數(shù)字化技術在下頜骨骨牽引后所致牙頜畸形行正頜術前設計中的應用

徐佳　劉劍鋒　歸來　李茜

[摘要]目的：引入數(shù)字化技術對下頜骨骨牽引后所致牙頜畸形正頜外科術前設計過程進行改良，以期達到更好的術后效果。方法：術前患者行頭顱CT掃描，獲得數(shù)據(jù)后，導入Surgicase軟件進行三維重建分析，通過精準的術前測量、術前模擬手術后，制定手術方案，實施正頜外科手術。結果：通過對患者進行精準的術前測量、設計后，患者手術取得了良好效果，外觀的美學改變及咬合關系的恢復都得到了患者的肯定。結論：利用數(shù)字化技術對骨牽引后需行正頜外科手術的半側顏面短小患者進行精準的術前設計及手術模擬，可以使手術更為準確、有效地進行。

[關鍵詞]半側顏面短小;正頜外科;骨牽引;數(shù)字化技術;下頜骨發(fā)育不良

[中圖分類號]R782.2? ? [文獻標志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2019）10-0089-03

Abstract： Objective? Digital technology was introduced to improve the preoperative design process of orthognathic surgery after distraction osteogenesis in order to achieve a better postoperative result. Methods? Preoperative craniofacial CT scan was performed on the patient， and the data were imported into the Surgicase software for three-dimensional reconstruction analysis. After precise preoperative measurement and preoperative simulation， the surgical plan was formulated and orthognathic surgery was performed. Results? After accurate preoperative measurement and design for the patients， the patient was satisfied with the aesthetic changes in appearance and the restoration of occlusal relationship. Conclusion? Good esthetic and occlusal outcomes were obtained for the patient after orthognathic surgery and orthodontic treatment with a shorter overall treatment time.

Key words： hemifacial microsomia; orthognathic surgery; digitalization; distraction osteogenesis; mandibular dysplasia

半側顏面短小是最為常見的先天顱頜面畸形，對面下部的發(fā)育有著非常大的影響[1-2]，其最突出的特征就是下頜骨在長、寬、高三個維度的異常發(fā)育[3]。因此，針對該畸形的矯治，是一項周期較長且需要多學科通力合作的工作。此過程中，下頜骨牽引成骨已被證實為一種行之有效的成骨方式，因而被廣泛采用[4-5]。但是，在牽引成骨結束后，往往伴隨著一些不可預測的牙頜畸形產(chǎn)生，其中以開牙合畸形最為常見。因此，為了解決此類畸形，牽引結束新生骨質成熟后正頜外科手術也需隨之開展[6-8]。正頜外科的順利實施離不開精準的術前設計，傳統(tǒng)的包括術前的攝影、頭影測量及石膏牙模的咬合等，而傳統(tǒng)的術前設計方法最大的不足就是方法本身是從二維的角度進行測量[9-10]，而半側顏面短小下頜骨骨牽引后造成的牙頜畸形為三個維度的缺陷，為了克服這個缺點，筆者科室引入三維數(shù)字化技術用于下頜骨骨牽引后正頜外科的術前設計、模擬術中頜骨位置調整與咬牙合的關系，從而從三維角度對正頜手術進行精準化設計，取得了良好的結果，現(xiàn)報道如下。

1? 典型病例

1.1 病例資料：患者，男，22歲，下頜骨升支延長器置入術后8個月，專科查體觀察患者面下部明顯不對稱（見圖1）?？趦扔^（見圖2）：前牙反牙合、中線右偏、左側后牙開牙合（Ⅲ類牙合）。術前并未進行正畸治療。

1.2 治療目標：①改善面部外貌;②調整上、下頜骨位置，使中線對齊、變Ⅲ類牙合為Ⅰ類牙合;③建立正常的覆牙合及覆蓋。

1.3 術前設計：基于治療目標，筆者科室制定了應用上頜骨LeFort I型截骨術，用以調整上頜骨位置，以達到面部外觀及牙合關系的平衡。由于患者提出縮短正畸治療時間并兼顧達到面容美學、合理咬合關系標準的訴求，因此，筆者科室決定先行正頜手術，再行正畸治療（即正頜-正畸）的治療順序，并應用數(shù)字化技術進行精準的術前設計。

