田明彤，張明珠

(昆明醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院牙周病科，昆明 650000)

近年來，人們對面部美觀和功能需求的意識逐漸提高，需要正畸治療的患者越來越多，特別是成人在正畸治療中的比例逐漸增加。然而成人在牙周生物學和治療周期等方面與兒童不同，為了解決成人因正畸時間過長出現的牙周并發(fā)癥，骨皮質切開術被提出。骨皮質切開術輔助正畸治療是指對加速正畸牙移動區(qū)域的牙槽骨選擇性行骨皮質切開，加速正畸牙移動，縮短正畸時間的臨床技術。傳統(tǒng)骨皮質切開術需要翻起牙齦黏膜全厚瓣，創(chuàng)傷大，手術時間長，常引起患者不適及術后水腫等并發(fā)癥[1-4]，導致患者與醫(yī)師之間對是否采用該技術產生巨大分歧[5]。為了克服骨皮質切開術的這些缺點，一種計算機輔助設計和制作3D手術導板結合超聲骨刀的技術被提出。它可在不翻瓣微創(chuàng)的前提下精確完成骨皮質切開，縮短手術時間，減輕患者術后不適，加快牙齒移動?，F就3D手術導板結合骨皮質切開術的發(fā)展進程、臨床應用及適應證選擇予以綜述。

1 骨皮質切開術的生物基礎及分子機制

Bryan在1893年首次提出骨皮質切開術的概念，1959年Kole[6]詳細介紹了骨皮質切開術，提出“骨塊移動理論”，認為牙齒隨骨塊的移動而移動。隨后Frost[7-8]研究發(fā)現在骨性手術部位局部破骨細胞和成骨行為增加，隨著骨轉移的增加區(qū)域骨密度下降，區(qū)域加速現象在手術后幾天內開始，通常1～2個月達到峰值。

骨皮質切開術的生物基礎是局部加速現象。局部加速現象是一種短暫、局部的組織重建現象，該區(qū)域細胞、組織等受到刺激后開啟細胞調節(jié)機制，打破破骨細胞與成骨細胞的平衡，由此牙槽骨改建，從而加速牙齒移動[7-8]。Wilcko等[9]和Wang等[10]提出骨皮質切開后牙齒加速移動的原因是局部區(qū)域傷口愈合過程中所產生的短暫脫礦-再礦化的局部加速，同時通過放射學證明骨皮質切開后骨質疏松狀態(tài)下能觀察到局部加速現象，研究發(fā)現局部加速現象開始于骨皮質切開后的數天，一般維持4個月，在6～24個月內消退。提示接受骨皮質切開患者的最佳正畸時間為術后4～6個月，超過6個月牙齒移動的速率將會逐漸衰退。同時，研究發(fā)現局部加速現象不僅存在于骨骼、軟骨等硬組織，也存在于軟組織[11]。Dibart等[11]使用大鼠模型觀察骨皮質切開后骨組織的變化發(fā)現，在牙齒加速移動過程中，骨脫礦現象及破骨細胞的數量大量增加，表明超聲骨刀切開骨皮質和牙齒移動是一種協同作用。

對于骨皮質切開術分子機制的研究較多，目前為大多數學者所認可的是成骨細胞內相關因子基因表達的改變。骨皮質切開加速正畸牙移動的分子機制主要是通過兩條通路來影響核因子κB受體活化因子配體、巨噬細胞集落刺激因子、骨保護素等細胞因子的生成，從而干擾破骨細胞的分化過程[12]。一方面，由于切開骨皮質改變牙周血流，加劇了牙周內微環(huán)境的缺氧，增加了成骨細胞內血管內皮生長因子等因子表達，使成骨細胞增多，作用于上述3個因子；另一方面，由于局部組織受到創(chuàng)傷，引起炎癥反應，釋放促炎因子作用于上述3個因子。最終這兩個過程促進破骨細胞分化，加速牙齒移動。

2 3D導板結合骨皮質切開術的發(fā)展進程及優(yōu)勢

2.13D導板結合骨皮質切開術的發(fā)展進程 1959年，Kole[6]提出第一代骨皮質切開術式：對目標牙頰(唇)、舌(腭)側牙齦翻開全厚瓣行骨皮質完全切開后根尖水平截骨的術式。Wilcko等[9]在前人研究的基礎上認為只需對唇側骨皮質切開就能達到加速牙齒移動的目的，并將骨皮質切開與植骨術結合，取得了良好的治療效果。

Kim等[13]提出了一種微創(chuàng)骨皮質切開的方法：使用錘子對加強手術刀加壓穿過牙齦和皮質骨，完成骨皮質切開且無需翻瓣。但該技術存在明顯缺陷，由于創(chuàng)口空間過小無法將軟、硬組織移植物放入并且術后常引起患者頭暈，因此沒有被廣泛應用。

