该文对近三十年来中国颅颌面外科的发展和现况作了全面述评，重点总结了先天性颅面畸形的手术改进和微创化、先天性颅面畸形的分子遗传学研究、3D 打印和手术模板导航等三维数字化技术的应用、牵引成骨技术以及种植赝复体修复重建技术对学科发展的促进等。最后对颅颌面外科未来的发展趋势作了展望。
引用本文： 杨斌, 祁佐良, 韦敏, 穆雄铮, 滕利, 张智勇, 靳小雷, 陶凯, 沈卫民, 吴国平, 韩正学, 舒茂国, 陈小平, 鲍南. 中国颅颌面外科近三十年的发展和现况. 中国修复重建外科杂志, 2018, 32(7): 803-808. doi: 10.7507/1002-1892.201807021 复制
颅面外科的创建肇始于法国外科医生 Tessier 在 1957 年－1967 年间的开创性工作：颅内外联合入路、大型颅盖骨的截骨与重排、眼眶的截骨移动重塑，而大脑和眼球却安然无恙[1-2]。1957 年，Tessier 成功完成了第 1 例 Crouzon 综合征矫治手术，颅-面骨分离后整块面骨前徙 25 mm，并用他自己设计的外固定架固定前徙的颅面骨段[1]。1964 年，Tessier 与神经外科医师 Gerard Guiot 联手完成了医学史上记载的第 1 例颅内外联合径路眶距增宽症矫正手术[2]，并得到当时国际上多个国家的整形外科、颌面外科、眼科等多学科专家的赞同[3]。
20 世纪 70 年代，张涤生受到 Tessier 于 1974 年发表于“Plastic Reconstructive Surgery”杂志上的文献[4]的启发，于 1977 年进行了中国首例颅内外联合入路眶距增宽症整复手术[5]。邱蔚六、王大玫、陈日亭、毛天球等于 20 世纪 80 年代初先后开展了颅面联合手术。
1988 年 Tessier 应邀出席首届中国国际口腔颌面外科会议[6]，向中国整形外科、颌面外科医生介绍颅面外科技术进展。此后，颅面外科手术在中国综合实力较强的高等院校附属医院和三甲医院逐步开展。
当今的颅颌面外科已不仅仅是用于治疗先天性颅面畸形的手术技术，学科自身发展的同时也在逐步向更纵深、更精细的领域或分支学科分化[7-8]；在与现代生命科学、信息科学相关学科的协作中，逐步衍生出新兴的边缘学科或交叉学科领域。其中有代表性的研究领域包括：计算机虚拟现实手术仿真技术[9-12]、计算机辅助手术设计/制作/导航（CAD/CAM/CAN）技术的研究与应用[13]、颅颌面先天畸形的分子生物学和分子遗传学研究[14-15]、颅颌面骨组织工程及再生生物材料研究[16]、颅颌面骨融合种植技术研究[17]、颅颌面牵开成骨的基础与临床应用研究[18-19]、颅颌面微创-内镜外科技术的研究与应用[20]。现简要综述中国颅颌面外科近三十年的发展和现况。
1 先天性颅面畸形的整复手术改进及新技术应用
1.1 先天性颅缝早闭症的概念
先天性颅缝早闭症分为综合征型和非综合征型，是颅骨一个或多个颅缝发生过早的骨性融合，颅缝旁的颅骨及脑组织生长受限，导致颅腔和眶腔狭小、颅内高压、颅颌面畸形的疾病。颅缝早闭症是最常见的先天性颅颌面畸形之一，新生儿中发病率为 0.03%～0.05%，居常见颅面发育畸形发病率的第 2 位（约为 1/2 500，仅次于唇腭裂畸形）。颅缝早闭发生于胚胎期，出生后随着年龄增长逐渐加重。颅缝早闭不仅造成颅面骨骼发育异常，更严重的是使患儿的大脑发育受到限制。对于先天性颅缝早闭症的早期诊断、早期治疗，保障大脑生长发育及视觉功能等显得尤为重要[21-23]。
1.2 手术治疗
