王蕾,張毅
作者單位南通大學(xué)第二附屬醫(yī)院a.急診中心b.神經(jīng)外科江蘇南通226001
顱骨修補或成形手術(shù)是現(xiàn)代神經(jīng)外科的普通手術(shù),也是較早開展的顱腦手術(shù)之一,手術(shù)的成功重新還原顱腔封閉空間結(jié)構(gòu),避免顱骨缺損區(qū)腦組織二次損傷,有利于腦功能的遠期康復(fù);亦能達到美觀效果,消除患者軀體、心理上的恐懼及負擔(dān)。但創(chuàng)傷、腫瘤等因素會造成腦組織缺損、腦血流循環(huán)障礙、腦脊液動力學(xué)改變,術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率也較其他開顱手術(shù)高,存在不同程度腦積水、顱內(nèi)積液、感染、癲癇等不良后果。適宜的手術(shù)時機、術(shù)式入路及修復(fù)材料的選擇等都尤為重要。不同修補材料都有各自的特點及利弊[1]。目前顱骨修補材料主要分兩類:天然材料分為自體骨和同種異體骨移植[2],另一種為合成材料又分為金屬和非金屬材料。
多為復(fù)合甲基乙烯基硅橡膠夾針織滌綸網(wǎng),經(jīng)高溫高壓硫化處理后成型,是一種非金屬顱骨修補材料,容易裁剪固定,隔熱絕緣性好,具有良好的生物相容性,成形后外觀滿意,可透過影像學(xué)掃描檢查,且價格低廉。但由于硅橡膠較厚,質(zhì)地軟,強度欠佳,術(shù)中修補邊緣不平整、移位上翹,且不易固定,在縫合時容易撕裂,術(shù)后不良反應(yīng)較多,且隨著時間推移容易老化變形,對于兒童生長發(fā)育不利。近年來多有報道采用硅橡膠進行缺損顱骨修補存在不同程度的術(shù)后皮下積液、排異反應(yīng)、顱內(nèi)感染、修復(fù)術(shù)后外觀仍有不足、容易松動等不良反應(yīng),故已逐漸較少單獨運用。目前多用于口腔頜面外科組織修復(fù)如乳硅橡膠義耳、義齒、顳頜關(guān)節(jié),骨關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)軟骨損傷修復(fù)等。
骨水泥為丙烯酸酯類骨固著劑,固著吻合能力較強,堅韌性強于顱骨;塑形快、可多次塑性;植片后不易塌陷,具有較好的抗壓性、抗沖擊和防寒保溫性。王廣義等[3]利用骨水泥進行顱骨修補取得滿意效果,與硅橡膠進行比較,骨水泥具有較低的術(shù)后恢復(fù)時間、較低的材料費、較好的療效優(yōu)良率(95%v.s.82%),差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);張占英等[4]認為對顱骨普通部位及眶額部位的缺損,在缺損部位用骨水泥制成模板后進行植片塑形,術(shù)后缺損部位從外觀及眉弓、鼻根等凹凸弧度與光滑度均達到自體顱骨的形態(tài);蓋世英[5]對8例患者運用骨水泥修補枕下乙狀竇后入路手術(shù)顱骨缺損,術(shù)后隨訪并發(fā)癥發(fā)生率較低,與健側(cè)對比修復(fù)效果滿意。
另一方面存在不同意見,胡家正等[6]在骨水泥修補顱骨缺損術(shù)后放引流的情況下,皮下積液的發(fā)生率仍有11.8%;張肖建[7]認為骨水泥制作過程中,因混合物在室溫下固化時間較短,若塑型速度慢可致制作失敗,固定性較差;Shah等[8]認為聚甲基丙烯酸甲酯單體聚合凝固時會產(chǎn)熱,散熱過程中對局部腦組織有刺激,穩(wěn)定性差,不建議臨床使用;骨水泥植片成型后脆性強,易感染,術(shù)后并發(fā)癥較多。
