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先天性小耳畸形耳廓支架的研究进展

2019-10-16赵尚华康深松

中国美容医学 2019年10期

赵尚华 康深松

[摘要]小耳畸形是一种常见的先天性疾病,由于耳廓精细的解剖结构,决定了耳再造术是整形外科体表器官修复重建最具挑战性的手术之一。耳廓再造术的重点和难点是耳廓支架的雕刻和耳颅角的抬高,一个形象、逼真、自然的耳廓支架直接决定了术后再造耳廓的形态美观,目前的主要材料是自体肋软骨和多孔高密度聚乙烯。本文就耳廓支架的雕刻,雕刻的模版以及雕刻材料的研究进展进行综述。

[关键词]先天性小耳畸形;耳廓支架;耳颅角;组织工程

[中图分类号]R622    [文献标志码]A    [文章编号]1008-6455(2019)10-0170-04

Abstract:Congenital microtia is a common congenital disease. Due to the fine anatomical structure of auricle, ear reconstruction is one of the most challenging operations in plastic surgery.The key and difficult points of auricle reconstruction are the carving of auricle framework and the elevation of Auriculocephalic angle. An image, lifelike and natural auricle framework directly determines the aesthetic appearance of postoperative auricle reconstruction. Currently, the main materials are autologous rib cartilage and Medpor.This article is intended to review the research progress of auricular  framework,engraving template and engraving material.

Key words: congenital microtia; auricular framework; auriculocephalic angle;tissue engineering

先天性小耳畸形,常伴有外耳道閉锁、中耳畸形和颌面畸形。因种族、地域不同,发生率也不同,在我国的发生率为0.83~17.4.0/10 000[1]。耳朵作为人体体表解剖结构最为精细和复杂的器官,包括耳轮、对耳轮、耳屏、对耳屏、耳垂、耳甲艇、耳甲腔、舟状窝和三角窝等解剖结构,决定了耳再造手术是整形外科体表器官修复重建最具挑战性的手术之一。

1  自体肋软骨的框架雕刻

自体肋软骨依然被认为是先天性小耳畸形耳廓重建的理想材料,很多整形外科医生还是沿用了Tanzer[2-3]和Brent[4-5]的手术方法或者是两者的变体,也取得了很好的美学效果。肋软骨的切取一般取第6、7、8或7、8、9肋,Nagata[6]和Park[7]倾向于取同侧肋软骨,而Brent和Tanzer更倾向于取对侧的肋软骨,为了减少软骨的吸收,一般切取时会保留部分的软骨膜。

耳支架的雕刻直接决定了术后再造耳廓的外形和美学效果,Chin[8]根据不同年龄段的患者取得肋软骨的厚度和硬度设计了不同的个性化框架移植。对于成年的小耳畸形患者具有比较足够的肋软骨,一般认为肋软骨的厚度超过5mm,可以通过直接雕刻,会很形象、生动地雕刻出耳支架的对耳轮、舟状窝、三角窝、对耳轮上脚及对耳轮的下脚等重要的解剖结构。对于年龄较小的患者,软骨的厚度没有超过5mm,舟状窝、三角窝、耳轮、对耳轮这些突出的结构并不能通过雕刻来完成。我们可以利用从基架上构成舟状窝取下来的剩下的肋软骨雕刻成Y形复合体,用钢丝线固定在耳基架上,Y形复合体形成了对耳轮及对耳轮的上脚和下脚,重要的是对耳轮的上脚和下脚要比下面的对耳轮稍微低点,对耳轮从上倒下要逐渐变成锥形结构,直到耳轮脚和耳屏间切迹的联合处形成一个自然卷积。

对于小叶形或者是香肠形的先天性小耳畸形,耳屏的突出和外耳廓的深度是整个耳支架的难点和重点部分,Brent当初是通过在耳基架上插入一个J形的特殊拱状复合移植物来模拟耳屏[9-11],结果受到了美学的否定,认为复合移植物会收缩,导致耳屏外翻。Nagata后来改进了这个方法在耳廓底座框架上了固定了一个支柱,结果取得了很好的形态效果。后来Brent就把这种方法整合到了自己的耳廓支架上[10-11],而Chin[8]为了构建一个更为立体和逼真的耳廓,进行了进一步的修改,利用剩余的肋软骨,把它雕刻成一个额外的肋软骨块,作为支撑固定在重建的耳屏下,既可以增加耳屏的突出度,又可以增加耳屏的稳定性,防止其在负压吸引下皮肤的回缩导致耳屏的翻倒。