对于先天性颅缝早闭症患者，目前外科手术治疗方式主要分为传统手术及内置式牵引器牵引治疗。后者由于创伤较小，牵引可调节性，治疗效果佳等优点，目前越来越受到人们重视[24]。颅面外科自创始至今已经历 40 余年，对于先天性颅面畸形特别是复杂颅缝早闭症的外科治疗仍然沿袭 Tessier、McCarthy 等创始专家传统的颅面大型截骨植骨手术方法。整复手术需经颅内外联合入路、颅眶截骨、重塑再造颅-眶-面形态，难度高，风险大，是国内外医学界公认的疑难病症和复杂手术[25-28]。我国的颅面外科专家从国外学习归国后，将颅面大块截骨的术式在临床实践中做了许多改进，如额眶截骨浮动额骨瓣前徙扩大颅腔[29]、双额扩展截骨、Le FortⅢ型截骨矫正畸形[30-31]、全颅顶截开梅花状骨瓣成形[32]等改进术式，使颅缝早闭症畸形颅面骨得到良好的整形修复，保护了大脑、视觉系统的功能，促进了颅面部生长发育。
颅缝早闭合并眶距增宽症畸形整复手术更难，我国颅颌面医生更加重视内眦成形和鼻整形术，以获得更好的容貌效果[33]。为减少手术创伤，我们在 Salyer 的倒 U 形眶截骨术基础上改进了术式[34]，将浮动额骨瓣前徙与倒 U 形眶截骨手术同期施行，同时矫正颅骨畸形和眶距增宽症。然而，大型截骨手术容易在硬脑膜与颅骨之间形成死腔，颅腔甚至与额筛窦、鼻腔相通，容易造成颅内感染，同时截骨时骨瓣的血供减少，可能导致重塑移位的骨瓣出现骨吸收，术后出现骨缺损、畸形复发，甚至需二次手术治疗。
颅面手术需改进、微创、精确，必须引进和采用新技术新方法，且必须规范化以保证手术安全和疗效质量。这些已成为当今颅面整形外科迫切需要解决的问题。颅颌面牵开成骨（Distraction osteogenesis）是将截断后保留软组织附着及血供的两个骨段，用牵开器固定一段时间后，按一定的速度、频率、方向逐渐牵开，在此过程中骨断端间隙中不断形成新骨，从而延长骨骼的技术。由于颅面膜性骨血供丰富、皮质骨薄，牵开成骨更适用于颅面骨的延长。现在牵开成骨术已成为颅面成骨不全及骨缺损矫治的一个新的突破点，越来越受到颅面外科医师的重视。1992 年 McCarthy 等[35]最早将牵引成骨术应用于下颌骨延长手术，用来治疗半侧颜面短小及 Nager 综合征。自此，牵引成骨术开始逐渐广泛应用于颅颌面外科中。吴国平等探讨了基因治疗促进下颌骨牵引成骨新骨生成的效果及其机制，发现通过基因治疗可使下颌骨牵引区 BMP-2、TGF-β、细胞周期蛋白等多种促进成骨因子表达增强，能够使牵引区获得较满意的骨再生和促进新生骨骨化、改建和成熟[18-19]。国内学者对于治疗半面短小畸形下颌牵引延长术做了术式改进，将下颌升支矢状劈开截骨术用于下颌牵引器植入手术中，改善了疗效，减少了下牙槽神经血管及恒牙胚的损伤[36-37]。
Hirabayashi 等[38]最早文献报道利用牵引成骨技术辅助额眶前移治疗 1 例短头畸形患儿。自此，越来越多国外研究报道利用牵引成骨术治疗单颅缝早闭、多颅缝早闭及综合征型颅缝早闭等[39]。侯瑞等[40]应用 Monobloc 四段式截骨及外牵引治疗眶距增宽症合并面中部发育不良，能有效改善眶距过宽、面中部凹陷、反，安全有效。
相对于传统额眶前移手术，牵引成骨前移额眶具有以下优点：① 前移骨瓣再吸收减少，硬脑膜退化变质减少；② 牵引成骨不但促进额眶骨前移，同时扩张了硬脑膜，从而降低了复发率；③ 牵引成骨可以延展覆盖的头皮，减轻软组织对骨瓣的压力，从而最大程度地扩大颅腔；④ 牵引成骨过程中不断有新生骨生成，无需植骨；⑤ 相对于传统手术，牵引成骨术还可以减少手术时间，降低出血量，缩短住院时间。因此，对于颅缝早闭症的治疗，牵引成骨已经成为一个重要手段。
1.3 先天性颅缝早闭症畸形发生机制与分子遗传学研究
迄今为止，先天性颅缝早闭症畸形发生机制和致畸病因尚未明确。国外研究显示[41-42]，基因突变、致畸物质、机械压力、代谢紊乱等可导致颅缝早闭发生。与颅缝早闭相关的基因大约十几种，包括 FGFR、TGF-β、胚胎发育基因（TWIST）等，目前推测这些基因与相关信号通路介导的颅缝细胞增殖分化是先天性颅缝早闭症畸形发生的机制。国内有研究者对 Crouzon 颅缝早闭综合征的致病基因初步研究，结果显示 Rbp4 等基因在颅缝闭合过程中调控前体成骨细胞的增殖分化及下游通路[14]。
