計算機三維重建技術塑形鈦網在顱骨缺損中的應用探討

趙蘭敏，薛 勇，趙學俊，李 龍

（河南省濮陽市油田總醫院神經外科，河南 濮陽，457001）

顱骨缺損是神經外科的常見病，其主要見于顱腦外傷及高血壓自發性腦出血去顱骨瓣減壓術后，顱骨缺損不但嚴重影響患者顱腦外觀，容易使患者產生自卑及焦慮的負面情緒，而且還會產生“皮瓣凹陷綜合征”，即顱骨缺損引起的頭痛頭暈、言語不清、記憶力下降等一系列神經癥狀，病情嚴重者可出現癲癇發作及腦萎縮[1,2]。因此，積極的顱骨缺損修補不僅可改善患者顱腦外觀，增加患者自信心，而且可明顯恢復顱腔空間，保持腦組織穩定性，保護腦組織免受外界不良環境的刺激[3]。計算機三維重建技術塑形鈦網是利用計算機軟件進行三維數據處理，制作與患者缺損顱骨形狀大小相符的鈦網進行修補的技術。相較于傳統的硅膠、骨水泥等異體組織材料，鈦網具有強度大、組織相容性佳、耐磨損、不磁化等優點，已廣泛用于各種原因導致的顱骨缺損修復[4,5]。我們應用計算機三維重建技術塑形鈦網對我院61例顱骨缺損患者進行重建修復，取得了良好的效果，現報告如下：

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選取2015年11月至2018年5月間在我院手術的顱骨缺損患者61例，全部患者包括男39例，女22例，年齡19-68歲，平均年齡為（42.6±6.3）歲。按照顱骨缺損原因分為顱腦外傷術后缺損47例（包括車禍29例，墜落傷11例，硬物擊打傷7例），高血壓自發性腦出血術后缺損14例。按顱骨缺損部位分為額部7例，顳部12例，頂部9例，枕部5例，額顳部5例、顳頂部10例，額顳頂部4例，其他9例。缺損面積最小4cm×5cm，最大14cm×16cm。顱骨缺損時間：2-3個月33例，4-6個月15例，6-11個月10例，大于12個月3例。納入標準：①顱骨缺損原因明確；②無手術禁忌；③治療依從性佳；④凝血功能正常；⑤年齡18-70歲。排除標準：①發熱或合并顱內感染性疾病；②2型糖尿病血糖控制不佳；③合并風濕免疫性疾病；④凝血功能異常；⑤合并顱內惡性腫瘤；⑥患側顳肌萎縮；⑦腦積水或行分流術者。

1.2 操作方法

1.2.1 鈦網制作首先利用CT 掃描采集患者顱腦圖像，圖像掃描厚度為2mm，然后將患者圖像資料傳輸至計算機重建系統，利用計算機容積重建軟件對患者顱骨進行三維重建，以對側正常顱骨為參照，模擬修復缺損患處，最終得到修復體三維模型。然后將修復體數據傳送至數字化成型機模擬塑形鈦網，醫師對模擬結果進行審核校對，通過微調實現鈦網表面光滑及與正常顱骨的無縫吻合，校正無誤后在模具下行三維鈦網制作。

1.2.2 鈦網植入所有患者在全麻下進行植入，麻醉成功后，沿著缺損區邊緣切開頭皮，暴露顱骨骨窗，沿缺損邊沿向外周擴大1-2cm，將三維鈦網準確覆蓋著缺損區域，確保邊緣精確銜接，利用鈦釘進行三維鈦網固定，最后將硬腦膜懸吊在三維鈦網上，然后縫合5-10 針，確保硬腦膜與皮瓣間隙最小化以利于愈合。手術過程中如果出現腦脊液漏應及時進行腦膜修補，修補顳部時，注意將游離的顳肌固定在鈦網外側。鈦網植入結束后放置負壓引流管，縫合頭皮并包扎，持續引流24h，引流結束復查CT 后拔出引流管。

