臨床上各種原因所致的顱骨缺損十分常見,對顱骨缺損進行修補成形已成為神經外科醫生的共識。各國的顱腦創傷救治指南一般推薦以去骨瓣減壓術作為治療惡性高顱壓的二線方法中的首選手段,去骨瓣減壓術能夠有效降低顱內壓,減少對腦幹生命中樞的壓迫。目前,重型顱腦損傷的手術指徵漸趨規範,手術治療仍以傳統去骨瓣減壓或標準大骨瓣減壓為重要方法。隨著標準化大骨瓣減壓治療重型顱腦損傷的推廣和應用,臨床中必然會出現越來越多的大面積顱骨缺損的病例,因此及時修補顱骨缺損是十分必要的。迄今,關於顱骨修補的時機、適應證、禁忌證、修補材料、修補方法等仍有爭議。
一、顱骨修補的必要性
儘管去骨瓣減壓術後早期能達到降低顱內壓的目的,並增加減壓側的腦灌注壓和腦血流;但隨之而來,由於失去骨瓣的支撐,大氣壓的作用使顱內,尤其是去骨瓣側腦脊液迴圈動力學紊亂和腦血流灌注壓下降,導致大腦代謝紊亂造成潛在的腦組織功能損害。大面積顱骨缺損不僅改變了顱腔內正常壓力和顱內血液及腦脊液迴圈,而且打破了顱內原有的生理平衡,導致顱腔內容物處於可變狀態,容易造成腦組織變形、移位,腦室擴大,腦實質內的水分流向紊亂,影響腦脊液的產生、吸收及迴圈,從而形成外傷性腦積水、腦膨出等併發症。造成患者頭痛、頭暈、區域性觸痛、易激怒、焦慮不安、恐懼、不明原因的不適感和各種精神障礙等一系列神經症狀,稱為trephined綜合徵。顱骨修補術對外傷後去骨瓣減壓患者臨床症狀的改善早有報道,如trephined綜合徵症狀的緩解,以及認知功能的改善等。Dujovny等發現對雙額去骨瓣減壓的患者行顱骨修補後,腦脊液的流量明顯改善,腦靜脈的血流量也有一定的增加。動物實驗表明,去骨瓣減壓後造成的顱骨缺損對區域性的腦血流動力學的改變非常顯著,與之相關的引起腦氧代謝率和腦糖代謝率改變,進一步造成腦神經功能受損。
Winkler等報道顱骨修補後對修補側的大腦中動脈和頸內動脈血流動力學紊亂有一定的改善作用,對去骨瓣減壓後損傷明顯的腦血流儲備能力則有明顯的改善;顱骨修補後原先顱骨缺損側的皮質血流灌注障礙能夠恢復至接近正常水平。在顱骨缺損的患者中,前額、眉弓輪廓及其相鄰的顳頂區顱骨缺損佔70%以上,該部位是顏面和五官的重要組成部分。去骨板減壓術後常出現顳肌萎縮、顳區癟陷,甚至改變顳下頜關節的位置,影響咀嚼。顳肌形態和功能的完整依靠它的神經支配、血液供應、完整的肌纖維、適度的肌張力。顳肌萎縮不僅影響患者容貌,還對患者身體和心理造成損害。通過科技創新的手段達到人體損傷後重建與美容的手術效果是醫學重建和美容事業發展的必然趨勢。Segal等報道,患者顱骨缺損部位的平均血流速度減慢,脈動指數增高,提示血流速度減慢與顱骨缺損面積有關,缺損面積越大,顱內壓越低,腦血流速度越慢,引起顱內微迴圈缺血、缺氧,影響腦組織與血液間的物質交換和顱內壓的生理平衡,導致腦功能紊亂。Winkler等對顱骨缺損患者行腦脊液(CSF)動力學、腦血管儲備能力及腦葡萄糖代謝方面研究,發現CSF動力學有不同程度紊亂、腦血管儲備能力下降、腦葡萄糖代謝減少。行顱骨修補後,隨著CSF動力學紊亂糾正,腦血管儲備能力恢復,腦葡萄糖代謝增加,患者的神經症狀可完全消失或部分改善。
二、修補時機
