下顎は顔の下1/3を骨で支えており.顔の形を維持し.咀嚼などの機能を維持するために重要である。 下顎欠損は頭蓋顎顔面欠損の中では比較的一般的であり.腫瘍や外傷など様々な疾患によって引き起こされる。 その結果生じる下顎および隣接軟組織の欠損は.しばしば重篤な顔面変形や機能障害を引き起こし.患者の身体的・精神的健康に深刻な影響を及ぼす。 本稿では.下顎欠損の修復と再建の現状と進歩について概説する。
下顎欠損は頭蓋顎顔面欠損の中でも比較的多く.顎顔面腫瘍.急性・慢性顎骨骨髄炎.放射線壊死.外傷など様々な疾患によって引き起こされる。 その結果生じる下顎および隣接軟組織の欠損は.しばしば重度の顔面変形や.咀嚼障害.言語障害.嚥下障害.呼吸障害などの機能障害を引き起こし.患者のQOLに深刻な影響を与えます。 このような欠損や機能をいかにして回復させるかは.頭頸部外科医にとって大きな課題である。 本稿では.下顎欠損の修復と再建の現状と進歩について概説する。
[補綴の目標]
補綴物は.下顎の解剖学的構造の連続性を回復するだけでなく.患者の口腔機能を回復する必要があり.理想的な補綴物は以下の特徴を持つべきである1-2
①形状が下顎に近く.長期間口腔環境に適応でき.感染.壊死.異物の拒絶反応が起こりにくい補綴物であること。
②十分な長さ.幅.質を持つ補綴物は.良好な構造形状を提供でき.再建を容易にする。
③同時期に外皮.口腔粘膜.口腔底.隣接臓器（特に舌）の機能を回復させる。
④固定は安定かつ正確で.ずれにくく.早期に機能を発揮できる。
⑤神経や血管の損傷をできるだけ避け.最小限に抑える。 現在のところ.上記の条件を同時に満たす臨床方法はありません。
[修復の適応と期間]
補綴手術の現代的な視点は.欠損が患者の形態や機能に影響を及ぼす限り.技術的条件が許し.患者の全身状態が良好であれば.局所腫瘍を完全に制御することができず.患者の推定生存期間が短くても.修復を考慮すべきであるというものであり2.この種の患者のQOLの改善は.積極的な支持療法よりもさらに優れている。 このような患者にとって.QOLの改善は積極的支持療法よりもさらに優れている。 下顎欠損の修復には一期的修復と二期的修復があるが.現在では一期的修復がほとんどの学者に受け入れられており.その特徴は以下の通りである：
①下顎の連続性の即時回復.外観と機能の回復。
①下顎の連続性を即座に回復し.外見と機能を回復する。
②二次手術を避け.治療期間を短縮し.費用を削減する。
③高齢者や余命の短い患者にとって.生存期間を最大限に延長し.生活の質を向上させることができる。
④短期間で義歯やインプラントの装着が容易になり.機能回復が早い。
⑤インプラントの床条件が良く.局所解剖学に明らかな変化がない。
個々の下顎骨を置換して修復することは適切ではありません。
下顎骨の修復や再建の前には.個別の設計が不可欠である。 CAD/CAM技術とは.理想的な下顎骨の形態と上顎骨との解剖学的関係をコンピュータ上で設計し.ラピッドプロトタイピング技術によってソリッドモデルを再現することであり.in vitroでの精密な測定と分析.手術設計を容易にするものである。 Bianchi et al.4は.CAD/CAM技術の利点は次のとおりと考えている：
①手術の効果をシミュレートでき.欠損組織の形態を正確に再現でき.手術時間や手術損傷を減らし.手術効果をより理想的なものにできる。
②欠損部分の範囲.サイズ.3D空間関係を正確に把握でき.診断や治療.科学研究の教育に直感的かつ便利に役立つ。 現在.CAD/CAM技術は.国内外で義歯の設計や製造.顎矯正手術の測定.予測.外傷や腫瘍の報告による頭蓋顎顔面の大きな欠損の修復に使用されている5,6。国内の楊連平ら7は.数値制御技術とミラーリング技術を個別化された下顎再建手術の設計に応用し.患者の顔の形と下顎の機能回復の結果はより理想的である。 下顎欠損の修復にCAD/CAM技術を組織工学的骨と組み合わせて応用することは.下顎機能再建のレベルを向上させ.下顎の解剖学的形態を正確に再建するために非常に有意義であり.この技術により真に個別化された下顎再建が可能となる。
