石蕾 尹琳 尹宏宇 刘伟 唐晓军 杨仁凯 杨斌 张智勇

三维CT重建和牵引成骨技术个性化治疗半侧颜面短小畸形

石蕾 尹琳 尹宏宇 刘伟 唐晓军 杨仁凯 杨斌 张智勇

目的利用三维CT重建技术和牵引成骨技术，寻找精确治疗半侧颜面短小畸形患者的个性化治疗方案。方法通过测量分析8例半侧颜面短小畸形X线影像和三维CT重建模型，制定精确的个性化手术方案，应用内置式下颌骨牵引器，通过颌下入路延长下颌骨，以矫正半侧颜面短小畸形患者的面部不对称畸形。结果所有患者按预期完成骨牵引，最小牵引距离18 mm，最大牵引距离30 mm，牵引完成后面部不对称畸形得到明显改善，患者满意。结论三维CT重建结合牵引成骨技术，对以半侧颜面短小畸形为代表的复杂颅颌面不对称畸形的精确治疗有重要的临床价值。

三维CT重建骨牵引延长术半侧颜面短小畸形

半侧颜面短小畸形（Hemifacial microsomia，HMF），又称半面短小症、半侧小面畸形、半侧颜面发育不全和第一二鳃弓综合征等，是以面部不对称、单侧面部发育不良为主要表现的先天性畸形。发病率大约为1/5 600[1]，是仅次于唇腭裂的先天性颅颌面畸形[2]。HMF临床表现复杂，受累部位包括外耳和中耳、下颌骨、上颌骨、颞骨、颧骨及相应部位的肌肉、软组织和面神经等，其中以下颌升支发育不良和外耳畸形为最主要的表现。Pruzansky[3]按照下颌骨畸形程度将HMF分为3型：Ⅰ型为下颌骨升支较健侧略短；Ⅱ型为下颌骨升支和髁状突短小而扁平，关节窝缺如或喙突缺失；Ⅲ型为下颌骨升支很小甚至缺如，颞下颌关节缺如。自1992年McCarthy等[4]成功利用牵引成骨术（Distraction osteogenesis,DO）治疗HMF患者的下颌骨畸形以来，DO技术已经逐渐成为矫治HMF的主要方法。我中心自2009年至2010年，共收治HMF患者8例，利用三维CT重建技术和牵引成骨技术进行个性化治疗，效果良好。

1 临床资料与方法

1.1 临床资料

本组患者8例，男4例，女4例，年龄5～24岁；左侧4例，右侧4例；合并同侧小耳畸形者6例，合并面瘫者1例。所有患者均无颌面部感染、外伤史及相关疾病家族史。

1.2 术前测量及手术设计

数字化X线头颅定位正侧位片、下颌曲面全景片。CT扫描及三维重建：0.75 mm层厚CT薄层扫描，以Mimics 10.0软件进行三维重建。上述所有影像数据以Efilm 2.0、Mimics 10.0和Geomagic qualify 11.0软件进行术前相关数据测量，分析HMF患者的颌骨畸形特点和严重程度，模拟截骨手术及骨牵引，确定精确的截骨线和颌骨牵引器固定位置，寻找最适合的手术方案。部分患者术前设计手术导板，使截骨线避开下齿槽神经血管束及牙胚。

1.3 手术方法

患者全麻下行颌下切口，沿下颌骨下缘下方约1.5 cm处平行切开皮肤、皮下组织、颈阔肌，翻瓣向上，注意保护面神经下颌缘支，沿下颌下缘剥离骨膜，暴露下颌升支外侧骨板。按术前设计好的截骨方向和牵引器放置位置，标记截骨线后，预固定内置式下颌骨牵引器，观察位置良好，取出牵引器，按设计好的截骨线行下颌升支截骨手术。小心操作，避免损伤下齿槽血管神经束和牙胚。在骨折线两端安置下颌骨牵引器，钛钉固定，将牵引器末端延长杆顺延长方向伸出皮肤切口，逐层关闭切口，不放置引流，无菌敷料加压包扎。术后5～7 d复查X线片，确认牵引器固定良好后开始行下颌牵引治疗。辅导患者家属自行牵引，根据各人具体情况，2～4次/天，每天延长距离1 mm，密切观察面型及咬牙合状态，若患者有疼痛或下唇麻木则适当放缓延长速度，待下颌牵引达到术前设计位置或稍过矫正时结束牵引。