顱骨修補術不僅是源於美觀的考慮,更重要的是出於治療的目的。顱骨修補術的作用主要是恢復顱腔的生理完整性,修補後對患者的心理安全及一些神經症狀,如頭痛、頭暈、噁心等有所改善,手術時機的選擇應該是為了傷口及受傷的腦組織恢復到較好和穩定的狀態。通常認為,顱骨修補宜在去骨瓣減壓術後3~6個月以上施行,而對於有感染者至少需延長至去骨瓣減壓術後6個月以上。如果時間過長,區域性面板瘢痕在術後不易癒合,又因為面板與硬腦膜或腦組織黏連緊密,增加了手術操作中的分離難度,對面板及腦組織損害較大。皮瓣塌陷時間過長,易造成皮瓣縮小,縫合後皮緣緊張易致缺血壞死。有關早期顱骨修補術指徵仍需進一步探討,如顱內壓、意識狀態、全身狀況以及併發症等對手術指徵的影響。杜光勇等報道重型顱腦損傷去骨瓣減壓後超早期(4~6周)進行顱骨修補是可行的,但是術後4~6周時間傷口和受損腦組織尚未恢復到穩定的水平,筆者認為此時修補不合時宜。李谷等研究表示,早期顱骨修補(<2個月)患者的預後較延期修補(>3個月)更好。該研究有一定的臨床指導價值,如行前瞻性臨床對照研究則更有說服力。
隨著顱腦損傷規範救治以及標準外傷大骨瓣減壓的推廣和應用,顱腦損傷的救治成功率得到明顯提高,但因手術或外傷本身所導致的顱骨缺損、腦膨出、腦積水等併發症亦日益增多。關於外傷性腦積水的報道有很多。去骨瓣減壓術後發生腦積水、腦膨出等併發症,傳統的治療方法是先行腦室-腹腔分流術,3~6個月後再行顱骨修補術,很容易錯過最佳治療時期,郭芳等採用同期一次性顱骨修補術及腦室-腹腔分流術對顱腦損傷後顱骨缺損合併腦積水患者進行手術治療,取得滿意效果,明顯減少了患者的意識及神經功能障礙。目前,關於早期顱骨修補的報道非常多見,本文認為,進行早期顱骨修補的患者應排除顱內壓增高、顱內佔位腫塊、腦腫脹及腦脊液的不正常,顱內壓及其他顱骨修補的禁忌證一旦排除,就應早期行顱骨修補。
三、修補材料
顱骨修補的材料應具備以下條件:
(1)組織反應小,不產生組織排斥反應;
(2)物質穩定,在體內不會引起電離反應,而不被組織吸收;
(3)質輕,堅固,有一定抗衝擊力;
(4)有可塑性,成形方便,修補後外觀滿意;
(5)能透X線,使術後患者仍能進行X線、CT、 MRI等複查;
(6)導熱效能小;
(7)使用方便,手術簡單;
(8)價格低廉,供應便捷。
傳統的顱骨修補材料主要有有機玻璃、甲基丙烯酸甲酯骨水泥、鈦板、矽橡膠板、高分子纖維增強材料和雙醋酚丙烯酸酯類微孔可塑性人工顱骨。這些材料大多存在組織相容性差、易感染、易形成皮瓣積液等缺點。臨床中常用的顱骨修補材料有自體顱骨、有機玻璃、骨水泥及鈦合金材料等。既往曾用過異體骨(新鮮胎兒顱骨)、自體異位骨(如髂骨、肩胛骨、脛骨、肋骨)或同種異體骨。顱骨修補材料分為自體骨和人工材料兩類,隨著研究的深入和科學技術的發展,更多的人工材料被應用於臨床。Dumbach等應用鬆質骨、羥磷石灰顆粒、鈦板,經放射線照射後修補顱骨缺損得到成功。多數人工材料難以在塑形、抗擊、耐壓、隔溫和防寒方面替代自體顱骨。
至今,應用較多的人工材料主要是鈦網板,由於鈦合金材料無毒,致炎及致敏性低,具有良好的生物相容性和較低的生物蛻變性,耐腐蝕性高等特點,得到越來越廣泛的臨床應用。由於鈦網具有較強的抗壓效能,組織相容性好,植入人體後,成纖維細胞可以長入鈦網的微孔,使鈦網與組織融為一體,且有鈣化和骨化趨勢,是比較理想的人工修補材料。鈦合金網雖然在外形美觀方面較好,但價格昂貴。截至目前,還沒有一種材料能完全符合條件,相比而言,有學者認為自體顱骨是修補顱骨缺損最理想的材料。最早應用的自體顱骨,仍在臨床應用中佔據著重要地位。自體顱骨符合自身生理,不存在免疫排斥反應,很少發生感染、積液、鬆動等人工材料常見的併發症。普通低溫儲存的自體顱骨植入後可以存活,尤其適用於兒童,而人工材料不可能隨頭顱的增大而增大。自體顱骨具有經濟、不需塑形的優點,但其組織相容性,骨瓣離體後是否還具有正常的生理特點,以及骨膜成骨細胞是否還存活均不明確,此外,還有骨瓣移植後吸收和增生等問題值得進一步研究。
四、顱骨儲存