颅面畸形的治疗技术在不断改进，但最终防治畸形的根本方法是从源头预防控制。致畸基因的探索及基因治疗是最终解决方案。
2 颅颌面畸形外科治疗领域三维数字化技术的应用与发展
2.1 计算机辅助外科手术（computer assisted surgery，CAS）和虚拟现实（virtual reality，VR）
CAS 和 VR 技术在教学培训和临床医疗中显示出其巨大的潜力。三维可视化与 VR 技术可让医生在接近真实的可视化 VR 环境中进行仿真手术操作、选择最佳手术方案[12-13]。世界范围内互联网建设使得医学图像信息网络化成为现实。目前国际上推行医学数字影像与通讯（digital image communication of medicine，DICOM）标准和发展图像存储 & 通讯系统（picture archiving & communication system，PACS），将三维可视化、PACS 与远程通信技术相结合，实现了远程会诊和远程手术指导。
2.2 3D 打印技术及其在颅颌面外科的应用
2.2.1 3D 打印技术
3D 打印技术又称快速成型（rapid prototyping）技术、增材制造（additive manufacturing）技术。3D 打印技术是采用基于三维数字化数据逐层制造方式立体打印模型[43]。将 3D 打印模型应用于临床，能够准确诊断、制定手术方案和多科室医生会诊，便于医患更有效地沟通；可用于复杂手术模拟演练，提高手术成功率；可在 3D 骨骼模型上模拟钛板钛钉固定，减少手术时间。对于颅眶骨缺损患者，可先在三维头颅模型上预弯制钛网，加快手术进程。有研究利用 3D 打印的颅骨缺损骨骼模型翻模制成 EH 复合型人工骨，修复颅骨缺损，取得较好疗效[44]。
2.2.2 手术导板制作与术中导航
3D 打印技术结合计算机辅助逆向工程设计制作的外科手术导板，将手术设计在术中实现。手术导板分为截骨导板和塑形导板两类。对于复杂的先天性颅面畸形整复手术，术前模拟设计好额眶截骨前移、骨瓣旋转重塑的术式，根据预期达到的额-眶形态及骨瓣移动的距离设计并 3-D 打印塑形定位导板，术中引导额-眶骨瓣和眶上额桥就位，可获得良好的额部形态[45]。有研究在应用腓骨瓣修复下颌骨组织缺损中，同时应用了腓骨截骨导板和下颌骨重建塑形导板，在截骨导板的引导下切割腓骨，获得腓骨瓣，并应用相应的塑形导板准确塑形和植入，缩短了骨瓣离体缺血时间，简化了手术步骤[46]。
在对半侧颜面短小症患者进行截骨牵引手术时，预制 3D 导板具有截骨指导、牵引器定位和神经血管标记的功能；术中按照导板进行操作，可快速且准确地完成截骨、放置牵引器等步骤，并有效保护下牙槽神经血管束[47]。对于下颌角截骨术，利用 CT 扫描数据三维重建后，使用逆向工程技术设计下颌角截骨导板并 3D 打印，应用导板引导下颌角截骨手术，可获得满意的、更精确的效果[48]。在正颌外科中，3D 打印的截骨导板和数字化板也逐步应用[49]。数字化板依据上下颌牙齿面的解剖形态进行 3D 打印，过程更加简便，效果更加精确[50]。
2.2.3 个性化植入体/修复体的制作
钛网在修复颅骨缺损方面应用已久，有学者对 109 例颅骨缺损患者的治疗过程进行回顾性分析，应用数字化三维成形钛网的手术组手术时间及术后并发症发生率明显低于手工塑形组[51]。对于严重的颅颌面创伤、复杂的骨缺损等情况，采取传统的修复方法难以精确修复，而通过 3D 打印技术定制个性化修复体能够达到很好的修复效果[52-53]。
