Дистракционный остеогенез (ДО) был впервые представлен в области челюстно-лицевой хирургии в 1992 году, когда McCarth и др. сообщили о четырех случаях внеротового тракционного удлинения нижней челюсти. Применение дистракционного остеогенеза в нижней челюсти относительно хорошо отработано, но его использование в верхней челюсти и среднелицевом скелете ограничено сложной анатомией среднелицевой области и ее морфологическими и структурными различиями с длинными костями. С 1993 года появилось несколько сообщений о применении тракционного остеогенеза для лечения расщелины губы и неба, травм, хирургических операций и деформаций и дефектов средней зоны лица, вызванных черепно-лицевым синдромом.
1. коррекция врожденных деформаций верхней челюсти
Впервые о применении ДО на средней части лица сообщили в 1993 году Rachmiel et al. Они применили метод тракционного остеогенеза для успешного сагиттального удлинения костей средней части лица взрослых овец и провели ряд исследований процесса тракции, визуализации и гистологического исследования, а также послеоперационного рецидива. В 1995 году Коэн и др. сообщили об использовании ортодонтического расширителя дуги для тракционного остеогенеза у ребенка с гипоплазией половины лица и подтвердили вертикальное и сагиттальное удлинение верхней челюсти и образование новой кости с помощью 3D КТ. Затем они провели переднее верхнечелюстное вытяжение после остеотомии LeFort I у двух детей с расщелиной губы и неба, вызванной гипоплазией верхней челюсти.
Лечение гипоплазии верхней челюсти при расщелинах губы и неба является наиболее распространенной областью применения тракционного остеогенеза верхней челюсти. Mofid et al. пришли к выводу, что на таких пациентов приходится около 40% случаев тракционного остеогенеза средней части лица в 3278 случаях. В середине 1990-х годов жесткий внешний дистрактор (RED) широко использовался в лечении остеогенеза верхней челюсти у пациентов с расщелиной губы и нёба с удовлетворительными результатами. Наиболее часто используемые СВОДы — KLS Martin, Jacksonvile и другие. Эти внешние ретракторы можно регулировать в зависимости от направления и угла тракции в процессе тракции, полагаясь на сочленение различных компонентов и комбинацию различных компонентов для удовлетворения потребностей тракции Le Fort I или Le Fort II и III и разнонаправленной тракции. В настоящее время система KLS Martin RED II является наиболее представительным экстракраниальным ретрактором. Согласно опыту нашего отделения с 1990-х годов, в настоящее время верхнечелюстной встроенный ретрактор используется реже из-за невозможности контролировать направление тракции, необходимости удерживать ретрактор в параллельном двустороннем положении при его установке, но сложности операции, того факта, что ретракторная шина находится во рту пациента во время тракции, поэтому пациенту нелегко выполнять тракцию во время тракции, и необходимости хирургического вмешательства на втором этапе для ее удаления. Конечно, внешний ретрактор также имеет свои недостатки, его устройство более сложное, он оказывает большее влияние на нормальную социальную жизнь пациента, особенно во время сна, если использование и уход не достаточны, это может легко привести к вторичной инфекции, и даже поломке ретрактора, перелому и другим несчастным случаям.
Хотя традиционная ортогнатическая хирургия использует технику сильной внутренней фиксации, продвижение верхней челюсти ограничено из-за большого количества рубцового сужения нёба, и существует высокий риск рецидива, если расстояние продвижения слишком велико. Передняя верхнечелюстная тяга, с другой стороны, значительно снижает частоту рецидивов переднего смещения верхней челюсти у пациентов с расщелиной губы и неба за счет образования новой кости в пространстве остеотомии, формирования кости с соответствующим удлинением окружающих мягких тканей и предотвращения таких проблем, как увеличение нёбофарингеального закрытия после ортогнатической операции. В противоположность этому, Chanchareonsook и др. изучали эффект переднего смещения верхней челюсти у пациентов с расщелиной губы и неба в рандомизированной группе пациентов, которым требовалось переднее смещение верхней челюсти, и влияние переднего смещения верхней челюсти на краткосрочную послеоперационную функцию нёбно-глоточного смыкания. Результаты не выявили отклонений между двумя группами.
