引用本文： 余丹, 黃建瑤, 于長洋, 陳俊伶, 趙文權, 劉建華, 朱慧勇. 咬合引導下改良性頜骨功能重建的臨床應用及精度分析. 中國修復重建外科雜志, 2020, 34(11): 1410-1416. doi: 10.7507/1002-1892.202004081 復制
下頜骨節段性缺損有多種重建術式，其中腓骨肌皮瓣因具有多種優勢成為下頜骨重建的“金標準”[1]。雙層腓骨段技術[2]重建下頜骨缺損不僅可以恢復下頜骨下緣的連續性，保證外形輪廓的美觀，同時也可以解決天然頜骨和單層腓骨之間垂直高度不匹配的問題[3]，為種植修復提供足夠的骨高度以實現口頜功能，因而被頜面外科醫生所采用。然而雙層腓骨段技術往往存在垂直骨量過多[4]，上下層腓骨之間難以獲得精確而穩定的位置關系[5]，以及對于缺損長度>9 cm 的下頜骨重建，該技術常常會導致血管蒂長度不足而造成血管吻合困難[6-7]等缺點，并未在臨床廣泛應用。
另一方面，下頜骨節段性切除患者術后進行種植體植入的比例非常低[8]，僅個別文獻報道了腓骨肌瓣聯合種植體一期重建下頜骨缺損[5, 9]。分析原因，除了患者對多次手術產生恐懼心理及經濟因素外，還與以往過分追求外形輪廓而忽視功能的重建模式[10]有關。因此，我們以咬合為引導，采用“一層半”腓骨重建模式，即將血管化腓骨置于上層以恢復牙槽突，并同期植入種植體，同時將非血管化半片腓骨置于下層以恢復下頜骨下緣進行外形輪廓重建，設計并制備具有重建鈦板釘道和種植體信息的外科導板，在其輔助下完成腓骨肌瓣聯合種植體一期修復下頜骨節段性缺損。2017 年 1 月—2019 年 5 月，浙江大學醫學院附屬第一醫院口腔頜面外科對 11 例下頜骨節段性缺損患者采用上述方式進行修復。現從手術過程、新建頜骨及種植體位置與術前規劃之間的偏差方面，分析該術式精度及可行性。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男 8 例，女 3 例；年齡 19～45 歲，平均 31.8 歲。下頜骨腫瘤病理診斷為成釉細胞瘤 6 例、角化囊性瘤 3 例、骨化纖維瘤 2 例。下頜骨缺損根據 Urken 下頜骨缺損分類法[11]進行分類，CRB 1 例，RB 4 例，RBS 2 例，SB 4 例。
1.2 術前計算機虛擬設計及導板制作
1.2.1 數據獲取
所有患者術前均行上下頜骨薄層 CT 掃描（64 排螺旋 CT；Siemens 公司，德國）和雙下肢腓骨動脈 CT 血管造影（CT angiography，CTA）檢查。數據以 DICOM 格式輸出，并導入三維重建軟件 Mimics10.01 軟件（Materialise 公司，比利時）中，選擇合適骨組織閾值進行圖像分割，并處理由金屬造成的圖像偽影，完成下頜骨與腓骨的虛擬重建模型。
同時術前檢查患者咬合關系，制備精確石膏模型并記錄其咬合關系。通過牙科光學掃描儀（3Shape 公司，美國）對石膏模型進行掃描，獲取 SLT 模型數據并導入 Mimics10.01 軟件中，與下頜骨虛擬重建模型進行匹配，獲得具有精確牙列信息的下頜骨病變虛擬模型。
1.2.2 手術設計及模型制作
結合 CT 影像及下頜骨病變虛擬模型，明確病變部位（圖 1a），按良性腫瘤切除原則（腫瘤外 5 mm 安全邊界）模擬下頜骨部分切除術，獲得下頜骨缺損虛擬模型，即可知缺牙牙位、頜骨缺損類型及長度；按照缺損類型確定移植骨段數量，并擺放腓骨段，初步實現下頜骨下緣的連續對稱以及適合于義齒修復的腓骨高度（圖 1b）；再根據原有牙列位置和咬合關系，確定重建后擬修復的義齒位置和類型，進而可確定種植體的數量、位置和方向（圖 1c）；最后根據種植體的三維位置，調整移植骨塊的最終位置（頰舌向以及冠根向），并通過“鏡像”技術，確定新建頜骨是否滿足兩側對稱的要求，如偏差較大，可進一步微調種植體及腓骨位置，最終獲得具有種植體具體信息的腓骨重建下頜骨虛擬模型（圖 1d）。
圖1
術前計算機虛擬設計及導板制作
a. 設計截骨范圍；b. 初步擺放腓骨段；c. 參照原有咬合關系放置種植體；d. 獲得含有種植體信息的腓骨重建下頜骨虛擬模型；e. 術前沿 3D 打印模型預彎鈦釘并予以固定；f. 將模型和鈦板一并掃描至軟件中；g～i. 獲取外科導板設計數據；j～l. 3D 打印制作腓骨取骨導板、下頜骨截骨導板以及塑形導板
Figure1. Virtual planning of surgery and manufacture of surgical templatesa. Designed the osteotomy range; b. Initial placement of fibula; c. According to occlusion, designed the implants position in the fibular bone; d. The virtual model of mandible reconstructed by fibula with implant information was obtained; e. Pre-bented and fixed the titanium plate according to the 3D printed model; f. The model and titanium plate were scanned into the software; g-i. Obtained the design data of surgical template; j-l. The fibula osteotomy guide plate, mandibular osteotomy guide plate, and molding guide plate were made by 3D printing
