下頜骨構成面下1/3的骨性支架,是維持面型、保持咀嚼等功能的關鍵。下頜骨缺損在顱頜面缺損中較為常見,可由腫瘤、外傷等多種疾病引起。所造成的下頜骨及鄰近軟組織缺損往往導致嚴重的顏面部畸形和功能障礙,嚴重影響患者的身心健康。本文就下頜骨缺損修復重建現狀及進展予以綜述。
下頜骨缺損在顱頜面缺損中較為常見,可由多種疾病引起,如頜面部腫瘤,急、慢性頜骨骨髓炎,放射性骨壞死,創傷等。所造成的下頜骨及鄰近軟組織缺損往往導致嚴重的顏面部畸形和咀嚼、語音、吞嚥、呼吸等功能障礙,嚴重影響患者的生活質量。如何更好地恢復上述缺陷及功能是頭頸外科醫師所面臨的一項重大課題。本文就下頜骨缺損的修復重建現狀及進展予以綜述。
[修復目標]
修復不僅要恢復下頜骨的解剖結構的連續性,更要恢復患者口腔功能,理想的修復方法應具有以下特徵1-2
①修復體形態接近下頜骨,能夠長期適應口腔環境,不易發生感染、壞死或異物排斥;
②修復體長度、寬度、質量足夠,能提供良好的結構外形,利於配帶義齒和種植體植入;
③同期恢復外部面板、口腔襯裡、口底及臨近器官(尤其是舌)的功能;
④固定穩妥、準確,不易發生移位,可早期行使功能;
⑤儘量避免和減少神經、血管損傷。目前臨床上尚無一種修復方法能夠同時滿足上述條件。
[修復指徵與修復時期]
現代修復外科觀點認為:只要缺損影響患者形態或功能,在技術條件許可、患者的一般情況良好的情況下均予以考慮修復,即使對於區域性腫瘤無法完全控制,估計生存期短的患者,仍應予以修復2,對於此類患者,生活質量的提高甚至優於積極的支援治療。下頜骨缺損修復有一期與二期修復,一期修復現已為大多數學者所接受,特點如下:
①即刻恢復下頜骨連續性,恢復外觀與功能。
②避免二次手術,縮短療程,減少費用。
③對老年人、預期生存期不長的患者,可最大限度提高生存期和改善生活質量。
④利於短時間內安裝義齒或植入種植體,功能恢復快。
⑤植骨床條件佳,區域性解剖無明顯改變。二期修復已很少被採用主要因為殘骨斷端移位及臨近軟組織不足或纖維化,致解剖關係紊亂和移植床條件下降,難以二期恢復3。
[修復設計]
下頜骨缺損型別眾多,不同個體間下頜骨形態差異也較大,簡單地用下頜骨的正常均值來。
代替個體下頜骨進行修復是不合適的。因而在進行下頜骨修復重建之前行個體化設計至關重要。隨著數字化技術醫學領域廣泛應用,計算機輔助設計和計算機輔助製造較好的解決了此類問題。CAD/CAM技術是指在計算機上設計出理想下頜骨形態以及它與上頜骨的解剖關係,
通過快速原型技術複製出實體模型,便於體外精確測量分析並進行手術設計Bianchi等4認為CAD/CAM技術的優點在於:
①可以模擬手術效果,精確複製缺損組織的形態,減少手術時間和手術損傷,使手術效果更為理想;
②準確的測定缺損部位的範圍、大小和三維空間關係,有助於於診治及教學科研的直觀便捷;
③方便醫患交流和遠端醫療。目前國內外已用於CAD/CAM技術設計或製造假牙,正頜外科測量、預測,以及外傷或腫瘤導致的大面積顱頜面缺損的修復報道5,6。國內楊連平等7應用數控技術和映象技術進行個體化的下頜骨重建手術設計,結果患者面形和下頜骨的功能恢復均較理想。應用CAD/CAM技術結合組織工程骨修復下頜骨缺損,對提高下頜骨功能性重建水平、精確重建下頜骨的解剖形態是很有意義的,該項技術使得真正的個體化下頜骨重建成為可能。
[修復方案的選擇]
1、骨移植
包括自體、異體或異種骨移植和人工骨代用品移植。自體骨移植保留了骨傳導和骨誘導功能,並有成骨細胞存在,且無免疫排斥和疾病傳播的危險。通過吻合血管或帶蒂的自體骨移植骨易於成活,並有較強的的抗感染能力,療效最為肯定。因此,目前下頜骨的重建較為普遍接受的方法是切取自體骨瓣進行移植修復,而血管化自體骨移植又是臨床上首選的方案。
由於移植的骨有直接充足的血供,骨細胞保持存活,使骨癒合的機理由“爬行替代”過程轉化為一般骨折的癒合過程,使骨移植術進入了一個新的階段。臨床上可用於修復下頜骨的血管化自體移植骨種類很多如吻合肋間血管的肋骨移植、吻合旋髂深血管的髂骨移植、吻合旋肩胛或胸背血管的肩胛骨瓣等。自1989
年Hidalgo8首次報道應用腓骨肌瓣修復下頜骨缺損以來,大量的臨床與基礎研究證實,在修復下頜骨的形態和功能方面,腓骨複合瓣是一種安全有效的組織瓣。其優點如下:
①成人腓骨可提供長達25cm以上的骨組織,甚至可同期修復下頜骨兩側的缺損;
②由骨膜和骨髓雙重供血,抗感染能力強,存活率高,並可將腓骨分成若干段而不影響每一骨段的血液供應,從而便於腓骨的塑形用於修復下頜骨的不同部位的缺損;
