Αξιολόγηση της επιτυχίας της επέμβασης σύγκλεισης γναθοσχιστίας με οστικό μόσχευμα μέσω υπολογιστικής τομογραφίας

Abstract

INTRODUCTION: Clefts affecting the lip, the maxilla and the palate represent the most common congenital craniofacial disorder. Alveolar cleft is characterized by a pyramid-shaped deficit, which extends over the alveolar process, towards the hard palate and the nasal cavity, frequently leading to oronasal communication and presence of fistula. Alveolar cleft repair is a crucial step in the course of the treatment plan. Secondary osteoplasty with autologous bone grafting, during the mixed dentition, before the eruption of the permanent canine in the area, is preferred in most cases. By alveolar cleft repair the continuity of the maxilla is restored through a bony bridge and the oral and nasal cavities are separated. Furthermore, the development of the dental arch is supported. The successful integration and the preservation of the dimensions of the graft are assessed with special scales, traditionally based only on plain radiographs. Obviously, plain radiographs cannot evaluate accurately the dimensions of the bony bridge and they are characterized by various imaging problems. Moreover, the success of the surgical intervention may be overestimated to some degree. Computed tomography, which has been applied in alveolar cleft patients in the last 20 years, attempts to address these weaknesses. Most recent studies propose the use of cone-beam computed tomography (CBCT), which offers three-dimensional imaging of the alveolar bone, with significantly reduced radiation dose. None of the measuring systems based on computed tomography is particularly popular among the scientific community. Moreover, there is no single success scale that takes into consideration all dimensions of the bony bridge. AIM: The aim of this doctoral thesis was the evaluation of the success of alveolar cleft repair with a novel scale using CBCT. This scale measures the height and the width of the bony bridge, as well as the level of the nasal floor. The success rate according to the new scale was compared to the one by Bergland and Enemark scales. The effect of various demographic, presurgical, surgical and postsurgical parameters on the outcome was also investigated. MATERIAL AND METHODS: The material of the study were the young patients treated for alveolar clefts, with secondary osteoplasty, between 1995-2016, at the University Department of Oral and Maxillofacial Surgery of “P. & A. Kyriakou” Children’s Hospital in Athens. Alveolar clefts were either unilateral or bilateral and the follow-up at least one year after bone grafting. The charts of the patients were collected and reviewed retrospectively. The following demographic, presurgical and surgical parameters were recorded: age at surgery, gender, follow-up, unilateral or bilateral alveolar cleft, cleft palate, volume of bone deficit, presurgical orthodontics, erupted canine, lateral incisor missing or extracted, origin and form of bone autograft, graft revision. At the recall appointment, each patient was examined clinically and radiographically. In bilateral cases, each cleft site was evaluated separately. Postsurgical orthodontics was applied in all patients. The following postsurgical parameters were recorded: residual oronasal fistula, spontaneous or orthodontically-assisted eruption of the previously unerupted canine, preservation or closure of the space of a missing or extracted lateral incisor. Each patient was referred for a periapical radiograph in the cleft site, for evaluation of the success of alveolar cleft