨短小畸形,面部不對稱(圖1)。小耳畸形,已經(jīng)在外院進行治療?;颊呷朐汉笮蠧T檢查,利用CAD/CAM技術(shù),制造出頭顱樹脂模型及個性化純鈦假體(圖2)。于全麻下行口內(nèi)切口,暴露右側(cè)下頜骨外側(cè)骨板,將純鈦假體植入右側(cè)下頜骨預(yù)定部位,并用鈦釘固定,純鈦假體與下頜骨外側(cè)骨板貼合緊密(圖3)。按照術(shù)前設(shè)計,適當磨除左側(cè)下頜骨下緣骨質(zhì),左右對稱。術(shù)后無傷口感染、假體外露,恢復(fù)良好。術(shù)后4年復(fù)查見面部左右對稱(圖4)。
4 討論
半側(cè)顏面短小畸形由Romberg在1846年最早描述。發(fā)病率大約為1/3500~1/5600,是僅次于唇腭裂的先天性顱頜面畸形[1-2]。Kaban認為該病是一種先天性軟組織和顱面骨骼畸形,是胎兒期第1、2腮弓發(fā)育障礙所致。也被認為是一種遺傳退變及包括Goldenhar綜合癥在內(nèi)的系列疇形的一部分[3]。HMF一個世紀前就被人們充分的認識,臨床表現(xiàn)具有多樣性和復(fù)雜性,常累及以耳、下頜為中心的顱頜面骨骼、肌肉、軟組織、面神經(jīng)等,并可向上累及顱底、顳骨、顴骨,其中以單側(cè)下頜骨發(fā)育不良最為突出,下頜骨發(fā)育不良中以下頜升支的發(fā)育不良最為常見[4]。Pruzansky按照下頜骨畸形程度將HMF分為3型:Ⅰ型為下頜骨升支較健側(cè)略短;Ⅱ型為下頜骨升支和髁狀突短小而扁平,關(guān)節(jié)窩缺如或喙突缺失;Ⅲ型為下頜骨升支很小甚至缺如,顳下頜關(guān)節(jié)缺如[5]。
本病的治療,以外科手術(shù)修復(fù)畸形為主,應(yīng)根據(jù)畸形的部位及程度,患者年齡及發(fā)育,選擇適當?shù)氖中g(shù)時機和手術(shù)方法,實行分期、綜合的序列的治療原則。其修復(fù)目標要達到:①重建外耳和恢復(fù)耳聽力;②恢復(fù)面形對稱;③保證上呼吸道通暢;④保存正常牙及足夠的牙槽骨,達到合適的咬牙合關(guān)系;⑤達到患者可以接受的自我形象和身心健康[6]。HMF的治療原則是首先矯正骨骼畸形、恢復(fù)顱頜面骨結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)和對稱,然后再矯正軟組織畸形。1992年,McCarthy等應(yīng)用口外入路的牽引裝置,成功矯正了3例兒童HMF,開始了牽引成骨技術(shù)治療HMF先河[7]。2011年石蕾利用三維CT重建技術(shù)和牽引成骨技術(shù)對HMF患者行個性化治療,取得良好的治療效果[8]。牽引成骨技術(shù)已成為治療HMF患者下頜骨短小畸形最常用方法。但是,牽引成骨治療時間長,患者痛苦大,部分患者難以接受。對于下頜骨短小畸形輕微患者,可以采用自體骨板移植或者人工材料植入的方法進行矯治。自體骨移植存在骨吸收的問題,而且會對供區(qū)造成損傷,因此,人工材料植入成為應(yīng)用較多的選擇[9]。鈦金屬是目前與骨彈性模量最為接近的人工醫(yī)用材料,具有良好的生物相容性,成為應(yīng)用廣泛的植入材料[10]。
半側(cè)顏面短小畸形患者下頜骨的畸形各異,要想取得理想的修復(fù)效果,術(shù)前精確的設(shè)計非常重要。計算機輔助設(shè)計技術(shù)可以制備出頭顱樹脂模型,并在計算機上進行測量、分析、設(shè)計。最后將這些精確的設(shè)計數(shù)據(jù)加載到數(shù)控車床上,制備出個性化純鈦假體。最近,有學(xué)者利用CAD/CAM技術(shù)治療下頜骨部分缺損。Wang收治1例患者,該患者曾行下頜角肥大外板劈除術(shù),術(shù)中去骨較多,術(shù)后患者出現(xiàn)一側(cè)下頜角及升支區(qū)域嚴重凹陷,面部左右不對稱畸形。他利用CAD/CAM技術(shù),針對下頜骨缺損,制造出個性化鈦假體,置入到患者下頜升支及下頜角凹陷部位,術(shù)后患者面部形態(tài)明顯改善[11]。