耳廓支架上的耳轮和对耳轮的形态也是决定术后再造耳廓外形的重要部分。耳轮和对耳轮的支架一般会选择第八肋软骨进行雕刻。康深松[12]术前对患者胸部行低剂量CT扫描,评估双侧第6、7肋软骨联合宽度和第8肋软骨进行全长测量,并测量健侧耳廓软骨支架有效耳轮长度即耳轮脚始至耳轮融合耳垂交界处,约在与耳屏间切迹平齐水平。将术前测定的对侧第8肋骨长度与健侧耳廓软骨支架耳轮长度相配比,并结合其父母耳廓的大小来决定手术时机。Yang[13]术前对第8肋软骨进行评估,然后根据其不同的长度来修改手术的方法,如果第8肋骨的长度在90.9mm以上时,可以将第8肋分为两个部分:一部分用来制造成耳轮;另一部分用来制造对耳轮,及其对耳轮的上脚和下脚。如果第8肋骨的长度小于90.9mm时,其不足以制造成耳轮,将第7肋分成三部分:第一部分用来制造成耳轮,第二部分用来制造对耳轮及其对耳轮的上脚,第三部分用来制造对耳轮的下脚。

2  耳垂的设计

Tanzer设计的耳垂是“V”形切口,切口从小叶后表面延伸到乳突面。后来Nagata[14]对这种方法进行了改造,切口线逐渐下降,以“小U”、“U形”、“大U”、“小W”、“大W”为代表,最后形成“大W”的手术方式,在“W”形切口线下1cm处两侧的点缝合到一起,形成一个倒锥形的皮肤,与耳屏间切迹相连接。这样设计的耳垂转位的方法可以形成更大面积的皮瓣覆盖到构建的三维耳廓支架上。手术过程要特别注意皮下血管丛的完整性,在后皮瓣的中央部位,要注意保护好皮下蒂来确保皮瓣的血运。对于里面的残留软骨要小心移除。

3  耳颅脚的再造

耳廓抬高后要注意:①抬高的高度要以健侧耳朵的高度为标准;②抬高后再造耳廓的血运循环问题,因为抬高后一般血运循环会减少;③抬高后有一定的物理强度,要保持一定的稳定性;④抬升后要保持再造耳廓的轮廓结构清晰。Nagata[15]将肋软骨块置于三维耳架的后面来将耳廓抬高。获得的颞顶筋膜瓣覆盖软骨块,再利用皮肤移植覆盖。而Brent同Firmin[16]和Weerda[17]一样倾向于用耳后枕骨筋膜瓣覆盖软骨块。建议在进行一期耳支架雕刻的过程中制备一个楔形的支撑肋软骨,可以放置在胸部切口下制成的口袋中,在下次手术需要抬高耳廓时,从上次取肋软骨的瘢痕下做切口取出楔形软骨块;或者埋置在头皮下面,放在主要埋置耳廓支架的口袋稍微靠后面,这个位置放置软骨块更加有利,在下次抬高手术时,直接取出即可,而且这个位置比胸部似乎有更好的营养和血供。取出的楔形肋软骨块放置在耳支架后起到支撑作用,可以防止再造的耳廓术后向后回缩,耳颅角变浅[18-20]。Qun Zhang在一期耳支架置入术后6个月后做耳颅脚成形术,在廓构造的轮廓之外的5mm处做一个切口,在骨架和筋膜之間做广泛的分离来制作耳后筋膜瓣,来覆盖小叶和耳廓下部的皮肤缺损。将特殊形状的骨水泥放到耳甲的后壁来增加耳廓的突出度,用4-0尼龙线将骨水泥缝合固定,调节好角度,使耳朵的长轴向后倾斜。然后用耳后筋膜瓣覆盖骨水泥,乳突区域和耳后缺损的皮肤用腹股沟区或健侧搜集到的全厚层皮肤覆盖。相比于Nagata[15]和Brent[21-22]主张使用肋软骨做为支撑材料,肋软骨有一定的吸收率,和瘢痕挛缩以及患者不配合的睡眠方式,导致角度的高度大大降低。骨水泥是使用非生物降解羟基磷灰石和环氧丙烯酸酯树脂制成的,降低了它的吸收率。而且骨水泥呈半月形的外形,上下两端各宽2mm,中间有5个小孔。这些独特的外形使得再造的耳廓从正面来看,其上三分之一和下三分之一比中间的三分之一更加突出,符合亚洲人的耳廓外形。

4  新型材料的运用

从1891年开始,人们就开始探索不同的材料来制作耳廓支架,包括象牙,金属网,硅胶等[23-25]。硅胶具有一定的柔韧性和可雕塑性,曾被认为最具有前景的材料,但是由于覆盖皮瓣高强度的压力导致其容易变形而被淘汰掉[26]。

主要的支架材料[27]来源有天然材料、人工合成材料以及复合材料三种类型。天然生物材料组织相容性较好,植入体内没有明显的炎症反应;但是力学性能较差,在体内降解快。人工合成材料取材便利,便于雕刻,力学性能好,对机体的损伤小,但是容易引起炎症反应和免疫排斥反应,导致支架的外露。为了克服这两种材料的弊端,取长补短,对这两种材料进行复合形成组织相容性好,力学性能好的复合材料。还在研发阶段,安全性、有效性还需要进一步考究。

