生物材料在颌面部外伤治疗中的应用

　　李二恪综述 李捷审校

　　颌面部创伤可能导致颅颌骨骨折缺损、副鼻窦塌陷、眼球内陷、周围性面神经麻痹、软组织疤痕，临床常表现为面部凹陷畸形、眶腔扩大，鼻梁塌陷、歪鼻畸形、开口受限或错颌畸形等。对于颅颌骨骨折的治疗采取早期复位固定愈后较好，骨折愈合后一般不会造成颅颌面畸形和功能障碍。近十年来，骨折复位固定的材料和方法也有很大进步，尤其是小夹板坚固内固定技术的应用。使正颌外科手术的安全性明显提高，也减少了颅颌骨骨折的并发症[1]。生物材料在颌面部外伤的治疗中发挥着重要的作用，使颅颌骨骨折的固定、组织缺损造成面部凹陷畸形及器官移位的治疗得到简化，减少了自体的组织移植造成的供区损害，治疗效果可靠。随着组织工程技术的迅速发展，组织工程化软骨、肌键、骨组织等的实验研究都取得重要的突破[2]，将来可能在组织和器官缺损的修复方面开辟令人瞩目的前景。

　　 1 颅颌骨骨折的固定材料

　　颅颌骨固定材料的研究发展很快，从不锈钢丝，不锈钢夹板，钴合金和钛等金属材料[3]，逐渐向可降解材料过度，固定方法也有显著进步。金属丝结扎是颌骨固定最常用的方法，其固定方式是把颌面部骨折断端稳固连接在一起，这种固定方法仅能从单一平面发挥对接作用。spiessl（1976）采用预攻螺丝固定下颌骨矢状劈开截骨术[4]，使颌骨坚固内固定技术得到广泛应用，坚固内固定夹板可以多方位立体固定颌骨断端，固定效果可靠，有利于骨折愈合。ellis采用钛钉坚固内固定和钢丝结扎固定两种方法，进行对照的实验研究，其骨质的愈合过程存在差异，钢丝固定组骨断端先充满骨痂然后成骨，而钛钉坚固内固定组断端间有骨质直接沉积[5]。坚固内固定技术对于颌骨手术可减少或避免颌间固定，尤其对复杂型、粉碎型骨折的固定具有钢丝无法比拟的优点。不锈钢夹板的缺点是骨折愈合后必须再作一次手术把夹板取出，长期存留骨组织内可能发生骨吸收、螺丝钉或夹板松脱，甚生锈使局部出现炎症和疼痛[6]。

　　钛具有良好的组织相容性、超强的抗腐蚀性、无毒、对骨组织细胞无致癌作用，致敏性低，钛骨组织界面嵌合在一起增加了夹板的稳定性，小型夹板又具有良好的可塑性和强度，植入后可以存留体内[7]。因此钛及钛合金制成的夹板在颅颌面外科已经基本取代了不锈钢夹板。

　　生物可降解性骨固定材料组织相容性良好，特别适合作为体内短期存在的植入物，在骨断端愈合后，骨固定材料开始降解吸收[8]，并不妨碍骨折愈合。1971年人们采用聚乳酸（pla）缝合线固定下颌骨骨折，此后，把可吸收性聚合物研制成骨夹板，并用于颌骨骨折及正颌外科手术[9]。getter lee等用聚左旋乳酸（plla）夹板做狗下颌骨骨折固定的实验研究，由于plla术中可以改变夹板的形状，夹板和螺钉可通过加热熔为一个整体，使骨端的固定更加牢固，在32~40周时骨断端完全愈合[10]。生物可降解性骨固定材料虽然无需做第二次手术取出夹板，给患者减少了痛苦，但是机械强度还不如金属夹板，少数有发生迟发性炎症反应的报道。今后在提高机械强度，预防迟发性炎症反应，控制降解速度等方面尚需进一步研究。

　　 2 人工充填材料

　　 颌面部创伤造成的组织缺损经常选择生物材料植入进行修复。生物材料包括以下三类：（1）金属类如不锈钢固定装置、钛合金人工关节等；（2）生物性陶瓷类如羟基磷灰石、人工骨等；（3）高分子聚合物类包括细胞外基质（extracelllar matrix ecm) 和组织再生引导(guided tissue regeneration gtr)材料， ecm是组织工程学研究和开发的核心内容之一，它为组织细胞生长和分裂提供三维空间，这种支架结构是形成组织器官的基础。gtr选择地引导细胞向组织缺损部位生长、附着，以达到组织修复的目的。高分子聚合物类生物材料又分为生物可降解材料和生物不可降解材料，可降解的生物材料是组织工程学中组织复制和器官复制，及组织再生引导材料研究中的最有前途的研究领域，常用的有聚乳酸(polylactic pla)、聚羟基乙酸 (pga)等。生物不降解材料的种类很多，主要包括聚乙烯，多孔羟基磷灰石、聚四氟乙烯、膨体聚四氟乙烯以及多种材料的复合体等，目前以膨体聚四氟乙烯应用最广泛[14]。高分子材料如异丁烯酸甲酯(如plexiglas ,paladon)、酰胺(perlon ,nylon)、硅橡胶等都曾被广泛地用于临床[11]。但手术的并发症如感染、排异、对组织细胞的刺激以及植入体所引起的纤维囊和炎性肉芽组织增生等，使这些材料并不令人满意[12]。