随着材料科学的发展，近年来有学者尝试以生物材料代替以往的材料，打印出可直接用于人体的植入物。Saijo 等[54]采用磷酸三钙粉末打印出个性化假体，术中可直接使用，无需雕刻。国内学者应用 CAD 镜像法设计颅眶缺损修复体，3D 打印出颅骨模型及人工骨植入修复体，手术修复颅眶畸形获得良好效果[55]。
随着数字化技术、材料科学、分子和细胞生物学的不断发展，未来 3D 生物打印技术会使再生修复、整形外科等领域发生巨大变化。基于数字化可视化技术的手术定向导航可以术中动态可视实时导航，控制手术入路和操作精度，保护重要组织结构不受损伤[56]。基于数字化智能化计算机辅助技术的机器人手术，将使整形外科手术产生革命性变革[57]。机器人手术能够提供三维立体的视觉图像，放大的视野，手术器械关节具有多方向活动自由度，手术精度高，能消除不必要颤动，突破手术操作空间局限，微创的手术使创口最小化。不久的将来，机器人手术能协同内窥镜技术实施微创除皱术；能进行更加精准的下颌角弧形截骨术等腔隙内手术。
3 颅颌面骨整合种植赝复体修复技术
先天性或后天获得性颅面畸形常伴有感觉器官缺失，多年来颅颌面体表器官的重建是一项困难的修复工作。以骨整合种植体为基础的颅颌面种植修复技术作为新兴的生物医学工程技术[17]，为此提供了有效的治疗方案。
3.1 耳缺失种植赝复体修复重建术
传统的耳赝复体（义耳）固位方法一直是利用外耳道将义耳插入，或采用胶水、双面胶带黏合，借助残留组织倒凹或借用眼镜眶架连体固位义耳。但这些方法的固位效果均不甚理想，其缺点是患者使用十分不便且固位不可靠，易脱落、损坏，且黏贴剂常致皮肤炎症。近来研究显示，种植义耳具有外形逼真、配戴脱卸方便、固位可靠、寿命长及无需辅助装置且不受户外体育运动影响等诸多优点。
种植义耳手术分两期进行：一期手术是种植体植入术（fixture installation），在乳突植入种植体，作为义耳的支持固位。二期手术是基台连接术（abutment operation），一般在一期术后 3 个月进行，根据皮肤厚度制作基台，将愈合帽旋入基台内螺纹或制作固位支架。在二期术后 3 周即可取模及义耳制作。近年来，种植义耳的手术方法日趋成熟，临床效果佳，并发症少，越来越受到多数耳缺损畸形患者的欢迎。
3.2 眼眶缺损种植赝复体修复重建术
其适应证包括：① 眼球及周围软组织因肿瘤、外伤等原因，接受眼内容物摘除术后遗留眶内凹陷畸形者；② 肿瘤手术眶内容物摘除及部分眶骨切除后遗留眶部缺损凹陷畸形者；③ 先天性无眼畸形患者。
3.3 鼻缺损种植赝复体修复重建术
面中部皮肤恶性肿瘤手术切除后或外伤等因素致鼻部不同程度缺损。应用现代整形外科及显微外科技术虽能通过局部皮瓣、皮管或游离皮瓣等进行鼻缺损的修复与再造，但修复后的外形、质地、色泽往往难以达到理想的效果；全额皮瓣供区新的畸形、皮管转移手臂头部固定与多次手术的痛苦，常使患者难以接受。因此，应用鼻部赝复体结合骨内种植体有效固位的现代种植修复重建技术，则是这类患者选择恢复正常面部形态的有效方法之一。
临床实践和研究证明，以纯钛螺旋形种植体为代表的骨内种植体，因有着良好的生物相容性，在经过合理力学设计的条件下支持功能性赝复体时，能起到长期稳定的固位作用。这对于提高颅颌面缺损畸形患者的生活质量，尤其是在功能、美学及心理方面均起着重要作用。
4 小结与展望
纵观近三十年颅颌面外科的发展历程，可以看到其发展有赖于现代科学技术的各项成就。微型电锯、电钻、带冷光源的特殊手术器械等的出现，用于坚固内固定的微型钛板的问世，CT、MRI 等医学影像学技术在颅面畸形诊断和手术设计中的应用，各种可降解生物材料的研制及临床应用，为颅颌面外科的发展提供了必要的手段和条件。牵引成骨技术减少了以往经典大型手术可能产生的并发症[58]；微创内镜外科技术避免了以往大型截骨手术所造成的创伤，通过内镜可以微创截骨，矫治颅缝早闭症[59]；在计算机网络以及高精度数字化影像导航下可准确操作，通过卫星传输远程遥控操作和指导手术[57]。分子遗传学的研究将揭示先天性颅颌面畸形的发病原因和机制。组织工程及 3D 生物打印技术将为颅颌面骨和软组织的再生修复提供最佳解决方案。
