计算机导航技术在下颌骨成釉细胞瘤切除及修复重建手术中的应用探讨

刘 敏，唐恩溢，刘 喆，葛苏蒙，吴朱昊，张兴伟，孙国文

成釉细胞瘤是一种生长缓慢，具有局部侵袭性且易复发的良性肿瘤[1]。虽然成釉细胞瘤具有良性组织学特征，但是其易复发，治疗不当还会发生恶变[2]。因此，对于多囊的、骨破坏严重的成釉细胞瘤，彻底切除仍然是主要的治疗方案[3-4]。采用腓骨肌复合瓣修复颌骨成釉细胞瘤术后缺损可以有效恢复患者咬合功能、咀嚼效率及颞下颌关节的功能，提高患者修复的满意度[5-6]。对于发生在下颌骨的成釉细胞瘤，精准切除病灶，血管化腓骨移植修复重建下颌骨是较为复杂的手术。以往的研究表明，缺乏数字化引导，仅凭术者经验恢复下颌骨外形常常容易出现外形恢复不佳的情况[7]。但是，在使用计算机导航技术引导下颌骨手术进行时，下颌骨可移动这一特性对导航的追踪提出了挑战[8]。以往的导航手术，通常将参考架固定在颅骨区域，采用这种方式进行手术时，确保下颌骨相对于颅骨的位置固定，成为手术过程中的难题。在临床工作中，笔者利用Accu-Navi公司设计的下颌骨参考架进行了下颌骨成釉细胞瘤病灶切除及修复重建手术，并选择了非导航组患者进行比较。研究解决了下颌骨在术中随意移动的难题，同时，在导航技术的辅助下，患者手术时间明显缩短，术后患者咬合关系、咀嚼功能恢复良好，面型恢复佳。

1 资料与方法

1.1 病例来源

回顾2017年1月—2022年5月南京大学医学院附属口腔医院，南京市口腔医院口腔颌面外科收治的12例罹患下颌骨成釉细胞瘤的患者(表1)，其中病例1至病例6选择了采用计算机导航技术进行手术，病例7至病例12由于经济原因、待术时间等，未选择手术导航。12例患者均由同一位手术医师完成手术。导航组纳入标准：①下颌骨成釉细胞瘤同期行血管化腓骨移植患者；②颌骨缺损≤1/2；③采用计算机导航技术进行手术，术中使用参考架固定于下颌骨。排除标准：①颌骨缺损>1/2；②采用其他方式进行颌骨缺损修复者；③术后失访者；④虽然采用计算机导航技术，但参考架固定于上颌骨者。非导航组纳入标准同导航组纳入标准①及②。

表1 12例下颌骨成釉细胞瘤患者资料

1.2 术前规划及设计

导航组的患者，术前拍摄颌面部及小腿部CT，层厚0.625 mm，将数据保存为DICOM模式，导入Acci-Navi软件中。术前规划由手术医师及术中导航医师共同完成。手术医师依据成釉细胞瘤治疗指南，告知导航医师病变截骨具体位置、截骨方向、参考架固定位置、游离腓骨断端移位至下颌骨区域时近心端远心端的方向、如何进行双叠等具体要求。导航医师根据手术医师的要求，设计出截骨图像及腓骨重建后图像。将图像数据导出为STL格式，利用3D打印技术打印患者术前下颌骨模型及设计后的下颌骨模型，术前模型用于制作截骨导板，设计后模型用于预弯重建钛板。同时，导航医师根据患者具体牙齿分布情况及手术操作区域，选择合适的配准点或者配准面。非导航组患者手术依据术者经验进行，仅拍摄颌面部CT明确病变的具体范围，小腿部位采用B超检查，标记腓动静脉位置。

