(Michael Schwaiger) Doktor(in) der gesamten Heilkunde (Dr. med. univ.)

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1 Diplomarbeit Die Überprüfung der Notwendigkeit der Lösung des Septum nasi bei chirurgischer Gaumennahterweiterung eingereicht von Michael Schwaiger zur Erlangung des akademischen Grades Doktor(in) der gesamten Heilkunde (Dr. med. univ.) an der Medizinischen Universität Graz ausgeführt an der Universitätsklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie unter der Anleitung von Univ.Prof DDr. Günter Schultes DDr. Knut Reinbacher Ort, Datum.. (Michael Schwaiger)

2 Eidesstattliche Erklärung Ich erkläre ehrenwörtlich, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und ohne fremde Hilfe verfasst habe, andere als die angegebenen Quellen nicht verwendet habe und die den benutzten Quellen wörtlich oder inhaltlich entnommenen Stellen als solche kenntlich gemacht habe. Graz, am Unterschrift i

3 Danksagungen Mein besonderer Dank gilt meinem Diplomarbeitsbetreuer DDr. Knut Reinbacher der Universitätsklinik für Mund Kiefer- und Gesichtschirurgie Graz, der mich in meiner Entscheidung, diese Arbeit im Ausland zu verfassen, stets unterstützt hat. Er versuchte, mir trotz örtlicher Trennung, mit Rat und Tat zur Seite zu stehen und lieferte oftmals gute Details und Anregungen, die dem Fortschritt der Arbeit galten. Weiters möchte ich auch meinen beiden Betreuern Prof. Pesce und Prof. Cimmino in Genua ein großes Dankeschön aussprechen, die mir erlaubten, ein komplikationsloses Auslandssemester verbringen zu dürfen. Liebe Mama, lieber Papa, lieber Matthäus, liebe Großeltern! Danke, dass ihr mich Zeit meines Lebens in allen meinen Entscheidungen, unterstützt habt. Ihr habt mir während der letzten Jahre oft den Rücken gestärkt und seid Wegbegleiter, die ich niemals missen möchte. Dankeschön! Diese Arbeit widme ich meiner Freundin Solveig. Vielen Dank, dass du die schöne Zeit in Italien mit mir geteilt hast. ii

4 Zusammenfassung Einleitung Die transversale Hypoplasie des Oberkiefers ist eine der häufigsten Fehlbildungen im Bereich des Mittelgesichts. Sie ist sowohl im Kindes- als auch im Erwachsenenalter zu finden und führt aufgrund des Platzmangels zu erheblichen Fehlstellungen der Kiefer zueinander. Weiters wird in diesem Zusammenhang über eine Enge der nasalen Wege berichtet, welche mit Belüftungsstörungen und erhöhter Infektanfälligkeit einhergeht. Ziel ist es, den maxillären Engstand zu beseitigen, um die Oberkieferzähne in korrekte Okklusionsstellung zum Unterkiefer zu bringen und die nasale Enge zu beheben. Dies geschieht durch eine Dehnung der beiden Maxillahälften, welche über die Sutura palatina mediana miteinander in Verbindung stehen. Das im Kindesalter angewandte, kieferorthopädische Verfahren der Oberkieferdistraktion erzielt, nach Einsetzen der Verknöcherung der Schädelnähte, nicht mehr die gewünschten Ergebnisse und weist hohe Nebenwirkungsraten bei Anwendung am Erwachsenen auf. Die chirurgisch gestützte Gaumennahterweiterung ist heute die Methode der Wahl zur Behandlung der Oberkieferhypoplasie des Erwachsenenalters. Ihr Prinzip basiert auf der chirurgischen Schwächung fazialer Strukturen, welche erhöhten Widerstand gegen die laterale Expansion des Oberkiefers leisten. Anschließend kann die Expansion exakt wie bei der Variante des Kindesalters erfolgen. Die aktuelle Studie überprüft die Notwendigkeit der Lösung des Septum nasi von seiner maxillären Verankerung im Rahmen der chirurgischen Oberkieferdistraktion. Die Lösung wird heute oftmals praktiziert, um eine verfahrensinduzierte Deviation des Septums zu verhindern. Methoden 25 Patienten (12m, 13w), mit einem bilateralen transversalen Defizit des Oberkiefers zwischen 5 und 11mm und einem Durchschnittsalter von 30 Jahren (jüngster Patient 17, ältester Patient 41) wurden der chirurgisch gestützten Gaumennahterweiterung unterzogen. Als Operationsmethode wurde die laterale Osteotomie mit der zusätzlichen Schwächung der Sutura palatina mediana kombiniert. Auf die Lösung des Septums von seiner iii

5 maxillären Verankerung wurde verzichtet. 2 Tage nach dem Eingriff wurde mit der Dehnung des Oberkiefers begonnen. Die Patienten wurden gebeten, den am Gaumen angebrachten Expander (Haas-Gerät Distraktor) 2 mal täglich weiterzudrehen, solange bis die gewünschte Weite der Maxilla oder sogar eine Überkorrektur des transversalen Defizits erreicht war. Danach konnte mit der kieferorthopädischen Ausformung des Zahnbogens begonnen werden. Der Expander verblieb bis zu 6 Monate nach Ende des Verfahrens am Gaumen der Patienten, um die nötige Stabilisierung des gedehnten Oberkiefers zu gewährleisten. Die Positionsveränderung des Nasenseptums sollte anhand prä- und postoperativer CT-Bilder ermittelt werden. 2 Winkel wurden definiert und diese auf den gefertigten Schnittbildern vermessen. Weiters wurde die Öffnung der Sutura palatina mediana vor und nach dem Prozedere kontrolliert. Ergebnisse Bei allen Patienten konnte die gewünschte Dehnung des Oberkiefers erzielt werden. Bei keinem der Patienten führten starke postoperative Nebenwirkungen und Komplikationen zu einem Abbruch der Behandlung. Es kam weder zu Infektionen noch zu lateralem Verkippen der Zähne oder Ulzerationen der Mundschleimhaut. Generell waren postoperative Probleme sehr selten und bestanden hauptsächlich aus Hämatomen und Schwellungen. Nach dem Weiterdrehen des Haas-Geräts wurde vermehrt über Schmerzen geklagt. Hier kam ausreichend Schmerzmedikation zur Anwendung. Die statistische Auswertung der Vermessungen ergab folgende Ergebnisse: Bei allen Patienten konnte eine Öffnung der mittleren Gaumennaht festgestellt werden. Diese lag zwischen 3 und 5 mm. Der 1.Winkel (A), gebildet aus der Ebene des Nasenseptums und der Ebene zwischen Crista galli und Symphyse des Unterkiefers, lieferte keine statistisch signifikanten Positionsveränderungen des Nasenseptums. Bei Vermessung des 2. Winkels (B), zwischen Nasenseptum und Gaumen konnte ebenfalls keine Lageänderung festgestellt werden. iv

6 Abstract Introduction Since it has been shown that rapid maxillary expansion (RME), used in the treatment of maxillary transverse deficiency in children, does not obtain the requested results in adults, new approaches to correct maxillary hypoplasia had to be found. The insufficient outcome of RME in adults has been associated with the closure of the midpalatal suture and with a general increase of resistance of facial structures against lateral expansion. By means of weakening particular facial structures, correction of the malocclusion induced by the undersized maxilla could be ensured. Undesireable adverse effects in adults, such as pain, lateral tipping of teeth and relapse, occurred within RME, and could have been reduced to a minimum by the appliance of surgical assistance. Several methods have been performed during the past few years, in order to analyse which of the facial structures are most important to be osteomized to achieve minimal invasivity and maximal safety at the same time. As a result, surgically assisted rapid maxillary expansion (SARME) was established as a very safe and commonly used procedure to treat maxillary transverse deficiency in skeletally matured patients. The present study tries to verify the proposition of a nasoseptal deviation which is said to occur during the appliance of SARME. Based on this proposition, a detachment of the nasal septum from its maxillary anchorage is often performed. Study design 25 subjects (12m; 13f) with a bilateral maxillary transverse deficiency between 5 and 11mm at the age between 17 and 41 years (average 30yrs) underwent SARME. The technique performed was a lateral osteotomy combined with a sagittal osteotomy in direction of the midpalatal suture, without a loosening of the nasal septum. Two days after the surgery, expansion was started by activating the tooth-borne distractor used in all patients (Haas-Device). Patients were asked to turn the screw of the expander twice a day until the desirable width of the maxilla or even an over-expansion was reached. Subsequently, orthodontic treatment was initiated. The Haas-Device was kept in place for six months after the expansion had already been finished to prevent relapse. By taking Ctscans pre and postoperatively (six to eight weeks after the procedure), following v

