BSSRO术后不同固定方式对颞下颌关节影响的研究进展
2018-01-15毛懿陈旭卓张善勇
毛懿 陈旭卓 张善勇
双侧下颌支矢状骨劈开术(BSSRO)自1957年首次报道以来,经过不断改进,已成为正颌手术的一种常用术式,在治疗各类下颌畸形中应用广泛。BSSRO手术中维持关节的稳定能有效地预防早期复发、颞下颌关节紊乱等术后并发症,但髁突作为近心骨段的一部分,其位置在BSSRO手术及术后固定中易发生改变。在BSSRO手术开展的早期,术后常采用骨段间钢丝结扎配合颌间牵引的非坚固内固定。自上世纪80年代以来,坚固内固定技术被引入并迅速得到推广。坚固内固定能实现骨折的一期愈合,缩短术后恢复时间,允许术后早期进行开口度训练,提高了患者的舒适性,有助于咀嚼功能的恢复[1],因而坚固内固定已成为BSSRO术后的主要固定方式,并产生了多种新的固定形式。不同的固定方式在材料和固定强度上有所差异,对关节造成的影响并不一致。随着影像技术和数字化技术的发展,该领域的研究方式和准确性都有了更大的进步,本文就近年来BSSRO术后内固定的发展和不同固定方式对颞下颌关节影响的研究进展进行综述。
1 BSSRO内固定的发展及分类
1.1 传统内固定方式
BSSRO术后坚固内固定包括:单皮质夹板系统,双皮质螺钉系统,以及混合固定系统[2-4]。单皮质夹板系统是目前最常使用的固定系统,由穿通单侧近、远心骨段颊侧骨皮质的数枚短螺钉(通常4枚)和螺钉与骨皮质之间的夹板组成;双皮质螺钉系统由数枚(通常3枚)穿通近心骨段颊侧、远心骨段舌侧骨皮质的长螺钉组成;混合固定系统是在使用单皮质螺钉系统的基础上,配合使用双皮质螺钉的混合固定形式。
不同的固定形式产生的机械力学性能有所不同。体外研究认为,三种传统固定方式中,双皮质螺钉系统和混合固定系统生物力学性能良好,结构稳定、不易变形,对剪切力的抵抗力强,相比之下,单皮质螺钉夹板系统的生物力学稳定性较差。但在四孔板的基础上配合使用双皮质螺钉,或增加夹板与螺钉的数量,都将大大增强固定系统的生物力学稳定性[5-8]。
有众多的研究对比了三种传统固定方式的应用效果,认为采用BSSRO术式前伸或后退下颌后,使用单皮质夹板、双皮质螺钉或混合固定系统,在术后骨稳定性上差别不大[10-13]。具体方式的选择应取决于别的因素,相比之下,单皮质螺钉神经损伤的风险小,术中出血少,操作简便,能避免在安放双皮质螺钉时穿颊黏膜的操作,而双皮质螺钉成本较低,另外,在使用双皮质螺钉时还应考虑是否具有足够的皮质骨重叠区可供双皮质螺钉的应用[11,13-14]。
1.2 改良内固定方式
随着材料科学的发展,在上述基本固定方式的基础上,近些年又出现了一系列改良的固定方式。1.2.1锁定板
传统单皮质螺钉夹板系统通过螺钉向夹板加压,以产生的骨面摩擦力进行固位,要求螺钉拧入时尽量使夹板与骨面贴合,否则夹板与骨面间的不协调将导致骨段间产生转矩和间隙。单皮质螺钉锁定板系统是传统单皮质夹板固定系统的一种改良形式,在螺钉头的下方有特殊设计的双头螺纹,在板的设计上,也增加了对应的螺纹板孔。随着螺钉拧入,螺钉头下方的螺纹与板内的螺纹相互匹配,使板、螺钉与骨形成一个稳定的框架结构。锁定板系统利用框架系统而非摩擦力进行固定,降低了固定时对板与骨面贴合的要求,减小了操作难度,增强了系统的稳定性。同时,减少了加压带来的板面下骨坏死和截骨处组织不愈合的风险,当固定系统受力时,应力在螺钉间的分布也更加均匀[15]。
Kabasawa等[16]对55名下颌前突患者的临床研究表明,锁定板系统与传统的双皮质螺钉系统相比,术后在感觉神经损伤、咬牙合力、咬牙合接触面积、最大开口度、骨稳定性等方面均无显著差异。但使用锁定板术中出血少,用时短,操作更简便。因此,锁定板具有更为可靠的临床应用价值。
1.2.2滑动板
