米磊 劉懷勤

個體化鈦修復(fù)體重建下頜骨節(jié)段性缺損的臨床研究

米磊 劉懷勤

目的 研究個體化鈦修復(fù)體結(jié)合自體松質(zhì)骨移植, 修復(fù)人下頜骨節(jié)段性缺損的效果。方法 術(shù)前在CT掃描并三維重建基礎(chǔ)上, 應(yīng)用計算機輔助制造技術(shù)制作個體化鈦修復(fù)體, 為5例下頜骨節(jié)段性缺損進行了個體化鈦修復(fù)體下頜骨重建手術(shù), 觀察并評價其修復(fù)效果。結(jié)果 所有手術(shù)均按照術(shù)前設(shè)計一次成功完成個體化鈦修復(fù)體植入, 術(shù)創(chuàng)全部一期愈合, 下頜骨外形恢復(fù)良好, 咬合關(guān)系正常,總體效果滿意。結(jié)論 基于CT與計算機數(shù)字化處理輔助制作的個體化鈦修復(fù)體植入術(shù), 避免了自體骨移植帶來的創(chuàng)傷和損失, 可修復(fù)下頜骨較大的骨缺損, 外形恢復(fù)佳。

計算機輔助設(shè)計和制造技術(shù)；下頜骨重建術(shù)；個體化

下頜骨缺損的患者在臨床上較為常見, 多因腫瘤切除導(dǎo)致, 少數(shù)由外傷或其他原因所致, 術(shù)后均會出現(xiàn)面部局部凹陷畸形, 左右面部不對稱, 同時影響患者咀嚼、進食等正常生理功能［1］。修復(fù)下頜骨缺損的主要原則為保證缺損下頜骨的完整性、咀嚼功能和面部外形, 并為牙列修復(fù)或牙種植創(chuàng)造條件。當前, 修復(fù)下頜骨缺損的方法種類繁多, 如非生物代用品植入、同種異體骨、異種骨、病變下頜骨切除冷凍或煮沸再植及自體骨瓣移植等［2］。在臨床工作中, 必須根據(jù)不同的患者采用最適合的修復(fù)方式, 才能使修復(fù)效果達到令人滿意的程度［3］。

對擬行個體化鈦修復(fù)體重建的患者拍攝頜面部CT, 三維重建成像, 用反求工程以頜面部中線為軸將健側(cè)下頜骨翻轉(zhuǎn)至缺損側(cè), 利用健側(cè)下頜骨來設(shè)計缺損側(cè), 再利用快速成形術(shù)制作與患者下頜骨缺損區(qū)完全一致的鈦修復(fù)體, 多項技術(shù)的綜合應(yīng)用使臨床中真正的下頜骨缺損個體化修復(fù)重建成為可能, 同時對解剖性及功能性下頜骨重建水平的提升有著深遠意義［4-6］。本研究就臨床中5例存在下頜骨缺損并有強烈修復(fù)訴求的患者, 給予個體化鈦修復(fù)體修復(fù)重建的手術(shù)治療,每例患者按術(shù)前設(shè)計于個體化鈦修復(fù)體中植入自體髂骨松質(zhì)骨, 為二期種植修復(fù)打下基礎(chǔ)。

1 臨床病例及儀器設(shè)備

本臨床研究選取病例5例, 均為下頜骨節(jié)段性缺損的患者, 其中1例因車禍致下頜骨缺損, 此外傷患者以鈦板、鈦釘固定, 保持雙側(cè)下頜骨斷端位置穩(wěn)定；其他4例均因腫瘤切除所致, 3例患者腫瘤切除同時行個體化鈦修復(fù)體重建修復(fù), 1例下頜骨節(jié)段性缺損范圍較廣, 切除病變范圍累及右側(cè)髁狀突及冠突, 且該患未積極佩戴保持器致患側(cè)下頜骨殘端向舌側(cè)移位。所有病例均要求重建恢復(fù)下頜骨形態(tài)及功能。所用軟件為：美國Raindrop Geomagic公司Geomagic Studio 6.0,比利時Materialise公司Mimics 7.0；儀器設(shè)備包括：美國通用電氣公司GE Brightspeed 64排螺旋CT機, 西安交通大學(xué)先進制造研究所SPS 600快速成形機系統(tǒng), 第四大學(xué)軍醫(yī)口腔醫(yī)院工藝中心牙科鑄鈦機, 中國寧波新芝生物科技股份有限公司SB25-12D超聲清洗機；制作個體化鈦修復(fù)體為鈦合金Ti6Al4V, 為陜西省寶雞市西北有色金屬研究院生產(chǎn), 所有手術(shù)均按游離骨移植手術(shù)術(shù)式, 術(shù)后臨床常規(guī)用藥對癥治療。所有手術(shù)均按照術(shù)前設(shè)計一次成功完成個體化鈦修復(fù)體植入, 術(shù)創(chuàng)均一期愈合, 下頜骨外形恢復(fù)良好, 咬合關(guān)系正常,總體效果滿意。

