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

石蕾 尹琳 尹宏宇 劉偉 唐曉軍 楊仁凱 楊斌 張智勇

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

石蕾 尹琳 尹宏宇 劉偉 唐曉軍 楊仁凱 楊斌 張智勇

目的利用三維CT重建技術(shù)和牽引成骨技術(shù)，尋找精確治療半側(cè)顏面短小畸形患者的個性化治療方案。方法通過測量分析8例半側(cè)顏面短小畸形X線影像和三維CT重建模型，制定精確的個性化手術(shù)方案，應(yīng)用內(nèi)置式下頜骨牽引器，通過頜下入路延長下頜骨，以矯正半側(cè)顏面短小畸形患者的面部不對稱畸形。結(jié)果所有患者按預(yù)期完成骨牽引，最小牽引距離18 mm，最大牽引距離30 mm，牽引完成后面部不對稱畸形得到明顯改善，患者滿意。結(jié)論三維CT重建結(jié)合牽引成骨技術(shù)，對以半側(cè)顏面短小畸形為代表的復(fù)雜顱頜面不對稱畸形的精確治療有重要的臨床價值。

三維CT重建骨牽引延長術(shù)半側(cè)顏面短小畸形

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，是以面部不對稱、單側(cè)面部發(fā)育不良為主要表現(xiàn)的先天性畸形。發(fā)病率大約為1/5 600[1]，是僅次于唇腭裂的先天性顱頜面畸形[2]。HMF臨床表現(xiàn)復(fù)雜，受累部位包括外耳和中耳、下頜骨、上頜骨、顳骨、顴骨及相應(yīng)部位的肌肉、軟組織和面神經(jīng)等，其中以下頜升支發(fā)育不良和外耳畸形為最主要的表現(xiàn)。Pruzansky[3]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。自1992年McCarthy等[4]成功利用牽引成骨術(shù)（Distraction osteogenesis,DO）治療HMF患者的下頜骨畸形以來，DO技術(shù)已經(jīng)逐漸成為矯治HMF的主要方法。我中心自2009年至2010年，共收治HMF患者8例，利用三維CT重建技術(shù)和牽引成骨技術(shù)進行個性化治療，效果良好。

1 臨床資料與方法

1.1 臨床資料

本組患者8例，男4例，女4例，年齡5～24歲；左側(cè)4例，右側(cè)4例；合并同側(cè)小耳畸形者6例，合并面癱者1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 術(shù)前測量及手術(shù)設(shè)計

數(shù)字化X線頭顱定位正側(cè)位片、下頜曲面全景片。CT掃描及三維重建：0.75 mm層厚CT薄層掃描，以Mimics 10.0軟件進行三維重建。上述所有影像數(shù)據(jù)以Efilm 2.0、Mimics 10.0和Geomagic qualify 11.0軟件進行術(shù)前相關(guān)數(shù)據(jù)測量，分析HMF患者的頜骨畸形特點和嚴重程度，模擬截骨手術(shù)及骨牽引，確定精確的截骨線和頜骨牽引器固定位置，尋找最適合的手術(shù)方案。部分患者術(shù)前設(shè)計手術(shù)導板，使截骨線避開下齒槽神經(jīng)血管束及牙胚。

1.3 手術(shù)方法

患者全麻下行頜下切口，沿下頜骨下緣下方約1.5 cm處平行切開皮膚、皮下組織、頸闊肌，翻瓣向上，注意保護面神經(jīng)下頜緣支，沿下頜下緣剝離骨膜，暴露下頜升支外側(cè)骨板。按術(shù)前設(shè)計好的截骨方向和牽引器放置位置，標記截骨線后，預(yù)固定內(nèi)置式下頜骨牽引器，觀察位置良好，取出牽引器，按設(shè)計好的截骨線行下頜升支截骨手術(shù)。小心操作，避免損傷下齒槽血管神經(jīng)束和牙胚。在骨折線兩端安置下頜骨牽引器，鈦釘固定，將牽引器末端延長桿順延長方向伸出皮膚切口，逐層關(guān)閉切口，不放置引流，無菌敷料加壓包扎。術(shù)后5～7 d復(fù)查X線片，確認牽引器固定良好后開始行下頜牽引治療。輔導患者家屬自行牽引，根據(jù)各人具體情況，2～4次/天，每天延長距離1 mm，密切觀察面型及咬牙合狀態(tài)，若患者有疼痛或下唇麻木則適當放緩延長速度，待下頜牽引達到術(shù)前設(shè)計位置或稍過矯正時結(jié)束牽引。