坚固内固定提供了可靠的骨段间稳定性,但不易控制髁突的位置;非坚固内固定减少了髁突的转矩和下沉,但是需要长时间的颌间固定。滑动板的出现较好地兼顾了上述两个问题。滑动板又称为髁突再定位板,该板有3个板孔,包括近心骨段的两个圆孔(通常2 mm)和远心骨段的一个近远中向的椭圆孔(通常长4 mm)。固定时使用3枚单皮质螺钉,2枚放置在近心骨段对应的圆孔内,1枚放置在远心骨段椭圆孔内[17]。这种设计轻微地降低了固定的强度,允许近、远心骨段在一定程度上进行生理性移动,有利于术中错位的髁突在周围肌肉力量的作用下,通过自身调整回到合适的位置上,从而降低了术后早期复发和其他并发症的发生,避免了进行二次手术取出夹板的风险[14]。同时,滑动板厚度比传统四孔板更薄,便于弯曲贴合骨面,操作更简便[14,17]。
滑动板的临床应用效果良好。Ghang等[18]认为,滑动板通过椭圆孔的缓冲,阻止了远心骨段向前方移位,从而减少了早期复发,在BSSRO后退下颌后时使用滑动板进行固定,能取得良好的术后稳定性。将滑动板与单皮质钛夹板、双皮质钛螺钉、可吸收板等进行比较,发现在BSSRO术后观察期内,使用上述不同固定方式具有相似的骨稳定性[14,17,19]。对于在术中不能保证髁突位置稳定的病例,滑动板是一种理想的术后固定选择。
1.2.3可吸收材料
钛是固定系统中最常使用的材料,钛板与钛螺钉具有很高的强度,能承受足够的颌力而不易折裂[20];另外,钛抗腐蚀,具有良好的生物相容性。但术后远期观察结果表明,在钛板附近的软组织和淋巴组织中能发现钛微粒,长期放置小钛板可能产生下颌骨坏死的风险[21]。因此,有研究建议术后二次手术移出钛板。另外,术后可扪及钛板、热传导、过敏反应、感染等也可能导致需要二次手术取出钛板,Matthewand等[22]报道钛板的平均去除率可达13%。
近年来,可吸收材料的使用日趋普及。可吸收板能保持一定的初始强度,具有和钛板相似的稳定性,并且能自动降解,避免二次手术取出夹板。另外,可吸收材料不产生金属的腐蚀和应力遮挡效应,避免了周围骨质弱化的发生。常见的用于BSSRO术后固定的可吸收材料包括聚左旋乳酸(PLLA)、聚消旋乳酸(PDLLA)和未烧结的羟基磷灰石与聚左旋乳酸复合物(u-HA/PLLA)等[19,23]。 u-HA/PLLA 在 PLLA 的基础上添加了未烧结的羟基磷灰石(u-HA)颗粒,使材料的初始强度、生物吸收性、骨传导性、骨结合性均得到提高,弹性模量更接近天然皮质骨,并具有阻射性,能在CT中显影[4,23]。
比较可吸收材料与钛固定系统的结果显示,在BSSRO术后,使用钛滑动板、单皮质钛夹板、单皮质可吸收夹板、可吸收双皮质螺钉和可吸收混合固定系统 (单皮质可吸收板+双皮质螺钉),都能产生良好的骨稳定性。但相比之下,由于可吸收板机械强度较低,单独使用单皮质可吸收板时发生夹板破损的风险较高,在单皮质螺钉的基础上加用一枚双皮质螺钉能有效防止夹板破裂的发生[4,19,23-25]。
1.3 数字化技术在固定方式研究中的应用
三维有限元分析法是通过将CT扫描的数据进行处理,在重建三维图像的基础上进行力学分析的数字化方法。在下颌BSSRO术后固定方式的研究中,三维有限元分析能很好地模拟下颌的生物力学性能,评估不同固定方式下的应力分布情况,相对于传统的体外研究,更加仿生、精准。
Albougha等[9]采用三维有限元的方法,对BSSRO术后9种不同的固定方式(4种不同形式的双皮质螺钉系统,4种不同形式的单皮质夹板系统,1种混合系统)进行了评估,认为使用双皮质螺钉固定时存在应力集中的问题,可能导致周围骨折发生,使用T形或Y形夹板会产生较高的von Mises应力,可能降低固定的强度。相比之下,传统直四孔板和四孔板+1枚双皮质螺钉的固定形式能提供足够的稳定性,且固定风险最小,应予推荐。
2 不同固定方式对颞下颌关节的影响
2.1 不同固定方式对髁突位置的影响
在BSSRO术中,将髁突维持在适当的位置十分重要。研究表明,固定过程中如果改变近心骨段的位置,导致髁突移位,在术后恢复期周围肌肉的作用下,髁突会产生强烈的回到术前位置的趋势,因而无法保持下颌处于新的位置上。有研究认为,这是术后早期复发的首要因素[26]。另外,如果术中固定过程中明显改变了髁突的位置和角度,而坚固内固定又限制了过度移位的髁突回到术前位置,可能造成颞下颌关节紊乱的发生,甚至引起髁突吸收。因此,明确不同固定方式对颞下颌关节的影响非常重要。