В тяжелых случаях боковой гипоплазии верхней челюсти для содействия расширению зубной дуги обычно используется хирургическая кортикальная остеотомия, которая фактически относится к категории тракционного остеогенеза. В конце 1980-х годов за рубежом для быстрого расширения зубной дуги впервые был применен верхнечелюстной расширитель с костной опорой (транспалатальный дистрактор, TPD), что позволило эффективно избежать недостатков традиционных расширителей с зубной опорой, таких как наклон зубов, обнажение корней, резорбция альвеолярной кости и высокий процент рецидивов. Наблюдается тенденция к лечению бокового недоразвития.
Кроме того, Monasterio et al. проводили одновременное верхнечелюстное и нижнечелюстное вытяжение после остеотомии Le Fort I и восходящей остеотомии нижней челюсти у пациентов с гемифациальной дисплазией и получили хорошие результаты лечения путем фиксации верхней и нижней челюсти межчелюстными лигатурами, а затем вытяжения в целом для сохранения исходных окклюзионных взаимоотношений.
2. лечение краниомаксиллофациальных деформаций
Распространенные краниомаксиллофациальные деформации часто затрагивают несколько анатомических областей в средней части лица, а тракционный остеогенез костей средней части лица включает не только верхнюю челюсть, но и носовую кость, скуловую кость, лобную кость и т.д. Как правило, требуется остеотомия по Лефорту II или III, и многие ученые проводили исследования в этой области. Результаты показали, что одновременный разнонаправленный тракционный остеогенез средней зоны лица может исправить сложные деформации средней зоны лица.
Cedars et al. провели остеотомию LeFort III и тракционный остеогенез у 14 пациентов с тяжелыми впадинами средней части лица и достигли среднего сагиттального удлинения на 18 мм, что является диапазоном движения, недостижимым при традиционной ортогнатической хирургии. Они также провели серию исследований послеоперационных осложнений, изменений в рентгеновской цефалометрии, дыхательных, фонологических и зрительных изменений. Все семь пациентов с предоперационным СОАС наблюдались в течение одного года, и у всех семи пациентов наблюдалось значительное улучшение симптомов. Трое из пациентов, которые до операции пользовались постоянным положительным давлением в дыхательных путях (CPAP), смогли полностью отказаться от него, у одного из двух пациентов, которым до операции была установлена трахеостома по поводу тяжелого СОАС, канюля была успешно удалена, и симптомы СОАС исчезли, а у другого пациента значительно улучшилась послеоперационная гипоксия. У другого пациента также наблюдалось значительное улучшение послеоперационной гипоксии. Lu et al. сообщили об использовании остеотомии Lefort III и модифицированной остеотомии Lefort I для лечения синдрома Крузона с ОСАГС, при этом максимальное переднее смещение составило 35 мм, а послеоперационное улучшение симптомов было значительным. Поскольку тяжелая гипоплазия верхней и средней челюсти часто вызывает ОСАГС из-за обструкции верхних дыхательных путей, ДО является весьма желательным вариантом при тяжелой гипоплазии средней челюсти с симптомами ОСАГС.
При лечении сложных деформаций с тяжелыми краниомаксиллофациальными синдромами, такими как упомянутый выше синдром Крузона, а также синдром Аперта и синдром Тречер-Коллинза, ДО все больше ценится клиницистами и играет очень важную роль.
Mu Xiongzheng et al. сообщили о восьми пациентах с синдромом Крузона и синдромом Аперта, которым была проведена передняя тракция остеотомии Lefort III с использованием системы RED II, при этом среднее переднее смещение составило 9 мм, а падение в средней части лица — 1,5 мм. Mezzini et al. наблюдали 17 детей, перенесших ДО Lefort III (средний возраст на момент операции 7,3 года), в течение 10 лет (средний 6,1 года) и обнаружили стабильные долгосрочные результаты. Holmes et al. выполнили тракционный остеогенез Le Fort III с использованием внутреннего ретрактора у семи пациентов с краниомаксиллофациальным синдромом, что привело к различной степени удлинения средней зоны лица в нескольких направлениях. Mealing et al. также сообщили о семи случаях тракции перед остеотомией с помощью внутреннего ретрактора Lefort III, при этом среднее переднее смещение составило 23 мм. Основными послеоперационными осложнениями были искривление носовой перегородки, временное стискивание зубов в одном случае и послеоперационный разрыв в одном случае.