7 measurings of the position of the nasal septum have been made, in order to prove whether there is a need to detach the septum or not. Two angles were defined with which the deviation could be monitored. Additionally, the alteration of the midpalatal suture was controlled. Results The required expansion of the maxilla was achieved with all subjects. Heavy postoperative complications did not lead to an interruption of the prescribed treatment with any of the subjects. No infections, lateral tipping of teeth or ulceration of the oral mucosa were remarked in the course of the procedure. In general, postoperative problems were very rare and mainly consisted of haematoma and swelling. Patients reported about pain after activating the screw of the device. Analgesics were used in these cases in order to relieve the pain. Statistical analysis of the measurements provided the follwing results: An opening of the midpalatal suture could be observed in all patients. The alteration of the width of the suture was found between 3mm and 5mm from pre to postoperative Ct-scans. The average was found by 3,96 mm. The first angle was defined by the nasal septum and the line between the crista galli and the symphysis mandibulae. No statistically significant changes of the position of the septum were remarked. The second measurement was taken between the nasal septum and the palatal plate and did not show any relevant deviation of the septum. Conclusion SARME, performed as a bilateral osteotomy with sagittal splitting of the midpalatal suture, is a safe procedure to treat maxillary transverse deficiency in skeletally matured patients. In none of the 25 patients who underwent the procedure were any significant changes of the septal position remarked. As a result, we claim that there is no need to detach the septum from its maxillary anchorage. vi

8 Inhaltsverzeichnis Eidesstattliche Erklärung... i Danksagungen... ii Zusammenfassung... iii Abstract... v Inhaltsverzeichnis... vii Wichtige Begriffe und Abkürzungen... x Tabellenverzeichnis... xiv 1 Einführung Einführung in die Anatomie der Nasenhöhle und des Mittelgesichts Cavitas nasi Allgemeines Funktion Skelett der Nasenhöhle Aufbau der Schleimhaut von Nasenvorhof und Nasenhöhle Gefäß und Nervenversorgung der Cavitas nasi [9, 14-16, 31] Nasennebenhöhlen [9, 14-16, 31] Allgemeines: Funktion: Schleimhaut: Sinus maxillaris: Der Gaumen- Palatum molle et durum Allgemeines Die Gaumenschleimhaut Arterielle Versorgung und Innervation des Gaumens vii

9 3 Geschichte der transversalen Expansion des Oberkiefers Die Oberkieferdistraktion - rapid maxillary expansion Die Chirurgisch gestützte Gaumennahterweiterung - surgically assisted rapid maxillary expansion- SARME Funktionsprinzip Entwicklung der verschiedenen Operationsmethoden Lösung des Nasenseptums- ja oder nein? Ziel der Studie Methoden Einschlusskriterien Studiendesign OP Prozedere Untersuchungsmethoden und Geräte Winkel A Winkel B Öffnung der Sutura palatina mediana Zusätzliche Untersuchungen Ergebnisse Erweiterung der intermaxillären Gaumennaht Berechnung des Winkel A Errechnung des Mittelwertes Berechnung des Winkel B Errechnung des Mittelwertes Zusätzliche Untersuchungen Diskussion Literaturverzeichnis vii

10 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 Angle Klassen I, II/a und III [38] Abbildung 2: Seitenwand der Nasenhöhle [44]... 5 Abbildung 3: Anatomie der Nasenscheidewand [44]... 6 Abbildung 4: Arterielle Versorgung der lateralen Nasenwand [9]... 9 Abbildung 5: Innervation der lateralen Nasenwand [9] Abbildung 6: Nasennebenhöhlen [35] Abbildung 7: Anatomie der Kieferhöhlen (Sinus maxillaris)[34] Abbildung 8: Anatomie des harten Gaumens; [44] Abbildung 9: Beschreibung der Strukturen und Nähte des harten Gaumens [44] Abbildung 10: Arterielle Versorgung und Innervation des harten Gaumens [44] Abbildung 11: Expander nach Haas [36] Abbildung 12: Eröffnung der Kieferhöhle Abbildung 13: Osteotomieareal der chirurgischen Oberkieferdistraktion Abbildung 14: Lösen der Sutura pterygopalatina Abbildung 15: mediane Osteotomie der intermaxillären Gaumennaht Abbildung 16: Winkel A Abbildung 17: Winkel B... 29

11 Wichtige Begriffe und Abkürzungen RME rapid maxillary expansion = Methode zur Dehnung des zu kleinen Oberkiefers. Sie wird hauptsächlich im Kindesalter angewendet. Trägt auch die Namen Oberkieferdistraktion und Gaumennahterweiterung Distraktor Der Distraktor ist ein kieferorthopädischer Apparat. Er wird am Gaumen des Patienten angebracht, um die Dehnung des Oberkiefers zu steuern. Durch Weiterdrehen einer Schraubvorrichtung in der Mitte des Distraktors kommt es zu Erweiterung der Maxilla. maxilläre Hypoplasie Die maxilläre Hypoplasie ist eine Unterentwicklung des Oberkiefers, die zu Platzmangel und Fehlstellung der Zähne zum Gegenkiefer führt. SARME surgically assisted rapid maxillary expansion= chirurgische unterstützte Variante der Dehnung des Oberkiefers. Wird bei skelettaler Reifung der Maxilla angewandt. Die Strukturen großen Widerstandes gegen die transversale Erweiterung werden osteotomiert. Im deutschsprachigen Raum wird das Verfahren als chirurgische gestützte Oberkieferdistraktion oder als chirurgisch unterstützte Gaumennahterweiterung bezeichnet. Osteotomie Die Osteotomie ist eine Durchtrennung der Knochen, welche aus therapeutischen Zwecken durchgeführt wird. Sie dient dazu Fehlstellungen der Knochen zu korrigieren Diese Technik kommt an vielen verschiedenen Körperstellen zum Einsatz. Sutur Eine Sutur ist die Verbindungsstelle 2er Schädelknochen. Darum wird sie auch als Naht bezeichnet. Sie ist bindegewebig aufgebaut und erlaubt Verschiebungen des Knochen in der Wachstumszone. Gegen Ende der Pubertät und mit Abschluss des Längenwachstums x

12 werden die bindegewebigen Anteile durch Knochengewebe ersetzt. Es kommt zur sogenannten Verknöcherung oder Ossifikation. Die Folge dieses Vorgangs ist eine herabgesetzte Beweglichkeit der Knochen gegeneinander. Sutura palatina mediana Die Sutura palatina mediana oder auch intermaxilläre Gaumennaht, verbindet die beiden Hälften der Maxilla. Sie liegt in der Mitte des Gaumens, genau zwischen der linken und der rechten Seite des Oberkieferknochens. Unter der Anwendung von RME und SARME kommt es zu ihrer Aufdehnung. Damit die beiden Oberkieferhälften dadurch nicht den Kontakt zueinander verlieren, wird gleichzeitig, im Bereich der Sutur, neuer Knochen gebildet. Ossifikation Der Begriff der Ossifikation beschreibt den Prozess der Verknöcherung einer Schädel- Naht. Die bindegewebigen Anteile der Naht werden durch Knochengewebe ersetzt. Man spricht in diesem Zusammenhang auch vom Schluß einer Sutur. Okklusion [37] Als Okklusion wird jeglicher Kontakt zwischen den Zähnen des Oberkiefers und des Unterkiefers bezeichnet. Man unterscheidet in eine statische Okklusion = Kontakt der Zähne, ohne Bewegung des Unterkiefers maximale Interkuspidation = Schlussbissstellung = der maximale Vielpunktkontakt der Zähne in Okklusionsebene Habituelle Okklusion Zentrische Okklusion Neutralbiß Vom Neutralbiß beziehungsweise einer normalen, eugnathen Okklusion spricht man, wenn der vordere, zur Wangeseite gerichtete Höcker des 1. Oberkiefermolaren in der Fissur zwischen vorderem und hinterem Höcker des 1.Unterkiefermolaren zu liegen kommt. xi

13 Abbildung 1 Angle Klassen I, II/a und III [38] Malokklusion [3,43] Die Malokklusion beschreibt eine Fehlverzahnung des Oberkiefers zum Unterkiefer. Die verschiedenen Formen der Fehlverzahnungen können mithilfe der Einteilung nach Angle klassifiziert werden. Sie beschreibt die Stellung der 1. Molaren (Oberkiefer-Unterkiefer) zueinander und unterscheidet in 3 Klassen: Klasse I - Verzahnung = Neutralbiß (siehe oben) Klasse II/1- Verzahnung = der vordere Höcker des 1. OK-Molaren liegt vor dem vorderen Höcker des 1. UK- Molaren. Zusätzlich sind die Frontzähne meist stark nach vorne gekippt Klasse II/2- Verzahnung = der vordere Höcker des 1. OK Molaren okkludiert wiederum vor dem 1. Molaren des Unterkiefers. Die Frontzähne sind allerdings nach palatinal verkippt. Klasse III Verzahnung = der vordere Höcker des 1. Oberkiefermolaren okkludiert hinter dem hinteren Höcker des 1. Unterkiefermolaren. Dabei können die Frontzähne des Unterkiefers jene des Oberkiefers überlappen. Nasenseptum Das Nasenseptum wird auch als Nasenscheidewand bezeichnet und trennt die Nasenhöhle in eine linke und rechte Seite. Nasenseptumdeviation Von einer Nasenseptumdeviation spricht man bei einer Verschiebung beziehungsweise Verkrümmung der Nasenscheidewand in den 3 Raumachsen.. Daraus können Probleme der Nasenatmung resultieren, da unter Umständen die Nasengänge einer Seite verlegt werden. xii