repair using the Bergland and Enemark scales. Moreover, each patient was referred for a CBCT of the maxilla, for evaluation of the success of alveolar cleft repair using a novel semiquantitative scale. The height of the bony bridge (score H0-H4), the width of the bony bridge (score W0-W2) and the level of the nasal floor (score N0-N4) were measured, in relation to the adjacent teeth. For the bone height and the level of the nasal floor, multiple coronal slices were analyzed, and the adjacent roots were divided into four equal quarters. For the bone width, an axial slice was analyzed, and each case was evaluated for having a bony bridge more or less than half the width of the adjacent roots. Consequently, with this scale, each case was assigned three scores, which were summed to form a total score of 0-10. Furthermore, total scores 9-10 were defined as success and total scores 0-8 as failure. Statistically, the agreement between the new scale and the Bergland and Enemark scales, on defining success versus failure of alveolar cleft repair, was measured. Moreover, univariate analysis was done, evaluating possible associations between the various demographic, presurgical, surgical and postsurgical parameters and the new success scale. RESULTS: 44 patients, with 53 alveolar cleft sites were included in study. According to the new scale, for the bone height (H), scores H4 (43.4%) and H3 (26.4%) were most commonly reported. For the bone width (W), scores W2 (66%) and W1 (32.1%) were most commonly reported. For the nasal floor (N), scores N4 (84.9%) and N3 (9.4%) were most commonly reported. Total score 10 was assigned in 35.8% of the cases, total score 9 in 24.5%, total score 8 in 5.7%, total score 7 in 9.4%, total score 6 in 22.6% and total score 0 in 1.9% of the cases. Sixty point four percent (60.4%) of the cases was defined as successful (total scores 9-10) and 39.6% was defined as failed (total scores 0-8). Moderate (kappa=0.511) and substantial (kappa=0.718) agreement, on defining success, was reported, between the new scale and the Bergland and Enemark scale, respectively. Moderate (kappa=0.526) agreement, on defining bone height, was reported, between the new scale and the Enemark scale. Statistically significant positive correlation was found between the new success scale and the closure of the space of a missing or extracted lateral incisor. Statistically significant negative correlation was found between the new success scale and the age at surgery, the graft revision and the presence of residual fistula. No other statistically significant correlations were detected. CONCLUSIONS: Computed tomography should be considered a valid approach for the post-surgical follow-up of alveolar cleft patients. The novel success scale, for evaluating alveolar cleft repair using CBCT, takes into consideration all dimensions of the bony bridge and provides a single threshold for successful results. Traditional scales, based on plain radiographs, cannot provide such accurate and analytical data.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Οι σχιστίες του χείλους, της άνω γνάθου και της υπερώας αποτελούν τη συχνότερη συγγενή κρανιοπροσωπική ανωμαλία. Το οστικό έλλειμμα της σχιστίας της άνω γνάθου (γναθοσχιστίας) έχει σχήμα πυραμίδας και επεκτείνεται πέρα από τη φατνιακή απόφυση προς τη σκληρή υπερώα, αλλά και προς τη ρινική κοιλότητα, οδηγώντας συχνά σε στοματορρινική επικοινωνία με δημιουργία συριγγίου. Η αποκατάσταση της γναθοσχιστίας αποτελεί καθοριστικό βήμα στην πορεία της θεραπευτικής αντιμετώπισης. Η επέμβαση στην πλειοψηφία των περιπτώσεων συνίσταται σε τοποθέτηση οστικού