术后髁突位置的变化可以分解为髁突的整体移位和髁突的旋转移位,术中移位的髁突在术后有向术前位置回归的趋势[2,14,18,27]。 不同强度的固定方式可能影响术后即刻髁突位置的变化,以及恢复期内髁突向原位置回位的程度。Han等[2]分别采用单皮质夹板、单皮质夹板+1枚双皮质螺钉、单皮质夹板+超过1枚双皮质螺钉,对BSSRO后退下颌的患者进行术后固定,发现所使用的固定强度越强,在围手术期内,髁突的外侧移位程度越大,而在恢复期内髁突向内侧回位程度越小。最终,在只使用单皮质夹板与单皮质夹板+超过1枚双皮质螺钉两组,术前与术后3~6个月相比,髁突位置的外侧移位程度出现明显差异。Choi等[28]比较了四孔板配合使用3枚单皮质螺钉和4枚单皮质螺钉的效果,发现使用4枚螺钉组术后短期内髁突明显移位。因此,他们认为,固定的强度越大,移位的髁突通过生理性调整回到术前位置的灵活性越差。
针对不同固定方式对髁突位置变化影响的研究认为,术后髁突位置变化的程度,锁定板>双皮质螺螺钉>单皮质夹板≈滑动板[12,14,16-17]。使用高强度的固定形式后,髁突的位置改变相对较大。虽然各种固定方式可能引起围手术期内髁突位置的变化程度不一,但术后远期髁突的位置与术前相比总体并没有明显变化[2]。
2.2 内固定与术后关节盘位置变化的关系
Ueki等[29]对76名下颌前突患者行BSSRO下颌后退术后,采用单皮质螺钉夹板进行固定,发现术前术后关节盘位置无明显变化。Kawakami等[30]对22名患者BSSRO后退下颌后使用2枚双皮质螺钉固定,发现在术后1年,无论面部对称与否,关节盘的位置均没有明显的变化。Te Veldhuis等[31]对3 399名正颌患者进行了系统回顾,认为BSSRO术后关节盘的位置和长度均无明显改变。这些研究结果比较一致,均认为不同固定方式对关节盘位置的影响并不明显。
2.3 不同固定方式与关节症状的关系
大量研究结果显示,对于术前即罹患颞下颌关节紊乱(TMD)的患者,在接受正颌手术后,大部分的关节症状好转甚至消失[2,31-34]。但也有相当部分的结果表明,少数术前没有关节症状的患者,术后也可能产生颞下颌关节紊乱;对于部分术前已出现颞下颌关节紊乱的患者,术后可能进一步加重,甚至出现骨关节炎[2,32]。从目前的研究来看,关于正颌手术是否能够改善或者加重颞下颌关节紊乱,甚至成为新发TMD的原因,尚无定论。
TMD的发生是一个多因素的复杂过程,关节位置的改变是其原因之一。坚固内固定限制了近、远心骨段间的相对滑动,使近、远心骨段成为一个连续的整体,如果在手术固定中不能很好地维持髁突的位置,移位的髁突将产生强烈的转矩,一旦这种改变超过了自身的适应能力,就可能产生颞下颌关节紊乱。因此,在术中很好地维持关节位置的情况下,坚固内固定能提供很好的术后恢复,但是在术中已发生髁突移位的情况下,适当降低固定强度可能会减少术后颞下颌关节紊乱的发生。
大量研究针对防止术后TMD的发生进行了讨论。Takahara等[35]认为,术后TMD症状主要由术前的TMD症状决定,因此术前对关节的检查十分必要。Scolozzi等[36]认为,既往有关节弹响病史是术后TMD可能加重的重要预测因子,对于这部分患者,可以在术前适当应用保守治疗,如使用物理疗法、颌垫等,对保守治疗反应不佳者,可以使用一些微创的治疗方法,如关节内镜、关节穿刺或关节盥洗,大多能产生良好的效果,也可以在正颌手术同期行关节手术,如关节盘重新定位术。
3 BSSRO术后固定方式与颞下颌关系研究的发展和挑战
BSSRO术后多种新的内固定方式,简化了临床操作、增加了患者舒适性,并且均能较好地保证稳定的术后效果。髁突的位置改变程度受到固定强度的影响,但不同固定方式对颞下颌关节症状的影响尚不能得出明确结论,但无论应用何种固定方式,维持髁突的位置是防止TMD发生的关键。数字化技术在该领域的研究中还有很大的发展空间,应在今后予以关注和重视。由于颞下颌关节结构复杂,引起颞下颌关节病的病因也未完全明确,明确各种固定方式对颞下颌关节的影响还需要进一步的研究。
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