数字化技术在颌骨放射性骨坏死（ORNJ）微血管游离皮瓣重建中的效果：一项回顾性研究

《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》：The outcome of digital technology in microvascular free flap reconstruction for ORNJ: a retrospective study

　　

背景：颌骨放射性骨坏死（ORNJ）是头颈部癌放疗后的一种严重且难治的晚期并发症。微血管游离皮瓣重建是切除ORNJ病灶后修复残余缺损的理想选择。虚拟手术计划（VSP）和三维打印（3DP）的应用可有效改善颌骨缺损游离皮瓣的重建效果。然而，VSP和3DP在ORNJ游离皮瓣重建中的效果尚不明确。本研究进行了一项回顾性分析，以评估ORNJ重建中的游离皮瓣类型、成功率及并发症。方法：纳入2012年至2024年间在本院接受游离皮瓣重建的ORNJ住院患者，根据是否应用VSP和3DP分为传统皮瓣（CF）组和数字化皮瓣（DF）组。回顾分析患者特征和微血管游离皮瓣重建结果。结果：共纳入35例ORNJ患者，施行39块游离皮瓣。ORNJ游离皮瓣重建成功率为89.7%，术后早期并发症率为58.9%，晚期并发症率为25.6%。腓骨是最常用的皮瓣类型（占76.9%），且其并发症率最低（63.3%）。CF组（92.9%）与DF组（88%）的成功率差异无统计学意义。DF组的平均手术时间和住院天数显著短于CF组。此外，CF组（78.6%）与DF组（64%）的术后并发症率差异无统计学意义。DF组的瘘管形成率显著低于CF组。结论：微血管游离皮瓣重建对晚期颌骨放射性骨坏死安全有效，腓骨皮瓣为最佳供区选择。辅助应用虚拟手术计划（VSP）和三维打印（3DP）显著缩短手术时间、住院天数并减少瘘管形成。这些数字化技术是优化ORNJ重建手术效率并减少关键并发症的有价值的辅助工具。

论文解读：数字化技术在颌骨放射性骨坏死微血管游离皮瓣重建中的应用效果

研究背景与问题
颌骨放射性骨坏死（ORNJ）是头颈部恶性肿瘤放疗后的一种严重且难治的晚期并发症，发生率约为2%–22%。该病的临床表现为暴露的坏死骨、反复感染、肿胀、疼痛、口皮瘘、牙关紧闭、口干、吞咽困难甚至病理性骨折，严重影响患者生活质量。目前ORNJ的发病机制尚未完全阐明，亦无公认的金标准治疗方案。治疗策略包括保守治疗和手术治疗：保守措施（如口腔卫生、抗生素、高压氧和死骨切除术）可缓解症状但难以阻止疾病进展。因此，对于难治性或晚期ORNJ，手术切除坏死骨及周围受累组织是必要的，术后遗留的广泛组织缺损（包括颌骨和软组织）需进行重建以避免面部畸形和口腔功能障碍。微血管游离皮瓣重建是切除ORNJ病灶后修复残余缺损的理想选择。然而，放射性引起的组织纤维化、血管损伤和持续感染导致较高的并发症率和皮瓣失败率，报道的皮瓣失败率为3.1%–16%，总体并发症率为8%–43%。近年来，数字化技术如虚拟手术计划（VSP）和三维打印（3DP）已被越来越多地应用于头颈部重建，以提高手术精度和效率。初步研究表明VSP/3DP可能提高ORNJ游离皮瓣重建的精确性和结果，但高质量证据比较数字化辅助手术与传统徒手手术尚有限。因此，研究人员开展了一项单中心回顾性研究，分析数字化技术在ORNJ微血管游离皮瓣重建中的效果。

研究内容与结论
该研究纳入了2012年1月至2024年12月间在第四军医大学口腔医学院口腔颌面外科接受同期ORNJ病灶切除和微血管游离皮瓣重建的患者共35例（施行39块皮瓣）。根据是否使用VSP和3DP，将患者分为传统皮瓣（CF）组（14块皮瓣）和数字化皮瓣（DF）组（25块皮瓣）。研究人员评估了皮瓣选择、皮瓣成活、早期和晚期并发症、手术时长、术中出血量、住院天数、住院费用及具体并发症类型。结果发现：ORNJ游离皮瓣重建成功率为89.7%，术后早期并发症率为58.9%，晚期并发症率为25.6%。腓骨是最常用的皮瓣类型（占76.9%），其成功率最高（93.3%）且并发症率最低（63.3%）。DF组与CF组的成功率（88% vs. 92.9%）差异无统计学意义，但DF组平均手术时间（392.2 ± 67.0 min vs. 464.0 ± 90.5 min）和住院天数（29.6 ± 15.1晚 vs. 42.2 ± 20.1晚）显著缩短，且瘘管形成率显著降低（0% vs. 28.6%）。术中出血量和总体并发症率差异无统计学意义，但DF组住院费用显著高于CF组（95,600 ± 16,800 RMB vs. 58,200 ± 28,500 RMB）。研究人员得出结论：微血管游离皮瓣重建对晚期ORNJ安全有效，腓骨皮瓣为最佳供区选择；辅助使用VSP和3DP虽未显著提高皮瓣存活率或降低总体并发症，但显著缩短手术时间、住院天数并减少瘘管形成，是优化ORNJ重建手术效率和减少特定并发症的有价值的辅助工具。该论文发表在《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》。