14 Schnarchen und Schlafstörungen treten gehäuft aufgrund einer Deviation des Septums auf. Ebenfalls sind Infektionen des Nasenrachenraumes und des Mittelohres keine Seltenheit. Diese entstehen durch die Belüftungsstörung der Nasennebenhöhlen und der Tuba auditiva (Ohrtrompete) in Folge der Verkrümmung. Über verminderten Geruchssinn und das Auftreten von Kopfschmerzen wird ebenfalls in diesem Zusammenhang berichtet. Häufig ist die Septumdeviation angeboren oder durch ein direktes Trauma der Nase verursacht. Eine leichte Verkrümmung der Nasenscheidewand ist jedoch bei der Mehrheit der Menschen zu finden. Sie bleibt meist ohne klinische Relevanz und führt zu keiner der genannten Komplikationen. Auch bei der chirurgischen Gaumennahterweiterung wird die Verschiebung des Septums diskutiert. Diese Vermutung soll in der folgenden Arbeit untersucht werden. xiii

15 Tabellenverzeichnis Tabellen Tabelle 1: Öffnung der intermaxillären Sutur in mm...31 Tabelle 2: Winkel zwischen Crista galli- Unterkiefersymphyse und dem Septum nasi...33 Tabelle 3: Winkel zwischen der Gaumenplatte und dem Septum nasi...35 Diagramme Diagramm 1: Erweiterung der intermaxillären Gaumennaht...32 Diagramm 2: Abweichung der prä und postoperativen Werte des Winkel A...33 xiv

16 1 Einführung Die chirurgische gestützte Gaumennahterweiterung ist ein weit verbreitetes Operationsverfahren. Es kommt bei Hypoplasie des Oberkiefers und transversalem Kreuzbiss zur Anwendung. Die transversale Hypoplasie der Maxilla ist sowohl im Kindes- als auch Erwachsenenalter zu finden. Sie tritt meist als eigenständige Fehlbildung auf, kann aber ebenso im Rahmen diverser Syndrome und an Patienten mit Lippen-Kiefer-Gaumenspalten beobachtet werden. Man unterscheidet ein unilaterales beziehungsweise bilaterales transversales maxilläres Defizit. Klinisch auffällig wird der zu kleine Oberkiefer oft durch den Engstand der Zähne im Frontzahnbereich. Es kommt hier zum sogenannten anterior crowding, welches als ein Überlappen der Frontzähne imponiert. Der Platzmangel im Oberkiefer zeigt sich nicht nur im Mundbereich, sondern wirkt sich auf die gesamte Anatomie des Mittelgesichts aus. Das geschieht aufgrund zahlreicher Verbindungen des Oberkieferknochens zu anderen fazialen Strukturen. So kann eine zu kleine Querschnittfläche der Maxilla auch zu einer Enge der Nasenwege führen.[6] Erhöhter Atmungswiderstand und vermehrte Mundatmung sind die Folge. Über eine erhöhte Infektanfälligkeit des Nasenrachenraumes wird in diesem Zusammenhang berichtet. Die chirurgisch gestützte Oberkieferdistraktion schafft es, durch die Schwächung bestimmter knöcherner Strukturen des Schädels und anschließender Dehnung des Oberkiefers ausreichend Platz zu schaffen, um die Fehlstellung der Zähne zu beheben und sie in korrekte Schlussbissstellung zum Unterkiefer zu bringen. In neueren Arbeiten wird auch auf positive Effekte der Behandlung auf die Nasenwege hingewiesen.[5] Der Erfolg der Methode basiert auf der richtigen Zusammenarbeit zwischen Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie und Kieferorthopädie. Der Grundstein dafür wird durch die richtige Indikationsstellung gelegt. Das Alter des Patienten spielt dabei eine wichtige Rolle. Die chirurgisch unterstützte Gaumennahterweiterung kommt erst bei skelettaler Reifung der Maxilla zum Einsatz. Davon spricht man, wenn das Wachstumsvermögen des Oberkiefers nahezu ausgeschöpft ist und es zu einer Ossifikation der fazialen Suturen kommt. Dies geschieht meist gegen Ende der Pubertät, rund um das 17.Lebensjahr.[41] Im Kindesalter wird die Oberkieferdistraktion (rapid maxillary expansion), ohne chirurgische Zuhilfenahme praktiziert, da eine Dehnung aufgrund des geringeren Widerstandes der noch nicht ossifizierten Suturen leichter möglich ist. 1

17 2 Einführung in die Anatomie der Nasenhöhle und des Mittelgesichts 2.1 Cavitas nasi Allgemeines Die Nasenhöhle, Cavitas nasi, ist ein paarig angelegtes Organ, welches sich aus 2 hintereinander liegenden Räumen zusammensetzt. Sie besteht einerseits aus dem Vestibulum nasi, das den Vorhof zur eigentlichen Nasenhaupthöhle bildet und andererseits der Cavitas nasi propria, welche sowohl die Nasenmuscheln, Conchae nasales als auch das Geruchsorgan, die Regio olfactorio, enthält. Durch das median stehende Nasenseptum werden die Kammern in eine linke und rechte Nasenhöhle unterteilt und vollständig voneinander getrennt. Die vordere Begrenzung des Vestibulum nasi, wird durch 2 symmetrisch angelegte Öffnungen, den Nares, gebildet und steht so mit der äußeren Körperoberfläche in Verbindung. Nach hinten setzt es sich über den Limen nasi, in die Cavitas nasi propria fort, welche über die sekundären Nasenöffnungen, die Choanen, Zugang zum Pars nasalis pharyngis besitzt. Die seitlichen Wände der Nasenhöhle weisen jeweils mehrere kleine Öffnungen auf, über jene die Haupthöhle mit dem System der Nasennebenhöhlen in Verbindung tritt Funktion Als Teil des oberen Atemwegsystems, kommt der Pars respiratoria der Nase, die Aufgabe zuteil, die eingeatmete Luft für den weiteren Weg im Körper vorzubereiten. Dies beinhaltet : 1. die Filtration der Luft, die durch spezielle Ausstattung der Schleimhaut mit feinen Flimmerhärchen gewährleistet werden kann. Diese bilden eine erste Barriere für Staubpartikel und Bakterien, welche durch den gleichmäßigen Schlag der Härchen in Richtung Rachen abtransportiert werden. Jener ist reich an lymphatischen Gewebe und oft Endstation vieler Mikroorganismen. Die Tragweite dieser Funktion wird bei behinderter Nasenatmung und damit verbundener Mundatmung deutlich, da es zu einer signifikanten Erhöhung der Infektanfälligkeit kommen kann. 2

18 2. die Erwämung und Anfeuchtung der Atemluft: durch die reich an Blutgefäßen ausgestattete Schleimhaut der Nasenhöhle und ihrer Muscheln wird eine nicht unbeträchtliche Erwärmung als auch Anfeuchtung der Atemluft erzielt. 3. Der Geruchssinn der Nase schützt zusätzlich vor dem Einatmen schädlicher Gase, da viele durch üblen Geruch auffallen und daher gemieden werden. Aufgrund der Tatsache, dass Nasenhöhle und Nasennebenhöhlen zusammen einen guten Resonanzraum ergeben, ist sie auch als wichtiger Teil im Bereich der Sprache und Lautbildung zu sehen. 4. Schließlich ist die stark vaskulisierte Schleimhaut der Nasenhöhle an der Thermoregulation des Organismus beteiligt. [14] Skelett der Nasenhöhle Die Nase ähnelt im Frontalabschnitt einem spitzwinkeligem Dreieck, dessen Boden mit 12-15mm Breite der Gaumen und dessen Spitze die nur 2-3mm breite Siebbeinplatte, Lamina cribrosa, bildet [31] Dach der Nasenhöhle: Das Dach der Nasenhöhle setzt sich anterior aus den beiden Ossa nasalia zusammen, welche durch die Sutura internasalis miteinander in Verbindung treten. Kleine Öffnungen im Os nasale, die sogenannten Foramina nasalia erlauben Nerven und Gefäßen den Durchtritt. Die Pars nasalis des Os frontale trägt ebenfalls zur Bildung des Daches bei. Superior stellt die Lamina cribrosa ossis ethmoidalis die Begrenzung der Nasenhöhle dar. Posterior trägt die Vorderfläche des Keilbeins, Os sphenoidale zur Bildung des Nasendachs bei. 3