2 結(jié)果

牽引器穩(wěn)定3～6個月，拍攝X線頭顱定位正側(cè)位片及下頜曲面全景片，確認成骨良好后，全麻手術(shù)沿原入路拆除牽引器。復(fù)查頭顱CT，并進行三維重建，8例患者截骨處均成骨良好。本組中2例患者同時對上頜骨進行了手術(shù)調(diào)整，重建了良好的咬牙合關(guān)系，沒有明顯錯頜畸形；3例年齡不足10歲的替牙期患者牽引過程中上頜下降快于下頜，有自發(fā)恢復(fù)正常咬牙合關(guān)系的表現(xiàn)，暫緩正畸治療，臨床密切隨訪；其余3名患者行正畸治療。本組患者術(shù)后面部輪廓基本對稱，咬牙合關(guān)系良好，線狀瘢痕隱蔽，效果滿意。

3 典型病例

女性，21歲。入院查體：一般情況好，心肺無異常。面部左右不對稱，右側(cè)明顯小于左側(cè)（圖1）。咬牙合平面左低右高，上切牙中線位于面部中線偏右側(cè)0.3 cm，頦下點右偏0.6 cm。左耳正常，右耳較左耳低0.8 cm。右耳聽力正常，耳屏缺失，耳屏處可見0.5 cm×2 cm的縱行瘢痕。雙側(cè)面神經(jīng)功能正常。雙側(cè)顳下頜關(guān)節(jié)無壓痛，左側(cè)顳下頜關(guān)節(jié)有彈響。開口度2指，大張口時右側(cè)耳后區(qū)疼痛明顯。開口型偏右。牙列完整，咬牙合關(guān)系可。入院后行X線頭顱定位正側(cè)位及下頜曲面全景及螺旋CT檢查（圖2～4），顯示患側(cè)下頜Pruzansky分型為ⅡA型[5]。應(yīng)用Efilm 2.0、Mimics 10.0、Geomagic qualify 11.0軟件進行X線頭影測量及三維CT重建頭顱模型測量分析，模擬單側(cè)下頜骨截骨牽引延長手術(shù)，以確定最佳截骨位置及牽引器放置位置和角度（圖5～6）。全麻下行單側(cè)下頜升支截骨及牽引器置入術(shù)。術(shù)后5 d開始延長，1 mm/d，25 d結(jié)束，共延長18 mm（圖7）。半年后于全麻下拆除牽引器，行CT復(fù)查，可見成骨充分、鈣化良好（圖8），17-12/47-42輕微開頜（圖9），不影響生活質(zhì)量，患者拒絕正畸治療。因下頜升支延長，患側(cè)莖突與下頜相對位置改變，張口受限緩解，牽引器取出后開口度3指。治療結(jié)束后，面型及功能都得很好改善（圖10）。

圖1 術(shù)前Fig.1Preoperation

圖2 術(shù)前三維CT重建Fig.2Three-dimentional CT model preoperation

圖3 術(shù)前下頜X線全景片F(xiàn)ig.3Orthopantomogram of the right mandibular ramus preoperation

圖4 術(shù)前下頜骨三維CT重建Fig.43D CT model of mandible preoperation

圖5 模擬截骨及牽引過程，尋找牽引器最佳位置Fig.5Simulate osteotomy and DO process and search for the best position of distractor

圖6 在三維模型上設(shè)計導板Fig.6Design the operative template on 3D CT model

圖7 骨牽引結(jié)束后6個月，下頜X線全景片示右下頜升支延長18 mmFig.7Orthopantomogram shows the mandibular lengthening of 18 mm 6 months after DO

圖8 術(shù)后下頜骨三維CT模型Fig.83D CT model of mandible post-operation

圖9 牽引器取出后咬牙合像示17-12/47-42輕微開頜Fig.9Occlusion view showed jaw opening of 17-12/47-42 post-distraction

圖10 術(shù)后Fig.10Post-operation

4 討論

HMF是一個世紀前就被人們充分認識的頜面畸形[6]，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。患側(cè)的上頜骨發(fā)育受限，垂直高度變短，磨牙萌出延遲。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。HMF的治療基本有兩種方式，第一種為單純嵌體型植骨手術(shù)或傳統(tǒng)的正頜手術(shù)和頦成形術(shù)，下頜升支、顳下頜關(guān)節(jié)缺如的嚴重病例，可在截骨的同時再造下頜升支和顳頜關(guān)節(jié)[7]；第二種為牽引成骨技術(shù)。