1.2.3 預彎鈦板
通過 3D 打印技術獲得重建后下頜骨光敏樹脂模型，借助該模型進行重建鈦板的預彎。按照頜骨重建鈦板固定要求，將預彎的鈦板固定于模型上：頜骨端（殘頜）至少植入 4 枚鈦釘，每段腓骨段最多植入 2 枚鈦釘，下層半片非血管化腓骨段通過長螺釘（12～14 mm）串聯固定于上層腓骨段；固定含有種植體位置信息的腓骨段時，應避免鈦釘與種植體位置的重疊（圖 1e）。此時，新建頜骨模型上不僅含有種植體位置信息，也包含了最終重建鈦板位置，鈦釘（釘道）數量、位置和方向的信息。
1.2.4 外科導板制備
將新建頜骨模型與鈦板一并通過光學掃描儀進行掃描，獲取鈦板與修復模型的相對位置模型，標記鈦板固定孔位點（圖 1f）；根據病灶截骨位置以及修復頜骨模型，通過 Geomagic 軟件（3D systems 公司，美國）設計截骨導板及塑形導板；設計腓骨取骨導板時，將帶有位孔標記點的腓骨段回復擬合至完整腓骨相應部位，取得腓骨截骨相關信息（腓骨段長度、血管蒂長度、分段數目，各骨段截骨線及其釘道和種植體相關信息）；根據鈦板固位孔標記信息，在截骨導板、塑形導板以及腓骨取骨導板上設計釘道位置和方向，獲取導板設計數據（圖 1g～i）。
所有導板數據以 STL 格式文件傳輸至 3D 打印機，打印獲得下頜骨截骨導板、腓骨取骨導板以及塑形導板（圖 1j～l）。術前將導板進行低溫等離子消毒備用。
1.3 手術方法
手術分兩組同時進行，一組由腫瘤組醫生進行下頜骨原發病灶的切除，受區吻合血管的制備；另一組由顯微組醫生進行腓骨瓣的制取、塑形以及種植體的植入。
1.3.1 受區準備
暴露下頜骨病變區域，就位下頜骨截骨導板并予以精確固定；沿截骨導板上的套筒進行下頜骨鉆孔制備腓骨固定于殘頜的釘道（圖 2a），接著沿截骨凹槽（頜骨保留側）進行下頜骨節段性切除。截骨前應行頜間牽引以穩定咬合關系。
圖2
咬合引導下頜骨功能性重建術
a. 截骨導板引導下截除病變頜骨并制備釘道；b. 固定腓骨取骨導板并在其引導下制備腓骨段及釘道；c. 植入種植體；d. 塑形導板輔助下將腓骨段固定于兩端頜骨上，完成頜骨重建
Figure2. Occlsion guided mandibular functional reconstructiona. Guided by osteotomy guide plate, the diseased mandible was excised and the nail path was prepared; b. Fixed the fibula osteotomy guide plate and prepared the fibula segment and nail path under its guidance; c. Placed the implant by implants drill guide; d. Reconstructed the neo-mandible using the reconstructive template, the fibula segment was fixed to the mandible at both ends with the help of molding guide plate to complete mandible reconstruction
1.3.2 供區制備及種植體的植入
腓骨斷蒂前，就位并固定腓骨取骨導板（圖 2b）。在取骨導板上鈦釘套筒以及種植體導板部分引導下，依次進行血管化腓骨段上釘道的制備、種植體的植入以及腓骨段的截取，并用已預彎的鈦板按設計進行塑形固定（圖 2c）。
1.3.3 頜骨重建
將已塑形的腓骨及鈦板就位于塑形導板內側，將其整體植入下頜骨缺損處；在塑形導板輔助下，通過殘頜上的釘道將腓骨固定于頜骨上，完成頜骨重建（圖 2d）。塑形導板的使用可以減少下頜骨近心端的移位。顯微鏡下吻合腓動脈和頜外動脈（甲狀腺上動脈）、伴行靜脈和面總靜脈（頸外靜脈）。檢查血流通暢后，分層縫合創口，對于口內黏膜創口的關閉應尤為重視。
1.4 術后評價指標
所有患者術后 1 周分別攝頜面骨 CT 和口腔全景 X 線片，將術后 CT 數據導入 Mimics10.01 軟件中，對術前虛擬設計頜骨和術后頜骨進行形態學分析，將重建后頜骨擬合至術前設計的重建頜骨上進行變量分析（圖 3），計算腓骨段（上層水平部、升支部及整個腓骨段）和種植體的擬合度，當擬合度<80% 認為是偏差明顯[10]。術后 6 個月檢查口腔全景 X 線片和錐束 CT，評價種植體修復前的骨結合情況。
圖3
術后 1 周，對術前虛擬設計（黃色）和新建頜骨（紫 色）進行形態學分析
Figure3.
