面中部牵引成骨技术的应用与进展（2006）

1992年McCarth等首次报道了4例口外牵引延长下颌骨的病例，将牵引成骨技术（Distraction osteogenesis, DO）首先引入了口腔颌面外科领域。牵引成骨在下颌骨的应用较为成熟，由于面中部复杂的解剖结构及其与长骨形态结构上的差异，使之在上颌骨及面中部骨骼的应用受到了较大的限制。自1993年以来陆续有一些牵引成骨技术矫治唇腭裂、外伤、手术以及颅面综合征引起的面中部畸形和缺损的报道。上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面外科蔡鸣

 

1 上颌骨先天畸形的矫治

 

DO在面中部应用最初是在1993年由Rachmiel等[1]报道的,他们应用牵引成骨技术成功矢状向延长了成年羊面中部骨骼，并对牵引过程、影像学及组织学检查、术后复发等问题作了系列研究。实验证实了DO应用于上颌骨这一不规则骨的可行性。Cohen等[2]1995年报道用正畸扩弓器改制的牵引器对一半侧颜面发育不全的患儿行牵成骨治疗，借助三维CT证实了上颌骨在垂直、矢状向的延长及新骨的形成。之后他们对2名唇腭裂继发上颌发育不足的儿童通过LeFort I截骨术后行上颌骨前牵引[3]。

治疗唇腭裂继发上颌骨发育不足是目前牵引成骨在上颌骨应用最多的领域，Mofid等[4] 总结3278例病例中此类患者占面中部牵引成骨的40％左右。90年代中期以来颅外固定牵引成骨器( Rigid external distractor，RED)被广泛使用于唇腭裂引起的上颌骨发育不全患者的牵引成骨治疗中并取得较理想的结果。较多被采用的RED有KLS Martin、Jacksonvile等产品。此类外置式牵引器可以根据需要在牵引过程中调节牵引方向、角度等，依靠不同部件之间的关节连接及不同部件的组合可满足Le Fort I或Le Fort II、III型牵引及多向牵引的需要。目前具有颅外牵引器以KLS Martin的RED II系统最具代表性。按照我科自上世纪90年代以来的经验，上颌骨内置式牵引器由于存在无法控制牵引方向，安置牵引器时需要保持双侧位置平行，但操作难度较大，牵引过程中由于牵引杆位于患者口内，故牵引期间患者不易实施牵引、且需要二期手术取出，因此目前我们应用较少。当然，外置式牵引器也有其弊端，其装置比较复杂，对患者正常社交、生活、尤其是睡眠时有比较大的影响，如使用和护理不但，容易导致继发感染，甚至牵引器断裂、骨折等意外。

传统正颌手术前移上颌骨虽然采用了坚固内固定技术，但是由于腭部大量疤痕收缩的因素，上颌骨前移的幅度还是有限，如前移距离过大其复发风险较高。而上颌骨前牵引由于截骨间隙有新骨生成，可明显降低唇腭裂患者上颌骨前移术后复发率，成骨同时相应延长周围软组织并避免正颌手术后腭咽闭合不全加重等问题[5]。而Chanchareonsook 等[7]通过对唇腭裂患者需前移上颌骨病例，随机分组研究了传统Lefort I型正颌手术前移与DO前移对患者术后短期腭咽闭合功能的影响，结果两组间未发现异常，但由于样本量较小（共22例）、随访时间较短（术后3个月），随意远期疗效有待进一步评价。

对于严重的上颌骨横向发育不足病例，一般会采用外科辅助的皮质骨切开术辅助扩弓，实际上这也属于牵引成骨范畴。上世纪80年代末国外首先应用了骨支持式上颌骨扩弓器来快速扩弓（Transpalatal distrator, TPD），从而有效避免了传统牙支持式扩弓器容易产生的诸如牙齿倾斜、牙根暴露、牙槽骨吸收、复发率较高等不足,应该说骨支持式上颌骨快速扩弓器是将来治疗上颌骨横向发育不足的趋势[8]。

此外，Monasterio等[6]对半侧颜面发育不良患者行Le Fort I截骨术及下颌升支截骨术后行上、下颌骨同时牵引，通过颌间结扎固定上、下颌骨后整体牵引以保持原有的咬合关系，获得了良好的治疗效果。

 

 

2  颅颌面畸形的矫治

 

常见的颅颌面畸形往往累及面中部多个解剖区域，面中部骨骼的牵引成骨不仅涉及上颌骨、还可以包括鼻骨、颧骨、额骨等，一般需要行Lefort II或III型截骨手术，不少学者在这方面有着研究。Rachmiel等[1] 对山羊行LeFort II截骨术及眶部的环形骨切开术后作多向同时牵引，使羊面中部向前延长的同时使两侧眼眶分别向不同方向延长，结果论证了面中部同期多方向的牵引成骨可以矫正复杂面中部畸形。