隨著我國社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，應(yīng)用型民辦本科高校也隨之發(fā)展起來。應(yīng)用型民辦本科高校只有不斷提高教學質(zhì)量才能在激烈的社會競爭中繼續(xù)保持住競爭優(yōu)勢。而“雙師型”教師隊伍是確保人才培養(yǎng)質(zhì)量的重中之重，它有利于實現(xiàn)應(yīng)用型民辦本科高校教育人才的培養(yǎng)目標。

1992年，McCarthy等[8]應(yīng)用口外入路的牽開裝置，成功矯正了4例兒童HMF，開始了牽引成骨技術(shù)在頜面外科尤其是HMF的臨床應(yīng)用。2001年，王興等[9]應(yīng)用下頜骨牽引延長技術(shù)矯治HMF，效果良好。對于未成年的乳牙期和替牙期患兒早期干預(yù)，較早進行下頜骨牽引延長治療，不但可以恢復(fù)升支高度，還可以為上頜骨、顴骨的快速發(fā)育提供足夠的生長空間。上述典型病例已成年，在單純的下頜升支延長過程中，齒槽骨充分改建，牽引器拆除時僅有輕度開頜畸形。這一現(xiàn)象與我們以往認為成人很難自行調(diào)整的情況不同[10]。

1983年，Hemmy等[11]首先將三維重建技術(shù)應(yīng)用于顱頜面外科，基于CT數(shù)據(jù)的三維重建技術(shù)的應(yīng)用極大推動了顱頜面外科的發(fā)展，并使復(fù)雜顱頜面畸形制定精確合理的手術(shù)方案成為可能。HMF作為一種復(fù)雜的頜面畸形，傳統(tǒng)的X線片只能在二維基礎(chǔ)上測量和分析，而三維重建技術(shù)為我們提供了立體的影像，使診斷變得更加準確和簡便，能夠模擬手術(shù)效果，設(shè)計完備的手術(shù)方案。

基于三維CT重建技術(shù)的復(fù)雜頜面不對稱畸形，目前國內(nèi)外相關(guān)的研究較少[12-14]，仍有許多細節(jié)問題值得進一步探討，這也是我們今后研究的方向。

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[3]Pruzansky S.Not all dwarfed mandibles are alike[J].Birth Defects, 1969,5(2):120-129.

[4]McCathy JG,Stelnicki EJ,Mehrara BJ,et al．Distraction osteogenesis of the craniofacial skeleton[J]．Plast Reconstr Surg,2001,107(7): 1812-1827.

[6]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.

[7]Murray JE,Kaban LB,Mulliken JB.Analysis and treatment of hemifaical microsomia[J].Plast Reconstr Surg,1984,74(2):186-199.

[8]McCarthy JG,Schreiber J,Karp N,et al.Lengthening the human mandible by gradual distraction[J].Plast Reconstr Surg,1992,89 (1):1-8.

[9]王興,林野,伊彪,等.頜骨牽引成骨在矯正半側(cè)顏面發(fā)育不全中的應(yīng)用[J].中華醫(yī)學雜志,2001,81(5):259-262.

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Using Three-Dimensional Computer Tomography Reconstruction and Distraction Osteogenesis Techniques for Personalized Correction on Hemifacial Microsomia

ObjectiveTo explore a technique for a personalized treatment of hemifacial microsomia by using threedimensional computer tomography reconstruction and distraction osteogenesis techniques.MethodsAccording to the measurement and analysis of the preoperative X ray cephalometric radiographs and three-dimensional computer tomography reconstructive data of the 8 patients with hemifacial microsomia,personalized surgical schemes were made.Through an external oral approach,the mandible was lengthened,and the mandible deformity of the hemifacial microsomia was corrected by surgery.ResultsAll patients achieved satisfactory results of mandibular lengthening,the range of distraction distance extends from 18 mm to 25 mm.The facial asymmetry deformities were improved obviously.ConclusionThree-dimensional computer tomography reconstruction and distraction osteogenesis techniques are very suitable for the treatment of hemifacial microsomia.

Three-dimensional computer tomography reconstruction;Distraction osteogenesis;Hemifacial microsomia

R782.2+3

A

1673－0364（2011）03－0154－04

SHI Lei,YIN Lin,YIN Hongyu,LIU Wei,TANG Xiaojun,YANG Renkai,YANG Bin,ZHANG Zhiyong.
Maxillo Facial Surgery Center,Plastic Surgery Hospital of Chinese Academy of Medical Sciences,Beijing 100144,China.Corresponding author:ZHANG Zhiyong(E-mail：zhangzh1536@sina.com).

2011年3月17日，

2011年4月20日）

10.3969/j.issn.1673-0364.2011.03.009

100144北京市中國醫(yī)學科學院整形外科醫(yī)院頜面整形外科中心。

張智勇（E-mail：zhangzh1536@sina.com）。