　　gore-tex 膨体聚四氟乙烯（expanded polytetrafluorethylene eptfe）的超微结构呈多孔状，植入机体后细胞易于长入，从而使之固定，但并不形成纤维囊[13]。neel等将 eptfe植入新西兰白兔的皮下，组织学观察显示有较多的组织细胞和巨细胞在材料表面，材料的微孔状间隙部分充满胶原基质，成纤维细胞和功能性毛细血管，组织贴附在材料的表面，并生长到材料的间隙中，微孔状结构融入组织，并没有形成纤维囊性结构，但也能够整块地取出[15]。eptfe材料质地柔软，其弹性和硬度与软组织相似，有较好的抗张强度[13]。从理化性质来看，此种材料被证明是当今最合适的植入体，经过近30年的临床观察，eptfe没有发生免疫变态反应的报道，无致癌作用，全很少发生排异反应[15，16]。eptfe材料的这些特点使之很快成为良好的组织替代品。

　　2.1颅颌骨外伤缺损的治疗：对于陈旧性颅颌骨骨折移位、粉碎性骨折造成的骨缺损、眶腔骨折眶内容物疝、筛窦和上颌塌陷均可能出现面部凹陷，选择人工材料进行修复不但简化了手术，而且效果明显。曾经广泛应用羟基磷灰石植入，由于并发症的发生率较高而被冷落，此后，羟基磷灰石复合人工骨用于活动性义眼，加入骨形成蛋白（bmp）作为牙槽嵴成型材料及修复眶壁塌陷[17]。多聚乙烯（medpor）的组织相容性良好，具有可塑性，它的半成品模型在修复眶外侧缘，颧骨、额骨及上颌骨形态十分理想，治疗大面积的颅颌骨缺损、眶再造取得明显效果[18]。鼻骨骨折没有复位固定或鼻骨粉碎性骨折往往鞍鼻、外鼻及鼻梁过低等畸形，stucken等认为鞍鼻及鼻梁过低的治疗效果在很大程度上取决于植入材料的选择[19]。硅橡胶假体由于其组织相容性不佳，植入体周围组织形成纤维囊，容易活动。eptfe由于具有诸多优点，被国内外大量应用于隆鼻术，rothstein等把多层eptfe软组织补片缝在一起作为隆鼻材料，以增加植入体的厚度[20]。祁佐良（1998）报道了eptfe治疗颌面部创伤及畸形64例的临床研究，用eptfe半成品鼻模型支架行23例隆鼻手术，包括因硅橡胶假体发生排异而一期置换eptfe假体的病例均获成功[21]。

　　2.2 颜面部软组织缺损、凹陷的修复：眶骨折内侧壁和下壁常发生眶隔脂肪疝，导致眼球内陷，选择人工骨、硅橡胶、eptfe等材料植入，能够矫正眶畸形和眼球内陷。70年代把胶原作为软组织充填剂用于临床，这种可溶性的胶原都来源于牛，注射后可能发生不同程度的过敏和排斥反应，另外，胶原的吸收率高，需要多次反复注射，价格昂贵[22]。walter等用组合移植，即皮瓣下衬垫单层或多层eptfe夹填补前额、面颊部缺损400例，只有7例因感染则而取出。他们建议用组织胶、褥式缝合或植入骨膜下来增加稳定度，如果效果不够理想可以在术后5个月再次在其深层或表层植入eptfe[23]。尹卫民（1998）报道了可注射性亲水性聚丙烯酰胺凝胶（hydrophilic polyacrylamide gel,商品名interfall）软组织填充剂治疗面部凹陷畸形98例应用，随访6个月，近期疗效满意[24]，但是远期效果如何尚需进一步观察，选择生物材料注射到机体内应该慎重，如果形成硬结、植入物感染、形态不满意、取出植入物非常困难。

　　3 并发症及注意事项

　　3.1 排异反应：羟基磷灰石、硅橡胶、注射性胶原、记忆合金和金属夹板等都有发生排异反应而排除的报道，组织相容性是植入体是否能够长期存留体内的决定因素。eptfe、medpor、钛、 pla 、pga都有良好的组织相容性，很少发生排异反应。neel的动物实验对eptfe、碳合聚四氟乙烯（proplast）和多孔聚乙烯(plasti-pore)软组织充填材料进行比较，结果发现eptfe植入的组织相容性。这些材料虽然在临床和实验研究中有时可见异物反应，但均较轻微，且并不由此诱发感染。