颅面外科的创建肇始于法国外科医生 Tessier 在 1957 年－1967 年间的开创性工作：颅内外联合入路、大型颅盖骨的截骨与重排、眼眶的截骨移动重塑，而大脑和眼球却安然无恙[1-2]。1957 年，Tessier 成功完成了第 1 例 Crouzon 综合征矫治手术，颅-面骨分离后整块面骨前徙 25 mm，并用他自己设计的外固定架固定前徙的颅面骨段[1]。1964 年，Tessier 与神经外科医师 Gerard Guiot 联手完成了医学史上记载的第 1 例颅内外联合径路眶距增宽症矫正手术[2]，并得到当时国际上多个国家的整形外科、颌面外科、眼科等多学科专家的赞同[3]。
20 世纪 70 年代，张涤生受到 Tessier 于 1974 年发表于“Plastic Reconstructive Surgery”杂志上的文献[4]的启发，于 1977 年进行了中国首例颅内外联合入路眶距增宽症整复手术[5]。邱蔚六、王大玫、陈日亭、毛天球等于 20 世纪 80 年代初先后开展了颅面联合手术。
1988 年 Tessier 应邀出席首届中国国际口腔颌面外科会议[6]，向中国整形外科、颌面外科医生介绍颅面外科技术进展。此后，颅面外科手术在中国综合实力较强的高等院校附属医院和三甲医院逐步开展。
当今的颅颌面外科已不仅仅是用于治疗先天性颅面畸形的手术技术，学科自身发展的同时也在逐步向更纵深、更精细的领域或分支学科分化[7-8]；在与现代生命科学、信息科学相关学科的协作中，逐步衍生出新兴的边缘学科或交叉学科领域。其中有代表性的研究领域包括：计算机虚拟现实手术仿真技术[9-12]、计算机辅助手术设计/制作/导航（CAD/CAM/CAN）技术的研究与应用[13]、颅颌面先天畸形的分子生物学和分子遗传学研究[14-15]、颅颌面骨组织工程及再生生物材料研究[16]、颅颌面骨融合种植技术研究[17]、颅颌面牵开成骨的基础与临床应用研究[18-19]、颅颌面微创-内镜外科技术的研究与应用[20]。现简要综述中国颅颌面外科近三十年的发展和现况。
1 先天性颅面畸形的整复手术改进及新技术应用
1.1 先天性颅缝早闭症的概念
先天性颅缝早闭症分为综合征型和非综合征型，是颅骨一个或多个颅缝发生过早的骨性融合，颅缝旁的颅骨及脑组织生长受限，导致颅腔和眶腔狭小、颅内高压、颅颌面畸形的疾病。颅缝早闭症是最常见的先天性颅颌面畸形之一，新生儿中发病率为 0.03%～0.05%，居常见颅面发育畸形发病率的第 2 位（约为 1/2 500，仅次于唇腭裂畸形）。颅缝早闭发生于胚胎期，出生后随着年龄增长逐渐加重。颅缝早闭不仅造成颅面骨骼发育异常，更严重的是使患儿的大脑发育受到限制。对于先天性颅缝早闭症的早期诊断、早期治疗，保障大脑生长发育及视觉功能等显得尤为重要[21-23]。
1.2 手术治疗
对于先天性颅缝早闭症患者，目前外科手术治疗方式主要分为传统手术及内置式牵引器牵引治疗。后者由于创伤较小，牵引可调节性，治疗效果佳等优点，目前越来越受到人们重视[24]。颅面外科自创始至今已经历 40 余年，对于先天性颅面畸形特别是复杂颅缝早闭症的外科治疗仍然沿袭 Tessier、McCarthy 等创始专家传统的颅面大型截骨植骨手术方法。整复手术需经颅内外联合入路、颅眶截骨、重塑再造颅-眶-面形态，难度高，风险大，是国内外医学界公认的疑难病症和复杂手术[25-28]。我国的颅面外科专家从国外学习归国后，将颅面大块截骨的术式在临床实践中做了许多改进，如额眶截骨浮动额骨瓣前徙扩大颅腔[29]、双额扩展截骨、Le FortⅢ型截骨矫正畸形[30-31]、全颅顶截开梅花状骨瓣成形[32]等改进术式，使颅缝早闭症畸形颅面骨得到良好的整形修复，保护了大脑、视觉系统的功能，促进了颅面部生长发育。