Наш опыт в хирургии ДО средней зоны лица показывает, что остеотомия Лефорта II может быть выполнена с использованием традиционного коронального разреза или небольшого лицевого разреза в сочетании с внутриротовым разрезом, в то время как остеотомия Лефорта III обычно выполняется с использованием коронального скальпового разреза, что является более инвазивным. Внешнее ретракционное устройство легко контролирует направление и может быть своевременно отрегулировано в соответствии с потребностями лечения во время ретракции, обеспечивая лучший контроль над движением костной массы. Внутренний ретрактор, с другой стороны, необходимо держать параллельно при двустороннем расположении, иначе он может помешать послеоперационному переднему тракционному движению, а во время внутреннего тракционного движения мы также обнаружили, что фиксация внутреннего ретрактора была плохой, и что была тенденция к смещению средней лицевой кости вниз под действием силы тяжести после отсоединения. Внешний ретрактор имеет более сильную фиксацию, но более подвержен вторичным инфекциям кожи в месте фиксации черепа.
3. коррекция приобретенных деформаций средней зоны лица
Травмы и резекция опухолей являются одной из наиболее распространенных причин дефектов костей средней зоны лица. Однако, поскольку костная пластика технически сложна, травматична и ограничена источником кости, функция пересаженной области часто может быть нарушена после забора аутологичной кости, а пересаженная кость также подвержена некрозу, смещению и резорбции, поэтому разработка менее инвазивного и более клинически эффективного метода восстановления является общей проблемой для челюстно-лицевых хирургов и пластических хирургов. До реального клинического применения методов тканевой инженерии еще далеко, а тракционный остеогенез как «метод эндогенной тканевой инженерии» стал одним из способов реконструкции дефектов челюсти. Однако, поскольку верхняя челюсть не имеет относительно регулярной морфологической структуры, подобной структуре нижней челюсти, DO-репарация дефектов верхней челюсти еще не получила дальнейшего развития в плане базовой теории и практики, и в настоящее время ограничивается лечением небольших дефектов верхней челюсти, таких как дефекты альвеолярного отростка и небольшие дефекты верхней челюсти.
В 2001 году Хенкель и др. сообщили о применении ДО на модели расщелины альвеолярного отростка свиньи для закрытия расщелины и применили его в клинической практике; Дженсен и др. увеличили вертикальную высоту с помощью тяги у пациентов с дефектами альвеолярного гребня для удовлетворения потребности в имплантатах; гонконгский ученый Чжан Цянь и др. сообщили об экспериментах на животных по реконструкции задних верхнечелюстных дефектов у обезьян с помощью тяги передаточного диска, и благодаря сходству между обезьянами и человеком эти эксперименты стали основой для клинического применения. Эксперименты обеспечили определенную основу для клинического применения. Мы создали модель переднего верхнечелюстного дефекта у коз (средний дефект 12,7 мм), одновременно изготовили передние верхнечелюстные передаточные диски и установили тяговый аппарат для реконструкции передних верхнечелюстных дефектов путем тяги, и наблюдали хорошее качество формирования кости с помощью 3D КТ и гистологического исследования после операции.
При лечении приобретенных деформаций средней зоны лица наш опыт в основном ограничивается частичными дефектами верхней челюсти (менее 1/2 протяженности дефекта). В случае восстановления ДО обычно необходимо конструировать индивидуальные ретракторы в соответствии с морфологическими характеристиками различных частей верхней челюсти, а из-за изогнутой морфологии верхней челюсти ретракционный ход является длинным, и часто трудно достичь реставрационного лечения с помощью обычных готовых ретракторов. В нескольких случаях частичных дефектов верхней челюсти мы провели индивидуальное лечение DO и добились относительно удовлетворительных результатов. ДО-ремонт альвеолярных расщелин реже используется в клинической практике из-за неправильной формы расщелины, наличия некоторых сопутствующих ороназальных свищей и недостаточного количества мягких тканей. При обзоре литературы не сообщалось о тракционном ремонте больших дефектов верхней или средней челюсти. Учитывая преимущества тракционного остеогенеза, хотя практическое применение тракционного остеогенеза для реконструкции дефектов верхней челюсти еще не созрело, тракционный остеогенез предлагает новый способ мышления для реконструкции дефектов верхней челюсти.