The morphological analysis of the virtual surgical planning (yellow) and reconstructed neomandible (purple) at 1 week after operation
1.5 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。采用單樣本 K-S 法進行正態性檢驗，符合正態分布的數據以均數±標準差表示，差異性檢驗采用獨立樣本 t 檢驗；不符合正態分布的數據以中位數表示，差異性檢驗采用 Wilcoxon 符號秩和檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
術后 11 例皮瓣均未發生血管危象。1 例皮瓣于術后 1 個月皮瘺形成，術后 6 個月手術取出腓骨瓣及 3 枚種植體；余 10 例患者皮瓣順利成活。術后 1 周，對術前虛擬設計頜骨和術后頜骨進行形態學分析顯示，上層水平部腓骨段、整個腓骨段及種植體擬合度分別為 87.55%±3.08%、82.68%±5.94% 和 88.00%，與 80% 比較差異均有統計學意義（t=8.131，P=0.000；t=2.118，P=0.046；Z=4.070，P=0.000）；升支部腓骨段擬合度為 77.82%±3.54%，與 80% 比較差異無統計學意義（t=–2.042，P=0.068）。術后 6 個月口腔全景 X 線片和錐束 CT 示 22 枚種植體均實現了骨結合，并于術后 6～9 個月進行腭黏膜移植以及種植體支持式固定義齒的修復。所有患者對于術后外形均較滿意。見圖 4。
圖4
患者，女，29 歲，右側下頜骨骨化纖維瘤（下頜骨缺損 Urken 分類為 SB）
a. 術前正面相；b. 術前口腔全景 X 線片；c. 術后 6 個月口腔全景 X 線片；d. 術后 12 個月正面相
Figure4. A 29-year-old female patient with ossifying fibroma of right madible (The Urken classification of mandibular defect was SB)a. Front view before operation; b. Panoramic X-ray film before operation; c. Panoramic X-ray film at 6 months after operation; d. Front view at 12 months after operation
3 討論
下頜骨良性腫瘤最理想的治療結果是充分切除腫瘤以減少復發，同時患者術后既可獲得美觀的外形輪廓又能實現理想的口頜功能，進而提高生活質量[8]。然而由于腓骨和下頜骨各自的特點，導致重建的下頜骨中腓骨段和殘頜之間存在明顯的垂直向高度差異，進而影響后期義齒的修復，無法恢復理想的面型以及口頜功能，這在前牙區尤為突出[3, 12]。針對這一問題，目前有 3 種術式可以選擇：① 重建板置于下頜骨下緣水平連接兩端殘頜，上移腓骨段重建牙槽突[13]；② 二期進行牽張成骨[14]；③ 雙層腓骨技術[15-16]。通過抬高腓骨段再造牙槽突，重建板沿下頜骨下緣連接兩端殘頜以恢復頜骨的連續性和輪廓，會導致短面型，尤其重建頜骨前牙區段時；另外，術后處于下頜骨下緣的重建板因沒有骨支撐，極易探及，這在體型偏瘦的患者中更為常見[5]。通過牽張成骨可以獲得較理想的頜骨高度，但是由于牽張矢量難以控制[14]，常出現不可預計的偏斜，最終導致種植體無法植入甚至出現牙頜關系紊亂。而雙層腓骨技術中如何實現上下層腓骨段之間的精確位置關系，仍是一個挑戰[9]。首先，腓骨是一個類三角形的筒狀結構[17]，上下層腓骨段之間類弧形接觸面因線性接觸而無法穩定固定；其次，相對于下頜骨下緣，牙槽突為了適應上頜牙列，由近中向遠中逐漸偏向舌側[18]，因此上層腓骨不合適的位置往往會導致反頜，導致后期義齒修復難以實施。此外，根據我們的經驗，在重建下頜骨體部時，雙層腓骨段的高度往往接近于或高出殘余下頜骨高度，這常常導致縫合時頰舌兩側黏膜張力過大，術后容易出現黏膜開裂進而引發口內瘺。基于以上考慮，本研究中 11 例患者均采用“一層半”腓骨段重建模式，即上層血管化腓骨段重建牙槽突，滿足一期種植體植入的骨量高度，腓骨段放置高度常常定位于截骨線鄰牙牙根 1/2 水平，以保證牙齦黏膜無張力縫合；而下層非血管化半片腓骨段通過長螺釘固定于上層腓骨段下外側，以恢復下頜骨下緣輪廓。由于腓骨為中空筒狀結構，沿其長軸適當縱行剖開后可穩定騎跨于任何弧形界面，同時將其固定于上層腓骨下外側面更利于實現天然下頜骨的解剖特征。本組所有患者對術后外形均較為滿意。