颅缝早闭合并眶距增宽症畸形整复手术更难，我国颅颌面医生更加重视内眦成形和鼻整形术，以获得更好的容貌效果[33]。为减少手术创伤，我们在 Salyer 的倒 U 形眶截骨术基础上改进了术式[34]，将浮动额骨瓣前徙与倒 U 形眶截骨手术同期施行，同时矫正颅骨畸形和眶距增宽症。然而，大型截骨手术容易在硬脑膜与颅骨之间形成死腔，颅腔甚至与额筛窦、鼻腔相通，容易造成颅内感染，同时截骨时骨瓣的血供减少，可能导致重塑移位的骨瓣出现骨吸收，术后出现骨缺损、畸形复发，甚至需二次手术治疗。
颅面手术需改进、微创、精确，必须引进和采用新技术新方法，且必须规范化以保证手术安全和疗效质量。这些已成为当今颅面整形外科迫切需要解决的问题。颅颌面牵开成骨（Distraction osteogenesis）是将截断后保留软组织附着及血供的两个骨段，用牵开器固定一段时间后，按一定的速度、频率、方向逐渐牵开，在此过程中骨断端间隙中不断形成新骨，从而延长骨骼的技术。由于颅面膜性骨血供丰富、皮质骨薄，牵开成骨更适用于颅面骨的延长。现在牵开成骨术已成为颅面成骨不全及骨缺损矫治的一个新的突破点，越来越受到颅面外科医师的重视。1992 年 McCarthy 等[35]最早将牵引成骨术应用于下颌骨延长手术，用来治疗半侧颜面短小及 Nager 综合征。自此，牵引成骨术开始逐渐广泛应用于颅颌面外科中。吴国平等探讨了基因治疗促进下颌骨牵引成骨新骨生成的效果及其机制，发现通过基因治疗可使下颌骨牵引区 BMP-2、TGF-β、细胞周期蛋白等多种促进成骨因子表达增强，能够使牵引区获得较满意的骨再生和促进新生骨骨化、改建和成熟[18-19]。国内学者对于治疗半面短小畸形下颌牵引延长术做了术式改进，将下颌升支矢状劈开截骨术用于下颌牵引器植入手术中，改善了疗效，减少了下牙槽神经血管及恒牙胚的损伤[36-37]。
Hirabayashi 等[38]最早文献报道利用牵引成骨技术辅助额眶前移治疗 1 例短头畸形患儿。自此，越来越多国外研究报道利用牵引成骨术治疗单颅缝早闭、多颅缝早闭及综合征型颅缝早闭等[39]。侯瑞等[40]应用 Monobloc 四段式截骨及外牵引治疗眶距增宽症合并面中部发育不良，能有效改善眶距过宽、面中部凹陷、反，安全有效。
相对于传统额眶前移手术，牵引成骨前移额眶具有以下优点：① 前移骨瓣再吸收减少，硬脑膜退化变质减少；② 牵引成骨不但促进额眶骨前移，同时扩张了硬脑膜，从而降低了复发率；③ 牵引成骨可以延展覆盖的头皮，减轻软组织对骨瓣的压力，从而最大程度地扩大颅腔；④ 牵引成骨过程中不断有新生骨生成，无需植骨；⑤ 相对于传统手术，牵引成骨术还可以减少手术时间，降低出血量，缩短住院时间。因此，对于颅缝早闭症的治疗，牵引成骨已经成为一个重要手段。
1.3 先天性颅缝早闭症畸形发生机制与分子遗传学研究
迄今为止，先天性颅缝早闭症畸形发生机制和致畸病因尚未明确。国外研究显示[41-42]，基因突变、致畸物质、机械压力、代谢紊乱等可导致颅缝早闭发生。与颅缝早闭相关的基因大约十几种，包括 FGFR、TGF-β、胚胎发育基因（TWIST）等，目前推测这些基因与相关信号通路介导的颅缝细胞增殖分化是先天性颅缝早闭症畸形发生的机制。国内有研究者对 Crouzon 颅缝早闭综合征的致病基因初步研究，结果显示 Rbp4 等基因在颅缝闭合过程中调控前体成骨细胞的增殖分化及下游通路[14]。
颅面畸形的治疗技术在不断改进，但最终防治畸形的根本方法是从源头预防控制。致畸基因的探索及基因治疗是最终解决方案。