4. Прогресс в среднелицевом ДО
Компьютерная хирургия становится все более совершенной и превратилась в одно из направлений развития в области челюстно-лицевой хирургии, охватывая также область переднего тракционного остеогенеза средней зоны лица. Gateno et al. сообщили о компьютерном моделировании семи пациентов с деформациями челюсти, вызванными гемифациальной гипоплазией, синдромом Нагера и синдромом Треера-Коллинза, в котором они проанализировали линию остеотомии, оптимальное положение ретрактора, угол крепления ретрактора и направление ретракции, необходимые для реального лечения различных пациентов. Это является важным ориентиром для точности фактической работы. Zhu Min et al. также использовали систему CASSOS для моделирования и прогнозирования изменений в мягких и твердых тканях до и после верхнечелюстного тракционного остеогенеза, и прогнозируемые результаты показали высокое сходство с результатами после хирургического обморока. Компьютерные хирургические технологии могут быть использованы для анализа 3D-изображений верхней челюсти и средней зоны лица, проектирования линий остеотомии, разработки и размещения индивидуальных тракционных остеотомий, моделирования процесса тракционного остеогенеза и прогнозирования результатов. С развитием программных технологий и стереоскопической фотографии в настоящее время разрабатывается и применяется прогнозирование трехмерной формы мягких тканей лица после движения челюстей, а также трехмерной формы лица в реальном времени, так называемое «четырехмерное» прогнозирование.
Технология быстрого прототипирования позволяет хирургу получить 3D-прототип черепа пациента до операции, проанализировать характеристики дефекта на модели, разработать тяговый остеотом и план лечения, что способствует более точному планированию лечения и в значительной степени позволяет избежать ненужного расширения объема операции и травм, вызванных непониманием реальных челюстей пациента до операции, тем самым достигается персонализация лечения. Для пациентов со сложными краниомаксиллофациальными деформациями или дефектами предоперационное быстрое прототипирование стало регулярной частью нашей практики.
Разработка резорбируемых материалов также применяется в области дистракционного остеогенеза, и в 2001 году Cohen et al. сообщили об использовании встроенного устройства дистракционного остеогенеза с использованием системы MID в сочетании с биодеградируемыми материалами для лечения пациентов с синдромом Крузона с ДО. По окончании периода тракции ретрактор был удален, и для иммобилизации и защиты новой кости была использована рассасывающаяся сетчатая пластина из полимолочной кислоты. Прочность снизилась примерно до 70% через 9 месяцев, 50% через 12 месяцев и полностью разрушилась в результате гидролиза через l8-36 месяцев. Результаты показывают, что использование резорбируемых материалов в определенной степени преодолевает некоторые из существующих недостатков встроенных дистракционных остеотомий. В средней части лица, особенно при остеотомии по Лефорту III, он может быть использован для замены металлических ретракторов, широко применяемых в настоящее время. Однако, благодаря прочности рассасывающегося материала, он может быть более выгодным для педиатрических пациентов.
Об эндоскопически ассистированной остеотомии Lefort I со встроенной ретракцией верхнечелюстной кости сообщалось еще в 2001 году, но в этом году было проведено мало подобных исследований. Однако, поскольку концепция минимально инвазивной хирургии набирает обороты, считается, что в ближайшем будущем эндоскопически ассистированная и компьютерная навигационная хирургия будет использоваться для краниомаксиллофациального тракционного остеогенеза.
Современная теория тракционного остеогенеза челюстно-лицевой области в основном следует закону натяжения Илизалова. Однако структура, кровоснабжение и характер роста челюстной кости значительно отличаются от таковых у длинных костей, и некоторые ученые предполагают различия в биологическом механизме тракционного остеогенеза челюсти и скорости тракционного остеогенеза длинных костей. Вайнцвейг и др. также продемонстрировали на животных, что наличие или отсутствие интервала до тракции не имеет существенной разницы в качестве остеогенеза или послеоперационного рецидива. Поэтому основная теория тракционного остеогенеза челюстей нуждается в дальнейшем изучении и уточнении.
Хотя большинство отчетов свидетельствуют о том, что послеоперационные осложнения значительно ниже, чем при обычной ортогнатической хирургии, существуют потенциальные риски, и Ригер и др. сообщили о случае черепно-мозговой травмы в результате падения из-за внешней тяги. У нас также был случай перелома черепа после тракции RED II. Клиницистам необходимо тщательно продумать, как можно более безопасно использовать эту технику.