1．研究背景面部轮廓除了与面部软组织发育情况相关之外，主要还取决于上下颌骨和颧骨复合体(zygomatic complex)的形态特征。其中，位于中面部的颧骨复合体形态对面部轮廓影响非常大。颧骨复合体形态异常，明显导致上、中、下面部宽度比例失调，侧面柔和S形曲线尚失，呈现粗壮化或“凶相”，使得面部美学比例关系失调，使得不少患者心理压抑。由于文化背景和审美观的差异，西方女性热衷于颧面部高突体现线条分明的面部轮廓，东方女性则崇尚颧面部柔和的面部形态。颧骨复合体的高突(即颧骨颧弓肥大)反应在软组织形态上即为颧部的高突，其主要以亚洲国家多见，尤其是我国、韩国、日本、蒙古等东亚地区，在我国又以广东省、海南省及福建省为多见。广大颧部高突形态的患者，尤其是年轻女性，一直渴求改变颧部高突的面型，随着现代医学模式的转变和健康概念的更新，目前有较大人群向整形外科医生提出了颧骨复合体缩小整形的要求，因而颧骨复合体缩小手术在日本、韩国和我国等亚洲地区成为了整形研究的重点。目前也是我们广东省颌面部整形的一项基本工作内容。颧骨复合体高突畸形整复手术是近二十年出现并得到深入发展和临床广泛应用的术式。国内一些文献亦称之为颧骨降低术、颧骨缩小术、颧骨颧弓降低术等，外文规范用语为“reduction malarplasty”和“zygomatic complexreduction”，我们认为中文翻译手术简称为“颧骨复合体缩小术”较为规范，学术研究定义为“颧骨复合体高突畸形整复术”较为妥当。解剖学中颧骨复合体具体包括：颧骨体、颧弓、眶外侧壁、上颌骨前外侧壁四个部分，彼此紧密联系，结构复杂，共同构成中面部重要组成，临床上处理的正是此组合构架，因而不需拆分，在认识上也不能以偏概全。2004年，U．Witzel等人亦详细描述了此结构组成。由于颧骨复合体是有咬肌牵动的不规则骨性架构，此部位的截骨、移位和内固定方式均与其力学环境密切相关，许多问题尚待解决。当前，在临床工作和相关研究中，我们进行颧骨复合体缩小整形手术，总结所面临的问题和难点，主要集中在五个方面：①、科学客观地判断颧骨复合体高突畸形，从而指导手术操作；②、合理设计颧骨复合体截骨线和截骨后骨块移动方向，以符合该部位复杂的生物力学状况；③、手术入路的选择和颞部切口安全性设计；④、如何合理解决术后面中下部软组织下垂并发症；⑤、截骨断端内固定方式何种方法更为有效，如何进行稳定性评价，以及有无更便捷有效的内固定方法。针对以上亟待探索和研究的问题，我们进行了实体解剖、生物力学和针对性的临床研究，深入分析了颧骨复合体的解剖学和生物力学特点，完善了颧骨复合体高突畸形整复手术的术前设计和手术方式。2．目的和意义通过本课题研究，进一步深化颧骨复合体的应用解剖学研究，完善颧骨复合体高突的判断方法，提出合理设计颧骨复合体缩小术中颞部小切口截骨的截骨方式和位置，并分析颧骨复合体缩小整形美容手术术后颧部软组织下垂的原因及对策；建立颧骨复合体的三维有限元模型，并针对目前临床手术内固定的方法，进行稳定性分析，提出力学效果更好的内固定方式。本课题不但实现颧骨复合体缩小整形美容手术方式设计的改进，同时完善了该手术难点的相关基础研究，并为深入研究颧骨复合体生物力学特性、新型内固定材料应用和手术方式设计方面均提供了基础的计算机力学模型和相关数据。3．方法3．1颧骨复合体邻近重要组织的应用解剖学研究3．1．1颞部重要结构的应用解剖：选取16具尸体标本(男14例，女2例)，共32侧，进行大体和显微解剖，研究颞部面神经额支与颞浅动脉的走行关系；颞下颌关节盘前唇与耳屏的距离；探索合理的颧弓根截骨入路和截断位置。3．1．2颧部软组织结构的应用解剖：选取14具尸体标本(男12例，女2例)，共28侧，进行大体和显微解剖，研究颧部颧大小肌、颧脂肪挚和颧弓韧带的结构特点；分析该部位手术剥离后软组织下垂的原因及对策。3．1．3颧骨复合体骨性架构的数据测量及评价：在尸体头颅标本中，通过具有经验的解剖学专家选取45具正常成人女性头颅，判别为颧骨复合体骨性架构比例正常；在临床就诊患者中，通过具有经验的整形外科医生选取24名成年女性，判别为颧骨复合体高突发育畸形者；对于两组研究对象的面中部轮廓相关的8个测量项目进行测量，尸体标本直接测量，患者三维CT测量，所得两组测量数据进行Bayes判别分析(Bayes Discriminant Analysis)，得到判别方程，筛选出比较敏感的测量指标，对临床判别提供有意义的判别依据。