關於骨瓣如何儲存的問題,臨床醫師做了大量的研究。儲存的方法很多,如自體內儲存和液氮冷凍儲存,前者存在患者痛苦大,後者存在要求裝置條件高、價格昂貴等缺點。自體顱骨的儲存方法分體內和體外,體內儲存的方法主要是將顱骨瓣埋藏於腹壁或大腿皮下,自體皮下包埋顱骨瓣是一種接近生理狀態的儲存方法,可以較好地儲存骨組織細胞的活性和結構,在一定程度上保持了骨瓣的生物學特性,缺陷是儲存時間有限,超過12周,骨瓣吸收明顯有不同程度的縮小,並且增加了創傷和醫療費用。李耀華等採用顱骨瓣股外側和腹壁儲存的方法行早期(平均61 d)回植,無任何不良反應,無併發症。採用體外儲存的自體顱骨,最常見的併發症是感染。回樹新等採用-80 ℃的深低溫儲存骨瓣,待顱內壓恢復正常後行顱骨修補,效果良好。自體骨瓣包埋後植骨,比較經濟,適合基層醫院用,但是面臨的問題是,手術操作困難,剝離硬膜時容易出血,還有骨瓣的自溶或增生。
近幾年不斷出現有關深低溫冷藏自體顱骨的報道,經深低溫儲存後的顱骨瓣保持了骨組織細胞的活性,具有使用其他方法儲存後相同的骨傳導作用,冷凍骨瓣基質中的骨引導物未被滅活,仍保持骨誘導能力,移植後可促進移植骨與受骨區骨的融合。孫鵬等在動物實驗的基礎上將顱腦創傷和顱內腫瘤患者術後取出的顱骨瓣在深低溫(-196 ℃)條件下儲存,89例患者實施顱骨回植後均無排異反應和感染髮生,臨床效果滿意,認為深低溫儲存有如下優點:
(1)無免疫排斥反應,術後無併發症;
(2)回植的骨瓣可成活,並與周圍的骨組織融合為一體,起到了與原顱骨相同的作用;
(3)尤其適於兒童;
(4)患者心理容易接受;
(5)自體顱骨回植後對腦組織有很好的保護作用,如防磁和防電波效果好;
(6)骨瓣回植時間不受嚴格限制。
但深低溫處理儲存顱骨瓣必須具有一定裝置條件,費用高,基層醫院難以開展。採用冷凍加高溫消毒的自體骨瓣進行修補有增加感染和移植骨吸收的缺點,其原因可能與高溫蛋白質變性有關。韋祖斌等採用無菌技術儲存的自體顱骨修復顱骨缺損,結果發現自體骨瓣回植修補與人工材料的療效無顯著差異,而且節約了費用。
五、修補方法
因創傷及手術等因素造成的顱骨缺損的修復,除非是自體骨瓣,在形態上做到與原缺損部位完全一致十分困難。顱骨缺損的部位、大小、形狀各不相同,且術前及術中進行傳統模具和手工製作與缺損區難以十分匹配,特別是塑形的鈦板修復體與原缺損區生理曲度不符,成形後左右對稱性欠佳,美容效果差。既往多數臨床醫生採用簡單工具對鈦網進行現場加工製作,醫生在術前和術中反覆設計、裁剪、塑形,由於術者的經驗和製作工具的影響,導致手術效果參差不齊,既延誤了手術時間,往往又達不到對稱的美容效果。而且70%以上的患者缺損區域在前額、眉弓輪廓及其相鄰的額顳頂區域,美容效果直接影響到患者的心理和生理的健康。無模多點成形技術應用於顱骨成形術,標誌著顱骨修復體塑形已從手工時代進入了數字化時代。近年來隨著計算機和三維影象重建技術的應用以及採用自動模具製作鈦板,使塑形更完美、更精確。
目前,有一種鈦合金顱骨修復體的數字化設計與製造技術,這種技術的優點是數字技術結合CT掃描三維成像,能使術前製成的修復體更精確。夏成德等採用電子束三維CT成像技術,將醫用鈦合金預製成個性化鈦植入體,完成4例大面積顱骨缺損的修補。修補術後鈦網修復體與健側顱骨的對稱性決定著手術的美容效果,但是計算機輔助設計的顱骨成形術在手術設計時,只是根據患者頭顱CT的顱骨資訊進行的,捨棄了軟組織的資訊,若將植入的材料放在頭皮和顳肌之間,則根據顱骨資訊設計的植入材料就無法匹配,王永等根據CT顯示的顱骨和顳肌資訊,研究了顳部顱骨缺損患者植入材料的設計和固定方法。隨著計算機輔助設計和快速成形技術的發展,顱骨修補材料的個性化設計製造成為可能。趙文旭等採用個性化預製醫用樹脂和羥基磷石灰複合材料完成48例顱骨缺損的修補,效果滿意。利用組織工程技術修補顱骨缺損是近年來發展起來的新方向,在組織工程骨中快速建立血管尤為重要。徐松柏等採用血管內皮生長因子(VEGF)轉基因組織工程骨對兔顱骨缺損模型進行修復,對轉基因技術在顱骨組織工程方面的應用進行初步探討,認為VEGF轉基因組織工程骨能加快修復區的骨形成,可望為臨床大塊顱骨缺損修復提供有效方法。