③有比較均勻一致的幾何形狀且以皮質骨為主,適應於早期行種植義齒,使無牙頜時間縮短;
④腓骨瓣可以單獨應用,也可以帶肌肉和皮島用於修復軟組織缺損及關閉口內外缺損;
⑤供區、受區相距遠,可二組同時進行手術互不干擾。Mojallal等11對42
例行遊離腓骨瓣修復的患者供骨、受骨區功能等恢復情況評價後認為,供骨區併發症少,受骨區下頜骨功能及美觀恢復良好。為解決腓骨在修復下頜骨的缺損的高度不足及同期牙種植等問題,國內張陳平等12設計了牙種植牽引器可用於腓骨牙種植同期橫向牽引,一期完成下頜骨的外形和功能重建,大大簡化治療程式,從而達到同期恢復下頜骨的外形和功能的目的。
2、牽引成骨術
牽引成骨(distractionosteogenesis,DO)術是將骨完全切斷或僅將骨皮質切開,通過對保留軟組織附著和血供的骨段施加適當的牽引力,延長或增寬骨骼的一項技術。研究經歷了從肢體骨的牽引延長到顱頜骨的牽引,從動物實驗研究到臨床應用,從外接式牽引裝置到內建式牽引裝置的發展過程。
McCarthy13在對下頜骨重建的牽引成骨研究中發現,伴隨著下頜骨的牽引,周圍軟組織(包括神經組織)的功能也得到了擴張,因而可減少了牽引後的復發。牽引力的穩定和特定的牽引速度及頻率是決定牽引成骨技術成敗的關鍵因素。傳統牽引裝置需利用人工調節,即耗時又費事且牽引引數常不恆定。Ayoub等14最近報道了首例利用電驅動自動化牽引裝置在保持適當、恆定的牽引力、牽引速度和頻率的條件下使得一位65歲的老年患者下頜骨右支得以延長20mm。骨牽引術也有一些自身不足譬如:
①口外牽引入路,導致面板產生瘢痕或感染,影響美觀;
②牽開器本身對患者的日常生活造成影響;
③牽引力對下牙槽神經和顳下頜關節引起的損傷等。
3、骨組織工程
組織工程學是一門應用工程學和生命科學的原理,以生物材料為載體結合被分離細胞,並能在宿主體內降解及釋放細胞,形成新的功能性組織的科學。其基本方法是將活體內取得的組織用機械或酶消化法分散成單細胞懸液,然後在模擬體內環境的體外條件進行孵育培養,使細胞存活、生長和擴散。然後將在體外培養的具有一定濃度的細胞種植到具有一定空間結構的三維支架材料上,進一步培養,通過細胞間的相互粘附、生長、繁殖、分泌細胞外基質,形成具有一定結構和功能的組織和器官15。用骨組織工程修復骨缺損與其他骨移植方法(自體、異體和異種骨移植)相比有以下優點:
①供體組織需要較少,供體損傷輕微,不會造成新的形態及功能缺損;
②可根據缺損的形態進行精確的三維塑性;
③無抗原性或抗原性甚微;
④骨供給量充足,能夠滿足不同部位及型別缺損的修復需要;
⑤組織工程化人工骨具有生命力,是一種活骨移植,可縮短骨缺損的修復時間並使骨缺損的修復質量提高。組織工程技術以其可任意塑形、恢復結構和功能、機體損傷小的特點顯示出良好的應用前景,目前已是修復各類骨缺損的重點研究內容。而種子細胞和生物支架材料又是骨組織工程的兩大關鍵因素。近年來以骨髓基質幹細胞(bonemarrowstemcells,BMSC)作為種子細胞的研究較多。BMSC具有獲取時對機體損傷小,培養擴增後數量充足,且自體細胞避免了免疫排斥反應的特點,已經成為骨組織工程研究中的最佳細胞來源。
Schliephake等16利用煅燒牛骨作為支架,複合BMSC修復羊的下頜骨節段缺損,組織學結果顯示,新骨形成量較單純材料組有顯著增加。組織工程在骨缺損的基礎與臨床研究中取得巨大進步,但仍然面臨許多問題,諸如良好的生物相容性的可降解支架的研製,模擬體內應力環境的細胞培養體系的建立等,使構建的骨組織植入體內後,可很快適應體內的生物力學環境,參與骨的修復並恢復其功能等,都是需要努力解決的問題。
[展望]
下頜骨構成面下1/3的骨性支架,是維持面型、保持咀嚼等功能的關鍵,缺損後嚴重影響患者的身心健康。下頜骨修復重建外科和生物工程技術的發展無疑給患者帶來廣闊的治療前景。現行的血管化自體骨組織移植儘管有較高的移植骨組織成活率。但自體骨在形態上與下頜骨始終存在差異,並且移植來源終需要開闢第二供區,造成新的形態及功能缺損。
而骨組織工程方法可以在計算機的輔助下構建出一個與缺損區形態一致的三維、個體化骨組織使得下頜骨在形態及功能的精確修復成為可能,由於組織細胞來源於自體,移植骨易於成活無免疫源性,因此具有其它修復方法不可比擬的優勢。隨著修復重建外科和生物工程技術的發展,我們相信組織工程骨修復下頜骨缺損的時代即將到來。
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