经缝牵引成骨术矫正青少年唇腭裂患儿面中部骨骼发育不全的机制研究和长期稳定性研究

发布时间：2018-12-12 09:08

【摘要】：[目的]1.分析经缝牵引成骨术后面中部骨骼、骨缝结构以及牙弓三维形态改变情况,探索经缝牵引成骨术促进面中部骨骼生长前移的机制,进一步优化其在临床中的应用。2.分析经缝牵引成骨术后长期随访过程中面中部骨骼位置变化情况,探讨经缝牵引成骨术后长期骨骼稳定性和复发情况,提出有效预防牵引术后复发的相关策略。3.通过建立犬面中部骨骼内置式经缝牵引成骨的动物模型,对其术后长期成骨效果进行研究,为临床上预防牵引术后复发策略提供生物学依据。与此同时在动物实验获得成功的基础上,初步研制出临床上矫正青少年唇腭裂患儿面中部骨骼发育不全的内置式经缝牵引装置系统。[方法]1.对2005年1月至2014年12月在我院接受经缝牵引成骨术矫正面中部骨骼发育不全的青少年唇腭裂患儿进行回顾性研究。通过对牵引前后头颅骨骼三维CT影像进行拟合,直观分析面中部骨骼、骨缝结构以及牙弓在三维方向上的形态学改变。同时进一步在头颅拟合影像上建立三维测量坐标体系,定量分析各骨骼标志点到三维平面的距离变化。2.收集2005年1月至2015年12月在我院接受经缝牵引成骨术矫正面中部骨骼发育不全的青少年唇腭裂患儿术前以及术后各随访时间点头颅侧位X线影像资料,采用头影测量方法对比分析面中部骨骼位置变化情况,评价经缝牵引成骨术后长期骨骼稳定性。3.以三月龄生长发育期比格犬为实验动物,应用内置式自动持续缝牵引装置建立面中部骨骼经缝牵引动物模型,并通过头颅X线测量和CT检查评价其牵引面中部骨骼前移的可行性和有效性。另外,在牵引结束后1年对犬大体头颅进行CT检查和颧上颌缝区骨组织的Micro-CT检查、生物力学检测以及组织学分析,评价经缝牵引成骨术后长期成骨效果。与此同时以动物实验为基础,在临床上结合患儿头颅骨骼三维影像初步研制出个性化全面贴合局部解剖结构的内置式经缝牵引装置系统并验证其可行性。[结果]第一部分：1.共计有26例患儿符合研究纳入/排除标准并进行回顾分析,临床资料结果显示本组病例平均年龄为11.5岁,牵引过程中平均最大单侧牵引力为4.45kg,平均牵引时长为40.0天,在牵引结束时所有患儿面部外形及咬合关系均得到显著改善。2.牵引前后头颅骨骼重叠拟合影像直观分析结果显示翼上颌缝区受力改变最为显著,可见明显的新骨形成。整个面中部骨骼在牵引力的作用下呈现出自上而下的渐进式不等量前移,同时骨骼自身形态也发生改变。3.对拟合影像上面中部骨骼各标志点进行三维定量测量的结果与直观形态学改变基本保持一致,分析显示整个面中部骨骼呈现不等量前移,在前后方向上各区前移量从大到小依次为上颌骨区、颧骨区、眶下区和鼻骨区；在垂直方向上表现为颧骨颞突和上颌结节下部的明显下移,鼻旁区的明显上移；而在横向上则表现为鼻背和鼻基底的增宽,上颌骨宽度也有少量的增加。相应的牙弓三维测量结果显示上颌结节区在牵引力的作用下发生显著的增长,而各段牙弓长度变化微小；前段牙弓和中段牙弓宽度明显增加,而后段牙弓宽度相对变化较小；在垂直方向上牙弓各骨骼标志点均表现出向下移位,但下移量自前向后逐渐增大。第二部分：1.对共计76例患儿进行临床随访,结果显示在牵引结束时2例患儿牵引失败,4例混合牙列期双侧唇腭裂患儿仍存在前牙开颌畸形,其余所有患儿面部外形和咬合关系均得到良好改善。长期随访结果显示1例患儿失访,8例患儿出现不同程度的上颌回缩复发。2.共对66例患儿进行了侧位X线头影测量分析,结果显示在牵引结束时上颌骨A点在水平方向上明显前移,SNA角度和ANB角度也显著增大,而相应的上颌骨A点在垂直方向上则无明显改变,SNB角度和MPA角度维持稳定。在术后随访各时间点上,上颌骨A点在水平方向上维持良好,而在垂直方向上则表现出向下移位趋势,相应的SNA角度、SNB角度、ANB角度和MPA角度均呈现波动变化趋势,但对比之间结果无统计学差异。第三部分：1.在犬面中部骨骼内置式经缝牵引成骨中,大体观察结果显示牵引结束时实验组犬表现出面中部变长、眼球内陷和骨性Ⅱ类咬合的特点,影像学检查结果显示上颌骨前移明显,且在颧上颌缝与上颌骨前壁区显示出活跃的骨质代谢。当继续观察至牵引结束后1年,头颅CT影像结果显示实验组犬面型逐渐恢复协调,咬合关系也恢复为骨性Ⅰ类咬合,但在上颌骨前壁区依然可见呈筛孔状的变薄骨壁。进一步对颧上颌缝区骨组织进行检测,Micro-CT结果显示实验组缝区骨组织微观结构表现更为松散,骨小梁排列无序紊乱,相应骨体积分数值明显低于对照组；生物力学检测结果显示实验组屈服力值明显低于对照组,而模量对比无统计学差异；组织学染色结果则显示实验组缝区结构中仍可见较多的成纤维细胞、毛细血管以及被拉伸的胶原纤维,沿缝的两侧为呈带状分布的骨基质矿化不全区域,其内可见较高密度的骨细胞分布,破骨细胞活跃于骨质与缝组织连接处。2.在临床上选取了1例9岁男性唇腭裂术后继发面中部骨骼发育不全的患儿为研究对象,结合患儿头颅三维CT影像初步研制出基于颅骨支抗的内置式经缝牵引装置系统,采用头皮切口经颧弓下方进入口内的路径成功施行手术,临床结果显示患儿面部外形及咬合关系均得到改善。[结论]1.经缝牵引成骨术可以实现整个面中部骨骼的生长前移,这一过程不仅包括缝生长重塑伴新骨形成,同时还有骨骼自身重塑。2.经缝牵引成骨术后长期骨骼稳定性良好,其上颌骨在水平方向上位置可基本维持,且在垂直方向上表现出向下生长趋势。经缝牵引成骨术后预防复发策略应包括适度的牵引矫枉过正处理、及时的正畸治疗和适时的面弓弹性牵引维持。3.基于颅骨支抗的内置式经缝牵引成骨装置可在临床上用于青少年唇腭裂患儿面中部骨骼发育不全的矫治,但牵引装置系统设计及各项技术要素偏有待进一步研究优化。对犬经缝牵引成骨术后长期成骨效果的评价结果表明骨缝区生长潜力依然保持,这为临床上预防牵引术后复发提供了可靠的生物学依据。
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【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R782.2

【参考文献】