1.3 手术过程

手术采用静脉呼吸复合全身麻醉，全麻显效后，颌面部及腿部术区消毒铺巾。摘除病灶侧颌下腺，制备颌外动脉、面总静脉用于后期与腓骨肌皮瓣吻合。沿用颈部切口，向上翻起直抵下颌骨，注意避开面神经下颌缘支，使病灶完全暴露。导航组患者采用自攻螺丝将下颌骨参考架固定于术前设计位置，此位置在设计时已确定，不会累及颏孔及牙根，且对手术操作无影响。而后，将下颌骨参考架的红外线反射端与固定端紧密连接。导航医师通过调控红外线发射器及接收仪，确保患者参考架信息完全被仪器抓取。手术医师根据术前设计同导航医师一起完成点配准或者面配准，使配准误差在1 mm以内。配准完成后，将探针放置于牙面、骨面等位置，以验证配准精度。在导航引导下，手术医师以探针勾勒术前设计的截骨位置并标记，放置截骨导板后精准截骨。将另外一组医师制备的带蒂腓骨肌皮瓣转移至下颌骨区域，按照术前设计，腓骨折叠方向，近远心端的摆放等，塑形腓骨与缺损段相吻合，腓动静脉与颌外动脉及面总静脉端端吻合后，以重建钛板将腓骨与下颌骨完成骨组织连接，修复重建完成。

非导航组患者下颌骨截骨过程、腓骨折叠方式、方向等手术过程均凭术者经验进行，其余同导航组。

1.4 术后评价

手术结束后，统计两组患者手术时间(麻醉开始至缝合结束的时间)。导航医师负责统计导航时间，导航时间为手术医师在整个手术过程中固定参考架、配准、配准验证、确定截骨位置及范围的时间。非导航组患者仅统计手术时间。术后3个月患者至门诊复查，填写UW-QOL调查问卷，它包含了疼痛、外形、活动、娱乐、吞咽、咀嚼、语言、肩部功能、味觉、唾液、情绪和焦虑共12个方面，每项满分100分，分值越高提示状况越好，根据患者填写的问卷评价两组患者外形恢复满意度、咀嚼能力的差异。拍摄影像资料(全景片/CT)并与术前片比较，检查患者颞下颌关节位置变化及咬合关系。记录比较两组患者术前术后张口度情况。综合分析比较两组患者在手术时间、术后外形、咀嚼能力及张口度情况的差异，评价导航技术在下颌骨成釉细胞瘤切除及修复重建上的应用价值。

2 结 果

导航组患者平均手术时间为300 min，其中，固定导航支架及实施导航平均时间约15 min，而非导航组平均手术时间为310 min，主要原因为腓骨重建缺损的下颌骨时，手术医师多次试验腓骨放置方向、折叠方向、腓骨双叠时截骨的位置等情况导致。术后随访两组患者外形恢复、咀嚼能力及张口度情况(表2)，经过分析比较，导航组患者在术后外形恢复、咀嚼能力及张口度情况等均优于非导航组。在外形方面，导航组患者均分为77.6分，非导航组73.5分；在咀嚼能力方面，导航组均分72.3分，非导航组67.2分；在张口度方面，导航组患者术前术后张口度基本一致，差异≤0.2 cm，非导航组患者，术前术后张口度差≤0.4 cm。通过影像资料研究发现，非导航组患者术后下颌骨连续性及形态恢复较导航组稍有欠缺。导航组患者其固定下颌骨参考架的黏膜术创未行特殊处理，嘱患者注意口腔卫生，术后1周黏膜均恢复正常。

表2 12例患者术后评价资料

3 典型病例

彭某，女性，66岁，因“左下颌骨成釉细胞瘤术后8个月，复发半年”入院。患者8个月前因“左下唇麻木”于外院行左下颌骨病灶刮治术，术后病理结果提示：左下颌骨成釉细胞瘤。术后半年患者发现术区仍膨隆，来我院就诊。专科检查可见患者左下后牙区域牙齿缺失，对应缺失区域相应牙槽嵴顶见原手术切口(图1)，相应口腔前庭沟扪及膨隆，左下唇麻木，左侧颌下及颈部未触及明显肿大淋巴结。螺旋CT提示：左下颌骨体部约34—37区域见多房囊性骨质吸收，大小不等囊性影，界限尚清晰，颊向膨隆明显，最大截面范围约3.5 cm×2.2 cm，房间隔纤细不等，边缘呈分叶状，颊舌侧骨皮质部分吸收穿通，囊腔内缘模糊，相应左下颌神经管走行欠清晰，管壁部分吸收模糊(图2)。术前将患者螺旋CT数据导入Accu-Navi导航软件确定截骨位置，设计截骨范围(图3)。设计腓骨与截骨段相吻合，并设计制作截骨导板(图4、5)，按照术前设计手术方案打开术区，于下颌骨颏部固定下颌骨参考架如图6所示，由于患者下颌缺失多颗牙齿，选择左下颌骨升支及颏部作为面配准区域进行术前配准(图7)，配准误差在1 mm以内(图8)。将探针置于下颌骨面，下颌骨下缘处进行验证(图9)，验证精度符合手术要求后开始手术。导航引导于下颌骨术区确定截骨位置，并固定截骨导板(图10)，在双重验证下，快速、准确地切除左下颌骨病变组织(图11)。使用预弯成型的重建钛板固定下颌骨双侧残端(图12)，腓骨按照术前设计方式截为两段，放置于下颌骨缺失段，塑形重建的下颌骨与手术设计相吻合(图13)。患者术后专科检查，右侧咬合关系同术前(图14)，张口度良好(图15)，复查全景片见下颌骨断端与腓骨断端愈合良好，钛板、钛钉在位，无松脱等排异反应。咬合关系同术前，髁突位置同术前(图16)。