近年來，越來越多研究強調頜面外科醫生應關注下頜骨良性腫瘤根治性切除一期自體骨重建術后患者的生活質量，如咀嚼功能、美觀以及產生的心理影響問題[8, 15, 19]。既往報道的下頜骨重建中，由于過分注重恢復外觀輪廓，常常給二期修復帶來了困難[10]，造成“醫源性”牙列缺損修復障礙。另一方面，由于二期進行種植體手術意味著較多的手術次數、較高的費用以及過重的心理負擔[8]，導致頜骨重建患者種植體植入比例非常低[8, 15, 19-20]。而這些未進行種植體支持式義齒修復的患者與完成了口頜功能重建的患者相比，往往存在更為突出的心理問題，如明顯減少公共場合下進食次數，對于腫瘤復發、咀嚼效率降低等問題存在擔憂等焦慮情緒[8]。因此，頜骨重建后即刻種植極為必要。本研究通過改良外科導板設計[21]，參照患者原有咬合關系和牙列位置，設計出包含種植體數量和位置信息的腓骨取骨導板，實現了咬合引導下的一期頜骨功能性重建。除 1 例腓骨瓣失敗患者外，其余患者對該術式的接受度非常高。
另一方面，數字化外科導板因具有大大縮短手術時間、明顯提高重建效果等優勢，廣泛應用于腓骨修復重建下頜骨缺損術式中[22]。通過比較術后 CT 和術前虛擬設計之間的偏差，有學者發現在外科導板輔助下虛擬設計大多數能準確傳達到實際手術，只有少數偏差會超過 4.00 mm[23]。近年，有學者在外科導板中引用“釘道轉移”的概念[21]，認為相比傳統的外科導板技術［髁狀突點偏差（6.04±1.49）mm，下頜角點偏差（5.77±1.16）mm］，包含釘道信息的導板更能準確傳遞設計理念［髁狀突點偏差（2.61±0.83）mm，下頜角點偏差（3.16±0.81）mm］。本研究以咬合為引導，結合種植導板設計理念，在外科導板中不僅引入鈦釘釘道信息，同時附加上種植體釘道信息。通過對術前虛擬設計頜骨和術后頜骨進行形態學分析，得到除升支部腓骨段擬合度<80%，其余測量指標均在理想范圍內的結果。這與 Qu 等[9]在對計算機輔助設計及制作（CAD/CAM）輔助下雙層腓骨重建下頜骨的精度分析研究中，所得結論（升支段和髁狀突擬合度為 68.32%±0.18%，上層腓骨段、下層腓骨段以及種植體位置均>80%）一致。通過形態學分析，我們發現升支部腓骨段（即新頜骨近心端）多出現重建后升支段外展甚至髁狀突脫位，其偏差較大可能與預彎鈦板時無法使其與下頜骨骨面完全貼合有關。根據我們的經驗，解決偏差的方法有以下 3 個：① 術前預彎鈦板和設計釘道者與術中實際術者為同一人，雖然該方法最簡單直接，但效果也最不穩定；② 術中應用塑形導板就位腓骨并予以塑形，以減少人為操作引起的偏差；③ 使用 3D 打印的個性化重建鈦板，可使鈦板與下頜骨表面緊密貼合，從而避免人為誤差。因此，借助該新型外科導板，可使患者獲得理想的術后外形輪廓，精確的手術效果，同時在已知可避免二期種植外科手術的心理暗示下，該部分患者對于后續治療充滿信心，故而對醫護人員及治療方案的信任度和配合度非常高，建立了易于溝通的醫患關系。
最后，需要強調的是，在設計腓骨段種植體植入時應注意以下 3 個問題：① 腓骨種植體植入面和血管蒂的關系，一般認為種植體應從腓骨前緣向后底面植入，以避免種植體對血管蒂的影響[17]；② 種植體長度是決定種植體穩定性的重要因素[24]，由于腓骨前緣到后底面的距離最大，因此將腓骨前緣作為牙槽嵴更利于后期種植體的穩定性[17]；③ 為保證腓骨血供不受種植體植入的影響，應盡可能減少腓骨骨膜缺血再灌注損傷，不僅應限制每段腓骨種植體數目（不超過 2 枚）[8, 25]，同時也應減少鈦釘數量。本研究中 1 例病例失敗，分析與血管化腓骨段上大量鉆孔（3 枚種植體、2 枚長螺釘以及 4 枚鈦釘）有關。鉆孔過多破壞了腓骨血供，導致后期腓骨缺血壞死，故而術后 1 個月皮瘺形成，并最終在 6 個月時取出失活腓骨及種植體。因此在后續的功能性重建中，我們嚴格控制血管化腓骨段中植入物數量，保證腓骨供血的完整性，未再出現皮瓣壞死情況。
綜上述，以咬合為引導，采用“一層半”腓骨重建模式，借助計算機輔助設計與制作技術，制備出具有鈦板釘道以及種植體植入信息的外科導板，在其輔助下，可以安全精確地實現下頜骨節段性缺損的功能性重建，減少患者缺牙時間，提高其生活質量。
作者貢獻：余丹負責手術設計與實施、患者隨訪、文章撰寫；黃建瑤負責手術及文章設計建議；于長洋負責文章數據測量和模型設計制作；陳俊伶負責數據統計分析；趙文權、劉建華負責手術設計建議和手術實施；朱慧勇全程負責手術實施、文章審核質控。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題：研究方案經浙江大學醫學院附屬第一醫院科研倫理審查委員會批準［（2014）科研快審第（369）號］。