3．2颧骨复合体的生物力学研究3．2．1颧骨复合体三维有限元模型的建立：选取临床上颧骨复合体高突的患者，应用MIMCS软件将颧骨复合体高突患者面部CT图像进行三维重建，使用MSC．Marc软件进行网格划分，建立三维有限元模型，并通过解剖学研究和测量，结合图像，确立咬肌的附着部位面积和肌力线方向，建立颧骨复合体、咬肌牵动、可定量化手术设计和术后应力状态分析的三维有限元模型，并对颧骨复合体在咬肌牵动状态和咬合压力状态两种状态下作基础力学分析。3．2．2颧骨复合体三维有限元模型在颧骨复合体高突整复手术中的力学应用：在力学模型中按照临床操作的基本截骨方式进行模拟截断颧骨复合体，分析截骨后力学特点，评判稳定性相对较好的截骨方式；设计三种常规内固定方式，通过三维有限元分析不同内固定方式的力学特点，评判内固定稳定性相对较好的内固定方式。3．3临床上改进颧骨复合体高突整复手术的初步探讨：针对颧骨复合体应用解剖学和计算机影像学的分析结果，设计较为方便有效的口内入路颧部软组织悬吊手术方法，预防或改善颧骨复合体高突畸形整复手术后颧部软组织下垂、面容老化的并发症。选取临床上要求手术的女性患者24例，随机分为两组，一组应用我们设计的改良式悬吊手术，一组常规手术，对照两组术前和术后3个月的三维CT图像，分析颧部软组织鼻唇沟变化特点，通过图像中显示术前和术后鼻唇沟加深面积分布情况，以及术后随访情况，判断改良式悬吊手术的有效性。4．结果4．1在耳屏点X轴和眉外端B作X轴平行线之间，颞浅动脉额支总走行在面神经额支后上方，面神经额支走向角度与颞浅动脉额支基本一致。在耳屏点与眉外端上方30mm处(TE)连线的区域以下为面神经额支分布区域，在该连线的垂直方向上可获得面神经额支最上支与颞浅动脉之间最远距离为(22.32±9.16)mm，分布范围在耳上基点前(32.68±7.53)mm；颞下颌关节盘前缘距关节结节止点距离为(3.40±0.75)mm，在耳屏点前(18.60±3.60)mm。在TE连线后上方，无血管搏动的发际内作平行TE连线的切口，可有效避免神经血管损伤；在关节结节止点前至少5mm的距离外(约耳屏前25mm处)截骨，避免进入颞下颌关节腔内损伤关节盘。4．2颧大肌起始点M与T点在该直线上距离为(51.30±3.31)mm(41.32～58.60mm)，M点与Y轴的距离和颧大小肌长度见表1-2，与X轴形成角度为(43.16±5.72)度(28.80～55.80度)。颧大小肌完全覆盖了颧骨复合体最前突部位，即颧骨体向颧弓过渡的区域，坐标系的外上象限。颧大小肌平均长度(53.53±4.36)mm(46.30～61.38mm)。颧脂肪垫(malar fat pad，MFP)厚度特殊，在外眦垂线和眶下孔之间区域最厚，在我们实验中最厚厚度可达近1cm，它外眦连线外分布范围与颧大肌基本吻合。颧弓韧带ZL(zygomatic ligaments)与颧部皮下脂肪和表情肌关系密切，该结构在新鲜尸体中呈现白色致密条索状组织，始于颧大肌起始部后方，主要分布在颧弓下缘和颧肌覆盖区域，从颧骨颊面表面的骨膜垂直穿过上述组织层次，直达颧部真皮，为颧部软组织重要的支持韧带。分析判断了颧骨复合体整复术后面中部下垂的五方面原因。4．3正常成人干燥头颅骨与颧骨复合体高突畸形患者相关的8个颧部相关测量项目进行测量，两组数据得到Bayes判别函数：原分类1=-114268—4.945*X1+16.134*X2+1.077*X3—0.453*X4+307910.7*X5+6.858*X6+1727.174*X7—2343.358 * X8；原分类2=-114512-5.017 * X1+16.325+X2+1.114*X3-0.294*X4+308205.1*X5+6.939 * X6+1728.865*X7-2345.710*X8；本判别函数判别符合率为81.2％。4．