口腔顎顔面外科における変形や欠損の修復・再建は.先天性顔面裂変形の修復・再建.頭頸部腫瘍術後欠損の修復・再建.顎顔面外傷の変形や欠損の修復・再建.顎関節.腫瘍外傷瘢痕化など.いくつかの疾患やサブスペシャリティを含んでいます [7]. Zhang Lei, Department of Maxillofacial Surgery, Peking University Stomatological Hospital
血管組織移植術.骨牽引骨形成術.関節形成術などの一般的に用いられる修復方法の共通の問題は.分野が限られ.術者の経験に頼らなければならず.術後の結果が予測できず.美的回復が悪いことです。 ナビゲーション技術は.顎顔面再建の他の方法とは比較にならない独自の利点があり.特に複雑な構造の再建に適しています。
顎顔面の修復と再建における手術ナビゲーション技術の応用は.主に以下のような側面があります：
1.修復前の正確な診断と治療設計
口腔と顎顔面の複雑な解剖学的関係により.平面図によって顎疾患の部位と範囲を決定することは難しく.デジタルモデルの手術技術の使用により.術者に3Dモデルを提供して顎疾患の診断と手術計画の作成を直観的に行うことができる。 デジタルモデルサージェリー技術の使用により.顎疾患の視覚的な診断と手術計画に使用できる3次元モデルを外科医に提供することができ.重要な解剖学的構造へのダメージを回避することができます。
2.個人に合わせた修復物の製作
ミラーインバージョン技術を応用し.健常側の骨の情報を使って患側の欠損骨の情報を再構築し.健常側と対称的な個人に合わせた修復物を設計・製作して頭蓋顎顔面の対称性の問題を解決します（主に上下の顎.頬骨.眼窩領域の組織の欠損変形の修復に使われます） [8].
また.ラピッドプロトタイピング技術とインプラント補綴を組み合わせることで.欠損した下顎のパーソナライズドレストレーション上にインプラントベースを設計し.第2段階のインプラント補綴によって形態と機能の全体的な再建を完了し.患者のQOLを改善することが可能です [9].
3.手術シミュレーション
(1) コンピュータ支援シミュレーション
骨腫瘍の境界決定.手術用骨切りライン.関節の再配置.骨再建.修復モダリティ選択などの手術デザインをシミュレーション環境で行い.手術のデータをテンプレート化して実際の手術に反映させます。
（2）モデル手術シミュレーション
手術テンプレートと頭蓋シミュレーションモデルを参考に.実際の手術と同じ手術器具を用いて.骨切り位置の決定.骨移植の移動.関節プレートの形成.個人用人工関節の埋め込みをシミュレーションし.骨切り.移動.固定のガイドとすることができます。 困難が確認された場合は.さらに修正を加えることで操作性を高め.手術計画を改善することができます。
4.術後の手術結果の評価
術前と術後のCT情報を自動画像融合し.術後と術前の修復位置の設計のずれを算出することで.手術結果を客観的に評価することができます[10]。
応用分野としては.現在.外科用ナビゲーション技術の応用は主に以下の分野です
1.眼窩および中顔面欠損の再建
従来の修復方法で最も多い修復の悪影響は眼内侵襲で.その後.眼球運動制限や複視の原因となる。 ナビゲーションシステムは.そのユニークな利点により.ミラー反転技術によって.眼窩領域と中顔面領域の片側欠損の再建を可能にします。両側欠損の場合.既存のデータベースと無傷の骨構造に従って再建が行われるため.修復の機能性と美観が大幅に向上し.重要構造へのダメージは避けられます。 術後の合併症はまれです。
2.頬骨の修復と再建
従来の修復方法では.頬骨を露出させるために大きな切開が必要で.術後の審美性が低い場合が多くありました。 サージカルナビゲーション技術により.頬骨修復のための切開を減らし.頬骨を完全に露出させることなく手術を完了することができるようになりました[13], [14], [15]。
3.上顎欠損
上顎欠損の場合.ナビゲーション技術により.移植片のより良い形成.術中の移植片の正確な位置.その後の移植のための良好な咬合関係の回復が可能になりました[16]。
下顎の大きな欠損.特に湾曲部を含む欠損では.手術中に移植片の輪郭を描くのに多大な時間を要します。 ラピッドプロトタイピングや対症療法を用いて.大きな下顎欠損の形状や機能を確立することで.精密な補綴物の製作.術中のスムーズな着座.強固な固定.最小限の出血.短い手術時間.良好な創傷治癒が可能となります。 術後.顔貌は満足に回復し.口の開きも改善され.咬合関係も良好であった。 これをもとに2期インプラントを行い.咀嚼機能は良好に回復した[9]。 一方.3D頭蓋モデルでのモデル手術.プレハブ化された個人用の下顎医療用チタンプレート.下顎欠損の修復に血管入り自家腓骨移植を用いた場合.術後の下顎の形状回復が良好であった [17].
下顎の修復や再建では.リアルタイムの手術ナビゲーションはあまり使われていませんが.これは主に下顎が可動構造であることに関連しています。 この問題に対しては.主に3つの解決策が考えられる：第一に.CTを行う前に上顎と下顎を固定すること.第二に.下顎を中央関係位または中央交感神経位に置くことで比較的安定した位置に保つこと.第三に.ポジショニング構造を下顎に直接固定し比較的固定した構造にすること[16]。 外科手術に支障をきたす可能性があること.相対位置が不安定であることから.これまで臨床ではあまり使用されてこなかった。 しかし.最近.内部に位置決めポイントを持つ特殊なスプリントが報告され.顎の相対位置を維持でき.ある程度の開口性を持ち.術中に取り外して手術を容易にし.必要に応じて口腔内に戻すことで前回のナビゲーション情報を再現でき.より満足のいく臨床結果が得られています[18]。
4.顎顔面欠損の2次修復
診察が間に合わなかったり.治療が必要であったり.1次修復が満足できないために2次修復が必要になることは臨床上よくあることである。 この場合.骨のリモデリングにより正常な解剖学的ランドマークが変化し.視認性が悪くなるため.修復の難易度は大きく上がります。 これに対し.サージカルナビゲーション技術の使用により.術者の視野が広がり.術中にリアルタイムで骨片の位置がモニターされ.術式がガイドされます[19]。
5.口腔顎顔面牽引骨造成術への応用
サージカルナビゲーションシステムによる牽引骨造成術は.頭蓋位置の正面および側面X線写真をシステムにスキャンして少なくとも7つの基準マーカーポイントを決定し.これら7つのマーカーポイントの外科的位置が放射線写真の位置と同じであることを要求することから始まり.固定セグメントと牽引セグメントをそれぞれ2つの検出ポジショナーに接続し.それらを電磁気または光学で追跡して このシステムでは.コンピュータ画面のX線上で牽引セグメントの3次元的な動きをリアルタイムで監視できるため.術中・術後に最適な牽引ベクトルをタイムリーに調整・選択し.術後の牽引結果を確保することが可能です[20]。