19 Boden: Der Boden der Nasenhöhle wird aus den Gaumenfortsätzen des Oberkiefers, Processus palatini maxillae und den sich nach dorsal anschließenden Laminae horizontales des Gaumenbeines gebildet. Zwischen Corpus maxillae und Processus palatinus befindet sich der Canalis incisivus, welcher eine Verbindung von Leitungsbahnen zur Mundhöhle herstellt. [9] Seitenwand: An der lateralen Wand entspringen die 3 übereinanderliegenden Conchae nasales, die weit bis in die Nasenhaupthöhle hineinragen und sie in 3 Gänge untergliedern. Diese sind nach medial geöffnet und bilden den gemeinsamen Nasengang, den Meatus nasi communis. Die unterste und zugleich größte Nasenmuschel, Concha nasalis inferior wird als eigenständiger Knochen gehandelt, während Concha nasalis media und superior einen Teil des Siebbeins darstellen. Im oberen Teil der lateralen Nasenwand strahlen Cellulae ethmoidales und Bulla ethmoidalis nach medial ein. Folgende weitere knöcherne Strukturen sind maßgeblich an der Bildung der Seitenwand beteiligt: 1. Os nasale, 2. Processus frontalis und Corpus der Maxilla, 3. Os lacrimale, 4. Os ethmoidale mit Processus uncinatus und 5. das Gaumenbein mit der Lamina perpendicularis. Hinter der Concha nasalis superior ist der Recessus sphenoethmoidalis zu sehen, welcher die Mündungstelle des Sinus sphenoidalis ist. An der lateralen Wand findet sich im Bereich der Bereich des Recessus das Foramen sphenopalatinum, das die Verbindung mit der Fossa pterygopalatina herstellt. [42] Dies ist für die Gefäß und Nervenversorgung von besonderer Bedeutung. Trägt man die 3 Nasenmuscheln ab, kommen Meatus nasi superior, medius und inferior zum Vorschein. Im unteren Nasengang zeigt sich die Öffnung des Ductus nasolacrimalis, der über das Ostium canalis nasolacrimalis in die Nasenhöhle drainiert. Die Öffnungen der mittleren und vorderen Siebbeinzellen, sowie des Sinus maxillaris und des Sinus frontalis liegen im Meatus nasi medius und sind als gemeinsamer Hiatus maxillaris zu finden. Dieser ist zum größten Anteil durch den Processus uncinatus des Siebbeins bedeckt und weitgehend von Schleimhaut überzogen. Die verbleibende Öffnung wird als Hiatus semilunaris bezeichnet. Die hinteren Siebbeinzellen münden im Meatus nasi superior in die Nasenhaupthöhle. 4

20 Abbildung 2: Seitenwand der Nasenhöhle [44] Septum nasi, Nasenscheidewand: Das median stehende Septum nasi ist aus knöchernen und knorpeligen Elementen aufgebaut: der knorpelige Teil des Nasenseptums, Cartilago septi nasi, mit seinem Processus posterior cartilaginis septi, weist eine relativ hohe Beweglichkeit (Pars mobilis) auf und geht am unteren Rand in die Pars membranacea über. Knöchern wird die mediane Trennwand von der Lamina perpendicularis des Siebbeins, der Crista sphenoidalis und im unteren Anteil, dem Vomer gebildet, welcher sich von den Choanen bis vor an die Nares zieht und mit seiner Crista nasalis am harten Gaumen haftet. Am Übergang des knorpeligen Septums zum knöcheren Anteil, zeigt sich die Crista septi, die als dickste Stelle des Nasenseptums zu erwähnen ist. Diese ist Prädilektionsstelle auftretender Nasenseptumdeviationen. 5

21 Abbildung 3: Anatomie der Nasenscheidewand [44] Aufbau der Schleimhaut von Nasenvorhof und Nasenhöhle Das Vestibulum nasi ist mit mehrschichtigem verhornten Plattenepithel überzogen, das dem, äußerer Haut entspricht. Es enthält kräftige Haare, die Vibrissae, die als Schutzfilter fungieren sollen. Am Limen nasi erfolgt der Übergang in das respiratorische Epithel, welches den größten Teil der Nasenhöhle ausgekleidet und sich auch in die Nasennebenhöhlen fortsetzt. [15] Das mehrreihige Flimmerepithel enthält neben den Kinozilien und einer starken Basalmembran, eine Vielzahl an Becherzellen und tubulo-azinösen Drüsen, Glandulae nasales, die für die Bildung eines Schleimfilms verantwortlich sind und unter anderem der Anfeuchtung der Atemluft dienen. Die Kinozilien bewerkstelligen den Abtransport von Staubpartikeln und Bakterien in Richtung Nasopharynx. In der Lamina propria der Schleimhaut findet sich ein ausgedehntes Venengeflecht, welches Schwellkörperfunktion besitzt und im Bereich der mittleren und unteren Nasenmuschel sowie am Nasenseptum besonders ausgeprägt ist ( Plexus cavernosus conchae). Reguliert wird der Schwellkörpermechanismus über muskuläre Drosselvenen und arteriovenöse Anastomosen, die den Grad der Blutfüllung bestimmen. Bei 6

22 Anschwellen der Schleimhaut, kommt es an den Öffnungen des Nasennebenhöhlensystems zu einer Verengung. Im abgeschwollenen Zustand ist der gegenteilige Effekt zu beobachten. Insgesamt kann sich der Plexus auf über 5 mm Dicke ausbreiten und somit eine völlige Verlegung der Nasenatmung erzielen. Die Pars olfactoria ist an der oberen Nasenmuschel, im Gebiet des Recessus sphenoethmoidalis lokalisiert. Sie hat insgesamt eine Fläche von gut 2,5cm 2 und lässt sich durch ihre gelbraune Färbung und einer Dicke von µm deutlich von der Pars respiratoria unterscheiden Gefäß und Nervenversorgung der Cavitas nasi [9, 14-16, 31] Gefäße Die arterielle Gefäßversorgung lässt sich in der Nasenhöhle in 2 Gebiete untergliedern: In ein kleineres vorderes Gebiet, welches durch Äste der Arteria ophthalmica, die aus der Arteria carotis interna entspringt, versorgt wird. In ein größeres hinteres Versorgungsgebiet, wo Äste der Arteria maxillaris einstrahlen. Sie kommt aus der Arteria carotis externa Vorderes Versorgungsgebiet: Arteria ophthalmica: Die A.ophthalmica entsendet als ersten Ast medial, in der oberen Orbita, die Arteria ethmoidalis posterior, welche durch das Foramen ethmoidale Eintritt in die Nasenhöhle erhält und zur Wand der Siebbeinzellen, zu hinteren Seitenwand und dem gegenüberliegenden Septum zieht und diese versorgt. (Hinteres Versorgungsgebiet) Weiter vorne gibt sie die Arteria ethmoidalis anterior ab, die zuerst über das Foramen ethmoidale anterius in die vordere Schädelgrube gelangt, dort unter der Dura, entlang der Lamina cribrosa verläuft und schließlich die Siebbeinplatte durchstößt, um so in die Nasenhöhle zu ziehen. Hier verzweigt sie sich und entlässt Äste, die den vorderen Teil des Sinus frontalis, den Nasenrücken und die Schleimhaut der vorderen oberen Nasenhöhle ernähren. 7

23 Venen: Die Venen des vorderen Versorgungsgebietes verlaufen parallel zu den Aa.ethmoidales in die Orbita oder weiter in die Fossa cranii anterior. Lymphgefäße: Der Abfluss der Lymphe aus der vorderen Nase passiert über die Lymphbahnen der Gesichtsregion zu den Lnn. submandibulares und cervicales superficialis Hinteres Versorgungsgebiet: Arteria sphenopalatina: Die A.sphenopalatina ist ein Endast der Arteria maxillaris und hat ihren Ursprung in der Fossa pterygopalatina. Durch das Foramen sphenopalatinum gelangt sie ins Naseninnere, um sich dort in die Aa.nasales posteriores laterales, für die Versorgung der Seitenwand der Nasenhöhle und die Rr.septales posteriores, zur Versorgung des Nasenseptums, zu teilen. Erstere bilden oft Anastomosen mit den Ästen der A.ethmoidalis aus. Ein septaler Ast der Arteria sphenopalatina erreicht über den Canalis incisivus die A.palatina major, welche auf der Unterseite des harten Gaumens liegt, um mit ihr zu verschmelzen. Zusätzlich können Äste folgender Arterien in das hintere Versorgungsgebiet einstrahlen: A.palatina descendens, A.palatina major, Aa, palatinae minores und A.ethmoidalis posterior. Venen: Die Venen des hinteren Versorgungsgebietes fließen zum Großteil entlang der hinteren Nasenarterien über das Foramen sphenopalatinum, um sich dort zum Plexus pterygoideus zu vereinigen. Andere Abflussvarianten verlaufen über die Pharynxvenen oder das Foramen palatinus majus. 8

24 Lymphgefäße: Die Lymphe des hinteren Versorgungsgebietes mündet einerseits in die Lymphbahnen des weichen Gaumens und der seitlichen Rachenwand, andererseits drainiert sie in die kranialen tiefen Halslymphknoten, insbesondere zum Lnn.jugulodigastricus. [16] Abbildung 4: Arterielle Versorgung der lateralen Nasenwand [9] Nervenversorgung: Sensorische Innervation: Die ersten beiden Äste des Trigeminus, N.ophthalmicus und N. maxillaris sorgen für die sensorische Innervation der Nasenhöhle und des Septums. Der Nervus ethmoidalis anterior, ein Ast des N. ophthalmicus, erreicht zusammen mit der gleichnamigen Arterie die Nasenhöhle. Dort verzweigt er sich in die Rami nasales interni, aus denen sich im weiteren Verlauf Rr. nasales laterales und mediales bilden. Diese innervieren Teile der Seitenwand und des Septums. Ein weiterer Abgang des N.ethmoidalis anterior, der Ramus nasalis externus, gelangt an der Knorpel- Knochengrenze an den Nasenrücken. 9