目前,計算機輔助技術(shù)已經(jīng)成為顱頜面畸形整復(fù)的重要工具。利用該技術(shù)可以實現(xiàn)精確的術(shù)前設(shè)計和微創(chuàng)治療。對下頜骨短小畸形輕微的I型患者,利用CAD/CAM技術(shù),可以制備出個性化純鈦假體,植入患側(cè)下頜骨預(yù)定位置,明顯改善患者面下1/3的對稱性。該技術(shù)具有設(shè)計精確,手術(shù)時間短,面部形態(tài)改善明顯的優(yōu)點,有一定的臨床應(yīng)用價值。半側(cè)顏面短小畸形是一種復(fù)雜的顱頜面部畸形,多涉及顱面部骨骼形態(tài)異常、牙齒咬合功能不良及面部軟組織發(fā)育不足的問題,治療難度非常大,目前尚未行成統(tǒng)一的治療規(guī)范。筆者利用CAD/CAM技術(shù),在臨床中治療HMF取得一些經(jīng)驗,但仍有許多問題值得進一步探討,這也是我們今后研究的方向。
[參考文獻]
[1]Grabb WC.The first and second branchial arch syndrome[J].Plast Reconstr Surg,1965,36(5): 485-508.
[2]Converse JM,Coccaro PJ,Becker M,et al.On hemifacial microsomia:the first and second branchial arch syndrome [J]. Plast Reconstr Surg,1973,51(3):268-279.
[3]Kaban LB,Moses MH,Mulliken JB.Surgical correction of hemifacial microsomia in the growing child [J]. Plastic and reconstructive surgery,1988,82(1):9-19.
[4]Gougoutas AJ,Singh DJ,Low DW,et al.Hemifacial microsomia: clinical features and pictographic representations of the OMENS classification system[J].Plast Reconstr Surg, 2007,120(7):112-120.
[5]Pruzansky S.Not all dwarfed mandibles are alike[J].Birth Defects,1969,5(2):120-129.
[6]Egerton MT,Marsh JL.Surgical treatment of hemifacial microsomia.(First and second branchial arch syndrome)[J].Plast Reconstr Surg,1977,59(5):653-666.
[7]McCarthy JG,Schreiber J,Karp N,et al. Lengthening the human mandible by gradual distraction [J].Plast Reconstr Surg,1992,89(1):1-8.
[8]石蕾,尹琳,尹宏宇,等. 三維CT重建和牽引成骨技術(shù)個性化治療半側(cè)顏面短小畸形[J].組織工程與重建外科雜志, 2011, 7(3): 154-156.
[9]宋彬,臧夢青,尹琳,等.Medpor假體植入聯(lián)合頦部水平截骨治療半側(cè)顏面短小畸形[J].中國美容醫(yī)學(xué), 2008,17(3):363-364.
[10]Li G,Wen L,Zhan RY,et al.Cranioplasty for patients developing large cranial defects combined with post-traumatic hydrocephalus after head trauma [J]. Brain Inj,2008,22(4):333-337.
[11]Wang G,Li J,Khadka A,et al. CAD/CAM and rapid prototyped titanium for reconstruction of ramus defect and condylar fracture caused by mandibular reduction[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol,2012,113(3):356-361.
[收稿日期]2013-04-05 [修回日期]2013-05-27
編輯/張惠娟