六、顱骨修補適應證、禁忌證、併發症
顱骨修補要嚴格掌握適應證。目前國內公認的標準為顱骨缺損直徑>3 cm,特別是重要功能區的缺損,易造成神經功能障礙。馮金周等認為早期顱骨修補的適應證是:
(1)患者全身情況良好,神志清楚,無肺部感染;
(2)無顱內高壓,顱骨缺損區皮瓣有塌陷;
(3)無顱內及術區面板感染灶;
(4)頭顱CT檢查無術區腦組織明顯水腫,中線無明顯移位,無腦積水;
(5)顱骨缺損>3 cm以上。既要考慮缺損部位、缺損面積,更要考慮患者的身體狀況。
下列情況不宜行顱骨修補:區域性頭皮有感染者,顱記憶體在感染灶致顱內壓增高者,缺損區頭皮菲薄者,全身狀況差著,神經缺損嚴重、生活不能自理者。對於早期有顱內感染的患者,切忌早期修補。對於缺損面積較小(<3 cm)、不影響功能及美觀的缺損,則不必修補。尤其對於長期昏迷、植物生存、腦死亡、惡性腫瘤術後等患者,不要盲目修補。顱骨修補的禁忌證應為:高顱內壓、顱內佔位、腦腫脹、腦脊液不正常。
顱骨缺損修補術後較常見的併發症有皮下積液、出血、感染、骨瓣鬆動下陷、鈦釘鬆脫、有機玻璃破碎、材料裸露等。有研究顯示,顱骨修補材料外露率為0.9%~1.7%,感染率為8.1%~14.8%,硬膜下積液發生率為7.6%~12.9%。頭皮下積液是最常見的併發症,皮下積液的發生與術中殘留硬膜外死腔、區域性滲血、腦脊液漏以及修補材料的組織相容性等有關,另外,早期修補腦表面的硬腦膜或纖維結締組織膜不完整或不夠緻密,在翻起皮瓣時容易破損導致皮瓣下積液感染。手術中剝離皮瓣時應保持硬膜的完好,止血要徹底,若修補範圍較大應在缺損中心位置用絲線懸吊硬膜。術後皮下積液可經皮下穿刺抽液,加壓包紮後大部分可癒合。部分皮下積液需要反覆抽液,增加了患者的痛苦和精神壓力,且易誘發感染。
李奮強等報道修補術後採用留置負壓引流能明顯減少這一併發症,其16例留置負壓引流患者均無皮下積液發生。顱骨修補後繼發出血的原因可能是因為缺損區腦組織損傷後,新生毛細血管豐富且脆性較大,術中剝離皮瓣時對腦組織過度牽拉,懸吊過深,沒有避開大血管。採用體外儲存的自體顱骨瓣進行修補,最常見的併發症是感染,預防感染除了術中嚴格無菌操作外,術前應用慶大黴素溶液或碘伏浸泡,術後常規應用高效價的抗生素,同時注意改善患者的營養狀態,對於預防感染是非常重要的。一旦發生感染,要及時去除骨瓣,不要抱僥倖心理。另外,考慮到顱內發生感染的可能性,對於有開放性顱腦損傷或外傷後有顱內感染的病例,切忌行早期顱骨修補術。有機玻璃容易破碎,儘量不要使用,使用後一旦發生破碎應及時取出,更換其他材料。鈦釘鬆脫與手術操作有關,術中顱骨缺損邊緣剝離不徹底,鈦釘未完全釘入顱骨是主要原因。材料外露是由於破潰部位為原手術切口瘢痕,區域性血運差,摩擦壞死所致,發生後行換藥處理,給予重新縫合,若仍不癒合則需取出材料。
七、展望
近年來發展的骨組織工程為顱骨缺損的完全修復提供了新的方法,其主要是應用細胞外基質複合擴增培養的種子細胞,回植入缺損部位,在細胞外基質逐步降解的同時,種植的細胞不斷增殖,達到修復顱骨缺損的目的。目前,關於顱骨修補時機、適應證、禁忌證、修補材料、顱骨儲存及修補方法等仍沒有統一,隨著研究的深入和科學技術的發展,無論是應用自體顱骨,還是應用人工材料,方法會更趨合理,材料會不斷完善,併發症進一步減少,外形會愈加美觀,將有利於改善患者的症狀和提高生活質量。
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