術前，患者先行頭顱CT掃描，收集數(shù)據(jù)后利用三維醫(yī)學成像軟件Surgicase進行術前的頭影測量分析（見圖3A）、手術模擬（見圖3B）、術后即刻咬合關系的預覽（見圖3C），先在Surgicase醫(yī)學數(shù)字化平臺上模擬應用Le Fort I型截骨調整咬合平面，右側上頜第一磨牙約上移3mm、同時模擬了上頜中切牙3.5mm的伸長，后鼻脊柱6.0 mm的嵌塞，最后用Le Fort I截骨術順時針旋轉9°（旋轉中心：后鼻脊）。

1.4 正頜外科手術：在全麻下根據(jù)術前手術模擬進行下頜骨延長器取出+ LeFort I型截骨術。術后第2天，參照最終咬合預測開始采用弓絲與托槽之間的彈性連接進行頜間牽引（見圖4）。

1.5 結果：患者術后隨訪3個月，顯示面部輪廓改善良好，無明顯不對稱?；颊邔κ中g后的美觀效果和較短的治療時間非常滿意（見圖5）。

2? 討論

由于半側顏面短小患者下頜骨骨骼和軟組織在長、寬、高三個維度的發(fā)育上都有異常，因此，面下部及牙合關系的重建是一項非常復雜而漫長的治療過程。此間，整個治療的總體目標是盡早改善咬合功能和達到最佳的面部美學。序列治療過程中，下頜骨骨牽引技術作為目前治療半側顏面短小的有效手段[11]，已得到廣泛應用。但是目前大部分的下頜骨延長器并不能兼顧所有維度的修復，因此，牽引成骨結束后，正頜外科治療也必須引入到序列治療當中[12]。

然而，正頜外科手術的成功開展離不開精準的術前設計，傳統(tǒng)的顱面畸形圖像分析，如頭顱X光片和上下頜全景片均存在一些誤差，例如：圖像的放大、失真、投影誤差和有問題的寬度測量[13]。另外，傳統(tǒng)石膏模型外科對于如此復雜的正頜外科手術在術前設計上也是比較耗時的，并且較容易產(chǎn)生損耗并造成精度上的妥協(xié)[14]。因此，隨著科技的發(fā)展，數(shù)字化技術也越來越多地應用于臨床領域，克服了既往術前設計方案的不足，為精準醫(yī)療提供更大的可能[15-16]。

首先，三維可視化術前設計可以比較精準地模擬術后軟、硬組織的改變，提供可視化圖像，從而實現(xiàn)醫(yī)患之間更為流暢、直接的交流;第二，通過術前精準的手術模擬，術中可以實現(xiàn)精準的截骨及移位，從而避免術中骨干擾，并且指導術中固定夾板及螺釘?shù)木珳识ㄎ?第三，通過術前模擬手術，即可量化骨塊移位的數(shù)值，從而指導術中骨段的精準定位;最后，通過精準的術前設計，從而實現(xiàn)術后頜骨在各個維度的對稱平衡、面容的和諧對稱，也為術后快速開展有效的正畸治療奠定了基礎。然而，這項技術也有其應用的局限：第一，Surgicase軟件價格比較昂貴，因此并沒有得到大范圍的推廣，目前也僅僅在較大的研究中心得以應用;第二，在術前設計過程中，需要正頜外科及正畸科醫(yī)生緊密合作，建立規(guī)范化、制度化的多學科合作模式，才能實現(xiàn)良好的治療效果;第三，正頜外科手術實施后，全程、規(guī)范的術后正畸對其預后起到至關重要的作用，因此，對患者的全程管理也需要投入大量的人力。

綜上，本研究應用數(shù)字化技術對半側顏面短小骨牽引后行正頜外科手術進行精準的術前設計，可以使手術更有效率和更為精準?；颊呖蓮倪@些技術中獲益，從而制定出合理、準確、可預測及行之有效的治療方案。

[參考文獻]

[1]Grabb WC.The first and second branchial arch syndrome[J].Plast Reconstr Surg，1965，36（5）：485-508.