　　3.2 感染：任何一种移植材料都有发生感染的可能，尤其在应用合成材料时更要注意。感染发生的因素很多，除了医师手术操作的原因外，merritt,karlan认为移植物发生感染的可能性与材料的表面结构有关[15]。在实际操作中要强调严格的无菌性，术后的预防性给予一定剂量的抗菌素，还需注意人工材料的植入层次、数量和部位要适当，不能造成皮肤过度紧张。

　　生物材料的易操作性、硬度和柔软性、极佳的生物相容性，使手术治疗更为便捷，通常在局部麻醉下就可进行，术后并发症少，且手术效果更加持久。但要指出的是，任何优良的材料只有和合理的手术设计，精湛的手术技巧相结合才能达到的疗效。

　　参考文献

　　spiessl b.new concepts in maxillofacial bone surgery. new youk :springer- verlag,1976:115

　　yillin cao ,vacanti jp ,paige kt, et al .plast reconstr surg 1997；100:297

　　wittenberg jm ,wittenberg rh,hipp ja .j oral maxillofac surg ,1991；49

　　spiessl b. new concepts in maxillofacial bone surgery.new youk springer-verlag,1976：115

　　van sickels je ,richardson da .stability of orthognathic surgery a review of rigid fixation, br j oral and maxillofac surg,1996；34(4):279

　　righi e, carta m, bruzzone aa, et al .experimental analysis of internal rigid fixation osteosynthesis performed with titanium bone screw amd plate systems .j cranio-maxillofac surg ,1996；24(1):53

　　haug rh .retention of asymptomatic bone plates used for orthognathic surgery and facialfractures.j oral maxillofac surg ,1996；54(5):611

　　miler ra ,brady jm, cutright de .degradation rates of oral resorbable implants(polylactides and polyglucolides) :rate modification with changes in pla/pga copolymer ratios .j biomed majola a ,1977；11:711

　　cutright de ,hunsuck e,beaslcy j .fracture reduction using a biodegradable matcrial,polylactic acid .j oral surg ,1971；29:393

　　bos rrm ,rozema fr, boering g,et al .bonc plates and sctews of bioabsorbable poly (l-lactide):an animal pilot study .br j oral maxillofac surg ,1989；27:467

　　conrad k, chapnik js ,reifen e. e-ptfe (gore-tex)suspension ccrvical facial rhytidectomy.arch otolaryngol head neck surg ,1993；119:694

　　mole b,the use of gore-tex implants in aesthctie surgerty of the face .plast reconstr surg ,1992；2(8):200

　　kridel rwh ,kraus wm .grafts and impalnts in revision rhinoplasty .facial plast surg clin north am ,1995；3(4):473
祁佐良，袁荣，王炜，膨体聚四氟乙烯的开发与整形。实用美容整形外科杂志，1998；9（3）：156-159

　　neel hb iii, implants of gore-tex :comparisons with refloncoated polytetrafluoro -ethylene carbon and porous polyethylene implants .arch otolaryngol,1983；109:427

　　godin ms. waldman sr,johnson cm jr ,the use of expandcd polytetrafluoroethylene(gore-tex) in rhinoplast:a6-year experience .arch otolaryngol head,neck surg ,1995；121:1131

　　samit am ,leben sg .amato gj,et al .simultancous mandibular sandwich osteotomy and lips witch vestibulop lasty :a preliminary report of case .j oral surg ,1981,39:547

　　庞建华主编，祁佐良，董佳生等副主编，高密度多孔聚乙烯(medpor)在眶周缺损修复中的应用。《修复重建外科临床研究与实践》1998年版，黑龙江科学技术出版社，569.

　　linder rm .permanent lip augmentation employing polytetrafluorocthylene grafts .plast reconstr surg ,1992；90(6):0183

　　rothstein sg, jacobs jb .the ues of gore tex implants in nasal augmentation operations .ear nose throat j,1989:40

　　祁佐良，王炜，董佳生等，膨体聚四氟乙烯在整形美容外科的应用，实用美容整形外科杂志，1998；9（3）：115

　　kamer fm ,ghurukian mm. clinical use of injectable collagen .arch oto alryngal,1984；110:93

　　walter ,c,suitzerland h.aspects of facial correctionand reconstruction by using transplants (composite grafts and implants)with special reference surgical membrane implant .otolaryngol head neck surg ,1994；110:524

　　尹卫民，曹孟君，亲水性聚丙烯酰胺软组织填充剂在整形外科中的应用，实用美容整形外科杂志，1998；9：125