下頜骨節段性缺損有多種重建術式，其中腓骨肌皮瓣因具有多種優勢成為下頜骨重建的“金標準”[1]。雙層腓骨段技術[2]重建下頜骨缺損不僅可以恢復下頜骨下緣的連續性，保證外形輪廓的美觀，同時也可以解決天然頜骨和單層腓骨之間垂直高度不匹配的問題[3]，為種植修復提供足夠的骨高度以實現口頜功能，因而被頜面外科醫生所采用。然而雙層腓骨段技術往往存在垂直骨量過多[4]，上下層腓骨之間難以獲得精確而穩定的位置關系[5]，以及對于缺損長度>9 cm 的下頜骨重建，該技術常常會導致血管蒂長度不足而造成血管吻合困難[6-7]等缺點，并未在臨床廣泛應用。
另一方面，下頜骨節段性切除患者術后進行種植體植入的比例非常低[8]，僅個別文獻報道了腓骨肌瓣聯合種植體一期重建下頜骨缺損[5, 9]。分析原因，除了患者對多次手術產生恐懼心理及經濟因素外，還與以往過分追求外形輪廓而忽視功能的重建模式[10]有關。因此，我們以咬合為引導，采用“一層半”腓骨重建模式，即將血管化腓骨置于上層以恢復牙槽突，并同期植入種植體，同時將非血管化半片腓骨置于下層以恢復下頜骨下緣進行外形輪廓重建，設計并制備具有重建鈦板釘道和種植體信息的外科導板，在其輔助下完成腓骨肌瓣聯合種植體一期修復下頜骨節段性缺損。2017 年 1 月—2019 年 5 月，浙江大學醫學院附屬第一醫院口腔頜面外科對 11 例下頜骨節段性缺損患者采用上述方式進行修復。現從手術過程、新建頜骨及種植體位置與術前規劃之間的偏差方面，分析該術式精度及可行性。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男 8 例，女 3 例；年齡 19～45 歲，平均 31.8 歲。下頜骨腫瘤病理診斷為成釉細胞瘤 6 例、角化囊性瘤 3 例、骨化纖維瘤 2 例。下頜骨缺損根據 Urken 下頜骨缺損分類法[11]進行分類，CRB 1 例，RB 4 例，RBS 2 例，SB 4 例。
1.2 術前計算機虛擬設計及導板制作
1.2.1 數據獲取
所有患者術前均行上下頜骨薄層 CT 掃描（64 排螺旋 CT；Siemens 公司，德國）和雙下肢腓骨動脈 CT 血管造影（CT angiography，CTA）檢查。數據以 DICOM 格式輸出，并導入三維重建軟件 Mimics10.01 軟件（Materialise 公司，比利時）中，選擇合適骨組織閾值進行圖像分割，并處理由金屬造成的圖像偽影，完成下頜骨與腓骨的虛擬重建模型。
同時術前檢查患者咬合關系，制備精確石膏模型并記錄其咬合關系。通過牙科光學掃描儀（3Shape 公司，美國）對石膏模型進行掃描，獲取 SLT 模型數據并導入 Mimics10.01 軟件中，與下頜骨虛擬重建模型進行匹配，獲得具有精確牙列信息的下頜骨病變虛擬模型。
1.2.2 手術設計及模型制作
結合 CT 影像及下頜骨病變虛擬模型，明確病變部位（圖 1a），按良性腫瘤切除原則（腫瘤外 5 mm 安全邊界）模擬下頜骨部分切除術，獲得下頜骨缺損虛擬模型，即可知缺牙牙位、頜骨缺損類型及長度；按照缺損類型確定移植骨段數量，并擺放腓骨段，初步實現下頜骨下緣的連續對稱以及適合于義齒修復的腓骨高度（圖 1b）；再根據原有牙列位置和咬合關系，確定重建后擬修復的義齒位置和類型，進而可確定種植體的數量、位置和方向（圖 1c）；最后根據種植體的三維位置，調整移植骨塊的最終位置（頰舌向以及冠根向），并通過“鏡像”技術，確定新建頜骨是否滿足兩側對稱的要求，如偏差較大，可進一步微調種植體及腓骨位置，最終獲得具有種植體具體信息的腓骨重建下頜骨虛擬模型（圖 1d）。
圖1
術前計算機虛擬設計及導板制作
a. 設計截骨范圍；b. 初步擺放腓骨段；c. 參照原有咬合關系放置種植體；d. 獲得含有種植體信息的腓骨重建下頜骨虛擬模型；e. 術前沿 3D 打印模型預彎鈦釘并予以固定；f. 將模型和鈦板一并掃描至軟件中；g～i. 獲取外科導板設計數據；j～l. 3D 打印制作腓骨取骨導板、下頜骨截骨導板以及塑形導板
Figure1. Virtual planning of surgery and manufacture of surgical templatesa. Designed the osteotomy range; b. Initial placement of fibula; c. According to occlusion, designed the implants position in the fibular bone; d. The virtual model of mandible reconstructed by fibula with implant information was obtained; e. Pre-bented and fixed the titanium plate according to the 3D printed model; f. The model and titanium plate were scanned into the software; g-i. Obtained the design data of surgical template; j-l. The fibula osteotomy guide plate, mandibular osteotomy guide plate, and molding guide plate were made by 3D printing