主要关键技术方法
该研究采用回顾性队列设计，样本队列来源为第四军医大学口腔医学院2012–2024年间收治的ORNJ患者。关键技术方法包括：1）虚拟手术计划（VSP）：将术前头颈部CT扫描的DICOM格式图像导入Mimics软件（19.0版，Materialise公司），规划坏死骨切除范围（至少1 cm安全缘）及游离皮瓣的截骨长度与角度；2）三维打印（3DP）：利用J750专业3D打印机（Stratasys公司）制作个性化截骨导板、定位导板和颌骨模型，用于术前预弯钛板；3）术中应用：数字化组在截骨导板引导下切除坏死骨并同期获取供区骨瓣，使用预弯钛板固定；传统组依据术者经验徒手操作。此外，下肢体表CT血管造影用于术前评估腓骨血供。

研究结果
3.1 患者特征
2012至2024年间共有131例ORNJ住院患者（186次入院），平均年龄57.1 ± 12.2岁，女性占31.8%。其中35例患者接受了游离皮瓣重建（39块皮瓣），重建率为26.7%。患者平均年龄55.9 ± 11.7岁，男性占71.4%。原发肿瘤以颌面部鳞状细胞癌（45.7%）、鼻咽癌（25.7%）为主，平均放疗剂量61.8 Gy，34.3%的患者有放疗后拔牙史。94.9%的皮瓣用于下颌骨重建。
3.2 微血管游离皮瓣重建结果
皮瓣类型包括腓骨（30块，76.9%）、前臂桡侧（4块，10.3%）、髂嵴（3块，7.7%）和股前外侧（2块，5.1%）。总成功率为89.7%（35/39），其中腓骨皮瓣成功率最高（93.3%），股前外侧皮瓣成功率100%（2/2）。4块皮瓣失败（10.3%），包括2块腓骨、1块髂嵴和1块前臂桡侧皮瓣，均以胸大肌肌皮瓣挽救。失败原因包括感染、血管血栓及血管吻合口渗血感染。术后早期并发症率58.9%，晚期并发症率25.6%。不同皮瓣类型中，腓骨皮瓣并发症率最低（63.3%）。
3.3 数字化辅助重建的手术结果
CF组14块皮瓣，DF组25块皮瓣。两组在年龄、性别、缺损大小等基线特征上无显著差异。CF组成功率为92.9%（13/14），DF组为88%（22/25），差异无统计学意义（p = 0.608）。DF组平均手术时间（392.2 ± 67.0 min）显著短于CF组（464.0 ± 90.5 min）（p = 0.021），住院天数（29.6 ± 15.1晚）显著短于CF组（42.2 ± 20.1晚）（p = 0.033）。术中出血量差异无统计学意义（p = 0.096）。DF组住院费用显著高于CF组（p = 0.032）。并发症率：CF组78.6% vs. DF组64%，差异无统计学意义（p = 0.321）。具体并发症中，DF组瘘管形成率（0%）显著低于CF组（28.6%）（p = 0.018），而感染、皮瓣坏死、骨不连、伤口裂开、血管血栓等差异无统计学意义。

总结讨论与结论
讨论部分指出，ORNJ患者的平均年龄和性别分布与文献一致，鳞状细胞癌和鼻咽癌是放疗主要原因，下颌骨受累为主。腓骨皮瓣因其皮质骨厚、可获取长度大、血管口径匹配等优点成为最常用类型。皮瓣失败率10.3%与文献报道的5%–16%相符。术后早期并发症率58.9%、晚期25.6%高于既往报道，可能因ORNJ患者软组织床纤维化、血管损伤及感染环境所致。数字化技术（VSP和3DP）虽未显著提高皮瓣存活率或降低总体并发症，但显著缩短了手术时间和住院天数，并降低了瘘管形成率。研究人员分析，数字化技术通过精确规划缩短手术时间、增强形态匹配、减少软组织创伤、确保彻底清创、优化板固定及保护穿支血管等机制，改善了伤口愈合条件。该研究存在样本量小、回顾性设计、费用高、单中心局限性，需未来前瞻性多中心研究验证。最终结论（翻译自原文结论部分）：微血管游离皮瓣重建对晚期ORNJ安全有效，腓骨皮瓣为首选供区。使用VSP和3DP虽不能提高皮瓣存活率或减少总体并发症，但可显著缩短手术时间、减少住院天数并降低瘘管形成。这些数字化技术是优化ORNJ重建手术效率和减少特定并发症的有价值的辅助工具。未来需要前瞻性多机构研究来验证这些发现。