牵开扩张骨生成在延长颅颌面骨中的应用

　　作者：　尚伟　李宁毅（综述）；　　王大章（审校）

　　 摘　要　牵张成骨术应用于颅颌面骨畸形矫治只有7年之久。1992～1996年应用口外牵张器主要矫正下颌骨畸形；1997年以来口内牵张装置逐步出现，使口内进路牵张成骨术得以实现；并由矫正下颌骨畸形逐渐发展延长上颌骨、部分颅面骨及牙槽骨。它的应用开辟了矫治颅颌面畸形的新途径。

　　 关键词：牵张成骨术　下颌骨　上颌骨　骨延长术

　　颅颌面骨牵开扩张骨生成技术（distraction osteogenesis)（简称牵张成骨术）的应用，解决了常规外科技术难以矫正的颅颌面等畸形问题。它广泛应用于颅骨、上下颌骨及牙槽嵴等的扩张延长，取得了重大进展。现将其发展状况及临床应用作一简要综述。

　　1　牵张成骨术的发展情况

　　1973年snyder等[1]报告，获得延长狗下颌骨成功，1990年karp等[2]成功地重复了此实验，以后有不断的报告延长颅面诸骨均获得成功。1992年mccarthy等[3]报道，口外牵张装置应用于半面短小综合征和nager综合征的患者，牵张延长下颌骨取得成功，此方法易损伤面神经，面部留有瘢痕，牵张过程中给患者带来许多不便等。1996年chin等[4]报道应用牵张器延长上颌骨，并结合lefortⅲ型截骨术矫正上颌骨发育不全，使上颌骨平均整体前移20mm。1997年以来德国medicon，leibinger和martin等公司研制发明了口内牵张器，克服了口外牵张器的缺点。

　　2　骨牵张应力法则

　　牵张成骨术是指将骨切断成为保留软组织附着及血供的两个骨段，用牵张器固定，经一段时间后按一定速度和频率逐步施加牵拉力将骨段牵开，骨间隙保持一定张力，刺激组织生长新骨不断增殖，达到骨延长之目的。ⅱizarov经系统的基础研究，形成了牵张成骨术概念，将其称之为牵张应力法则[5-7]。即①皮质骨切开时应保留骨膜与髓质骨的血液供应。②手术后5d内，牵张装置应使骨断端两侧骨段保持稳定，骨折开始愈合，细胞再生重建，这一过程称为潜伏期。③骨端牵开扩张率每6小时0.25mm。每天1mm。第三周时牵张间隙内可见新骨形成。④达到理想牵张长度后，在自然位置上牵张骨段应保持良好的固定，时间少应比骨牵张时间长。这段时期因为新骨皮质化，骨密度、强度不断增加称为坚固期。⑤坚固期后x线片上可见骨皮质，可以持重，恢复良好的功能。

　　3　牵张骨生成的生物学基础

　　牵张骨生成不仅是一种骨愈合过程，而且还是一个骨再生过程。经研究证实，牵张成骨主要以膜内成骨方式形成新骨，很少出现软骨内成骨现象。牵张期，骨间隙不断有新骨生成，同一标本可见4个区带：中央的纤维组织区有平等于牵开轴的胶原束、梭形成纤维细胞及未分化的间充质细胞。骨形成区有成纤维细胞、间充质细胞和可能有成纤维细胞及间充质前质细胞分化形成的成骨细胞，成骨细胞平行于胶原束排列。骨改建区可见破骨细胞增加，破骨活动活跃，有骨吸收现象。成熟骨区已包含早期的致密骨和粗的骨小梁，尚有极少的细针样骨小梁。牵张2周时就可观察到破骨成骨现象，骨小梁开始形成，4周时牵开间隙已为骨组织代替，形成完整的编织骨。8周时编织骨已为板层骨取代。10周时板层骨紧沿哈佛管排列，成熟的皮质骨结构已经形成[2，8-10]。

　　牵张下颌骨动物实验表明，骨延长的同时其附着肌肉及软组织，通过再生和肥大相应地延长，最终将适应新的位置［11]。髁状突及关节盘的实验研究证实，髁状突软骨层内骨细胞活性显著增加，软骨层变薄，新骨形成骨化增加。经术后观察髁状突及关节盘均出现修复性改建。表明髁状突及关节盘改变是轻微的、可逆的[12-15]。