2 结果

牵引器稳定3～6个月，拍摄X线头颅定位正侧位片及下颌曲面全景片，确认成骨良好后，全麻手术沿原入路拆除牵引器。复查头颅CT，并进行三维重建，8例患者截骨处均成骨良好。本组中2例患者同时对上颌骨进行了手术调整，重建了良好的咬牙合关系，没有明显错颌畸形；3例年龄不足10岁的替牙期患者牵引过程中上颌下降快于下颌，有自发恢复正常咬牙合关系的表现，暂缓正畸治疗，临床密切随访；其余3名患者行正畸治疗。本组患者术后面部轮廓基本对称，咬牙合关系良好，线状瘢痕隐蔽，效果满意。

3 典型病例

女性，21岁。入院查体：一般情况好，心肺无异常。面部左右不对称，右侧明显小于左侧（图1）。咬牙合平面左低右高，上切牙中线位于面部中线偏右侧0.3 cm，颏下点右偏0.6 cm。左耳正常，右耳较左耳低0.8 cm。右耳听力正常，耳屏缺失，耳屏处可见0.5 cm×2 cm的纵行瘢痕。双侧面神经功能正常。双侧颞下颌关节无压痛，左侧颞下颌关节有弹响。开口度2指，大张口时右侧耳后区疼痛明显。开口型偏右。牙列完整，咬牙合关系可。入院后行X线头颅定位正侧位及下颌曲面全景及螺旋CT检查（图2～4），显示患侧下颌Pruzansky分型为ⅡA型[5]。应用Efilm 2.0、Mimics 10.0、Geomagic qualify 11.0软件进行X线头影测量及三维CT重建头颅模型测量分析，模拟单侧下颌骨截骨牵引延长手术，以确定最佳截骨位置及牵引器放置位置和角度（图5～6）。全麻下行单侧下颌升支截骨及牵引器置入术。术后5 d开始延长，1 mm/d，25 d结束，共延长18 mm（图7）。半年后于全麻下拆除牵引器，行CT复查，可见成骨充分、钙化良好（图8），17-12/47-42轻微开颌（图9），不影响生活质量，患者拒绝正畸治疗。因下颌升支延长，患侧茎突与下颌相对位置改变，张口受限缓解，牵引器取出后开口度3指。治疗结束后，面型及功能都得很好改善（图10）。

图1 术前Fig.1Preoperation

图2 术前三维CT重建Fig.2Three-dimentional CT model preoperation

图3 术前下颌X线全景片Fig.3Orthopantomogram of the right mandibular ramus preoperation

图4 术前下颌骨三维CT重建Fig.43D CT model of mandible preoperation

图5 模拟截骨及牵引过程，寻找牵引器最佳位置Fig.5Simulate osteotomy and DO process and search for the best position of distractor

图6 在三维模型上设计导板Fig.6Design the operative template on 3D CT model

图7 骨牵引结束后6个月，下颌X线全景片示右下颌升支延长18 mmFig.7Orthopantomogram shows the mandibular lengthening of 18 mm 6 months after DO

图8 术后下颌骨三维CT模型Fig.83D CT model of mandible post-operation

图9 牵引器取出后咬牙合像示17-12/47-42轻微开颌Fig.9Occlusion view showed jaw opening of 17-12/47-42 post-distraction