1.2.3 預彎鈦板
通過 3D 打印技術獲得重建后下頜骨光敏樹脂模型，借助該模型進行重建鈦板的預彎。按照頜骨重建鈦板固定要求，將預彎的鈦板固定于模型上：頜骨端（殘頜）至少植入 4 枚鈦釘，每段腓骨段最多植入 2 枚鈦釘，下層半片非血管化腓骨段通過長螺釘（12～14 mm）串聯固定于上層腓骨段；固定含有種植體位置信息的腓骨段時，應避免鈦釘與種植體位置的重疊（圖 1e）。此時，新建頜骨模型上不僅含有種植體位置信息，也包含了最終重建鈦板位置，鈦釘（釘道）數量、位置和方向的信息。
1.2.4 外科導板制備
將新建頜骨模型與鈦板一并通過光學掃描儀進行掃描，獲取鈦板與修復模型的相對位置模型，標記鈦板固定孔位點（圖 1f）；根據病灶截骨位置以及修復頜骨模型，通過 Geomagic 軟件（3D systems 公司，美國）設計截骨導板及塑形導板；設計腓骨取骨導板時，將帶有位孔標記點的腓骨段回復擬合至完整腓骨相應部位，取得腓骨截骨相關信息（腓骨段長度、血管蒂長度、分段數目，各骨段截骨線及其釘道和種植體相關信息）；根據鈦板固位孔標記信息，在截骨導板、塑形導板以及腓骨取骨導板上設計釘道位置和方向，獲取導板設計數據（圖 1g～i）。
所有導板數據以 STL 格式文件傳輸至 3D 打印機，打印獲得下頜骨截骨導板、腓骨取骨導板以及塑形導板（圖 1j～l）。術前將導板進行低溫等離子消毒備用。
1.3 手術方法
手術分兩組同時進行，一組由腫瘤組醫生進行下頜骨原發病灶的切除，受區吻合血管的制備；另一組由顯微組醫生進行腓骨瓣的制取、塑形以及種植體的植入。
1.3.1 受區準備
暴露下頜骨病變區域，就位下頜骨截骨導板并予以精確固定；沿截骨導板上的套筒進行下頜骨鉆孔制備腓骨固定于殘頜的釘道（圖 2a），接著沿截骨凹槽（頜骨保留側）進行下頜骨節段性切除。截骨前應行頜間牽引以穩定咬合關系。
圖2
咬合引導下頜骨功能性重建術
a. 截骨導板引導下截除病變頜骨并制備釘道；b. 固定腓骨取骨導板并在其引導下制備腓骨段及釘道；c. 植入種植體；d. 塑形導板輔助下將腓骨段固定于兩端頜骨上，完成頜骨重建
Figure2. Occlsion guided mandibular functional reconstructiona. Guided by osteotomy guide plate, the diseased mandible was excised and the nail path was prepared; b. Fixed the fibula osteotomy guide plate and prepared the fibula segment and nail path under its guidance; c. Placed the implant by implants drill guide; d. Reconstructed the neo-mandible using the reconstructive template, the fibula segment was fixed to the mandible at both ends with the help of molding guide plate to complete mandible reconstruction
1.3.2 供區制備及種植體的植入
腓骨斷蒂前，就位并固定腓骨取骨導板（圖 2b）。在取骨導板上鈦釘套筒以及種植體導板部分引導下，依次進行血管化腓骨段上釘道的制備、種植體的植入以及腓骨段的截取，并用已預彎的鈦板按設計進行塑形固定（圖 2c）。
1.3.3 頜骨重建
將已塑形的腓骨及鈦板就位于塑形導板內側，將其整體植入下頜骨缺損處；在塑形導板輔助下，通過殘頜上的釘道將腓骨固定于頜骨上，完成頜骨重建（圖 2d）。塑形導板的使用可以減少下頜骨近心端的移位。顯微鏡下吻合腓動脈和頜外動脈（甲狀腺上動脈）、伴行靜脈和面總靜脈（頸外靜脈）。檢查血流通暢后，分層縫合創口，對于口內黏膜創口的關閉應尤為重視。
1.4 術后評價指標
所有患者術后 1 周分別攝頜面骨 CT 和口腔全景 X 線片，將術后 CT 數據導入 Mimics10.01 軟件中，對術前虛擬設計頜骨和術后頜骨進行形態學分析，將重建后頜骨擬合至術前設計的重建頜骨上進行變量分析（圖 3），計算腓骨段（上層水平部、升支部及整個腓骨段）和種植體的擬合度，當擬合度<80% 認為是偏差明顯[10]。術后 6 個月檢查口腔全景 X 線片和錐束 CT，評價種植體修復前的骨結合情況。
圖3
術后 1 周，對術前虛擬設計（黃色）和新建頜骨（紫 色）進行形態學分析
Figure3.