　　牵张下颌骨的动物实验，可见下牙槽神经小范围内髓纤维缺失，此为受压性改变，而非张力怕损伤［16]。由于缺乏大量标本的研究，将上述观点应用于临床还需进一步观察。

　　4　临床应用

　　4.1　水平及垂直牵张处长下颌骨

　　颅颌面骨牵张骨生成技术最常应用于延长下颌骨。早期动物实验用口外牵张技术获得延长狗下颌成功。mccarthy报道4例口外牵张装置应用于半面短小综合征和nager综合征的患者，牵张延长下颌骨距离7～24mm。由于固定螺钉穿透皮肤，术后面部瘢痕。

　　因为下颌骨不同于长骨，其延长术分为水平和垂直向延长，牵张器位置决定了牵张力的向量和身受生成的方向。所以下颌骨水平向延长，牵张器应平行于下颌骨体，垂直向延长则应平等于下颌升支，双向同时延长牵张器应处于斜向位置[11]。molina等[17]报道，下颌骨外侧骨板不完全骨皮质切开，保留内侧骨板，沿正常下颌骨生理曲线延长异常下颌骨。口外牵张器有二个不同延长方向的轴，三个独立的固定螺钉，分别固定于下颌骨体、下颌角及下颌升支，达到同时水平和垂直向牵张延长。132例半面短小综合征患者，平均延长水平向14mm，垂直向7.5mm。klein等[18]同样应用双向牵张器治疗18例患者均取得成功。

　　儿童半面短小综合征，下颌骨发育障碍，髁状突及升支畸形，垂直向过短。延长下颌骨时，能有轻微的过度矫正，以防儿童面部继续发育不对称而复发。治疗前咬合平面严重偏斜，升支延长后，下颌咬合平面得以矫正，但上颌平面仍然偏斜，造成患侧开颌。如果不同时矫正上颌，应当用正畸等方法保持颌间距离，直到上下颌接触[19]。严重下颌过短的儿童，早期牵张骨延长往往不能完全矫正畸形，需青春期发育完善后行二期手术。下颌严重后缩儿童，舌体后缩，咽气道狭窄，影响呼吸，甚出现睡眠呼吸暂停综合征，严重者需气管切开。采用两侧牵张延长下颌骨，可解除气道狭窄，避免气管切开，且有利于正常语音发育[20]。

　　4.2 下颌骨正中联合牵张扩弓

　　一侧中切牙与侧切牙间骨切开术后，应用牙齿支持式牵张装置扩宽狗的下颌骨的研究表明，牵张过程中牙齿的移动大于骨的移动量[21]。下颌中线骨切开术后，牙齿支持式牵张装置扩宽恒河猴的下颌骨的研究表明，下颌正中联合区新骨骨化比牙间牙槽嵴骨化明显坚固[22]。灵长目动物研究显示，下颌正中联合牵张扩宽可以引起颞下颌关节旋转，使得踝状突关节平面产生与旋转力方向一致的相应变化[23]。

　　4.3　上颌骨的应用

　　对36例唇腭裂患者，应用牵张技术整体前移上颌骨。手术从前庭沟进路，仅行尖牙和磨牙区根尖下切骨，不行翼上颌连接分离、及鼻底和中隔切开。结合口内外装置牵引上颌骨，平均前移8～12mm[24]。若单行延长下颌骨升支，下颌咬合平面可恢复正常，而上颌咬合平面仍倾斜，形成患侧后牙开颌。后来，作者在下颌骨升支牵张延长的同时，行上颌骨不完全lefortⅰ型截骨术，颌间结扎，使上下颌骨同步延长，即可弥补单行下颌升支延长之不足[25]。

　　chin等[4]应用牵张器结合lefortⅲ型截骨术矫正上颌骨发育不全，平均使上颌骨整体前移20mm。提出了与延长下颌骨不同的牵张延长上颌骨的新观点，即术中延长和术后5d内快速完成牵张延长的新方法。

　　4.4　其它方面的应用

　　牵张骨生成技术还应用于颅颌面多个领域[4，26，27]，如先天性颅骨畸形、扩宽眶距、塑造颧骨及牙槽嵴骨量扩增等。牵张成骨扩增加高牙槽嵴，是最值得推广应用的课题之一。它更新了传统的骨移植牙槽嵴加高术，为牙槽嵴过低的牙种植技术提供了可靠的崭新方法。