自體骨瓣來源于自身供體,保持正常的弧度和厚度,大部分能達到解剖學(xué)修復(fù),修補后骨性愈合,外觀良好,保持正常顱骨的生理功能,吸收變形少,且骨細胞保持活性[9],骨細胞、血管具有潛在的再生能力,后期有利于生長發(fā)育[10];其次手術(shù)操作簡便,具有良好的塑形性,原位修補再植后,保留在皮肌瓣上骨膜、周圍正常骨及頭皮結(jié)締組織化生進行的轉(zhuǎn)導(dǎo)誘導(dǎo)成骨作用,能促進新生骨再生[11];另外自體骨瓣無免疫抗原性,在保存良好的條件下多不引起自身排斥反應(yīng)[12]。王光明等[13]通過對比108例數(shù)字化三維成形鈦網(wǎng)及66例超低溫保存自體顱骨用于修補額顳頂部缺損患者的臨床資料,比較2組并發(fā)癥發(fā)生率(9.2%v.s.12.1%)、塑形滿意度(83.5%v.s.95.4%),并發(fā)癥發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),塑形滿意度差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。運用自體顱骨修復(fù),不僅避免人工材料高昂修復(fù)材料費,同時避免異物感對患者產(chǎn)生的精神壓力。
自體骨的儲存方式可能對術(shù)后骨質(zhì)吸收發(fā)生率產(chǎn)生不同程度影響,股部皮下、腹壁瓣的使用需要在術(shù)后3月內(nèi)骨瓣骨質(zhì)吸收前取出修補,延后取出可見骨瓣變小,影響美觀且塑形后容易出現(xiàn)局部松動[13]。體外保存包括乙醇、蜂蜜浸泡,煮沸法,輻射、冰凍法等,目前認為超低溫保存最為適宜,邊劍平等[14]通過離體顱骨不同儲存方式,分別為常溫、冰箱(-80℃)及液氮(-196℃)保存,3~6月后行手術(shù)將自體顱骨復(fù)位,術(shù)后18月隨訪超低溫組未見蟲蝕樣變及骨質(zhì)吸收者,未發(fā)生骨質(zhì)吸收。利用超低溫?zé)o菌保存的顱骨不變形、不縮小,保留正常完整的顱骨解剖結(jié)構(gòu),同時部分骨細胞存活回植后可形成骨性愈合[15]。
然而頭部創(chuàng)傷的破損組織可能已有潛在的污染,進行冰凍骨瓣的保存后進行修補從而增加感染的機會,超低溫也只是延長離體骨瓣的氧化時間,隨著放置時間延長,回植后骨質(zhì)吸收率逐漸增加[16],植入機體后周圍毛細血管無法生長,局部微循環(huán)血供差,可能也是術(shù)后感染的主要原因之一[17],目前尚無明確的離體骨瓣冰凍保存時間,患者病情及康復(fù)情況也需同時考慮,因此不適合時間較長的顱骨缺損患者修補。
鈦合金以其良好的組織生物相容性、高強度的堅韌性,較低的感染率成為目前臨床運用較廣泛的顱骨修復(fù)材料,有利于后期肉芽組織貫穿生長固定[18],且不影響CT、MRI及腦電圖掃描檢查,干擾因素較小[19]。目前常用的包括二維、三維鈦網(wǎng),根據(jù)實際情況選擇合適的鈦網(wǎng)。對于額部、顳頂部等缺損部位較小的顱骨修補,以及枕頂部等對于美觀要求較低部位的缺損,經(jīng)過簡單的塑形裁剪,二維鈦網(wǎng)完全可以達到完美的修補效果;對于顴突、眼眶上緣等形狀不規(guī)則、凹凸曲度變化大的部位,普通二維鈦網(wǎng)容易出現(xiàn)對比健側(cè)外形差異大、鈦網(wǎng)翹邊、皮下積液等并發(fā)癥,嚴重時鈦網(wǎng)外露[20]。而三維鈦網(wǎng)保留了二維鈦網(wǎng)的優(yōu)良特性,結(jié)合計算機輔助技術(shù)高度還原了缺損顱骨三維解剖立體形態(tài),術(shù)中直接覆蓋骨窗邊緣,少量鈦釘即可牢靠固定,塑形滿意較高,同時顯著縮短全麻時間。謝超等[21]采用二維和三維鈦網(wǎng)對53例存在顱骨額、顳、頂不同程度缺損患者行修補手術(shù),回顧性分析后得出,三維組術(shù)后感染、術(shù)后翹邊和術(shù)后皮下積液發(fā)生率低于二維組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義;三維組在手術(shù)平均用時、螺釘平均使用數(shù)量和塑形滿意度方面優(yōu)于二維組,同時三維組住院平均費用明顯高于二維組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。另外還有菱形鈦網(wǎng),其強度及可塑性介于二維、三維之間,適宜手工塑形,利于組織的附著,但是清洗較困難,裁剪后會形成銳利的邊緣,可能刺激軟組織引起頑固性疼痛。