2 颅颌面畸形外科治疗领域三维数字化技术的应用与发展
2.1 计算机辅助外科手术（computer assisted surgery，CAS）和虚拟现实（virtual reality，VR）
CAS 和 VR 技术在教学培训和临床医疗中显示出其巨大的潜力。三维可视化与 VR 技术可让医生在接近真实的可视化 VR 环境中进行仿真手术操作、选择最佳手术方案[12-13]。世界范围内互联网建设使得医学图像信息网络化成为现实。目前国际上推行医学数字影像与通讯（digital image communication of medicine，DICOM）标准和发展图像存储 & 通讯系统（picture archiving & communication system，PACS），将三维可视化、PACS 与远程通信技术相结合，实现了远程会诊和远程手术指导。
2.2 3D 打印技术及其在颅颌面外科的应用
2.2.1 3D 打印技术
3D 打印技术又称快速成型（rapid prototyping）技术、增材制造（additive manufacturing）技术。3D 打印技术是采用基于三维数字化数据逐层制造方式立体打印模型[43]。将 3D 打印模型应用于临床，能够准确诊断、制定手术方案和多科室医生会诊，便于医患更有效地沟通；可用于复杂手术模拟演练，提高手术成功率；可在 3D 骨骼模型上模拟钛板钛钉固定，减少手术时间。对于颅眶骨缺损患者，可先在三维头颅模型上预弯制钛网，加快手术进程。有研究利用 3D 打印的颅骨缺损骨骼模型翻模制成 EH 复合型人工骨，修复颅骨缺损，取得较好疗效[44]。
2.2.2 手术导板制作与术中导航
3D 打印技术结合计算机辅助逆向工程设计制作的外科手术导板，将手术设计在术中实现。手术导板分为截骨导板和塑形导板两类。对于复杂的先天性颅面畸形整复手术，术前模拟设计好额眶截骨前移、骨瓣旋转重塑的术式，根据预期达到的额-眶形态及骨瓣移动的距离设计并 3-D 打印塑形定位导板，术中引导额-眶骨瓣和眶上额桥就位，可获得良好的额部形态[45]。有研究在应用腓骨瓣修复下颌骨组织缺损中，同时应用了腓骨截骨导板和下颌骨重建塑形导板，在截骨导板的引导下切割腓骨，获得腓骨瓣，并应用相应的塑形导板准确塑形和植入，缩短了骨瓣离体缺血时间，简化了手术步骤[46]。
在对半侧颜面短小症患者进行截骨牵引手术时，预制 3D 导板具有截骨指导、牵引器定位和神经血管标记的功能；术中按照导板进行操作，可快速且准确地完成截骨、放置牵引器等步骤，并有效保护下牙槽神经血管束[47]。对于下颌角截骨术，利用 CT 扫描数据三维重建后，使用逆向工程技术设计下颌角截骨导板并 3D 打印，应用导板引导下颌角截骨手术，可获得满意的、更精确的效果[48]。在正颌外科中，3D 打印的截骨导板和数字化板也逐步应用[49]。数字化板依据上下颌牙齿面的解剖形态进行 3D 打印，过程更加简便，效果更加精确[50]。
2.2.3 个性化植入体/修复体的制作
钛网在修复颅骨缺损方面应用已久，有学者对 109 例颅骨缺损患者的治疗过程进行回顾性分析，应用数字化三维成形钛网的手术组手术时间及术后并发症发生率明显低于手工塑形组[51]。对于严重的颅颌面创伤、复杂的骨缺损等情况，采取传统的修复方法难以精确修复，而通过 3D 打印技术定制个性化修复体能够达到很好的修复效果[52-53]。
随着材料科学的发展，近年来有学者尝试以生物材料代替以往的材料，打印出可直接用于人体的植入物。Saijo 等[54]采用磷酸三钙粉末打印出个性化假体，术中可直接使用，无需雕刻。国内学者应用 CAD 镜像法设计颅眶缺损修复体，3D 打印出颅骨模型及人工骨植入修复体，手术修复颅眶畸形获得良好效果[55]。