1.3 觀察指標

手術后及6個月隨訪期間密切觀察并發癥發生情況，做好記錄，主要觀察并發癥包括：顱內感染、皮下積液、腦脊液漏、硬膜外血腫、鈦網外露松動變形等。術后常規復查CT，觀察三維鈦網與周圍顱骨的吻合情況，發放自制的調查問卷，讓患者對修復外觀進行滿意度評分，滿分為100分。非常滿意為90-100分，基本滿意為80-89分，一般為60-79分，不滿意為0-59分。滿意率=（非常滿意人數+基本滿意人數）/總人數×100%。

2 結果

61例患者均順利完成顱骨修復，未出現修復失敗及失訪、脫落情況。術后并發癥方面，僅2例患者出現術后癲癇，未出現皮下積液、顱內感染、腦脊液漏、鈦網外露變形及硬膜外血腫病例。患者滿意度評價為非常滿意48例，基本滿意10例，一般3例，不滿意0例，總體滿意度達95.1%。修復效果見圖1。

圖1 鈦網修復前后

3 討論

近年來隨著車禍傷及高血壓自發性腦出血發病率的升高，神經外科行顱腦手術機會增加，顱骨缺損已成為神經外科的常見病，顱骨缺損不但使患者容貌發生異常，而且患者也容易產生焦慮抑郁等負面情緒[6,7]。正常人顱骨密閉性良好，顱內壓力比較穩定，而且不會隨體位發生變化，而顱骨缺損患者由于缺失部分顱骨導致顱內密閉性較差，大氣壓作用于缺損區皮瓣，一旦患者體位發生變動，顱內壓力會出現偏差導致腦組織發生位置變動，腦脊液動力學也發生相應的改變，最終產生一系列神經癥狀，稱為“皮瓣凹陷綜合征”，患者常表現為劇烈頭痛、記憶力下降、對震動及聲音刺激敏感等[8,9]。研究表明，顱骨缺損患者進行顱骨修補術后可顯著改善腦脊液動力學紊亂狀態、促進腦血管的恢復，并且腦組織葡萄糖代謝也得到顯著改善，使患者神經功能得到明顯好轉[1,4-6]。

目前，顱骨缺損的治療主要采用顱骨成形術，即運用自體骨或者其他材料對缺損區進行手術修補，顱骨成形術可明顯恢復顱骨外形，保護腦組織，有很好的美容功能，而且可以部分恢復神經功能，明顯改善患者預后[10]。關于顱腦修復材料一般包括以下三種：第一種材料為自體骨或異體骨，自體骨主要取自肋骨或者髂骨，優點是組織相容性佳，不存在排異反應，并且強度大，但是存在供應骨量不足及塑形欠佳的缺點，而且增加二次手術往往不易被患者所接受。做大骨瓣減壓時可保留骨瓣，將骨瓣植入腹部皮下進行自體保留，為以后自體骨移植創造條件，但這種方法明顯的缺點是3月后骨瓣會被自體部分吸收而變小，影響骨量及顱骨修復。異體骨相比于自體骨往往存在一定的排異性，而且受儲存條件的影響，異體骨植入術會增加感染的風險。近年來組織工程骨的研究有望成為顱骨缺損的新型材料[11,12]。第二種材料為非金屬材料，把陶瓷和硅橡膠設計成顱骨形態，依據患者顱骨缺損的位置和大小修飾材料實現個體化修補。由牙托粉和水高溫制成的丙烯酸酯聚合體由于組織相容性差在臨床應用越來越少。TJ骨粘合劑是一種自凝塑料，具有組織相容性佳、使用便捷等優點，但自凝過程中會有一定的毒性限制了其大范圍應用。有機玻璃可在50℃以上自由塑形，當溫度低于50℃后出現硬化，缺點是脆性大，強度差，使用過程中有發生碎裂的危險[13]。第三種材料為金屬材料，如不銹鋼板/網，優點是塑形性好，組織相容性佳，但缺點也較為明顯，由于不銹鋼具有良好的導熱性，顱腦修補后的患者不宜在陽光或高溫下長期活動，由于X射線對其穿透性較差，患者隨后的顱腦復查會受到影響。鈦網是目前顱骨修復的理想材料，具有強度大、組織相容性佳、耐磨損、不磁化、導熱性差、價格適中等優點，而且與正常人體骨組織有相似的彈性模量，其網孔設計可使新生肉芽組織得到充分生長，利于愈合，并且可以在人體內可長期安置，不影響患者行腦電圖、CT及MRI等檢查，目前已得到大范圍使用[8,10-12]。