目前對于術(shù)中顳肌的處理方式一直存在熱議。劉雪剛等[22]主張行顳肌外鈦網(wǎng)顱骨修補,顳肌外鈦網(wǎng)顱骨修補術(shù)式簡單,減少了術(shù)中損傷,有利于保護局部側(cè)支循環(huán),但術(shù)后仍影響咬合功能,且鈦板外感染風(fēng)險增加。任大斌等[23]認為顳肌下顱骨修補術(shù)能恢復(fù)頜面部正常解剖結(jié)構(gòu),但由于損傷較大,術(shù)中出血較多,同時破壞了剛剛建立起來的局部側(cè)支循環(huán),不利于腦功能的恢復(fù)。劉飛皎等[24]對36例去骨瓣減壓術(shù)后患者行改良三維重建鈦網(wǎng)植入術(shù),將鈦網(wǎng)置于顳肌纖維與新生假膜之間??s小顱底面覆蓋范圍,顱底面顳窩處距離骨緣1 cm處制備鈦網(wǎng),其余部分仍按常規(guī)超過骨窗1 cm。全部患者恢復(fù)良好,顳肌萎縮、咬合困難,咬合疼痛等常見并發(fā)癥無一出現(xiàn)。吳磊等[25]通過對58例額顳部顱骨缺損手術(shù)患者進行統(tǒng)計學(xué)分析,鈦網(wǎng)覆蓋于顳肌與硬腦膜之間鈦釘平均使用量、顳肌萎縮率均低于鈦網(wǎng)直接覆蓋于顳肌外面的術(shù)式,同時得出鈦網(wǎng)板嵌入顱底的最佳位置是三維模擬頭像中外耳孔上緣與額骨角突的假象連線處。
鈦合金材料存在導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,術(shù)后對電磁波干擾和外界溫差不能控制,有報道稱患者在使用手機會有不適感[26]。目前仍有眾多鈦網(wǎng)研究,希望將來研究出理想的鈦合金材料用于顱骨修補。
顱骨組織工程就是利用組織工程學(xué)原理和方法,運用具有生物相容和生物降解性能的材料置入缺損部位,通過與細胞或生長因子相結(jié)合支持和引導(dǎo)骨生成,對缺損骨組織進行修復(fù)和重建。工程包括三要素即生長因子、種子細胞及生物支架。骨組織工程支架作為組織工程非常重要的要素之一,其制備方法和作用引起了廣泛關(guān)注。支架材料包括天然及人工合成高分子、無機材料,天然材料來源廣泛,但降解速度不易控制,力學(xué)強韌性不足;人工合成高分子材料有較好的力學(xué)強度,但易導(dǎo)致無菌性炎癥;人工合成無機材料體內(nèi)容易降解,但脆性較大[27]。上述單一材料各有利弊,目前將幾種材料進行混合或與細胞因子相結(jié)合成為組織工程支架的熱點。
Przekora等[28]利用殼聚糖、β-1,3-葡聚糖、生物陶瓷作為支架材料,檢測正常人胚胎及人骨肉瘤來源成骨細胞和小鼠顱蓋骨細胞MC3T3-E1對支架的成骨特性。認為上述三種材料結(jié)合形成的支架能促進堿性磷酸酶的活性,增加細胞外基質(zhì)合成,誘導(dǎo)形成礦化結(jié)節(jié);Villa等[29]用膠原-羥基磷灰石作為支架材料,3周后完全填充顱骨缺損缺損,具有較好的細胞黏附率、生存力。陳小明等[30]制備了羥基磷灰石/納米微晶纖維素/絲素蛋白復(fù)活支架用于大鼠顱骨缺損部位修復(fù),認為作為很有潛力的一種骨缺損修復(fù)材料將來可以應(yīng)用于臨床治療骨缺損;Kim等[31]運用硅元素和羥基磷灰石結(jié)合作為支架材料修復(fù)兔顱骨缺損,研究表明硅元素的存在提高了細胞的成骨分化,第8周新骨形成有很大提高。雖然目前骨組織工程支架有較大的發(fā)展空間,但仍存在困難,如支架材料的選擇、生長因子緩釋及種子細胞的獲取問題。