25 Der restliche Teil der Schleimhaut, vorallem im hinteren Bereich der Nasenhöhle, wird durch Äste des N.maxillaris, den Nn nasales posteriores, versorgt. Sie finden über das Foramen sphenopalatinum Zugang zur Cavitas nasi. Ein Ast, der N.nasopalatinus verläuft medial über das Nasenseptum abwärts, durchquert den Canalis incisivus und innerviert die vordere Gaumenschleimhaut. Abbildung 5: Innervation der lateralen Nasenwand [9] Parasympathische Innervation: Die parasympathischen Fasern der Nasenhöhle entspringen aus dem Ncl. salivatorius superior, verlaufen entlang des N.facialis bis zum Ganglion geniculi und erreichen schließlich als N.petrosus major das Ganglion pterygopalatinum. Hier erfolgt die Umschaltung von prä- auf postganglionäre Nervenfasern, welche sich den Nn.nasales posteriores anschließen und mit ihm in die Nasenhöhle ziehen. 10

26 Sympathische Innervation: Der Sympathikus entstammt dem Ganglion cervicale superius. Seine Fasern bilden den Plexus caroticus internus und verlaufen entlang der A.carotis interna. Im Canalis caroticus trennen sich Fasern und Arterie wieder und der Nervus petrosus profundus entsteht. Dieser findet Anschluss an den N. petrosus major und erreicht gemeinsam mit ihm, als N.canalis pterygoidei, das Ganglion pterygopalatinum. Es kommt hier allerdings zu keiner Umschaltung der sympathischen Fasern. Schlussendlich erreichen sie über die Nn. nasales posteriores ihr Ziel. 2.2 Nasennebenhöhlen [9, 14-16, 31] Allgemeines: Die Nebenhöhlen der Nase, Sinus paranasales, zählen gemeinsam mit dem Mittelohr zu den pneumatischen Räumen des Schädels. Die paarig angelegten Hohlräume sind mit Luft gefüllt und durch Schleimhaut ausgekleidet. Sie stehen über mehrere Öffnungen mit der Nasenhaupthöhle in Verbindung. Die Entwicklung und Ausbildung der Nasennebenhöhlen erfolgt bis in die Pubertät und ist erst ca. mit dem 25.Lebensjahr vollständig abgeschlossen. Zum Zeitpunkt der Geburt sind lediglich kleine Schleimhautaustülpungen an der Stelle der späteren Nasennebenhöhlen erkennbar. Da sich jedoch beide Seiten völlig unabhängig voneinander entfalten können, treten häufig Asymmetrien auf. Dies zeigt sich besonders bei der Betrachtung der Stirnhöhlen, die häufig in Form und Größe variieren. Überhaupt sind von Mensch zu Mensch große Unterschiede des Nasennebenhöhlensystems zu erkennen. Dazu zählen: Sinus maxillaris Sinus frontalis Sinus sphenoidalis Cellulae ethmoidales 11

27 Abbildung 6: Nasennebenhöhlen [35] Funktion: Als Aufgabe und Funktion der Nasennebenhöhlen werden folgende Punkte gesehen, wobei jedoch einige noch nicht eindeutig belegt werden konnten: Sie dienen der Erleichterung des Schädelgewichtes, sind als Resonanzraum für die Stimmbildung von Bedeutung, beteiligen sich an der Erwärmung und Anfeuchtung der Atemluft, führen zur Optimierung der Schädelarchitektur, bewirken eine Oberflächenvergrößerung der Nasenschleimhaut, und spielen eine gewisse Rolle in der Thermoregulation Schleimhaut: Die Schleimhaut der Nasennebenhöhlen ist jener der Nasenhöhle sehr ähnlich und unterscheidet sich nur in wenigen Aspekten. Es handelt sich hierbei ebenfalls um ein mehrreihiges Flimmerepithel, welches jedoch mit einer maximalen Dicke von 1mm doch deutlich dünner ist als jenes der Pars respiratoria der Nasenhöhle. Es produziert NO, welches eine bakterizide Wirkung zeigt und sich in der Ausatmungsluft messen lässt. Becherzellen und Gll. nasales treten nur vereinzelt auf und konzentrieren sich hauptsächlich auf den Bereich der Mündungen in die Nasenhöhle. Sie sollen die Zilien der Epithelzellen, welche in Richtung der Ostien schlagen, dabei unterstützen, Schmutz und Staubpartikel, als auch Bakterien aus den Nasennebenhöhlen abzutransportieren. Dennoch treten auch kinozilienfreie Bezirke auf. Die aus lockerem Bindegewebe bestehende Lamina propria, zeigt einen hohen Anteil an elastischen 12

28 Fasern, die sich bis ins Periost der Nasennebenhöhlen fortsetzen können. Eine Besonderheit ist bei genauerer Betrachtung des Sinus maxillaris zu bemerken, da die Schleimhaut in diesem Abschnitt zu Faltenbildungen neigt um eine Steigerung der Oberfläche zu bewirken Sinus maxillaris: Die Kieferhöhle des Erwachsenen ist mit einem Volumen von 12-15cm 3 die größte der Nasennebenhöhlen. [16] Sie breitet sich im Körper der Maxilla aus und kann, je nach Grad der Ausdehnung, bis in den Alveolarfortsatz beziehungsweise den Gaumenfortsatz reichen. Ihre Form entspricht jener einer vierseitigen Pyramide, wobei die seitliche Nasenwand die Basis bildet und ihre Spitze auf das Os zygomaticum zuläuft. Der Sinus maxillaris, der über den Hiatus semilunaris und in weiterer Folge dem Infundibulum ethomoidale in die Nasenhöhle mündet, ist bereits beim Neugeborenen angelegt und kann in diesem Stadium,mit der Größe einer Kaffeebohne [16] verglichen werden. Anfangs ist der Boden der Kieferhöhle räumlich, durch Knochen und Bindegewebe, von der Anlage der Ersatzzahnkeime getrennt. Mit dem Einsetzen eines Wachstumsschubes, rund um das 8. Lebensjahr, kann allerdings eine Annäherung der Beiden beobachtet werden, so dass schließlich, im Erwachsenenalter, ein enger Kontakt zu den Zahnwurzeln des Oberkiefers herrscht. Mit Beginn der Adoleszenz, rund um das 12.Lebensjahr, sind maximale Größe und Form der Kieferhöhle erreicht. Durch die Ausbildung verschiedenster Recessus kann der Sinus Maxillaris noch zusätzlich an Ausdehnung gewinnen. Häufig finden sich ein Recessus zygomaticus (bei 40% der Menschheit) und ein Recessus alveolaris (50%). Seltener kommen Recessus palatinus und Recessus frontalis vor. Eine dünne Knochenlamelle, die Facies orbitalis maxillae, bildet die Trennschicht zwischen Orbita und Sinus und stellt somit gleichzeitig das Dach der Kieferhöhle dar. In ihr verläuft ein Ast des V. Hirnnerven (Nervus infraorbitalis), der die Region rund um seinen Austrittspunkt, am Unterrand der Orbita, sensibel versorgt. Oftmals wird der Nerv bei Frakturen des Orbitabodens(Blow out Frakturen) in Mitleidenschaft gezogen, was sich meist durch Sensibilitätsstörungen bemerkbar macht. Der Boden des Sinus wird durch den Processus alveolaris der Maxilla und Teilen des seitlichen Gaumens gebildet und hat seine tiefste Stelle im Bereich des 1. Molaren. Die Tatsache, dass Sinus maxillaris und Zahnwurzeln eng 13

29 aneinander liegen, erklärt das Auftreten von Zahnschmerzen, in Verbindung mit Entzündungen der Kieferhöhle. Umgekehrt kann es bei Zahnextraktionen zu einer Eröffnung der Kieferhöhle kommen. Medial ist die Kieferhöhle durch die Seitenwand der Nasenhöhle begrenzt. Hier liegt der Hiatus semilunaris, eine schlitzförmige Öffnung, über welche die Kieferhöhle belüftet wird. Da die Öffnung deutlich höher als der Boden des Sinus liegt, kommt es nicht selten zu Abbildung 7: Anatomie der Kieferhöhlen (Sinus maxillaris)[34] Abflussstörungen des Nasennebenhöhlensekretes, insbesondere bei Entzündungen. Vorne und seitlich stellt die Maxilla, mit Processus frontalis und Processus zygomaticus, die Begrenzung der Kieferhöhle dar. Die hintere Wand wird durch den Tuber maxillae gebildet und liegt somit in unmittelbarer Nachbarschaft zur Fossa pterygopalatina. Von hier aus erfolgt auch über Äste der A.maxillaris (A.alveolaris superior posterior und A.infraorbitalis), die arterielle Versorgung des Sinus. Der venöse Rückstrom passiert über eine auffällig hohe Zahl an Venen und verläuft ebenso, wie die Lymphgefäße, parallel zu den Arterien. Nervenfasern der Rr.nasales superiores laterales et mediales sowie Äste der Nn.alveolares superiores sind für die sensible Innervation der Kieferhöhle zuständig. 14