4我们所建立结合咬肌牵动模式的颧骨复合体模型的特点：(1)模型可以任意切割、移位和删减单位、层面及特定部位，方便观察及研究局部的内部应力分布状态；(2)模型可按照颧部缩小术所设定的手术条件，进行手术模拟，并分析手术后的生物力学状态。(3)模型可添加不同的载荷单元，完成新力学模型构建和分析。(4)模型还提供了形态学研究的基础，可供磨削术后面部软组织形态改变提供骨性架构变化的数据，便于分析其相关性。(5)模型中并不是将骨质简单的分为皮质骨和松质骨，而是根据有限元单元所在位置处的灰度值，也就是密度值，分为10部分，对骨质赋予分析参数如弹性模量和泊松比，更加切合实际。4．5通过三维有限元模型进行颧骨复合体基础力学状态、不同截骨方式和内固定方式力学稳定性分析，结果为：在不同截骨方式下，通过咬肌牵拉和咬合压力作用，斜形截骨和“L”型截骨方式在应力分布和位移应变两方面无明显差异，两种截骨方式力学稳定性一致；在不同内固定方式下，我们所设计的新型“L”型钢板内固定方法对周围骨组织的最大应力和平均应力均明显小于单向钢板和双向钢丝，固定可靠，不容易造成骨板破裂，利于愈合。4．6通过患者术前术后三维CT图像对软组织形态分析，两组病例无感染、面神经损伤、张口困难等并发症，术后随访3～6个月，常规手术组中3例(患者主观评价)和2例(整形医生主观评价)出现临床上面容老化表现，改良式悬吊手术组均未出现面中部松垂和鼻唇沟加深的面老化现象，患者对效果均满意。CT影像图像对照显示12例常规手术组患者术后鼻唇沟加深的区域(即图象蓝色区域)明显均比12例悬吊手术组患者要广泛得多。4．7存在的问题和今后的研究展望：由于目前尚处于课题初期，所分析的颧骨复合体骨性架构特征样本有限，由于筛选者和被筛选者均需要大样本量和精细统计设计，因而我们还必须深入完善临床判别指标(尚不为诊断标准)，同时在文献和临床工作中发现更多有意义的测量指标，重新进行测量加入判别指标中。本课题没有对软组织形态进行评价，因为目前软组织变形和美学评价是个世界性难题，这些有待今后研究手段的发展而继续完善；对于新的内固定方式没有进行分析生物力学分析，比如粘合剂固定，由于课题时间有限，未引进国外相关的粘合材料，因此暂未进行分析；临床上手术改进尚未解决侧突严重的问题，即如何同时保持颧弓完整性，又能多阶段截骨形成稳定平滑的幅度有待进一步研究。5．结论本课题通过对“颧骨复合体高突畸形整复手术探讨及相关解剖学研究”的研究，对于此较新而且蓬勃发展的手术类别，我们从应用解剖研究入手，结合生物力学中三维有限元的新技术，着力探讨和解决颧面部缩小手术中存在的几个难点问题。不但提出了减少该手术并发症的改进方案，提出了临床上可参考的颧骨复合体高突畸形的判别指标，而且首次较为客观地评价了颧骨复合体高突畸形整复手术中的截骨方式和内固定方式的力学稳定性，并改进口内入路手术方式，设计口内简单易行的悬吊方式缓解术后面中部松垂老化并发症，临床效果不错。本课题针对临床问题进行研究，创新之处在于：①针对临床手术中颧弓根截断的安全有效性问题，我们从应用解剖学研究中分析并设计了合理的截骨位置、角度、方式，避免了面神经颧、颞支及重要血管损伤；②针对目前临床上和解剖形态学研究中对颧骨复合体高突畸形的判别尚未明确合理的方法，我们从文献中筛选并结合实验进行了初步探索，筛选出能有效进行判别和与整复手术关系密切的测量指标，并获得判别方程；③针对口内入路手术后常出现面中下部下垂，影响术后效果的问题，我们在目前口内入路手术的基础上，通过应用解剖学研究，设计了简便有效的改良式口内悬吊方案，改善了术后效果；④口内入路进行颧骨体截骨手术视野很小，截断的骨折端窄且薄，难以钢丝或钢板内固定，术后双侧难以对称是较为棘手的问题。针对颧骨复合体特殊的生物力学结构，我们首次建立了颧骨复合体三维有限元模型，通过生物力学研究评价和分析了目前临床上所应用的截骨、内固定方法的力学稳定性，为今后进行手术设计和内固定新材料应用提供了良好的生物力学研究基础模型和相关数据。本课题提供了相关临床应用解剖、生物力学、临床研究依据及相应成果，针对我省及国内广大颧骨复合体高突畸形患者的迫切需求，具有提高的医疗服务质量的意义，对颧骨复合体基础及临床相关领域的研究起到一定的推动作用。