超聲骨刀骨皮質切開術是基于皮質骨切開術的改良術式，將超聲骨刀技術應用于傳統(tǒng)骨皮質切開術中，以創(chuàng)造一種有利于牙齒快速移動的環(huán)境。早期盡管該技術非常有效，但由于創(chuàng)傷性較大，常引起患者術后不適及并發(fā)癥，沒有被患者和牙科醫(yī)師廣泛接受[14]。Dibart等[15]提出一種改良的骨皮質切開術，該術式無需翻瓣，只需在唇側兩牙間的附著齦上做垂直切口，再用超聲骨刀行骨質切開。該術式可以明顯縮短手術時間，減輕患者術后不適，實現微創(chuàng)與效率的結合。

隨著數字化信息技術的發(fā)展，3D打印技術出現。3D打印是以計算機輔助設計和制作技術、激光技術、計算機數控技術以及新材料技術為基礎發(fā)展起來的一種基于計算機三維數字成像技術和多層次連續(xù)打印技術制造實體模型的創(chuàng)新方法。近年來常用于口腔種植、正頜外科、口腔修復等領域[16]。Milano等[17]提出微創(chuàng)骨皮質切開術結合3D導板的技術，在切口的精確度上有了明顯提升，可最大限度地保護患者的牙周組織。

2.23D手術導板結合骨皮質切開術的優(yōu)勢 傳統(tǒng)骨皮質切開術需將頰側或頰腭側牙齦翻開，手術創(chuàng)傷大，時間長，術后常易引起疼痛、水腫和感染等并發(fā)癥[4-5,18-19]。3D導板結合微創(chuàng)骨皮質切開術可以根據每例患者的特點設計不同的手術切口位置、長度和深度。術前將患者錐形束CT數據資料引入特定軟件系統(tǒng)，創(chuàng)建上下頜牙弓三準模型，根據不同虛擬視角避開主要解剖結構，制作并打印3D導板。在手術過程中利用3D導板進行手術切開位置標定，使用超聲骨刀直接將骨皮質切開，術后實際切口與設計前基本上一致，可明顯縮短手術時間，提高切開精準度，減輕患者術后不適[20-24]。術中運用超聲骨刀可以減少創(chuàng)口出血，減少對周圍組織損傷，使手術區(qū)域視野清晰，骨皮質切開時間縮短，減輕術中不適感[25-26]。

3 3D手術導板設計及臨床應用

3.13D手術導板的設計及操作過程

3.1.13D手術導板的設計 ①軟組織信息獲得：制取初印模，印模邊緣盡量延伸至前庭穹窿，唇、舌系帶位置準確，并制作個別托盤。通過制作的個別托盤取硅橡膠二次印模，灌注石膏模型，利用3D掃描系統(tǒng)(Easg Optical 3D Scanner Open Technologies，Rezzato，Bs，Italy)獲得軟組織信息，并轉換為STL格式保存[27-31]。②硬組織信息獲得：將帶標記的阻射性托盤放入患者口內拍攝錐形束CT獲得上下頜牙弓骨組織信息，并轉換為STL格式，使用3D建模軟件mimics(Materialise，Leuven，Belgium)建立牙弓骨組織外形。隨后利用3D制作軟件Cortex(media Las，Milano，Italy)將軟、硬組織信息以點對點的方式重疊，獲得數字化圖像(Dicom)，并將牙弓三維模型以STL格式保存[27-31]。③導板設計：使用3D制作軟件Cortex設計導板，導數范圍不能超過模型邊界，一般延伸至上下頜第二磨牙，或根據醫(yī)師要求局部設計。導板覆蓋至上下牙咬合面保證術中固位穩(wěn)定。超聲刀骨垂直切口位于兩牙牙根之間，平行于牙體長軸，寬約1 mm，長度高于牙槽峭頂2 mm，且超過根尖2 mm[1]。近年來，一些學者認為手術切口長度一般為4～5 mm即可[32-34]。④導板打?。捍蛴?D手術導板，使用Objet 30 ortho Desk 3D打印機可選擇樹脂或有機玻璃作為導板材料(Stratasys，Eden Prairie，MN，USA)[27-31]。

3.1.2手術過程 局部浸潤麻醉后，放置3D導板，導板在口中覆蓋后牙咬合面以及前牙切緣，延伸至前庭穹窿。囑患者輕輕咬合，檢查導板穩(wěn)定性。術中患者保持上下牙接觸，維持牙尖吻合，達到整體穩(wěn)定關系。使用15號刀片進入導板溝槽內作垂直切口至牙槽骨骨面，超聲骨刀沿之前切口行骨皮質切開達骨髓質即可[27-31]。

3.23D導板結合骨皮質切開術的臨床應用

3.2.1患者接受程度 傳統(tǒng)骨皮質切開術由于手術時間長，手術創(chuàng)傷大，術后疼痛不適等情況常導致患者放棄此治療方案。不翻瓣的骨皮質切開術配合3D手術導板可提高切口精確度，只需在附著齦上做垂直切口，骨組織切除足夠，軟組織損傷較小，神經組織損傷風險也大大降低，由于能夠縮短治療時間，減輕術后不適反應，在口腔任何部位均可進行，患者更容易接受[17,31]。Dibart[35]提出可在手術垂直切口下形成隧道，進行軟、硬組織移植，改善患者牙周健康狀況，使醫(yī)師對治療方案的選擇更加靈活。