The morphological analysis of the virtual surgical planning (yellow) and reconstructed neomandible (purple) at 1 week after operation
1.5 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。采用單樣本 K-S 法進行正態性檢驗，符合正態分布的數據以均數±標準差表示，差異性檢驗采用獨立樣本 t 檢驗；不符合正態分布的數據以中位數表示，差異性檢驗采用 Wilcoxon 符號秩和檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
術后 11 例皮瓣均未發生血管危象。1 例皮瓣于術后 1 個月皮瘺形成，術后 6 個月手術取出腓骨瓣及 3 枚種植體；余 10 例患者皮瓣順利成活。術后 1 周，對術前虛擬設計頜骨和術后頜骨進行形態學分析顯示，上層水平部腓骨段、整個腓骨段及種植體擬合度分別為 87.55%±3.08%、82.68%±5.94% 和 88.00%，與 80% 比較差異均有統計學意義（t=8.131，P=0.000；t=2.118，P=0.046；Z=4.070，P=0.000）；升支部腓骨段擬合度為 77.82%±3.54%，與 80% 比較差異無統計學意義（t=–2.042，P=0.068）。術后 6 個月口腔全景 X 線片和錐束 CT 示 22 枚種植體均實現了骨結合，并于術后 6～9 個月進行腭黏膜移植以及種植體支持式固定義齒的修復。所有患者對于術后外形均較滿意。見圖 4。
圖4
患者，女，29 歲，右側下頜骨骨化纖維瘤（下頜骨缺損 Urken 分類為 SB）
a. 術前正面相；b. 術前口腔全景 X 線片；c. 術后 6 個月口腔全景 X 線片；d. 術后 12 個月正面相
Figure4. A 29-year-old female patient with ossifying fibroma of right madible (The Urken classification of mandibular defect was SB)a. Front view before operation; b. Panoramic X-ray film before operation; c. Panoramic X-ray film at 6 months after operation; d. Front view at 12 months after operation
3 討論
下頜骨良性腫瘤最理想的治療結果是充分切除腫瘤以減少復發，同時患者術后既可獲得美觀的外形輪廓又能實現理想的口頜功能，進而提高生活質量[8]。然而由于腓骨和下頜骨各自的特點，導致重建的下頜骨中腓骨段和殘頜之間存在明顯的垂直向高度差異，進而影響后期義齒的修復，無法恢復理想的面型以及口頜功能，這在前牙區尤為突出[3, 12]。針對這一問題，目前有 3 種術式可以選擇：① 重建板置于下頜骨下緣水平連接兩端殘頜，上移腓骨段重建牙槽突[13]；② 二期進行牽張成骨[14]；③ 雙層腓骨技術[15-16]。通過抬高腓骨段再造牙槽突，重建板沿下頜骨下緣連接兩端殘頜以恢復頜骨的連續性和輪廓，會導致短面型，尤其重建頜骨前牙區段時；另外，術后處于下頜骨下緣的重建板因沒有骨支撐，極易探及，這在體型偏瘦的患者中更為常見[5]。通過牽張成骨可以獲得較理想的頜骨高度，但是由于牽張矢量難以控制[14]，常出現不可預計的偏斜，最終導致種植體無法植入甚至出現牙頜關系紊亂。而雙層腓骨技術中如何實現上下層腓骨段之間的精確位置關系，仍是一個挑戰[9]。首先，腓骨是一個類三角形的筒狀結構[17]，上下層腓骨段之間類弧形接觸面因線性接觸而無法穩定固定；其次，相對于下頜骨下緣，牙槽突為了適應上頜牙列，由近中向遠中逐漸偏向舌側[18]，因此上層腓骨不合適的位置往往會導致反頜，導致后期義齒修復難以實施。此外，根據我們的經驗，在重建下頜骨體部時，雙層腓骨段的高度往往接近于或高出殘余下頜骨高度，這常常導致縫合時頰舌兩側黏膜張力過大，術后容易出現黏膜開裂進而引發口內瘺。基于以上考慮，本研究中 11 例患者均采用“一層半”腓骨段重建模式，即上層血管化腓骨段重建牙槽突，滿足一期種植體植入的骨量高度，腓骨段放置高度常常定位于截骨線鄰牙牙根 1/2 水平，以保證牙齦黏膜無張力縫合；而下層非血管化半片腓骨段通過長螺釘固定于上層腓骨段下外側，以恢復下頜骨下緣輪廓。由于腓骨為中空筒狀結構，沿其長軸適當縱行剖開后可穩定騎跨于任何弧形界面，同時將其固定于上層腓骨下外側面更利于實現天然下頜骨的解剖特征。本組所有患者對術后外形均較為滿意。