Cedars等[9]对14例严重面中部凹陷畸形的患者行LeFort III截骨牵引成骨术，其矢状向延长距离平均达18mm，这种移动幅度是传统正颌手术无法达到的。同时他们对术后并发证、x线头影测量变化、呼吸、语音、视力改变等进行了一系列研究。在对术前存在OSAS的7名患者术后随访1年发现所有7名患者症状均有较明显的改善，其中3名术前依赖持续气道正压呼吸(CPAP)的患者术后完全可停用，2例术前因重度OSAHS行气管造瘘术的患者中1例术后顺利拔除套管且OSAHS症状消失，另1例患者术后低血氧状况亦有明显好转。卢晓峰等[10]报道了采用Lefort III型和改良Lefort I型截骨手术治疗伴有OSAHS的Crouzon综合征的患者，前移最大幅度达到35mm，术后症状得到明显改善。由于上颌骨与面中部严重发育不足往往造成上气道阻塞而引起OSAHS，故DO对伴有OSAHS症状的严重面中部发育不足是一种十分理想的选择。

对于一些复杂的畸形严重的颅颌面综合征治疗上，如上面提到的Crouzon综合征、还有Apert综合征、Treacher Collins综合征等，DO越来越多地为临床医师所重视，扮演了十分重要的角色。

穆雄铮等[11]报道了8例Crouzon综合征与Apert综合征患者接受了Lefort III型截骨前牵引手术，使用RED II系统，面中部平均前移9mm，下降1.5mm，术后随访5个月没有明显复发，术后1例患者出现颅骨固定处感染、1例出现血肿，未见其他并发症。Mezzini等[12]对17例患儿接受Lefort III型DO手术（平均手术年龄7.3岁）进行了最长达10年（平均6.1年）的随访，发现远期疗效稳定。Holmes等[13]采用内牵引器对7名颅颌面综合征患者进行了Le Fort III牵引成骨，使面中部在多个方向均获得了不同程度的延长，说明用内牵引装置使面中部向多方向的同时牵引延长是可行的，具有多方向牵引功能、易于拆除、小型化的内置式牵引成骨器是目前发展的主流。Mealing等[14]也报道了7例应用内置式牵引器行Lefort III型截骨前牵引病例，平均前移福大23mm，术后主要并发症是鼻中隔偏曲、暂时性牙关紧闭1例、以及术后溢泪1例。

我们在面中部DO手术中的体会是Lefort II型截骨可以采用传统的冠状切口，也可以采用面部小切口结合口内切口实施；而Lefort III型截骨一般均采用头皮冠状切口入路，其创伤较大。外牵引装置易于控制方向，可以在牵引中根据治疗需要及时调节牵引角度和方向，对骨块移动的控制力较佳。而内置式牵引器摆放在双侧时需要保持平行，否则可能干扰术后前牵引移动，另外在内牵引过程中我们也发现内置式牵引器固位力较差，面中部骨骼离断后受重力作用有向前下移动的趋势，这计划外的移位可能影响牵引的效果。外置式牵引器其固位力较强，但在颅骨固定处较易出现皮肤继发感染。

 

 

3 面中部获得性畸形的矫治

 

外伤、肿瘤切除手术等是造成的面中部骨骼缺损的常见原因之一，骨移植修复是目前较多应用进行整复的方法。但由于骨移植术技术复杂、创伤大，受骨源限制较大，自体取骨后常可出现移植区功能受损，移植骨也易出现坏死、移位、吸收，因此如何发展一种创伤较小、临床效果较好的修复方法是广大口腔颌面外科及整形外科医师所共同关注的热点。组织工程技术离真正的临床应用还有一段时间，而牵引成骨作为一项“内源性组织工程技术”已成为重建颌骨缺损方式之一。但是由于上颌骨缺乏类似下颌骨相对规则的形态结构，故DO修复上颌骨缺损还有待于进一步进行基础理论与实践上加以完善，目前仅局限于较小范围的上颌骨缺损如牙槽突缺损、小范围的上颌骨缺损等的治疗。

2001年，Henkel等[14]报道了在猪牙槽突裂模型上应用DO关闭裂隙并应用于临床；Jensen等[15]对牙槽嵴缺损的患者通过牵引方式增加垂直高度以满足种植需要；香港学者张骞等[16]报道了利用转移盘牵引重建猴上颌骨后部缺损的动物实验，由于猴与人类种属关系相近，实验为临床应用提供了一定的可行性依据。我们建立了山羊上颌骨前部缺损模型（平均缺损12.7mm），同期制作前颌骨转移盘后安装牵引器，牵引重建上颌骨前部缺损，术后通过三维CT、组织学检查等观察成骨质量良好[17]。