2 拍攝頜面部CT及個體化鈦修復(fù)體的設(shè)計、制作

術(shù)前對擬行個體化鈦修復(fù)體修復(fù)重建的各位患者拍攝64排螺旋頜面部CT, 并將CT所掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Mim ics 7.0,在Mimics工作站中把各CT斷層數(shù)據(jù)進行提取、合成、加工處理, 建立頭顱的三維立體數(shù)字模型, 測量缺損范圍, 缺損端移位情況及判斷顳下頜關(guān)節(jié)有無移位、與關(guān)節(jié)關(guān)系是否正常。然后將數(shù)字模型導(dǎo)入到Geomagics 6.0進行個體化鈦修復(fù)體設(shè)計。利用反求工程原理, 將健康側(cè)的下頜骨鏡像對稱翻轉(zhuǎn)到缺損側(cè)。將移位的骨缺損殘端調(diào)整到正常位置, 同時使移位明顯的髁狀突重新調(diào)至關(guān)節(jié)窩內(nèi), 使之達到正常顳頜關(guān)系,最大程度的使健側(cè)鏡像與下頜骨缺損區(qū)重疊吻合。依據(jù)重疊影像設(shè)計個體化鈦修復(fù)體, 同時在修復(fù)體頰舌側(cè)及底壁打孔,以便植骨區(qū)建立豐富的血運, 最后在下頜骨缺損斷端兩側(cè)適當位置設(shè)計固位延伸板。依據(jù)作者前期研究, 缺損區(qū)和延伸板厚度皆為1 mm, 延伸板長約1.5～2.0 cm, 用以安裝鈦釘, 固定支架。將設(shè)計好的個體化鈦修復(fù)體模型參通過SPS 600快速成形機系統(tǒng), 制造獲得與設(shè)計完全一致的樹脂模型。并對樹脂模進行一系列的處理, 得到個體化鈦修復(fù)體。

3 個體化鈦修復(fù)體修復(fù)下頜骨缺損手術(shù)操作過程及注意事項

患者墊肩仰臥位, 經(jīng)鼻插管全身麻醉, 頜面頸部及口內(nèi)常規(guī)消毒, 包頭鋪巾。為恢復(fù)患者正常地咬合關(guān)系, 利用牽引釘及鋼絲結(jié)扎固定健側(cè)上下頜牙列。按照患側(cè)下頜下區(qū)設(shè)計切口切開, 確?？谇火つね暾厍闆r下, 完全暴露個體化鈦修復(fù)體植入術(shù)區(qū)即缺損區(qū)及斷端, 根據(jù)以往的經(jīng)驗必須確保避免術(shù)區(qū)與口內(nèi)穿通, 前期出現(xiàn)過創(chuàng)口延期愈合, 甚至植骨吸收的病例, 在試修復(fù)體時, 可適當調(diào)磨其高度, 調(diào)試完畢后, 于自體髂前上嵴處取髂松質(zhì)骨, 植入個體化鈦修復(fù)體U型支架內(nèi)。在確保健側(cè)的正常咬合關(guān)系無改變后, 采用直徑2 mm、長10 mm鈦釘將個體化鈦修復(fù)體固定到下頜骨缺損斷端, 氯霉素及生理鹽水交替沖洗創(chuàng)腔, 縫合術(shù)創(chuàng)。6個月后, 創(chuàng)口愈合, 骨改建完成, 根據(jù)患者自身條件及需求, 在缺損區(qū)域植入種植體修復(fù)恢復(fù)咬合。

在右側(cè)髁突缺損的病例5中, 因為鈦修復(fù)體剛性較大,故髁狀突縮小20%, 避免受大應(yīng)力作用時, 剛性髁突會摩擦沖破顳骨關(guān)節(jié)凹引起顱內(nèi)損傷。所以作者采用為正?？s小80%大小的髁狀突, 一是減小其對顳骨關(guān)節(jié)凹摩擦沖撞力,二是在不影響功能的情況下略微降低了下頜支的高度, 同時因其是單端設(shè)計, 咬合應(yīng)力易于集中, 二期采用精密附著體的活動義齒修復(fù), 減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。