[2]Poswillo D.The pathogenesis of the first and second branchial arch syndrome[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod，1973，35（3）：302-328.

[3]Gui L，Zhang Z，Zang M，et al.Restoration of facial symmetry in hemifacial microsomia with mandibular outer cortex bone grafting combined with distraction osteogenesis[J].Plast Reconstr Surg，2011，127（5）：1997-2004.

[4]McCarthy JG，Schreiber J，Karp N，et al.Lengthening the Human Mandible by Gradual Distraction[J].Plast Reconstr Surg，1992，89（1）：1-8.

[5]Wang X，F(xiàn)eng S，Tang X，et al.Incidents of mandibular distraction osteogenesis for hemifacial microsomia[J].Plast Reconstr Surg，2018，142（4）： 1002-1008.

[6]Shi L，Liu W，Yin L，et al.Surgical guide assistant mandibular distraction osteogenesis and sagittal split osteotomy in the treatment of hemifacial microsomia[J].J Craniofac Surg，2015，26（2）：498-500.

[7]Zhang RS，Lin LO，Hoppe IC，et al.Early mandibular distraction in craniofacial microsomia and need for orthognathic correction at skeletal maturity：A comparative long-term follow-up study[J].Plast Reconstr Surg， 2018，142（5）：1285-1293.

[8]Ascen?o ASK，Balbinot P，Junior IM，et al.Mandibular distraction in hemifacial microsomia is not a permanent treatment： a long-term evaluation[J]. J Craniofac Surg，2014，25（2）：352-354.

[9]Schwartz HC.Efficient surgical management of mandibular asymmetry[J].J Oral Maxil Surg，2011，69（3）：645-654.

[10]Baek S H，Cho IS，Chang YI，et al.Skeletodental factors affecting chin point deviation in female patients with class Ⅲ malocclusion and facial asymmetry： a three-dimensional analysis using computed tomography[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod，2007，104（5）：628-639.

[11]Saadeh PB，Chang CC，Warren SM，et al.Microsurgical correction of facial contour deformities in patients with craniofacial malformations： A 15-year experience[J].Plast Reconstr Surg，2008，121（6）：368e-378e.

[12]van Beek H.A new 2-dimensional method for constructing Visualized Treatment Objectives for distraction osteogenesis of the short mandible[J]. J Oral Maxil Surg，2010，38（1）：19-25.

[13]Hsu SSP，Gateno J，Bell RB，et al.Accuracy of a computer-aided surgical simulation protocol for orthognathic surgery：a prospective multicenter study[J].J Oral Maxil Surg，2013，71（1）：128-142.

[14]Oh JY，Park JW，Baek SH.Surgery-first approach in class III open-bite[J]. J Craniofac Surg，2012，23（4）：e283-e287.

[15]Zavattero E，Romano M，Gerbino G，et al.Evaluation of the accuracy of virtual planning in orthognathic surgery：a morphometric study[J].J Craniofac Surg，2019，30（4）：1214-1220.

[16]Chin SJ，Wilde F，Neuhaus M，et al.Accuracy of virtual surgical planning of orthognathic surgery with aid of CAD/CAM fabricated surgical splint-A novel 3D analyzing algorithm[J].J Oral Maxil Surg，2017，45（12）：1962-1970.

[收稿日期]2019-07-10

本文引用格式：徐佳，劉劍鋒，歸來，等.數(shù)字化技術在下頜骨骨牽引后所致牙頜畸形行正頜術前設計中的應用[J].中國美容醫(yī)學，2019，28（10）：89-91.