[修復方法の選択]
1.骨移植
自家骨移植.同種骨移植.異種骨移植.人工骨代用移植がある。 自家骨移植は骨芽細胞の存在により骨伝導と骨誘導を保持し.免疫拒絶反応や疾患伝播のリスクはない。 脈管形成された自家骨移植片やチップ化された自家骨移植片は生着しやすく.感染に対して強い抵抗力を持ち.最も確実な効果が期待できる。 したがって.下顎骨再建の一般的な方法は.自家骨フラップを切断して移植することであり.脈管形成自家骨移植が臨床的に好ましい選択肢である。
移植された骨には直接かつ十分な血液が供給されるため.骨芽細胞は生きたまま維持され.骨癒合のメカニズムが「クリーピング置換」プロセスから一般的な骨折治癒プロセスへと変化し.骨移植が新たな段階に入る。 肋骨移植片は肋間血管に吻合し.腸骨移植片は深腸骨血管に吻合し.肩甲骨フラップは肩甲骨回旋筋または背側胸郭血管に吻合する。 1989年にHidalgo8が下顎欠損の修復に腓骨筋フラップの使用を初めて報告して以来.多くの臨床的および基礎的研究により.腓骨複合フラップが下顎の形態と機能の修復に安全で効果的な組織フラップであることが確認されている。 その利点は以下の通りである：
①成人の腓骨は長さ25cm以上の骨組織を提供することができ.下顎の両側の欠損を同時に修復することも可能である。
②骨膜と骨髄から二重に血液を供給することができ.感染に強く生存率が高い。また.骨の各分節の血液供給に影響を与えることなく.腓骨をいくつもの分節に分けることができるため.顎の異なる部位の欠損を修復するために腓骨の形状を整えることが容易である。
③比較的均一で一貫した形状を有しており.下顎欠損の異なる部位の修復に使用することができる。
④組織フラップとして適している。
Mojallalら11人は.free fibula flap修復を受けた42人の患者の骨ドナー部とレシピエント部の回復を評価し.ドナー部では合併症が少なく.レシピエント部では下顎機能と審美性の回復が良好であったと結論付けている。 Zhang Chenらは.下顎欠損の修復と歯牙移植を同時期に行う際に腓骨の高さが足りないという問題を解決するため.腓骨歯牙移植と同時期に横牽引が可能な歯牙移植用リトラクターを設計し.下顎の形態と機能の再建を一期間で完了させることで.治療手順を大幅に簡略化し.下顎の形態と機能を同時期に回復させるという目的を達成した。
2.ディストラクション骨造成
ディストラクション骨造成(DO)は.骨を完全に切断するか.骨皮質のみを切断し.軟組織の付着と血液供給を保持した骨セグメントに適切な牽引を加えることで.骨を長くしたり広げたりする技術である。
研究は.四肢骨の牽引による長さ延長から頭蓋顎骨牽引へ.実験動物研究から臨床応用へ.そして外部牽引装置から内部牽引装置へと発展してきました。
McCarthy13は.下顎再建における牽引による骨形成の研究において.下顎牽引により周囲の軟組織（神経組織を含む）の機能も拡大し.牽引の再発が減少することを発見した。 牽引力の安定性.具体的な牽引速度と頻度は.牽引骨造成法の成否を決定する重要な因子である。 従来の牽引装置では.手動による調整が必要であり.時間と手間がかかり.牽引パラメータが一定でないことが多い14。Ayoubら14は最近.電気駆動の自動牽引装置を用いて.牽引力.牽引速度.牽引回数を適切かつ一定に保ちながら.65歳の患者の下顎右枝を20mm延長させた最初の症例を報告した14。
②リトラクター自体が患者の日常生活に影響を与える。