30 2.3 Der Gaumen- Palatum molle et durum Allgemeines Der Gaumen bildet das Dach der Mundhöhle und kann in 2. Abschnitte untergliedert werden. Sein vorderer Anteil wird als Harter Gaumen bezeichnet und setzt sich beiderseits aus 2 knöchernen Strukturen zusammen: dem Processus palatinus der Maxilla (Gaumenfortsatz des Oberkiefers) und der Lamina horizontalis, der horizontalen Platte des Gaumenbeins. Abbildung 8: Anatomie des harten Gaumens; [44] Somit entstehen 4 Quadranten, die durch rechtwinklig zueinander stehende Knochennähte (die Sutura palatina mediana sowie die Sutura palatina transversa) verbunden sind. Am ihrem vorderen Ende geht die Sutura palatina in die Fossa incisivus über, welche Ursprungspunkt des Canalis incisivus ist. Der Großteil des knöchernen Gaumens wird durch die Processus palatinus gebildet und reicht vom Frontzahnbereich bis zum 2 Molaren. Die Lamina horizontalis des Gaumenbeins beherbergt die Weisheitszähne und enthält das Foramen palatinus majus sowie die Foramina palatina minora. Im hinteren Teil des Gaumens schließt sich der Knochenplatte ein bindegewebiger Abschnitt an, der als Weicher Gaumen oder Velum palatinum bezeichnet wird. Die Aponeurosis palatina dient als Skelett des Gaumensegels und ist Ansatzpunkt von 5 Muskeln. 15

31 M.tensor veli palatini: er spannt das Gaumensegel beim Schlucken und Sprechen und öffnet die Ohrtrompete für den Druckausgleich und ist an der Lautbildung beteiligt M.levator veli palatini: dient der Spannung des Segels und ist vorallem für seine Hebung verantwortlich, um beim Schlucken, das Übertreten des Nahrungsbreis in die Nasenhöhle zu verhindern. Er hilft ebenfalls bei der Öffnung der Ohrtrompete mit. M.uvulae: verkürzt das Gaumenzäpfchen. M.palatoglossus: dient der Senkung des Gaumensegels und schließt die Schlundenge M.palatopharyngeus: Senkung des Gaumensegels und Anhebung des Rachens Abbildung 9: Beschreibung der Strukturen und Nähte des harten Gaumens [44] 16

32 2.3.2 Die Gaumenschleimhaut Die Gaumenschleimhaut kann als Teil der Mundschleimhaut gesehen werden, da sich ihr Aufbau kaum voneinander unterscheidet. Sie besteht aus mehrschichtigem Plattenepithel und einer bindegewebigen Lamina propria, welche reich an Abwehrzellen ist. Neben epithelialen Zellen sind auch Melanozyten, dendritische Zellen und Merkelzellen zu finden. Am harten Gaumen ist sie unverschieblich fixiert und verzichtet im vorderen Abschnitt auf die Zwischenschaltung einer Submucosa. Daraus resultiert mitunter ihre derbe Konsistenz in diesem Bereich. Weiter hinten sind, besonders im perivaskulärem Umfeld der Aa. palatinae, Fett und muköses Drüsengewebe eingelagert. Auch eine Submucosa ist erkennbar. Die fibröse Randzone fällt durch eine straffe Verwachsung der Schleimhaut mit dem Alveolarkamm auf. In der Medianlinie ist die Gaumenschleimhaut an der Sutura palatina mediana angewachsen. Dies bewirkt eine Unterteilung der Schleimhaut in 2 Hälften und erklärt die meist einseitige Ausbreitung von Gaumenabzessen. Die Schleimhaut des weichen Gaumens ist gut verschieblich und an seiner oralen Seite durch mehrschichtiges Plattenepithel der Mundhöhle bekleidet. Nasalwärts, also an der Oberseite des Velum palatinum, weist die Schleimhaut alle Kriterien des respiratorischen Flimmerepithels auf. Eine scharf begrenzte Übergangszone liegt zwischen den beiden Epithelarten Arterielle Versorgung und Innervation des Gaumens Die arterielle Versorgung des Gaumens erfolgt über die A. palatina major, als auch über die Aa. palatinae minores. Sensorische Nervenfasern sind vollständig dem 2.Hauptast des N.trigeminus, dem N. maxillaris zuzuordnen, und entspringen aus der Fossa pterygopalatina. Der N. nasopalatinus innerviert den vordersten Abschnitt des Gaumens und erreicht sein Versorgungsgebiet über den Canalis incisivus. Der N. palatinus major, welcher das Foramen palatinus majus als Zugangsweg benutzt, versorgt den Großteil des harten Gaumens. Die Nn. palatini minores sind für den weichen Gaumen zuständig und ziehen durch die gleichnamigen Foramina palatina minora. 17

33 Abbildung 10: Arterielle Versorgung und Innervation des harten Gaumens [44] 18

34 3 Geschichte der transversalen Expansion des Oberkiefers Aufgrund der Vielzahl der Erscheinungsbilder der Oberkieferhypoplasie wurden im Laufe der Zeit verschiedenste Techniken entwickelt, die ihrer Behandlung dienen. Hervorzuheben sind besonders die Oberkieferdistraktion oder RME (Rapid Maxillary Expansion) und in weiterer Folge die chirurgisch gestützte Gaumennahterweiterung (SARME). 3.1 Die Oberkieferdistraktion - rapid maxillary expansion Die Oberkieferdistraktion kommt bevorzugt in der Therapie der maxillären Hypoplasie des Kindesalters zum Einsatz und zeichnet sich durch bemerkenswerte Ergebnisse und geringe Komplikationsraten aus. Das Prinzip der Expansion basiert auf einer rein kieferorthopädischen Behandlung, ohne der Zuhilfenahme chirurgischer Methoden. Dazu wird ein Expander am Gaumen des Patienten angebracht. Im Wesentlichen unterscheidet man 2 Modelle, die sich im Laufe der Zeit durchgesetzt haben: den Hyrax-Gerät Distraktor den Haas-Gerät Distraktor Abbildung 11: Expander nach Haas [36] Die Befestigung der Expander kann auf verschiedene Arten erfolgen. Einerseits wird die Apparatur im Knochen der Alveolarfortsätze des Oberkiefers verankert. Andererseits ist die Konstruktion am ersten Prämolaren, sowie am ersten Molaren des I. und II. Quadranten fixiert (Zahn-getragenes Modell). Der Oberkiefer wird durch regelmäßiges Weiterdrehen der Schraubvorrichtung des Distraktors vorsichtig gedehnt und so in die gewünschte Position gebracht. Mit Hilfe des Distraktors kommt es zu einer Öffnung beziehungsweise einer Aufdehnung der Sutura palatina mediana und der assoziierten fazialen Suturen. Um die nötige Stabilität zu erzielen und das Abweichen der Maxilla aus der Idealstellung zu verhindern, 19

35 verbleibt der Expander noch über mehrere Wochen bis Monate an der Gaumenplatte. Die Effekte der RME sind vielfältig und bleiben nicht auf den Oberkiefer beschränkt. Sie führen neben Zahnbogenkorrektur, Verbesserung der maxillären Anatomie und Behebung der Malokklusion ebenfalls zu Veränderungen anderer kranieller Strukturen, mit welchen die Maxilla in Verbindung steht. So wird probiert die RME an Patienten mit nasaler Insuffizienz ( Mundatmer ) anzuwenden, da eine Vergrößerung der Gaumenplatte gleichzeitig eine Zunahme des nasalen Volumens bewirkt. Die Volumszunahme impliziert eine Senkung des nasalen Widerstandes und führt so subjektiv zu verbesserter Nasenatmung. [19] Erstmals berichtet Angell [2], Mitte des 19.Jahrhunderts, über eine erfolgreiche Behandlung des transversalen maxillären Defizits durch RME wird die Methode in Arbeiten von Haas [55] neu vorgestellt. Schon damals verweist er auf ein besseres Outcome des kieferorthopädischen Verfahrens in der Wachstumsphase der Patienten. Die Anwendung der RME am Erwachsenen, liefert nicht die gewünschten Ergebnisse und führt meist zu komplikationsreichen, schmerzhaften Verläufen.[40] Häufig sind laterales Verkippen der Zähne, bukkale Wurzelauflösungen, Knochendefekte und periodontale Probleme. Über verstärkten Rückfall vor Erreichen der Stabilität und erschwerte Expansion bis hin zu völliger Bewegungslosigkeit der Maxilla unter RME wird ebenfalls berichtet.[51] Zusätzlich kommt es vermehrt zu ungleicher Erweiterung des Oberkiefers. Zurückzuführen ist das verminderte Ansprechen der Therapie bei Erwachsenen auf die skelettale Reifung der für die Expansion ausschlaggebenden Strukturen. Studien beschreiben eine Ossifikation der fazialen und kranialen Suturen und eine damit verbundene, herabgesetzte Beweglichkeit des Oberkiefers gegen lateralen Druck. Jedoch konnte bis heute noch kein eindeutiger Konsensus gefunden werden, in welchem Alter es zur Schließung der Suturen kommt und ob der Verknöcherungsprozess an allen Schädel- und Gesichts- nähten gleichermaßen auftritt. Sicher postuliert das Offenbleiben der Suturen bis rund um das 30.Lebensjahr und spricht von einem Beginn der Ossifikation am posterioren Ende der Sutura palatina mediana.[48] Dies wird in einer Studie von Wright [54] bestätigt, der in seinen Untersuchungen feststellen kann, dass die intermaxilläre Sutur sogar bis zum 35. Lebensjahr geöffnet bleibt. Persson [41] spricht vom Gegenteil und findet schon ab dem 17.Lebensjahr Anzeichen der Verknöcherung. Aus klinischer Sicht ist ein transversales Defizit von über 5mm bis rund um das 15. Lebensjahr erfolgreich mit RME zu behandeln, danach treten häufig die vorher genannten Komplikationen auf.[33, 39] 20