αυτομοσχεύματος, στην περίοδο της μικτής οδοντοφυΐας, πριν την ανατολή του μονίμου κυνόδοντα στην περιοχή. Με την εν λόγω επέμβαση, η άνω γνάθος ενοποιείται, μέσω μιας οστικής γέφυρας και η στοματική κοιλότητα διαχωρίζεται από τη ρινική. Ταυτόχρονα, παρέχεται η δυνατότητα ομαλής και αρμονικής ολοκλήρωσης του οδοντικού τόξου. Η επιτυχής ενσωμάτωση του μοσχεύματος και η διατήρηση ή τυχόν μεταβολή των διαστάσεών του αξιολογείται με κατάλληλες κλίμακες, παραδοσιακά βασιζόμενες μόνο σε απλές ακτινογραφίες. Προφανώς, οι απλές ακτινογραφίες δεν μπορούν να απεικονίσουν πλήρως και με ακρίβεια τις διαστάσεις του οστού, ενώ η λήψη τους φέρει ποικιλία απεικονιστικών προβλημάτων. Επιπλέον, θεωρείται ότι ως ένα βαθμό υπερεκτιμούν την επιτυχία της επέμβασης. Αυτές τις αδυναμίες αποπειράται να αντιμετωπίσει η υπολογιστική τομογραφία, η οποία έχει εφαρμοστεί την τελευταία 20ετία και σε ασθενείς με γναθοσχιστία. Πλέον, οι σύγχρονες έρευνες προτείνουν συνήθως τη χρήση της υπολογιστικής τομογραφίας κωνικής δέσμης (cone beam computed tomography – CBCT), η οποία προσφέρει τη δυνατότητα τρισδιάστατης απεικόνισης του φατνιακού οστού, με σημαντικά μειωμένη δόση ακτινοβολίας. Τα συστήματα μέτρησης που βασίζονται σε υπολογιστική τομογραφία δεν έχουν βρει ευρεία απήχηση στην επιστημονική κοινότητα. Επιπλέον, καμία έρευνα δεν προτείνει ενιαία κλίμακα αξιολόγησης της επιτυχίας που θα συνυπολογίζει πλήρως τις διαστάσεις της φατνιακής ακρολοφίας. ΣΚΟΠΟΣ: Σκοπός της διδακτορικής αυτής διατριβής ήταν η αξιολόγηση της επιτυχίας της επέμβασης σύγκλεισης γναθοσχιστίας με οστικό αυτομόσχευμα μέσω CBCT, με βάση νέα πρωτότυπη κλίμακα. Η κλίμακα αυτή αποδίδει το ύψος και το πλάτος της οστικής γέφυρας στην περιοχή της σχιστίας αλλά και το επίπεδο του εδάφους της ρινός. Η αξιολόγηση της επιτυχίας βάσει της νέας κλίμακας συγκρίθηκε με την αντίστοιχη βάσει των κλασσικών κλιμάκων Bergland και Enemark. Στη συνέχεια, επιχειρήθηκε να απαντηθεί αν συγκεκριμένες επιδημιολογικές, προεγχειρητικές, διεγχειρητικές και μετεγχειρητικές παράμετροι συσχετίζονται με αυξημένη επιτυχία στην επέμβαση σύγκλεισης. ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ: Το υλικό της μελέτης αποτέλεσαν οι νεαροί ασθενείς που χειρουργήθηκαν για τη σύγκλειση γναθοσχιστίας με δευτερογενή οστεοπλαστική από τη χειρουργική ομάδα της Κλινικής Στοματικής και Γναθοπροσωπικής Χειρουργικής της Οδοντιατρικής Σχολής του ΕΚΠΑ, στο Γενικό Νοσοκομείο Παίδων «Π. & Α. Κυριακού», κατά την περίοδο 1995-2016. Η εντόπιση της σχιστίας μπορεί να ήταν ετερόπλευρη ή αμφίπλευρη και η παρακολούθηση να διήρκεσε τουλάχιστον ένα έτος μετεγχειρητικά. Τα αρχεία των ασθενών συλλέχθηκαν και αναλύθηκαν αναδρομικά. Καταγράφηκαν για κάθε περίπτωση οι παρακάτω επιδημιολογικές, προεγχειρητικές και διεγχειρητικές παράμετροι: ηλικία κατά την επέμβαση, φύλο, έτη παρακολούθησης, ετερόπλευρη ή αμφίπλευρη γναθοσχιστία, σχιστία υπερώας, όγκος οστικού ελλείμματος, προεγχειρητική ορθοδοντική, κυνόδοντας που είχε ανατείλει, πλάγιος τομέας που έλλειπε ή αφαιρέθηκε, προέλευση αυτομοσχεύματος, μορφή μοσχεύματος και επανάληψη επέμβασης μοσχεύματος. Κατά την επανεξέταση, οι ασθενείς αξιολογήθηκαν κλινικά και ακτινογραφικά. Στις αμφίπλευρες εντοπίσεις, κάθε πλευρά αξιολογήθηκε ξεχωριστά. Όλοι οι ασθενείς είχαν υποβληθεί σε μετεγχειρητική ορθοδοντική θεραπεία. Καταγράφηκαν για κάθε περίπτωση οι παρακάτω μετεγχειρητικές παράμετροι: υπολειπόμενο στοματορρινικό συρίγγιο, αυτόματη ανατολή ή ορθοδοντική έλξη των κυνοδόντων που δεν είχαν ανατείλει, διατήρηση ή σύγκλειση του χώρου των πλαγίων τομέων που έλλειπαν ή αφαιρέθηκαν.