目前鈦網塑形有兩種方法，一種是手工塑形，根據患者實際缺損面積和形狀進行手工剪裁，不但破壞了鈦網的完整性，加大了手術難度和醫師勞動量，大大延長了手術時間，增加了感染幾率，而且手術剪裁導致鈦網與實際缺損發生誤差，其不精確性使顱骨缺損修補效果大打折扣，很難達到外形滿意效果[14,15]。個別病例會甚至出現鈦網內陷，邊緣翹起，手術醫師為避免邊緣翹起往往會使用較多的鈦釘進行固定，使患者住院費用增加。而隨著計算機技術的飛速發展，電腦三維塑形鈦網修補效果也得到很大提高，利用CT進行精確掃描，能精確計算出缺損區面積和形態，我們通過進行2mm層厚的CT掃描，更清晰的顯示患者缺損斷端形態和邊緣參數，通過計算機軟件對患者CT資料進行分析，最終塑形出最適合患者的鈦網形態，保證了鈦網具有合適的生理弧度，手術過程中不需要進行鈦網剪裁和修飾，保證了鈦網的完整性，明顯減少了鈦釘的用量，顯著縮短了手術時間，進一步控制了并發癥的發生幾率[11-15]。

目前學者普遍認為，顱骨修補手術最佳時間為顱骨缺損3-6個月，若患者存在傷口感染，則需要在患者控制感染后6個月左右進行修補手術，確保患者腦組織基本達到正常狀態，否則，感染控制不佳或恢復欠缺會在修補術后誘發癲癇等并發癥。若患者顱骨缺損面積小于3cm×3cm，則不具備顱骨修復指征[2,6,8-11]。本研究嚴格執行顱骨缺損適應癥，大部分患者均在顱骨缺損出現6個月內完成修補手術，確保并發癥控制良好。顱骨修復手術后常見的并發癥包括以下幾種：頭皮下積液為最常見并發癥，文獻報道應用鈦網材料造成頭皮下積液發生率為2.2%-4.3%，明顯低于其他材料的發生幾率[1,7]。感染也較為常見，其原因為術中傷及皮瓣造成皮瓣壞死感染，手術切口選擇不當造成缺血，塑形鈦網邊緣壓迫頭皮產生壞死。術后癲癇的產生可能是由于不當的剝離皮瓣造成血供出現破壞，顳葉等對血供敏感的區域出現供血不足。顱內出血，常見于硬腦膜懸吊失敗的大范圍顱骨缺損病例，或者術后引流不充分者。為盡量降低修補術后并發癥，應合理掌握手術技巧，塑形鈦網應安置在帽狀腱膜下，確保固定可靠，同時避免皮瓣太薄導致修復材料外露及皮瓣壞死。手術切口盡量選擇原手術入路，避免出現新的切口，保證合理的縫合密度，避免出現切口張力過大情況以免影響切口愈合。同時避免鈦網周圍出現腔隙，預防積液和血腫的出現。手術過程中注意不要傷及硬腦膜和蛛網膜，分離好顳肌后將其附著在鈦網上，避免手術造成顳肌萎縮[13-15]。

本研究顯示計算機三維重建技術塑形鈦網在顱骨缺損應用中達到了預期效果，并發癥控制方面，皮下積液、鈦網外露、鈦網變形、腦脊液漏、顱內感染、硬膜外血腫、術后癲癇等并發癥均在可控范圍內，未出現嚴重并發癥情況。滿意度方面，塑形鈦網達到與正常顱骨相似的弧度，與缺損邊緣吻合良好，通過患者對修復外觀的評分，結果顯示大部分患者對美容效果比較滿意，總體滿意度達95.1%，說明計算機三維重建技術塑形鈦網得到大部分患者的接受和認可。

總之，計算機三維重建技術塑形鈦網應用于顱骨缺損有著良好的并發癥控制率，患者對美容效果比較滿意，值得進一步推廣應用。