多孔高密度聚乙烯作为小耳畸形重建的同质异形体,为耳廓支架框架的搭建提供了新的材料。优点有减少供体部位的发病率,降低自身肋软骨的消耗,从而降低了胸廓畸形的发病率,对于再建耳廓的大小和轮廓有了更加充分的材料选择,易于定制可以反复使用,消除了肋软骨作为材料对患者年龄的限制。Berghaus[28]和他的团队在1983年首次把多孔高密度聚乙烯(PhDPE)以Medpor的形式作为框架置入体内,而且术后随访很成功也很安全。其他公司也陆续推出了PhDPE耳置入物,比如:Omnipore(Matrix Surgical USA,Atlanta,GA)和Su-Por(Poriferous,Newnan,GA)。PhDPE是一种多孔高密度聚乙烯生物材料,有一定的柔韧性,与组织有较好的相容性。PhDPE具有直径达100~200mm的孔互相联通,这种多孔材料有利于胶原蛋白的沉积和血管向内生长,这种材料具有结构稳定性和支撑软组织向内生长的能力[29-30]。而且这种材料比较坚固,能够承受外界的轻微创伤[31]。当然它也存在一些风险,比如增加了手术费用,PhDPE作为体内的异物外露率比较高,感染率也会增加。所以手术材料的选择需要根据手术医生的专业知识和患者的偏好选择来决定。

与临床上广泛运用Medpor相比,近年来作为再生医学材料被广泛运用的非降解聚氨酯弹性材料由于其组织相容性好、稳定性高、弹性和柔韧性佳[32]等优点广泛运用到人体器官研制和人体组织工程等领域。非降解聚氨酯弹性材料可以根据耳廓的模型尽可能雕刻成满足人们需要的耳廓支架,使得再造耳廓与正常耳廓完美相似成为可能[33]。

5  耳廓支架的雕刻模版

传统雕刻耳廓支架是用2D的胶片耳模作为雕刻模版进行术中参考雕刻。这种胶片耳模是用半透明X胶片放在健侧耳廓上,根据健侧耳廓的形状进行跟踪雕刻的。这种2D胶片耳模存在一定的局限性:①胶片耳模在制造过程中由于施加在耳廓上的压力引起耳廓的变形,从而会产生一定的误差[34];②胶片耳模反映的一种二维的结构,而正常的耳廓是三维立体的空间结构,胶片耳模不能反映耳廓精确的解剖结构及空间位置[35]。手术过程中,术者只能凭借术前对健侧的记忆来进行雕刻,或者需要来回的反转患者,观察健侧耳廓来雕刻耳廓支架,这在一定程度上增加了手术时间和患者感染的风险。随着技术的进步和3D打印技术的应用,Zhou等[36]使用3D扫描仪对健侧耳廓进行扫描,然后导入计算机图像处理并建模,将数据输入到3D打印机进行打印,制成患侧的3D耳廓模版。3D打印模版能较为精确地反映耳廓的14个精细的解剖结构、位置和耳颅角的高度等。使得再造耳廓的外观更加完美,对称性更加和谐、个性化强,患者及家属的满意度高。3D打印技术已逐渐成为耳廓再造手术的成熟技术,并广泛运用在临床上。

6  现代组织工程技术

先天性小耳畸形的主要治疗手段是自体肋软骨移植进行耳廓再造和人工支架移植。利用人体肋软骨雕刻耳廓支架,需要大量的肋软骨,术后会留下较为明显的瘢痕并导致胸廓畸形,手术创伤大。现代组织工程技术启蒙于20世纪40年代,Young[37]和Peer[38]利用人的自体肋软骨,将其制成片状放置在耳状的模具中,然后再放入腹壁中,几个月后再打开腹壁取出肋软骨。当然结果并不理想,由于纤维组织的增生挛缩扭曲了框架。随着科学的发展,人们对组织工程技术的兴趣也越来越浓厚。曹谊林[39]利用软骨细胞在实验室中生长合成了精细的三维结构人耳廓形态软骨,然后植入免疫功能较为低下的裸鼠皮下。包括细胞的培养、耳廓支架的预构、细胞接种培养和体内植入等重要步骤。曹谊林团队的成功使人们看到了组织工程技术的广阔前景,带动了组织工程技术的发展。不过这项技术还没有应用于临床,还处于实验观察阶段。距离我们利用一小块软骨的主要原因:①研究中的耳框架埋置于皮肤较为疏松的裸鼠背部皮肤下,而临床需要埋置于皮肤较为紧张的发际线前方的皮肤下;②软骨种子细胞的来源有限,需要诱导骨髓干细胞分化,复制足量的软骨细胞,从这些软骨细胞再生成坚固的软骨基质,有足够的坚固来抵抗来自支架所覆盖皮肤的强大压力,软骨细胞在体外扩增极其容易老化,无论数量和质量抗压能力都不能满足需求;③预置的耳框架难以产生和健侧耳同样大小和形态的外形。曹谊林[27]用自体废弃残耳软骨细胞复合支架材料再生耳廓形态软骨实现耳廓结构重建和功能修复,解决了利用自体肋软骨移植耳廓再造的手术创伤大,和人工支架材料的无生物学特性、异物反应及假体外露等缺点,成为耳廓再造的重要研究方向。

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[收稿日期]2019-03-11

本文引用格式:趙尚华,康深松.先天性小耳畸形耳廓支架的研究进展[J].中国美容医学,2019,28(10):170-173.