③牽引力が下歯槽神経や顎関節にダメージを与える可能性がある。
3.骨組織工学
骨組織工学とは.工学と生命科学の原理を応用して.分離した細胞を担体としての生体材料と結合させ.宿主体内で細胞を分解・遊離させて新しい機能組織を形成する科学である。 基本的な方法は.生体内で得られた組織を機械的または酵素的消化によって単細胞懸濁液に分散させ.それを生体内環境をシミュレートしたin vitro条件下で培養・培養し.細胞が生存・増殖・拡散できるようにすることである。 一定の濃度でin vitro培養された細胞は.一定の空間構造を持つ三次元足場材料に植え付けられ.さらに培養されることで.細胞間接着.増殖.細胞外マトリックスの分泌などを通じて.一定の構造と機能を持つ組織や器官を形成する15。骨組織工学による骨欠損の修復は.他の骨移植法（自家骨移植.同種骨移植.異種骨移植）と比較して.以下のような利点がある。< br /> ①骨欠損の修復にドナー組織を用いる。
①ドナー組織が少なくて済み.ドナーへのダメージもわずかであるため.新たな形態的・機能的欠損が生じない。
②欠損の形態に応じて.正確な三次元可塑性を実施できる。
③抗原性がないか.抗原性が極めて少ない。
④異なる部位や種類の欠損を修復するニーズを満たすのに十分な骨の供給が可能である。
⑤組織工学的人工骨は生命力があり.生きた骨移植片であるため.骨移植の期間を短縮できる。 組織工学人工骨は生命力があり.生きた骨移植片の一種であり.骨欠損の修復時間を短縮し.骨欠損の修復の質を向上させることができる。 組織工学技術は.任意に整形でき.構造と機能を回復でき.生体へのダメージが少ないという特徴から.応用の見通しがよく.現在ではあらゆる種類の骨欠損を修復するための重要な研究内容となっている。 骨組織工学では.種細胞と生物学的足場材料が2つの重要な要素である。 近年.骨髄間質幹細胞(BMSC)がシード細胞として多くの研究で使用されており.入手時の生体へのダメージが少ない.培養・増殖後の量が十分である.自己細胞による免疫拒絶反応が起きにくいなどの特徴から.骨組織工学に最適な細胞源となっている。
Schliephakeら16は.焼成牛骨を足場とし.複合BMSCを用いてヒツジの下顎分節欠損を修復し.組織学的結果では.材料のみの群に比べ.新生骨形成量が有意に増加した。 組織工学は.骨欠損の基礎的・臨床的研究において大きな進歩を遂げたが.構築された骨組織が.生体内に移植された後.生体内の生体力学的環境に極めて速やかに適応し.骨の修復に関与し.その機能を回復することができるように.良好な生体適合性を有する生分解性スキャフォールドの開発.生体内のストレス環境を模倣した細胞培養系の確立等.未だ多くの課題を抱えており.その解決に向けた試みが必要である。
[展望]
下顎骨は顔の下3分の1の骨足場を構成し.顔の形や咀嚼機能を維持する重要な役割を担っており.その欠損は患者の身体的・精神的健康に深刻な影響を及ぼす。 下顎修復再建手術と生体工学技術の発展は.間違いなく患者に幅広い治療的展望をもたらしている。 現在の血管移植自家骨は移植骨組織の生存率は高いが.自家骨とは形態的に異なる。 しかし.自家骨の形態は常に下顎骨の形態と異なるため.移植元は最終的に2つ目のドナー部位を作る必要があり.その結果.新たな形態的・機能的欠損が生じる。
これに対し.骨組織工学的手法では.コンピュータの支援により.欠損部位と形態的に一致した3次元的で個別化された骨組織を構築することができるため.形態的にも機能的にも下顎骨を正確に修復することが可能であり.組織細胞は自家由来のものであるため.移植骨は生存しやすく.免疫原性もないことから.他の修復法とは比較にならない利点がある。 補綴・再建外科と生体工学技術の発展に伴い.下顎欠損の組織工学的骨修復の時代が近づいていると考える。