近年來，越來越多研究強調頜面外科醫生應關注下頜骨良性腫瘤根治性切除一期自體骨重建術后患者的生活質量，如咀嚼功能、美觀以及產生的心理影響問題[8, 15, 19]。既往報道的下頜骨重建中，由于過分注重恢復外觀輪廓，常常給二期修復帶來了困難[10]，造成“醫源性”牙列缺損修復障礙。另一方面，由于二期進行種植體手術意味著較多的手術次數、較高的費用以及過重的心理負擔[8]，導致頜骨重建患者種植體植入比例非常低[8, 15, 19-20]。而這些未進行種植體支持式義齒修復的患者與完成了口頜功能重建的患者相比，往往存在更為突出的心理問題，如明顯減少公共場合下進食次數，對于腫瘤復發、咀嚼效率降低等問題存在擔憂等焦慮情緒[8]。因此，頜骨重建后即刻種植極為必要。本研究通過改良外科導板設計[21]，參照患者原有咬合關系和牙列位置，設計出包含種植體數量和位置信息的腓骨取骨導板，實現了咬合引導下的一期頜骨功能性重建。除 1 例腓骨瓣失敗患者外，其余患者對該術式的接受度非常高。
另一方面，數字化外科導板因具有大大縮短手術時間、明顯提高重建效果等優勢，廣泛應用于腓骨修復重建下頜骨缺損術式中[22]。通過比較術后 CT 和術前虛擬設計之間的偏差，有學者發現在外科導板輔助下虛擬設計大多數能準確傳達到實際手術，只有少數偏差會超過 4.00 mm[23]。近年，有學者在外科導板中引用“釘道轉移”的概念[21]，認為相比傳統的外科導板技術［髁狀突點偏差（6.04±1.49）mm，下頜角點偏差（5.77±1.16）mm］，包含釘道信息的導板更能準確傳遞設計理念［髁狀突點偏差（2.61±0.83）mm，下頜角點偏差（3.16±0.81）mm］。本研究以咬合為引導，結合種植導板設計理念，在外科導板中不僅引入鈦釘釘道信息，同時附加上種植體釘道信息。通過對術前虛擬設計頜骨和術后頜骨進行形態學分析，得到除升支部腓骨段擬合度<80%，其余測量指標均在理想范圍內的結果。這與 Qu 等[9]在對計算機輔助設計及制作（CAD/CAM）輔助下雙層腓骨重建下頜骨的精度分析研究中，所得結論（升支段和髁狀突擬合度為 68.32%±0.18%，上層腓骨段、下層腓骨段以及種植體位置均>80%）一致。通過形態學分析，我們發現升支部腓骨段（即新頜骨近心端）多出現重建后升支段外展甚至髁狀突脫位，其偏差較大可能與預彎鈦板時無法使其與下頜骨骨面完全貼合有關。根據我們的經驗，解決偏差的方法有以下 3 個：① 術前預彎鈦板和設計釘道者與術中實際術者為同一人，雖然該方法最簡單直接，但效果也最不穩定；② 術中應用塑形導板就位腓骨并予以塑形，以減少人為操作引起的偏差；③ 使用 3D 打印的個性化重建鈦板，可使鈦板與下頜骨表面緊密貼合，從而避免人為誤差。因此，借助該新型外科導板，可使患者獲得理想的術后外形輪廓，精確的手術效果，同時在已知可避免二期種植外科手術的心理暗示下，該部分患者對于后續治療充滿信心，故而對醫護人員及治療方案的信任度和配合度非常高，建立了易于溝通的醫患關系。
最后，需要強調的是，在設計腓骨段種植體植入時應注意以下 3 個問題：① 腓骨種植體植入面和血管蒂的關系，一般認為種植體應從腓骨前緣向后底面植入，以避免種植體對血管蒂的影響[17]；② 種植體長度是決定種植體穩定性的重要因素[24]，由于腓骨前緣到后底面的距離最大，因此將腓骨前緣作為牙槽嵴更利于后期種植體的穩定性[17]；③ 為保證腓骨血供不受種植體植入的影響，應盡可能減少腓骨骨膜缺血再灌注損傷，不僅應限制每段腓骨種植體數目（不超過 2 枚）[8, 25]，同時也應減少鈦釘數量。本研究中 1 例病例失敗，分析與血管化腓骨段上大量鉆孔（3 枚種植體、2 枚長螺釘以及 4 枚鈦釘）有關。鉆孔過多破壞了腓骨血供，導致后期腓骨缺血壞死，故而術后 1 個月皮瘺形成，并最終在 6 個月時取出失活腓骨及種植體。因此在后續的功能性重建中，我們嚴格控制血管化腓骨段中植入物數量，保證腓骨供血的完整性，未再出現皮瓣壞死情況。
綜上述，以咬合為引導，采用“一層半”腓骨重建模式，借助計算機輔助設計與制作技術，制備出具有鈦板釘道以及種植體植入信息的外科導板，在其輔助下，可以安全精確地實現下頜骨節段性缺損的功能性重建，減少患者缺牙時間，提高其生活質量。
作者貢獻：余丹負責手術設計與實施、患者隨訪、文章撰寫；黃建瑤負責手術及文章設計建議；于長洋負責文章數據測量和模型設計制作；陳俊伶負責數據統計分析；趙文權、劉建華負責手術設計建議和手術實施；朱慧勇全程負責手術實施、文章審核質控。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題：研究方案經浙江大學醫學院附屬第一醫院科研倫理審查委員會批準［（2014）科研快審第（369）號］。