3.2.2牙周組織情況及術后反應 國外學者應用口腔健康影響程度量表(OHIP-14)對接受微創(chuàng)骨皮質切開患者的生活質量進行調查得出結論：患者術后生活質量沒有受到明顯影響，部分人員2年后生活質量得到提升，該技術具有較高的可接受性[28,36]。有學者提出微創(chuàng)骨皮質切開術適用于成人牙齦退縮，牙齦為薄生物型的患者[29-30]。Cassetta等[28,36]通過臨床研究證明接受微創(chuàng)骨皮質切開后的患者牙周組織情況(牙齦指數、探診深度、牙根吸收)與治療前比較差異無統(tǒng)計學意義，未觀察到牙齦及牙齒受損情況，也沒有出現牙根吸收的現象。

3.2.3牙齒移動速率 目前有關骨皮質切開加速正畸牙移動速率的研究已經證實該方法能夠加速牙齒的移動，縮短正畸時間[34,37-40]。國外學者通過隨機對照研究發(fā)現運用骨皮質切開術可將正畸療程縮短30%～66%[34,37-40]。一些病例報道中證實骨皮質切開可加速牙齒的移動[28]。但有關臨床對照研究較少，牙齒移動速率的具體數值仍不明確。因此，還需要更多高質量的臨床隨機對照研究進一步提供參考依據。

3.2.4切口精確性 在3D導板制作設計及手術過程中臨床研究人員即使謹慎細致，仍然不可避免地出現誤差。部分學者通過分析3D導板術前設計的虛擬圖像和術后實際切口位置，發(fā)現實際切口對應虛擬切口平均誤差為0.67 mm，切口深度的平均誤差為0.54 mm[27]。由此得出結論，雖然3D手術導板對于微創(chuàng)骨皮質切開術是最可靠的，但仍需保持距周圍組織1.5 mm的最小安全距離。

4 適應證及影響因素

4.1適應證及注意事項 3D手術導板只是最大限度地保護牙周組織，如果牙根相距太近，牙根彎曲明顯，牙根凸度過大等也有可能造成手術中損害。微創(chuàng)骨皮質切開術的運用也要求掌握適應證[15,36,41-42]：①牙槽骨量充足的安氏Ⅰ類、Ⅱ類患者縮短正畸時間；②牙列輕、中度擁擠的患者；③局部正畸治療需要推磨牙向后、尖牙后扎的患者；④只需要少量骨組織或軟組織移植的患者。

臨床研究發(fā)現，手術過程中由于導板溝槽阻礙可能出現骨質碎屑引流不暢或手術器械冷卻緩慢的現象[29,36]。超聲骨刀切開的112個位點中有28個出現過熱損害，提示在手術中需要注意骨刀切口的連續(xù)性，不可在一點停留過長時間或用力加壓，保持碎屑的引流，及時對手術器械冷卻處理。

4.2手術效果的影響因素 微創(chuàng)骨皮質切開術已被證實可加速牙齒的移動，但仍存在一些爭議。Charavet等[34]研究認為利用骨皮質切開術可縮短43%的正畸時間，但Uribe等[43]研究則認為傳統(tǒng)正畸治療時間與骨皮質切開輔助治療的時間基本一致。Uribe等[43]臨床研究中選擇的研究對象前牙牙列擁擠程度較輕，局部加速現象較難觀察到，而在前牙牙列擁擠較重的患者局部加速現象明顯，牙齒移動速度快于傳統(tǒng)正畸治療的患者。由此提示患者的個體差異會造成治療效果的多樣性，應根據患者自身情況選擇最佳的骨皮質切開技術。

綜上，3D手術導板結合微創(chuàng)骨皮質切開術相比于傳統(tǒng)骨皮質切開術有其自身獨特的優(yōu)勢，對牙周組織也不會造成明顯影響。但對于需要橫向擴弓、大范圍移植軟、硬組織的患者效果不如傳統(tǒng)骨皮質切開術，臨床選擇應遵循適應證。術中對超聲骨刀合理應用，防止熱損傷出現。

5 小 結

骨皮質切開術作為一種縮短正畸時間的新興技術，已被國內外研究證實具有良好的治療效果。但是傳統(tǒng)骨皮質切開術存在手術時間長、術后患者不適感明顯等缺點，經改善后的微創(chuàng)骨皮質切開術結合3D導板可縮短手術時間，提升切口準確度，減少患者術后不適，最大限度地保護牙周組織，患者接受度高。臨床上應結合其適應證合理運用，特別是在術中應避免熱損害出現，注意引流液的通暢及手術器械的冷卻。未來如何將微創(chuàng)與獲得足夠軟、硬組織移植空間結合起來也是研究人員需要關注的重點。目前關于微創(chuàng)骨皮質切開術結合3D導板的基礎研究和臨床隨機對照研究較少，需要更多高質量的研究得到更明確的結果。