对于面中部后天性缺损畸形的治疗，我科的经验多局限于上颌骨部分缺损（缺损范围小于1/2）。如采用DO修复，一般需要设计个体化牵引器以适应上颌骨不同部位缺损形态的特点，由于上颌骨形态具有弧形特点，所以牵引疗程较长，一般成品牵引器往往难以达到修复治疗需要。我们对于数例上颌骨部分缺损的患者行个性化DO治疗，达到了比较理想的效果。对于牙槽突裂的DO修复，由于其裂隙形态不规则、部分伴有口鼻瘘、软组织量不足等因素，故临床应用较少。回顾文献，对较大范围的上颌骨或面中部缺损牵引修复尚无报道。鉴于牵引成骨所具备的优点，尽管将其用于上颌骨缺损重建的实际应用目前尚不成熟，但牵引成骨为重建上颌骨缺损提供了一个全新的思路。

 

4 面中部DO的进展

 

计算机辅助外科已日趋成熟，成为口腔颌面外科领域发展的方向之一，同样涵盖了面中部前牵引成骨治疗领域。Samehukou等[18]通过计机模拟下颌骨牵引延长及增宽过程，得出了两侧下颌骨牵引时两侧牵引器牵引方向必须平行以避免不利的生物力影响的结论，同样也适用于上颌骨的牵引成骨。Gateno等[19]报道了对7例因半侧颜面发育不全、Nager综合征、Treaeher Collins综合征等引起的颌骨畸形患者进行计算机模拟，分析获得不同患者在实际治疗过程中需要的截骨线、牵引器放置的最佳位置、多方向牵引时牵引器连接部的角度及牵引的方向。这为实际操作的准确性提供了重要的参考依据。朱敏等[20]亦采用CASSOS系统模拟、预测上颌骨牵引成骨前后软、硬组织变化，预测结果与手术昏后结果对比有较高的相似性。计算机辅助外科技术可完成上颌骨及面中部三维影像分析、骨截开线设计、个体化牵引成骨器的设计及放置、模拟牵引成骨过程以及结果预测等一通过对手术过程及效果的模拟和预测，也可以克服单纯凭经验带来的盲目性。当前随着软件技术、立体摄影技术的不断发展，对颌骨移动后面部软组织三维形态的预测、以及实时三维面型即所谓“四维”预测正在开发应用中。

快速原型技术可以使外科医师在术前获得患者头颅三维原型，在模型上分析缺损特点、设计牵引成骨器及治疗方案，有利于更精确完成治疗方案的制定，很大程度上避免由于术前对患者颌骨真实情况不了解造成的手术范围不必要的扩大及创伤，达到个性化治疗。对于复杂的颅颌面畸形或缺损的患者，术前快速原型的制作已成为我们的常规诊疗手段之一。

可吸收材料的发展也正被应用到牵引成骨领域。2001年Cohen等[21]报道了采用MID 系统与可生物降解材料结合的内置式牵引成骨装置,对Crouzon综合征患者行DO治疗。牵引期完成后拆除牵引器，利用可吸收聚乳酸网板起固定作用并保护新生骨。其强度在9个月后减至约70％ ，12个月后至50％ ，l8～36个月后通过水解完全降解。结果证明在可吸收材料的应用一定程度克服了内置式牵引成骨器的现有的一些缺点。在面中部特别是行Lefort III截骨牵引，可用于取代现在常用的金属牵引器。但是由于可吸收材料的强度问题，可能应用于儿童患者更为有利。

内镜辅助下的Lefort I型截骨安置内置式上颌骨牵引器早在2001年已有报道[22]，但今年来少见类似研究，但是随着微创外科概念的深入人心，相信内镜辅助以及计算机辅助的导航外科在不久的将来被应用到颅颌面牵引成骨治疗中。

目前颌骨牵引成骨理论基本沿袭了Ilizalov 提出的张力拉力法则。但是颌骨在结构、血供、生长方式与长骨存在较大的差异，已有一些学者提出在颌骨牵引成骨生物机制、牵引速率等方面与长骨牵引成骨的差异。Chin等[23]报道了对Crouzon综合征患者分别行Le Fort III、I截骨牵引，术后48h内开始牵引延长达20mm，三年后通过x线检查可见成骨良好。Weinzweig等[24]通过动物也证实了有无牵引前间歇期对成骨的质量及术后复发无显著差异。因此对颌骨牵引成骨的基础理论仍有待进一步研究完善。

面中部截骨手术创伤较大，虽然大多的报道均认为术后并发症明显低于传统正颌手术，但亦存在着潜在风险。Rieger等[25]报道了1例行外牵引因跌倒致颅脑损伤的病例。我们也发生一例RED II牵引术后颅骨固定处骨折的病例。如何使这一技术可以更安全的应用，是临床医生需加以认真考虑的。