36 3.2 Die Chirurgisch gestützte Gaumennahterweiterung - surgically assisted rapid maxillary expansion- SARME Um Komplikationen aus dem Weg zu gehen, wurde die Verwendung chirurgischer Maßnahmen am erwachsenen Oberkiefer forciert. Jene Strukturen, die als Regionen des höchsten Widerstandes gegen laterale Expansion galten, wurden osteotomiert. Die RME wurde danach, wie zuvor beschrieben, durchgeführt. Ein Problem der Behandlung mit RME trat auch im Kindesalter auf, da diese Methode immer zu beidseitiger Expansion führt, und daher bei unilateraler maxillärer Hypoplasie nicht geeignet ist.[30] Hier konnte ebenfalls durch Einsatz der Chirurgie Abhilfe geschafft werden Funktionsprinzip Das Prinzip der SARME basiert auf den 4 Phasen der Knochenneubildung, welche 1990 von Ilizarov [24] in einer Studie im Rahmen von Fußverlängerungen beschrieben wurden: Nach der Osteotomie, kommt es zu einem Einbluten in den soeben entstandenen Knochenspalt. Hier bildet sich in den ersten 5-7 Tagen ein fibrovaskuläres Hämatom. Kollagenfasern beginnen sich parallel zum Distraktionsvektor auszurichten Die Knochenbildung erfolgt entlang der Kollagenfasern. Man spricht hier von intramembranöser Ossifikation, welche von außen nach innen erfolgt Remodelling-Phase des neuen Knochens Bildung von solidem, kompaktem Knochen, mit derselben Beschaffenheit wie der umliegende Knochen. Zu Beginn wird der Knochen osteotomiert und verweilt 2 Tage in der Ausgangsposition, bevor mit der Expansion begonnen wird. Dies eröffnet die Möglichkeit, dass sich etwas Kallus rund um den Osteotomiespalt bildet. Die Gefahr, bei zu frühem Einsetzen der Dehnung, besteht darin, dass die Kollagenfasern den Kontakt zueinander verlieren und somit keine vollwertige Neubildung des Knochens mehr gewährleistet werden kann. Schlechte bis gar keine Verwachsung der Knochenfragmente sind die Folge. Wartet man hingegen zu lange, ist der Ossifikationsprozess schon zu weit fortgeschritten und die Expansion nicht mehr möglich. 21

37 3.2.2 Entwicklung der verschiedenen Operationsmethoden Verschiedene Operationsmethoden der chirurgisch unterstützen Oberkieferdistraktion wurden im vergangenen Jahrhundert vorgestellt, welche sich im Wesentlichen in der Invasivität und der Ausdehnung der Osteotomie unterscheiden. Verwendet man eine invasivere Technik, ist die Bewegung der Maxilla über weitere Strecken möglich und man benötigt geringeren Druck, um die Fehlstellung des Oberkiefers zu beheben. Jedoch steigt mit der Invasivität auch die Zahl lebenswichtiger Strukturen, die bei dem Eingriff verletzt werden könnten. Weniger invasive Optionen, haben den Vorteil einer geringeren Komplikationsrate, gehen aber mit vermehrtem Rückfall (Relapse), periodontalen Problemen und unerwarteten Frakturen einher. Wie invasiv man vorgeht, obliegt allein in der Auffassung der Areale größter Resistenz. Über lange Zeit wurde der Sutura palatina mediana größte Bedeutung beigemessen, diese daher bevorzugt osteotomiert. Brown verwendete als Erster die Technik der medianen Osteotomie, um den zu kleinen Oberkiefer zu expandieren. [10] Aufgrund verbleibender maxillärer Artikulationen konnte kein paralleles Öffnen der Gaumennaht, und somit keine gleichmäßige Expansion erreicht werden. Die Osteotomie wurde ausgeweitet und schließlich folgende Strukturen des Mittelgesichts als Areale größten Widerstandes definiert: Anterior Apertura piriformis Posterior Pterygomaxillärer Pfeiler = Sutura pterygomaxillaris Lateral zygomatischer Pfeiler Medial die bereits ossifizierte Sutura palatina mediana. Anfänglich wurde eine laterale Osteotomie (Lösung der lateralen Pfeiler) mit anschließendem Spalten der Sutura palatina mediana (mediane Osteotomie) durchgeführt und somit die Durchtrennung aller vorhin genannten Areale praktiziert. Diese Operationstechnik wurde von vielen als zu invasiv beschrieben und bedurfte langer stationärer Nachbetreuung. Das Ausprobieren verschiedener Varianten der Operation sollte zeigen, welche Strukturen belassen werden können veröffentlichen Bell und Epker [8] die Methode der subtotalen Le-Fort I Osteotomie, welche keine Lösung der mittleren Gaumennaht vorsieht. Glassman und Lehman [17, 27] berichten 1984 ebenfalls über eine erfolgreiche Expansion des Oberkiefers ohne dabei die mediane Gaumennaht zu durchtrennen. Sie sehen den pterygomaxillären Pfeiler als Areal größter Wichtigkeit und führen eine laterale Osteotomie durch. Deshalb wird die mediane Osteotomie heute meistens nur mehr angedeutet und die laterale Lösung von Apertura 22

38 piriformis bis zum pterygomaxillären Übergang vollzogen. Aus diversen Arbeiten geht hervor, dass sich, bei Belassen der pterygomaxillären Verbindung, die Expansion V-förmig, entwickelt [56]. Das heißt, dass die Expansion in den vorderen Bereichen des Oberkiefers stärker ausgeprägt ist als in den hinteren. Generell, trotz heute praktizierter Durchtrennung der Sutura pterygomaxillaris, ist eine leichte Tendenz zu größerer Dehnung im Frontbereich des Gaumens zu bemerken. Es ist nicht vollständig geklärt, welche der Operationsmethoden die maximale Mobilität mit der zugleich minimalen Invasivität bietet, und ob ein Durchtrennen der mittleren Gaumennaht nun von Nöten ist oder nicht. Die chirurgisch gestützte Gaumennahterweiterung hat sich mittlerweile trotz allem als sicheres und effizientes Verfahren in der Behandlung des hypoplastischen Oberkiefers des Erwachsenen etabliert. Zahlreiche positive Effekte der Operation machen sich an der knöchernen Basis der Nasenhöhle und dem apikalen Teil des Oberkiefers bemerkbar. Genau wie bei der RME im Kindesalter wird durch SARME die maxilläre Enge behoben und die Malokklusion saniert.[29] Weniger Zahnextraktionen, um Platz zu schaffen, sind nötig. Das Lippenprofil sowie der nasolabiale Winkel verändern sich positiv. Zusätzlich kann die Expansion die Lage der Zunge verbessern. [29, 53] Der nasale Widerstand wird verringert und die Nasenatmung dadurch erleichtert Lösung des Nasenseptums- ja oder nein? Das Sinken des nasalen Widerstandes ist mit einer Zunahme des gesamten nasalen Volumens assoziiert, welche vor allem durch die Erweiterung der Nasenhöhlenbasis zustande kommt. Diese Erkenntnis gab Grund zur Annahme, dass es zu weiteren Veränderungen nasaler Strukturen kommen könnte. So wurde die Verkrümmung der Nasenscheidewand unter Anwendung der chirurgischen Gaumennahterweiterung diskutiert, weswegen momentan oftmals ein Lösen des Nasenseptums von seiner maxillären Verankerung praktiziert wird. [11] Die Idee hinter dieser Maßnahme ist folgende: Wandern die beiden Maxillahälften durch Druckausübung des Distraktors nach lateral, so liegt die Vermutung nahe, dass bei bestehender Fixierung des Nasenseptums am Oberkiefer auch dieses eine Lageveränderung nach lateral mitmacht. Die Deviation des Septums zu einer Seite der Nasenhöhle kann zu Behinderung der Nasenatmung und Verlegung der Nasengänge führen. Belüftungsstörungen und damit verbundene erhöhte Infektanfälligkeit des Nasennebenhöhlensystems und des Mittelohres sind die Folge. Lautes Schnarchen und Schlafprobleme sind ebenfalls keine Seltenheit. Um der Verkrümmung der Nasenscheidewand und den genannten Komplikationen vorzubeugen, wird das Septum präventiv, während der Operation und vor Beginn der Expansion des Oberkiefers gelöst und kann somit in der Medianlinie verweilen. Die soeben angestellten Überlegungen erscheinen durchaus nachvollziehbar, allerdings gilt die durch SARME verursachte 23