随着数字化技术、材料科学、分子和细胞生物学的不断发展，未来 3D 生物打印技术会使再生修复、整形外科等领域发生巨大变化。基于数字化可视化技术的手术定向导航可以术中动态可视实时导航，控制手术入路和操作精度，保护重要组织结构不受损伤[56]。基于数字化智能化计算机辅助技术的机器人手术，将使整形外科手术产生革命性变革[57]。机器人手术能够提供三维立体的视觉图像，放大的视野，手术器械关节具有多方向活动自由度，手术精度高，能消除不必要颤动，突破手术操作空间局限，微创的手术使创口最小化。不久的将来，机器人手术能协同内窥镜技术实施微创除皱术；能进行更加精准的下颌角弧形截骨术等腔隙内手术。
3 颅颌面骨整合种植赝复体修复技术
先天性或后天获得性颅面畸形常伴有感觉器官缺失，多年来颅颌面体表器官的重建是一项困难的修复工作。以骨整合种植体为基础的颅颌面种植修复技术作为新兴的生物医学工程技术[17]，为此提供了有效的治疗方案。
3.1 耳缺失种植赝复体修复重建术
传统的耳赝复体（义耳）固位方法一直是利用外耳道将义耳插入，或采用胶水、双面胶带黏合，借助残留组织倒凹或借用眼镜眶架连体固位义耳。但这些方法的固位效果均不甚理想，其缺点是患者使用十分不便且固位不可靠，易脱落、损坏，且黏贴剂常致皮肤炎症。近来研究显示，种植义耳具有外形逼真、配戴脱卸方便、固位可靠、寿命长及无需辅助装置且不受户外体育运动影响等诸多优点。
种植义耳手术分两期进行：一期手术是种植体植入术（fixture installation），在乳突植入种植体，作为义耳的支持固位。二期手术是基台连接术（abutment operation），一般在一期术后 3 个月进行，根据皮肤厚度制作基台，将愈合帽旋入基台内螺纹或制作固位支架。在二期术后 3 周即可取模及义耳制作。近年来，种植义耳的手术方法日趋成熟，临床效果佳，并发症少，越来越受到多数耳缺损畸形患者的欢迎。
3.2 眼眶缺损种植赝复体修复重建术
其适应证包括：① 眼球及周围软组织因肿瘤、外伤等原因，接受眼内容物摘除术后遗留眶内凹陷畸形者；② 肿瘤手术眶内容物摘除及部分眶骨切除后遗留眶部缺损凹陷畸形者；③ 先天性无眼畸形患者。
3.3 鼻缺损种植赝复体修复重建术
面中部皮肤恶性肿瘤手术切除后或外伤等因素致鼻部不同程度缺损。应用现代整形外科及显微外科技术虽能通过局部皮瓣、皮管或游离皮瓣等进行鼻缺损的修复与再造，但修复后的外形、质地、色泽往往难以达到理想的效果；全额皮瓣供区新的畸形、皮管转移手臂头部固定与多次手术的痛苦，常使患者难以接受。因此，应用鼻部赝复体结合骨内种植体有效固位的现代种植修复重建技术，则是这类患者选择恢复正常面部形态的有效方法之一。
临床实践和研究证明，以纯钛螺旋形种植体为代表的骨内种植体，因有着良好的生物相容性，在经过合理力学设计的条件下支持功能性赝复体时，能起到长期稳定的固位作用。这对于提高颅颌面缺损畸形患者的生活质量，尤其是在功能、美学及心理方面均起着重要作用。
4 小结与展望
纵观近三十年颅颌面外科的发展历程，可以看到其发展有赖于现代科学技术的各项成就。微型电锯、电钻、带冷光源的特殊手术器械等的出现，用于坚固内固定的微型钛板的问世，CT、MRI 等医学影像学技术在颅面畸形诊断和手术设计中的应用，各种可降解生物材料的研制及临床应用，为颅颌面外科的发展提供了必要的手段和条件。牵引成骨技术减少了以往经典大型手术可能产生的并发症[58]；微创内镜外科技术避免了以往大型截骨手术所造成的创伤，通过内镜可以微创截骨，矫治颅缝早闭症[59]；在计算机网络以及高精度数字化影像导航下可准确操作，通过卫星传输远程遥控操作和指导手术[57]。分子遗传学的研究将揭示先天性颅颌面畸形的发病原因和机制。组织工程及 3D 生物打印技术将为颅颌面骨和软组织的再生修复提供最佳解决方案。