Reconstruction of mandibular defects following tumor ablation by vertical distraction osteogenesis using intraosseous distraction devices
Abstract
enObjectives: Distraction osteogenesis has recently evolved a challenging technique to overcome major drawbacks of conventional augmentation procedures. We, therefore, report the application of miniaturized intraosseous distraction devices for the rehabilitation of mandibular defects due to ablative tumor surgery.
Methods: In 10 patients who had undergone box-shaped or segmental resections, augmentation of the residual mandibular bone or of full thickness iliac crest grafts was performed by intraosseous implant-shaped distractors. Distraction and reconsolidation was monitored by ultrasonography. Implants were inserted within 1 week after active distraction. Median follow-up after implant insertion was 38 months.
Results: On average, a vertical gain of 7.3 mm was obtained by distraction. Except for one case (local infection), all distraction zones showed complete ossification by radiologic and ultrasonographic evaluation. Overall 28 implants were placed in the distracted bone. Two implants were lost at 2.4 and 22 months after placement. The estimated 4-year implant survival rate in this population was 90%. For the endpoint ‘bone loss’ (>1.5 mm in the first and >1 mm in following years), the estimated 4-year success rate was 59% with four out of seven events occurring in a single patient (patient No. 1 of this series).
Conclusion: Vertical distraction by means of implant distractors could be performed with reasonable success in tumor patients with box-shaped resection defects or undercontoured bone grafts. Overall morbidity was very low. Even though blood supply is continuously maintained in distraction osteogenesis, bone resorption remains a critical issue for this reconstruction technique too.
Résumé
frL'ostéogenèse de distraction est une technique stimulante permettant d'éliminer les principaux problèmes liés aux processus d'épaississement conventionnels. La distraction intraosseuse miniaturisée est donc proposée pour la réhabilitation de défauts mandibulaires dûs à l'ablation chirurgicale de tumeurs. Chez dix patients qui avaient subi des résections segmentaires ou en cube, l'épaississement de l'os mandibulaire résiduel ou des greffons provenant de la crête iliaque d'épaisseur totale a été effectuée par des distracteurs intraosseux en forme d'implant. La distraction et la reconsolidation ont été suivies par les ultrasons. Les implants ont été insérés durant la semaine qui a suivi la distraction active. La moyenne du suivi après l'insertion implantaire a été de 38 mois. En moyenne un gain vertical de 7,3 mm a été obtenu par distraction excepté pour un cas (infection locale); toutes les zones de distraction ont montré une ossification complète par évaluation radiographique ou par ultrasons. En tout, 28 implants ont été placés dans l'os avec distraction. Deux implants ont été perdus après deux, quatre et 22 mois. Le taux de survie implantaire après quatre ans dans cette population a été estiméà 90%. Pour le point final “perte osseuse” (>1,5 mm dans le premier et >1 mm dans les années suivantes), le taux de succès à 4 ans a été estiméà 59% avec quatre des sept problèmes se produisant chez un même patient. La distraction verticale au moyen de distracteurs implantaires pourrait être effectuée avec un succès raisonnable chez les patients avec tumeur avec des lésions de résection en forme cubique ou des greffons osseux sous-contournés. La morbidité générale était très faible. Même si l'apport sanguin est continuellement maintenu dans l'ostéogenèse de distraction, la résorption osseuse reste également un fait critique pour cette technique de reconstruction.
Zusammenfassung
deZiele: Mit der Distraktionsosteogenese steht seit einigen Jahren eine interessante Methode zur Verfügung, die wesentliche Nachteile konventioneller Augmentationsverfahren vermeiden kann. Wir berichten daher über die Anwendung miniaturisierter intraossärer Distraktoren zur Rehabilitation von Unterkieferdefekten nach ablativer Tumorchirurgie
Methoden: Bei 10 Patienten, die Unterkieferdefekte nach kastenförmigen oder segmentalen Resektionen aufwiesen, wurden der verbliebene Unterkieferknochen oder die zur Überbrückung eingebrachten Beckenkammtransplantate mittels enossaler, implantatförmiger Distraktoren augmentiert. Die Distraktions- und Konsolidierungsphase wurde sonographisch dokumentiert. Enossale Implantate wurden innerhalb einer Woche nach Abschluss der aktiven Distraktionsphase inseriert. Die mediane Nachbeobachtungszeit lag bei 38 Monaten.
Ergebnisse: Der vertikale Gewinn an Knochenhöhe durch die Distraktion lag im Mittel bei 7.3 mm. Mit Ausnahme eines Falles (lokale Infektion) zeigten sämtliche Distraktionszonen radiologisch und ultrasonographisch eine vollständige knöcherne Durchbauung. Insgesamt wurden 28 Implantate in den distrahierten Knochen eingebracht. Zwei Implantate gingen nach 2,5 bzw. 22 Monaten verloren. Die geschätzte 4-Jahres Überlebensrate der Implantate lag bei 90%. Für den statistischen Endpunkt “Knochenabbau” (>1,5 mm im ersten Jahr und >1 mm in den Folgejahren) betrug die geschätzte 4-Jahres Überlebensrate der Implantate 59%, wobei 4 von 7 kritischen Implantaten bei einem einigen Patient auftraten (Pat. Nr. 1 dieser Serie).
Schlussfolgerung: Mittels implantatförmiger enossaler Distraktoren konnten adäquate Behandlungsergebnisse bei der vertikalen Distraktion zum Ausgleich kastenförmiger Resektionsdefekte oder zur sekundären Augmentation unterkonturierter Ersatz-Osteoplastiken erzielt werden. Die Morbidität dieser Behandlungsmethode war sehr gering. Obwohl die Perfusion des augmentierten Knochens bei der Distraktionsosteogenese kontinuierlich erhalten wird, ist die Resorption des distrahierten Knochen nicht vernachlässigbar.
Resumen
esObjetivos: La distracción osteogénica se ha desarrollado recientemente como una técnica estimulante para superar los principales inconvenientes de los procedimientos de aumento. Nosotros, por lo tanto, informamos de la aplicación de dispositivos intraóseos miniaturizados de distracción para la rehabilitación de defectos mandibulares debido a cirugía ablativa de tumores.
Métodos: Se llevó a cabo, en 10 pacientes que se habían sometido a resecciones en forma de caja o segmentarias, aumento del hueso mandibular residual o injerto de cresta ilíaca de grosor completo por medio de distractores con forma de implante. La distracción y la reconsolidación fue monitorizada por ultrasonografía. Los implantes se insertaron una semana después de la distracción activa. El seguimiento medio tras la inserción de los implantes fue de 38 meses.
Resultados: De media, se obtuvo un aumento vertical de 7.3 mm por distracción. Excepto en un caso (infección local), todas las zonas de distracción mostraron osificación completa por evaluación radiológica y ultrasónica. En total se colocaron 28 implantes en el hueso distraído. Se perdieron dos implantes a los 2.4 y 22 meses tras su colocación. El índice estimado de supervivencia en esta población a los cuatro años fue del 90%. Respecto al punto final ‘pérdida de hueso’ (>1.5 mm en el primer año y <1 mm en los años siguientes), el índice estimado de supervivencia a los cuatro años fue del 59% con 4 de los 7 eventos sucediendo en un solo paciente (paciento No 1 de esta serie).
Conclusión: La distracción vertical por medio de distractores de implantes se pudo llevar a cabo con un éxito razonable en pacientes tumorales con defectos de resección o injertos óseos infracontorneados. La morbilidad total fue muy baja. Aunque el suministro de sangre se mantiene en la osteogénesis de distracción, la reabsorción ósea sigue siendo un factor crítico también para esta técnica.