39 Septumdeviation nur als Vermutung und konnte nicht bestätigt werden. Trotzdem gehen die Meinungen über die Notwendigkeit einer Lösung des Septums bei chirurgischer Gaumennahterweiterung weiterhin auseinander Ziel der Studie Ziel der aktuellen Studie ist es, die genauen Auswirkungen der chirurgisch gestützten Gaumennahterweiterung auf die Nasenscheidewand zu untersuchen und die Lösung des Septums kritisch zu hinterfragen. Mithilfe der Anfertigung prä- und postoperativer CT- Bilder und der Festlegung anatomischer Messpunkte sollen Abweichungen des Septums aus seiner Ausgangsposition registriert und anschließend evaluiert werden. Abbildung 12: Eröffnung der Kieferhöhle 24

40 4 Methoden 4.1 Einschlusskriterien Die Einschlusskriterien für Patienten dieser Studie wurden wie folgt definiert: 1. das Mindestalter von 15 Jahren sollte erreicht sein 2. nachgewiesener Schluss der Sutura palatina mediana (intermaxilläre Gaumennaht) 3. Transversales maxilläres Defizit zwischen 5 und 11mm 4.2 Studiendesign Untersucht wurden 25 Patienten, darunter 12 Männer und 13 Frauen, die an der Abteilung der Grazer Universitäts-Klinik für Mund-Kiefer und Gesichtschirurgie in Behandlung standen. Das Durchschnittsalter lag bei 30 Jahren. Der jüngste Patient war zu dem Zeitpunkt 17 Jahre. Der älteste Studienteilnehmer war 41 Jahre alt. Alle Patienten wiesen eine transversale Hypoplasie zwischen 5mm und 11mm auf. Die intermaxilläre Gaumennaht war bei allen Studienteilnehmern geschlossen. Vor und nach Durchführung der chirurgisch gestützten Gaumennahterweiterung wurden computertomographische Aufnahmen angefertigt. Anschließend wurden zuvor definierte anatomische Eckpunkte vermessen und Veränderungen der Lage des Nasenseptums ausgewertet. Alle Studienteilnehmer wurden über die Art und Weise des Ablaufs informiert und gaben ihre Einwilligung. 4.3 OP Prozedere Vor Beginn der Operation wurde am Oberkiefer der Patienten ein Expander angebracht. Es kam bei allen der 25 Studienteilnehmer ein Haas-Gerät[55] zur Anwendung. Seine Fixierung erfolgte an den Zähnen des Oberkiefers. Das Haas-Gerät gewährleistet die genaue Steuerung der Expansion und dient der Stabilisierung des Oberkiefers nach Erreichen der maximalen Weite in der gewünschten Position. Das benötigte Ausmaß der Expansion wurde zuvor, mithilfe einer kiefer-orthopädischen Analyse des Zahnbogens, festgelegt. Die Analyse ist unabkömmlich, um später die Oberkieferzähne in korrekte Okklusionsstellung zum Unterkiefer bringen zu können. Nach Einleiten der Allgemeinnarkose wurde die Intubation über den nasotrachealen Zugangsweg vorgenommen. Standardvorbereitungen (Händedesinfektion, sterile Handschuhe usw.) wurden getroffen, bevor die Operation als subtotale Lefort I-Osteotomie, nach Bell und 25

41 Epker [8], durchgeführt wurde. Begonnen wird mit der Inzision der alveolären Mukosa auf der bukkalen, fazial gerichteten Seite des Oberkiefers. Das Frenulum des Oberkiefervestibulums wird dabei ausgespart, um später eine bessere Adaptierung des Mucoperiosts zu bewirken. Der nächste Schritt der Operationstechnik sieht ein Freipräparieren, der Oberkieferstabilisierenden Pfeiler vor, wozu die soeben inzidierte Mukosa nach oben geklappt werden muss. Apertura piriformis, Crista zygomaticoalveolaris und Sutura pterygopalatina werden, unter Berücksichtigung des Austrittspunktes des Nervus infraorbitalis, dargestellt. Als Region mit dem höchsten Widerstand gegen die transversale Expansion der Maxilla, gilt, nach Studien von Glassman [17] und Lehman [27], die Sutura pterygopalatina. Ihre Durchtrennung ist obligat, da nur so der V-förmigen Erweiterung des Oberkiefers vorgebeugt werden kann. Es wird eine horizontale Osteotomie durch den lateralen Abschnitt der Maxilla, ca. 4-5 mm über den Wurzelspitzen der Oberkieferzähne, durchgeführt, um die benötigte Flexibilität zu erreichen. Abbildung 13: Osteotomieareal der chirurgischen Oberkieferdistraktion [21] Das Gebiet der Osteotomie beinhaltet sozusagen den lateralen, inferioren Anteil der Apertura piriformis, die faziale Kieferhöhlenwand und endet mit der Lösung der Sutura pterygomaxillaris. Sie bildet den Übergang der Maxilla ins Pterygoid. 26

42 Abbildung 14: Lösen der Sutura pterygopalatina [21] In früheren Arbeiten wird die intermaxilläre Gaumennaht als größter hemmender Faktor der Expansion angenommen, weswegen auch eine palatinale Osteotomie empfohlen ist. [32, 51] Dies konnte von Wehrbein et al. [26] widerlegt werden. In unserem Fall wurde zusätzlich eine mediane, vertikale Osteotomie des Processus alveolaris vorgenommen. Dazu wird ein Osteotom zwischen den Inzisiven angesetzt und der Oberkiefer in Richtung intermaxillärer Gaumennaht circa 1 cm tief gespalten. Abbildung 15: mediane Osteotomie der intermaxillären Gaumennaht [21] Mit Hilfe des zuvor angebrachten Expanders wurde nun getestet, ob der Oberkiefer ausreichend mobilisiert werden konnte. Wird nach einer Umdrehung des Haas-Gerät eine Lücke zwischen den Schneidezähnen sichtbar, gilt dieses Kriterium als erfüllt. Anschließend wurde der 27

43 Expander in die ursprüngliche Position gebracht. Auf die Lösung des Nasenseptums vom harten Gaumen wurde verzichtet. Nach Abschluss der Schwächung der knöchernen, Oberkiefer-stabilisierenden Strukturen, konnte mit dem Wundverschluss begonnen werden. Die zuvor hochgeklappte Mukosa wurde sorgfältig adaptiert. Die Dehnung des Oberkiefers mit 2 Umdrehungen pro Tag (1 morgens, 1 abends) war ab dem 2. postoperativen Tag indiziert. Um dem expandierten Oberkiefer genügend Zeit zu geben, ausreichende Stabilität zu erlangen, wurde der Distraktor erst 6 Monate nach Erreichen der gewünschten Oberkieferbreite entfernt. Danach wurde mit der kieferorthopädischen Behandlung begonnen. 4.4 Untersuchungsmethoden und Geräte Bei dem CT- Gerät, welches für die Untersuchungen herangezogen wurde, handelte es sich um ein Modell von Siemens, Erlangen. Die Aufnahmen des Schädels fanden in koronarer Ausrichtung mit einer Schichtdicke von 1,5mm statt. Präoperative Bilder wurden einige Wochen vor der geplanten OP erstellt. Die postoperativen Schichtaufnahmen wurden im Zeitraum zwischen 6-8 Wochen nach dem Eingriff angefertigt. Als radiologische Referenzpunkte wählte man verschiedene anatomische Strukturen, durch welche Ebenen gelegt wurden. Am Schnittpunkt 2er Ebenen wurde der Winkel der beiden zueinander, vor und nach Oberkieferexpansion, gemessen und statistisch ausgewertet. 4 Ebenen wurden definiert: Ebene 1: verlief von der Crista galli zur Symphyse des Unterkiefers Ebene 2: wurde von der Crista galli entlang des Nasenseptums gelegt. Ebene 3: palatinale Ebene, Gaumenplatte Ebene 4: Septum nasi 28

44 4.4.1 Winkel A Die erste Messgröße wurde als der Winkel A zwischen den Ebenen 1 und 2 definiert. Abbildung 16: Winkel A Winkel B Der Winkel B wurde aus den Schnittpunkten der Ebenen 3 und 4 errechnet: Abbildung 17: Winkel B Öffnung der Sutura palatina mediana Die Öffnung der intermaxillären Gaumennaht unter Anwendung von SARME, wurde vor und nach der Behandlung kontrolliert. 29