4 預(yù)后及評價

所有手術(shù)均一次性順利完成個體化鈦修復(fù)體植入, 手術(shù)順利, 出血不多, 總體而言, 除個別病例高度需少量調(diào)磨外,大多順利且精確就位, 耗時較少, 均＜2 h。隨訪3年所有患者均無出現(xiàn)排異反應(yīng)或個體化鈦修復(fù)體局部外露、松動等情況, 無其他并發(fā)癥, 患者面部外形與原貌無明顯改變, 醫(yī)生和患者均對術(shù)后的面部外形滿意。X線復(fù)查(見下圖)無鈦釘移位脫落情況發(fā)生, 發(fā)現(xiàn)骨密度較正常略低外, 存在局部髂松質(zhì)骨吸收, 通過測量計算髂松質(zhì)骨吸收不超過術(shù)中植骨量的20%, 并在二期種植體植入術(shù)時, 發(fā)現(xiàn)植骨區(qū)骨質(zhì)硬度與周圍正常下頜骨無明顯差異, 骨吸收量比預(yù)期少, 種植骨結(jié)合, 上方安裝修復(fù)體完成后, 健側(cè)咬合關(guān)系正常, 患側(cè)咬合亦恢復(fù)正常。患者可以正常行其使功能。

5 討論

下領(lǐng)骨重建修復(fù)的目的不僅是為了維持患者正常的容貌形態(tài)、恢復(fù)下領(lǐng)骨的連續(xù)性, 且還需要恢復(fù)患者的正常生理功能(如咬合、發(fā)音等), 所以衍生了所謂功能性修復(fù)重建這一新概念。為口腔領(lǐng)面外科醫(yī)師臨床技能提出了更高的要求,同時也確定了下領(lǐng)骨缺損修復(fù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

反求工程是利用如激光或者CT掃描等三維掃描技術(shù),把所掃描物體數(shù)據(jù)輸入計算機軟件, 經(jīng)過一系列復(fù)雜操作處理并制作數(shù)字化模型, 借助鏡像對稱原理虛擬設(shè)計物體的一部分。頜面部諸骨均具有對稱性, 所以反求工程被廣泛應(yīng)用于口腔頜面外科, 下頜骨缺損區(qū)可以通過健側(cè)鏡像翻轉(zhuǎn)原理,制作下頜骨左右完全對稱的缺損區(qū)個體化修復(fù)體?？焖俪尚涡g(shù)是國際上出現(xiàn)的新技術(shù), 針對下頜骨節(jié)段性缺損的患者,利用快速成形術(shù)制作個體化鈦修復(fù)體進行修復(fù), 已成為國內(nèi)外頜面外科常規(guī)術(shù)式, 并已規(guī)范化［7］。帶血管蒂骨移植修復(fù)下頜骨缺損因技術(shù)要求高、操作復(fù)雜, 且伴隨諸多并發(fā)癥,如面部不對稱, 二期咬合重建復(fù)雜, 甚至帶血管蒂骨缺血壞死致移植失敗等, 相比帶血管蒂骨移植, 快速成形術(shù)可制作與缺損區(qū)骨質(zhì)外形完全一致的個體化修復(fù)體, 具有塑形簡便、效率高等優(yōu)點, 不僅減少了患者的痛苦, 也縮短了患者的住院時間, 同時應(yīng)用快速成形技術(shù)可以明顯減少手術(shù)時間, 減少手術(shù)誤差, 操作簡單, 手術(shù)風(fēng)險小, 適合小型醫(yī)院開展［8-10］。

對于下頜骨缺損范圍較大侵及髁狀突患者的修復(fù)重建,通常采用帶血管蒂自體骨移植或者人工關(guān)節(jié)進行修復(fù), 前者帶血管蒂自體骨移植, 須破壞正常骨(如腓骨或髂骨), 創(chuàng)傷較大, 會給患者以后的生活帶來不便, 同時術(shù)中不易塑形,存在骨壞死等缺點, 后者人工關(guān)節(jié)存在費用高, 適應(yīng)證選擇困難, 技術(shù)操作水平要求高, 并且人工關(guān)節(jié)凹容易磨損破壞。個體化鈦修復(fù)體, 顧名思義因, 根據(jù)患者缺損情況制作適合患者的修復(fù)體, 也可根據(jù)患者經(jīng)濟收入、下頜骨缺損部位及患者要求, 考慮是否植入自體髂骨松質(zhì)骨, 二期種植體植入,進而恢復(fù)咬合關(guān)系。通過術(shù)后回訪, 5例術(shù)后患者定期隨訪無修復(fù)體暴露, 松動移位, 鈦釘脫落等并發(fā)癥, 均對面部外形滿意, 種植義齒修復(fù)可以達到日常正常咬合、咀嚼功能。作者的臨床體會是, 個體化鈦修復(fù)體精確的恢復(fù)了骨缺損的解剖外形, 同時側(cè)壁設(shè)計開孔, 不僅使自體髂骨松質(zhì)骨有充分血運, 更有利于成骨, 最大程度減少骨吸收, 而且有利于周圍咀嚼肌群的附著。