图1 术前患者口内照

图2 术前影像资料

图3 术前设计截骨范围

图4 术前设计图

图5 截骨导板设计图

图6 固定下颌骨参考

图7 面配准区域

图8 配准过程

图9 配准验证

图10 确定截骨位置，固定截骨导板

图11 截骨过程

图12 病灶切除，固定重建钛板

图13 下颌骨塑形重建

图14 术后咬合关系

图15 术后张口情况

图16 术后复查片

非导航组患者术前术后影像资料如图17及图18所示。我们可以发现，虽然非导航组患者同样采取了腓骨皮瓣修复下颌骨缺损，但其腓骨塑形重建的下颌骨的连续性及形态较导航组稍有欠缺。

图17 非导航组患者术前影像资料

图18 非导航组患者术后影像资料

4 讨 论

计算机导航技术是目前较为先进的用于手术设计、手术指导和术后验证的技术，术中通过三维可视化操作，实现手术的精确操作，并有效减少手术并发症[9]。这种技术自1980年用于神经外科，现已广泛用于口腔颌面外科手术[10-12]。下颌骨相对于颌面部的其他骨块来说，是一个独立的且可以移动的骨块，由于这一特性，可以把下颌骨看作一个独立的个体进行手术导航，这样可以达到手术过程中下颌骨随意移动的目的[13]。下颌骨缺损后的功能重建不是简单恢复颌骨的连续性，重要的是精确恢复面下1/3的解剖外形和正常咬合，保证患者吞咽、语言、咀嚼等口腔生理功能，提高患者生活质量[14]。目前，游离腓骨肌瓣已广泛应用于不同类型下颌骨缺损的重建，并成为修复该缺损最有效及最常用的方法[15]。本篇共回顾统计了12例下颌骨成釉细胞瘤患者，根据术前临床及影像学检查，12例患者均需采取“下颌骨节段性截骨+游离腓骨肌皮瓣重建”的方式进行手术，导航组患者在完成配准后实施手术，根据术前设计方案，确定截骨位置及范围，非导航组患者依据术者经验确定截骨位置及范围，导航组在固定下颌骨参考架及实施术中导航耗费了约15 min，但由于导航的引导，术者在进行病灶切除时更加直观、准确，同时，在导航下截骨塑形，可以精确控制截骨平面的接触面积[16]，腓骨塑形及就位准确，与缺损下颌骨匹配度高。因此，整体手术时间较非导航组缩短10 min。术后随访12例患者，导航组患者在张口度、咀嚼能力、咬合关系、颞下颌关节位置等均优于非导航组患者。对于那些无稳定咬合关系的患者，采用计算机导航引导下的颌骨缺损修复重建，仍能精准修复重建颌骨[17-18]。

曾经有很多学者研究下颌骨病变的导航技术，无外乎三种方式。其一：将患者上下颌进行颌间结扎，以确保下颌骨相对动度为零，从而确保下颌骨相对颅颌面其他骨块是稳定的[19]。但这种方式对患者要求极高，要求其术前拍摄CT时就要进行颌间结扎直至手术结束，而且，这种方式下，对下颌骨舌侧的病变操作困难，手术具有一定的限制性。其二：Günter等制作了一种牙合板，术前拍摄CT时和术中同时使用[20]。但这种方法增加了下颌骨运动敏感性，进一步降低了导航的精确性[13]。其三：采用可以固定在下颌骨的参考架，把下颌骨看成一个独立的组织，这样既不影响下颌骨的随意运动，又可以达到精确高效完成手术的目的。