聚醚醚酮是2013年美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)批準上市的新興骨移植修補材料,為一種人工合成的芳香族以酮鏈相連接半水晶樣多聚體。初期用于脊柱、髖骨手術(shù),由于其生物機械性能與皮質(zhì)骨相似,尤其對伴眶周、顴骨顴弓和部分上頜骨等不規(guī)整骨缺損,聚醚醚酮植入體能獲得極佳的外形修復(fù)效果;其次還可用微型鈦板、鈦釘將聚醚醚酮與周圍殘留骨邊緣進行堅強固定連接;另外聚醚醚酮能耐受腫瘤手術(shù)后的放療,同時無不良反應(yīng)產(chǎn)生。
Marbacher等[32]將聚醚醚酮材料用于頜面部、顳眶部及前額部等顱骨缺損患者的手術(shù),術(shù)后修復(fù)美學(xué)效果滿意;Rosenthal等[33]通過分析2006至2012年65例接受聚醚醚酮植入物的患者得出:對大面積顱骨缺損患者來說聚醚醚酮是最好的選擇;2013年南方醫(yī)科大學(xué)洪詠龍等[34]對一例顱腦外傷術(shù)后前額骨板完全缺失、左眶內(nèi)側(cè)鼻骨篩骨骨折內(nèi)陷、左顴骨骨折下移的患者利用聚醚醚酮行顱骨修補術(shù),術(shù)后復(fù)查材料貼合且固位良好,外形修復(fù)效果十分滿意。術(shù)后隨訪未見植入體移位、感染和暴露等并發(fā)癥。目前國內(nèi)還未見到大樣本的臨床追蹤的隨訪報道,較少應(yīng)用,另外聚醚醚酮植入材料的個體化設(shè)計和加工費用較高,再加上運輸成本,目前還未列入醫(yī)保范圍,大部分患者難以承受,并且聚醚醚酮的遠期療效未知,需要繼續(xù)觀察。
國外最新的Meta分析表明,早期顱骨修補僅縮短手術(shù)時間,減少術(shù)中失血量,并不能降低術(shù)后相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率,甚至增加腦積水風(fēng)險[35]。相反,若腦水腫改善且無感染臨床征兆或癥狀時,應(yīng)盡早施行顱骨修補[36]。夏金城[37]對126例外傷性顱骨缺損患者行早期修補術(shù),術(shù)后進行療效分析,得出早期修補尤為重要;張曉冬等[38]認為對外傷性凹陷性骨折患者,予以碎骨片摘除術(shù)后可立即進行顱骨修補術(shù);對于開放性顱骨骨折行清創(chuàng)術(shù)后3~6月進行修補,當缺損部位較小且被肌肉覆蓋不需要進行修補;當缺損部位發(fā)生感染,傷口愈合慢,頭皮挫傷較嚴重于術(shù)后3月左右行修補手術(shù);龐博[39]對顱腦修補術(shù)早期組(去骨瓣減壓術(shù)后5~8周)、中期組(去骨瓣減壓術(shù)后9~12周)及晚期組(去骨瓣減壓術(shù)后≥13周)就平均手術(shù)時間、皮瓣游離時間、術(shù)中出血量及術(shù)后并發(fā)癥等進行統(tǒng)計學(xué)分析后認為在無明顯手術(shù)禁忌證的情況下,去骨瓣減壓術(shù)后患者傷情較穩(wěn)定后要應(yīng)盡快行顱骨修補術(shù),有助于獲得更好的認知功能和意識水平。故合理地把握后續(xù)顱骨修補的早期時間間隔窗尤為重要。
綜上所述,理想的顱骨修補材料應(yīng)當便于影像學(xué)檢查,不干擾CT、MRI掃描;同時質(zhì)量輕、強韌度滿意、組織相容性好,無排斥反應(yīng)、無毒性;機體內(nèi)不腐蝕、可吸收,不易老化;對于臨床醫(yī)生操作簡單、方便,另外還應(yīng)價格合理,外觀修復(fù)良好。目前鈦合金和聚醚醚酮是臨床適用的顱骨修補材料,但仍需大樣本數(shù)據(jù)進一步闡明修補材料的優(yōu)勢、風(fēng)險及成本效用比等。同時利用骨組織工程技術(shù)和3D計算機輔助打印技術(shù),篩選出合適的新型復(fù)合材料,達到精準修復(fù),降低術(shù)后風(fēng)險,未來修補材料運用前景值得期待。