Οι ασθενείς παραπέμφθηκαν για λήψη οπισθοφατνιακής ακτινογραφίας στην περιοχή της σχιστίας με σκοπό την αξιολόγηση της επιτυχίας της επέμβασης βάσει των κλιμάκων Bergland και Enemark. Στη συνέχεια παραπέμφθηκαν και για CBCT άνω γνάθου με σκοπό την αξιολόγηση της επιτυχίας βάσει νέας ημιποσοτικής κλίμακας. Αξιολογήθηκε το ύψος της οστικής γέφυρας (βαθμός Υ0-Υ4), το πλάτος της οστικής γέφυρας (βαθμός Π0-Π2) και το επίπεδο του εδάφους της ρινός (βαθμός Ρ0-Ρ4), σε σχέση με τα παρακείμενα δόντια. Για το ύψος της οστικής γέφυρας και το έδαφος της ρινός, αξιολογήθηκαν πολλαπλές μετωπιαίες τομές και οι παρακείμενες ρίζες χωρίστηκαν σε 4 ίσα τεταρτημόρια. Για το πλάτος της οστικής γέφυρας, αξιολογήθηκε εγκάρσια τομή και κάθε περίπτωση αξιολογήθηκε αν έφερε πάνω ή κάτω από το 1/2 του χειλεο-υπερώιου πλάτους των παρακείμενων ριζών. Συνεπώς, με την κλίμακα αυτή, κάθε περίπτωση λαμβάνει τρεις επιμέρους και μία συνολική βαθμολογία, που προκύπτει από το άθροισμά τους (συνολική βαθμολογία 0-10). Στη συνέχεια, οι περιπτώσεις ομαδοποιήθηκαν σε δύο μεγάλες κατηγορίες: τις επιτυχημένες, που συμπεριελάμβαναν τις συνολικές βαθμολογίες 9-10, και τις αποτυχημένες, που συμπεριελάμβαναν τις συνολικές βαθμολογίες 0-8.Στατιστικά, ελέγχθηκε η συμφωνία μεταξύ της επιτυχίας βάσει της νέας κλίμακας και της επιτυχίας βάσει των κλιμάκων Bergland και Enemark. Επίσης, έγινε μονοπαραγοντική ανάλυση, όπου η επιτυχία της επέμβασης, βάσει της νέας κλίμακας, συσχετίστηκε με τις επιδημιολογικές, προεγχειρητικές, διεγχειρητικές και μετεγχειρητικές παραμέτρους των ασθενών. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Οι ασθενείς της μελέτης ήταν 44 συνολικά, με 53 περιπτώσεις γναθοσχιστίας. Βάσει της νέας κλίμακας, ως προς το ύψος (Υ), η οστική γέφυρα συχνότερα βαθμολογήθηκε ως Υ4 (43,4%) και ακολούθως ως Y3 (26,4%). Ως προς το πλάτος (Π), η οστική γέφυρα συχνότερα βαθμολογήθηκε ως Π2 (66%) και ακολούθως ως Π1 (32,1%). Ως προς το έδαφος της ρινός (Ρ), η οστική γέφυρα συχνότερα βαθμολογήθηκε ως Ρ4 (84,9%) και ακολούθως ως Ρ3 (9,4%). Συνολική βαθμολογία 10 έλαβε το 35,8% των περιπτώσεων, 9 το 24,5%, 8 το 5,7%, 7 το 9,4%, 6 το 22,6% και 0 το 1,9% των περιπτώσεων. Επιτυχημένο κρίθηκε τελικά το 60,4% των περιπτώσεων (συνολική βαθμολογία 9 και 10) και αποτυχημένο το 39,6% (συνολική βαθμολογία 0 έως 8). Παρατηρήθηκε μέτρια (kappa=0,511) και σημαντική συμφωνία (kappa=0,718) μεταξύ της επιτυχίας βάσει της νέας κλίμακας και της επιτυχίας βάσει της κλίμακας Bergland και Enemark, αντίστοιχα. Παρατηρήθηκε μέτρια συμφωνία (kappa=0,526) μεταξύ του ύψους της οστικής γέφυρας βάσει της νέας κλίμακας και του ύψους της οστικής γέφυρας βάσει της κλίμακας Enemark. Παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική θετική συσχέτιση μεταξύ της νέας κλίμακας επιτυχίας και της σύγκλεισης του χώρου πλαγίου τομέα που έλειπε ή αφαιρέθηκε. Από την άλλη πλευρά, παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική αρνητική συσχέτιση μεταξύ της νέας κλίμακας επιτυχίας και της ηλικίας κατά την επέμβαση, της επανάληψης του μοσχεύματος και της παρουσίας υπολειπόμενου συριγγίου μετεγχειρητικά. Δεν παρατηρήθηκαν άλλες στατιστικές συσχετίσεις. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η υπολογιστική τομογραφία πρέπει να θεωρείται πλέον αποδεκτή πρόταση για την μετεγχειρητική παρακολούθηση ασθενών με γναθοσχιστία. Η νέα πρωτότυπη κλίμακα της παρούσας μελέτης, για αξιολόγηση της επέμβασης σύγκλεισης γναθοσχιστίας μέσω CBCT, συνυπολογίζει όλες τις διαστάσεις της οστικής γέφυρας, παρέχοντας ταυτόχρονα ένα μοναδικό όριο συνολικής βαθμολογίας για επιτυχές αποτέλεσμα. Οι παραδοσιακές κλίμακες, που βασίζονται σε απλές ακτινογραφίες, δεν μπορούν να παρέχουν τέτοια ακριβή και αναλυτικά δεδομένα.