一般情况下，口腔颌面外科的手术，将参考架固定在颅骨上。第一，对术区的影响较小，术者操作较为方便，第二，在光学导航系统下，进行手术时反光球不易被遮挡，从而方便术者进行手术的实时导航。第三，参考点选择多样，既可以选择术区外的牙齿，也可以选择内眦点、眶下孔等解剖标志点。但对于可活动的下颌骨而言，将参考架放置在颅骨上，既不能达到术中实时导航的目的，还对颅骨有一定损伤[21]。主要原因为：①软组织影响、患者体位、咬合状态改变等原因造成的术前与术中下颌骨相对颅骨位置不一致，配准精确性无法保证；②如采用颌间结扎、牙合板等方式确保下颌骨位置后，手术视野及操作受到限制；③术中下颌骨位置发生改变，需要重新配准以实施导航指引时，再次配准使得手术时间延长。因此，在下颌骨区域手术导航时，如何进行点配准、手术过程中如何保证参考架不松动成为术者需要考虑的问题。笔者在进行了多台手术后总结了一些经验。手术时，先完成不需要导航引导的部分，比如牙龈翻瓣、血管制备等，然后将下颌骨参考架固定在手术设计部位，根据导航指引进行配准，验证配准误差在1 mm以内后进行手术导航。在以往的手术中，医生会先进行参考架的固定和手术配准，再进行手术操作，采取这种方式会增加参考架松动的概率，也增加了反光小球被体液、血液污染的概率。与此同时，由于下颌骨参考架固定端与反射端只能以一个方向连接，因此，在术中暂时不需要实时导航时，可将反射端随时取下，方便手术视野的暴露及手术操作的进行。对于配准点的选择，由于术区及配准区均集中在下颌骨，因此配准点的选择极为重要，它不仅不能影响手术者的操作，还要具有一定的标志性和可重复性，因此，不能选择需要切除的牙齿或切除侧下颌骨的颏孔等位置。配准点通常为4～5个点，研究显示，盲目增加下颌骨配准点的数量并不能使导航精度提高，反而有可能会降低导航精度，重要的是选择的配准点需要接近手术的区域[22]。因此，笔者通常选择邻近术区的4～5个配准点来进行手术配准，如术区缺少解剖标志点，可以采用术前颌骨钛钉植入的方式进行，只要注意钛钉不要损伤下颌骨重要组织如下牙槽神经管，且钛钉不要位于一条水平线上即可。如考虑经济因素，面配准的方式也可以达到精确配准的目的。

下颌骨的导航手术相较于颅颌面其他不活动的骨，其技术上存在难度，手术视野也有其局限性。尤其是当下颌骨需要进行截骨操作时，锯片的震动可能导致参考架的松动，术者加助手的遮挡也会使实时导航中断。为了解决这一问题，Brouwer等[8]研究了电磁导航在下颌骨中的应用，术前拍摄的CT数据用于手术方案的设计和3D虚拟模型的加入，术中将模型固定在下颌骨上后再拍摄CBCT或者CT，将术前与术中数据通过术前设计选择的配准点进行融合，以达到配准的目的，而后在电磁导航的引导下完成手术。这样做的好处是可以减少截骨导板的使用，作者认为，导板制作的时间长，可能会导致肿瘤的扩大，导板的费用问题等也会增加患者的负担。李殿奇等[7]也进行了下颌骨缺损的研究，认为单侧依靠导板会导致外部面型恢复不佳。有学者认为，导板的使用在确定截骨角度方面有优势，但受软组织等因素的影响，导板与手术部位无法彻底贴合，也会影响截骨的精确度[14]。而本篇所示病例，采用计算机导航及导板双重引导实施手术，截骨准确、颌骨形态恢复良好，术后咬合关系较术前无明显差异。磁导航虽不受光线的影响，术者可以随意操作，转换角度，不用担心反光小球遮挡的问题。但是，笔者认为，这种手术方式还不适于目前的手术条件，首先，手术室配备床边CT机，对手术室要求极高；其次，磁导航时，全程使用对磁无干扰的手术器械也对医院提出了更高要求，因此，这种导航方式仅仅在试验阶段，也许在未来可以得以实现。

综上，对于下颌骨区域的病变，将下颌骨看成一个完整的个体，采用计算机导航技术加下颌骨参考架完成手术，可以减少手术创伤，缩短手术时间，恢复患者形态与功能。这种方式在下颌骨手术方面具有临床意义。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。