個體化鈦修復(fù)體從設(shè)計到最后制作, 均會產(chǎn)生少量系統(tǒng)誤差, 但是相比彎制重建板或塑形帶血管蒂骨瓣所產(chǎn)生的誤差, 顯得微不足道。通過統(tǒng)計手術(shù)費用、麻醉費用等一系列費用, 證實應(yīng)用個體化鈦修復(fù)體的患者平均住院費用和天數(shù)與帶血管蒂自體骨移植或者人工關(guān)節(jié)進行修復(fù)無顯著差異。從拍攝CT、專用圖像軟件處理、制作完成與缺損相匹配的三維重建模型、制作個體化鈦修復(fù)體過程需要2周左右, 必然使手術(shù)延遲, 但對于精確、真實的修復(fù)缺損下頜骨, 是可以被患者理解和接受的。從患者術(shù)后臨床效果看, 個體化鈦修復(fù)體不管解剖形態(tài)還是功能重建方面都都有其獨特優(yōu)勢, 可以快速、靈活、完美重建缺損下頜骨輪廓外形, 同時恢復(fù)患者咬合、咀嚼等生理功能。當然, 5例臨床病例至今隨訪3年, 相對較短, 遠期療效何如尚待繼續(xù)隨訪觀察［11］。

本研究中自體髂骨松質(zhì)骨移植為種植牙修復(fù)牙列缺損、恢復(fù)咬合功能打下堅實基礎(chǔ)。本臨床研究中的鑄造鈦修復(fù)體薄(為1 mm), 柔韌, 而且具有較高的孔隙率, 可以允許血運的滲透。Kennady等［12］研究報道了在應(yīng)用了重建板固定的游離髂骨瓣移植修復(fù)下頜骨節(jié)段性缺損中, 重建板的應(yīng)力屏蔽效應(yīng)會導(dǎo)致游離髂骨瓣骨吸收。本研究中的個體化鈦修復(fù)體厚度經(jīng)前期研究, 所選厚度對自體髂骨松質(zhì)骨的應(yīng)力屏蔽作用降至最低, 有利于二期種植體的固定, 達到穩(wěn)固牢靠的咬合關(guān)系。

［1］ Goh BT, Lee S, Tideman H, et al.Mandibular reconstruction in adults: a review.Int J Oral Maxillofae Surg, 2008, 37(7):597-605.

［2］ 盧保全, 張凱, 李建成, 等.游離髂骨移植修復(fù)下頜骨缺損59例臨床觀察.口腔醫(yī)學(xué), 2005, 25(2):124-125.

［3］ 洪碧波, 陳關(guān)福, 嚴君烈.鈦復(fù)合骨移植在下頜骨腫瘤術(shù)后骨缺損中的應(yīng)用.口腔醫(yī)學(xué), 2004, 24 (4):220-222.

［4］ 徐立群, 張陳平.下頜骨外形線的相關(guān)性研究.中國口腔領(lǐng)面外科雜志, 2003, 1(1):224-227.

［5］ 潘瑾, 張益, 毛馳, 等.三維仿真頭模在下頜骨缺損重建中的應(yīng)用1例報道.中國口腔領(lǐng)面外科雜志, 2003, 1(1):124-126.

［6］ Disa JJ, Cordeiro PG.Mandibuler construetion With microvaseular surgery.Semin Surg Oneol, 2000, 19(3):226-234.

［7］ Rajon DA, Bova FJ, Bhasin RR, et al.An investigation of the potential of rapid prototyping technology for image guided surgery.J Appl Clin Med Phys, 2006, 7(4):81-98.

［8］ 楊連平, 李彥生, 張練平, 等.應(yīng)用 CAD/CAM技術(shù)進 行個體化下頜骨重建 .中國口腔頜面外科雜志, 2004, 2(2):65-69.

［9］ 韓正學(xué), 季彤, 張陳平.鈦下頜骨重建假體修復(fù)下頜骨缺損的初步實驗研究.上?？谇会t(yī)學(xué), 2004, 13(4):282-285.

［10］ 張海林, 曾昂, 李仁舉, 等.基于逆向工程的顏面部畸形的修復(fù)重建研究.中華醫(yī)學(xué)雜志, 2006, 86(36):2577-2580.

［11］ 趙晉龍, 劉彥普, 商洪濤, 等.應(yīng)用反求與快速原型技術(shù)修復(fù)下頜骨缺損.實用口腔醫(yī)學(xué)雜志, 2009, 25(2):214-217.

［12］ Kennady MC, Tucker MR, Lester GE, et al.H istomorphometric evaluation of stress shielding in mandibular continuity defects treated with rigid fixation p lates and bone grafts.In t J Oral Maxillofac Surg, 1989, 18(3):170-174.

10.14163/j.cnki.11-5547/r.2015.15.084

2015-02-05］

719000 陜西省榆林市第一醫(yī)院口腔科