图10 术后Fig.10Post-operation

4 讨论

HMF是一个世纪前就被人们充分认识的颌面畸形[6]，临床表现具有多样性和复杂性，常累及以耳、下颌为中心的颅颌面骨骼、肌肉、软组织、面神经等，并可向上累及颅底、颞骨、颧骨，其中以单侧下颌骨发育不良最为突出，下颌骨发育不良中以下颌升支的发育不良最为常见。患侧的上颌骨发育受限，垂直高度变短，磨牙萌出延迟。HMF的治疗原则是首先矫正骨骼畸形、恢复颅颌面骨结构的协调和对称，然后再矫正软组织畸形。HMF的治疗基本有两种方式，第一种为单纯嵌体型植骨手术或传统的正颌手术和颏成形术，下颌升支、颞下颌关节缺如的严重病例，可在截骨的同时再造下颌升支和颞颌关节[7]；第二种为牵引成骨技术。

随着我国社会经济的迅猛发展，应用型民办本科高校也随之发展起来。应用型民办本科高校只有不断提高教学质量才能在激烈的社会竞争中继续保持住竞争优势。而“双师型”教师队伍是确保人才培养质量的重中之重，它有利于实现应用型民办本科高校教育人才的培养目标。

1992年，McCarthy等[8]应用口外入路的牵开装置，成功矫正了4例儿童HMF，开始了牵引成骨技术在颌面外科尤其是HMF的临床应用。2001年，王兴等[9]应用下颌骨牵引延长技术矫治HMF，效果良好。对于未成年的乳牙期和替牙期患儿早期干预，较早进行下颌骨牵引延长治疗，不但可以恢复升支高度，还可以为上颌骨、颧骨的快速发育提供足够的生长空间。上述典型病例已成年，在单纯的下颌升支延长过程中，齿槽骨充分改建，牵引器拆除时仅有轻度开颌畸形。这一现象与我们以往认为成人很难自行调整的情况不同[10]。

1983年，Hemmy等[11]首先将三维重建技术应用于颅颌面外科，基于CT数据的三维重建技术的应用极大推动了颅颌面外科的发展，并使复杂颅颌面畸形制定精确合理的手术方案成为可能。HMF作为一种复杂的颌面畸形，传统的X线片只能在二维基础上测量和分析，而三维重建技术为我们提供了立体的影像，使诊断变得更加准确和简便，能够模拟手术效果，设计完备的手术方案。

基于三维CT重建技术的复杂颌面不对称畸形，目前国内外相关的研究较少[12-14]，仍有许多细节问题值得进一步探讨，这也是我们今后研究的方向。

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

[2]Converse JM,Coccaro PJ,Becker M,et al.On hemifacial microsomia: the first and second branchial arch syndrome[J].Plast Reconstr Surg,1973,51(3):268-279.

[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]王兴,林野,伊彪,等.颌骨牵引成骨在矫正半侧颜面发育不全中的应用[J].中华医学杂志,2001,81(5):259-262.

[10]Molina F,Ortiz Monasterio F.Mandibular elongation and remodeling by distraction:a farewell to major osteotomies[J].Plast Reconstr Surg,1995,96(4):825-840.

[11]Hemmy DC,David DJ,Herman GT.Three-dimensional reconstruction of craniofacial deformity using computed tomography[J].Neurosurgery,1983,13(5):534-541.

[12]Meehan M,Morris D,Maurer CR,et al.Virtual 3D planning and guidance of mandibular distraction osteogenesis[J].Comput Aided Surg,2006,11(2):51-62.

[13]Hwang HS,Hwang CH,Lee KH,et al.Maxillofacial 3-dimensional image analysis for the diagnosis of facial asymmetry[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop,2006,130(6):779-785.

[14]Yeshwant K,Seldin EB,Gateno J,et al.Analysis of skeletal movements in mandibular distraction osteogenesis[J].J Oral Maxillofac Surg,2005,63(3):335-340.

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北京市中国医学科学院整形外科医院颌面整形外科中心。

张智勇（E-mail：zhangzh1536@sina.com）。