螺旋CT三维重建在设计个性化颅骨塑形修补术的应用

　　作者：方　伟，郑兆华，廖祖元，邓家秀 作者单位：(广东医学院附属西乡人民医院影像科，广东 深圳　518102)

　　【摘要】 目的： 探讨螺旋CT三维重建对设计个性化颅骨塑形修补术的应用。方法：回顾性分析120例重型颅脑外伤患者，其中40例行常规颅骨塑形修补术(常规组),80例则为个性化颅骨塑形修补术(观察组)。对比两组患者颅骨修补术的手术时间、术中整形时间、术后并发症及术后满意度。结果：观察组无论在手术时间、术中整形时间、术后并发症及术后满意度上均明显优于常规组(P<0.05)。结论：螺旋CT三维重建对设计个性化颅骨塑形修补术有广阔的应用前景。

　　【关键词】 颅骨塑形修补术;螺旋CT;三维重建;个性化;X线摄影

　　[ABSTRACT] Objective：To study value of three-dimensionel reconstruction of spiral CT in skull shaping. Methods：Data of 120 cases of severe head trauma were retrospectively analyzed， of which 40 underwent routine skull repair (Control group) while the observation group underwent individual repairing surgery under the guidance of three-dimensionel reconstruction of spiral CT. Operation time， intraoperative shaping time， incidence of postoperative complications and postoperative satisfaction were compared between the two groups. Results：The observation group showed better outcomes regarding to operation time， intraoperative shaping time， incidence of postoperative complications and postoperative satisfaction than the control group (P<0.05).Conclusions：Three-dimensionel reconstruction of spiral CT shows significant value in personalized skull shaping for patients with severe head trauma.

　　[KEY WORDS]Plastic surgery of damaged skull; Three-dimensionel reconstruction;Personalized;Radiography

　　颅骨修补术是颅脑外科的常见手术，本组回顾性分析广东医学院附属西乡人民医院2007年3月～2008年2月进行了常规颅骨修补术(称常规组)的40例重型颅脑外伤患者，并与2008年3月～2010年2月行个性化颅骨塑形修补术(称观察组)的80例重型颅脑外伤住院患者的临床效果相比较。从而探讨螺旋CT三维重建技术对设计个性化颅骨塑形修补术的应用价值。

　　1 　资料与方法

　　1.1 　临床资料

　　120例重型颅脑外伤患者，包括脑挫裂伤、脑内血肿、硬膜外血肿、硬膜内血肿、混合性血肿、脑疝等。患者年龄在17～68岁，平均年龄28岁，其中，常规组40例中男性27例，女性13例。缺损部位：额部7例，颞部8例，枕部5例，顶枕部4例，颞顶部10例，额颞顶部3例，双侧额颞顶部3例。缺损面积最小3 cm×4 cm，最大面积10 cm×12 cm。观察组80例中男性54例，女性26例。缺损部位：额部12例，颞部16例，枕部8例，顶枕部9例，颞顶部15例，额颞顶部12例，双侧额颞顶部8例。缺损面积最小为5 cm×7 cm，最大为面积12 cm×14 cm。颅骨缺损修补的手术时间选择在第1次手术后3～6个月进行。

　　1.2 　方法

　　入选患者在年龄、性别等方面无统计学意义。常规组为常规颅骨修补术即术中根据颅骨缺损形态对钛网先行剪裁、塑形成与颅骨缺损部位相吻合的形状，再进行固定。而观察组是术前根据头颅螺旋CT三维重建引导下设计出的个性化钛网塑形，术中无需塑形而将严格消毒好的钛网直接固定在颅骨缺损处。对比两组患者颅骨修补术的手术时间、术中整形时间、术后并发症及术后满意度并进行统计。其中，整形时间对照组为术中钛网塑形加固定时间，而观察组无需术中塑形只是钛网固定时间。

　　1.3　影像学检查

　　所有患者术前及术后均行头颅螺旋CT扫描，设备采用MX8000Dul双排螺旋CT机;螺旋CT采用的扫描参数为管电压120 kV，毫安秒300 mas，层厚3.2 mm，螺距是1.0;以OM线为基线向上连续扫描至颅顶，扫描后将原始数据重建，图像间隔为1.6 mm，再利用后处理功能重建三维图像。

　　1.4　评价指标

　　在评价两组的手术效果方面，我们将两组各例的手术时间和术中整形时间统计为两组的平均手术时间和平均术中整形时间以便对比;在术后3个月的治疗复查过程中，观察有无术后并发症;术后6～24个月随访患者对术后头颅外形的满意程度进行评价。

　　1.5 　统计学处理

　　评价统计资料进行统计学处理，采用t检验和χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 　结果

　　观察组手术时间、术中整形时间、术后并发症及术后满意度均明显优于对照组(P<0.05)。见表1。对照组9例出现术后并发症，其中皮下积液6例、硬膜下积液3例。表1 　两组手术、整形时间及并发症比较

　　术前薄层扫描显示右侧颞顶部颅骨缺损区及三维图像，同一患者钛网术后骨窗图像，显示钛网吻合精确度高，外观对称美观。见图1。注：图a、b：术前头颅轴位和三维重建图像;c：术后钛网固定图像。图1　观察组病例1手术前、后比较术前薄层扫描显示双侧额颞顶部颅骨缺损区及三维图像，同一患者右侧钛网术后骨窗图像，显示钛网吻合精确度高。见图2。注： a、b：术前头颅轴位和三维重建图像;c：术后钛网固定图像图2 　观察组病例2手术前、后比较术前扫描显示双侧额颞顶部颅骨缺损区图像，同一患者右侧钛网术后脑窗和骨窗图像，可见术后并发症(硬膜下积液)。见图3。注：a：术前;b、c：术后。图3 　对照组病例1手术前、后比较

　　3　 讨论

　　近年来，颅脑外伤已成为发达国家青少年伤病致死的首位原因，流行病学调查资料显示，我国颅脑外伤的发病率已经超过100/10万人口，接近西方发达国家150～200/10万人口的水平，其中重型颅脑损伤占20%。而且，颅脑外伤的发病率成不断上升的趋势，患者逐年增多。

　　颅骨缺损多见于颅脑外伤减压术后患者，患者常出现头疼头晕、情绪障碍、癫痫、运动感觉障碍等神经系统症状，临床上称为颅骨缺损综合征。罗新名等[1]认为当颅骨缺损面积﹥5 cm×7 cm时，颅骨缺损综合征的发生率为100%。因骨缺损可导致外观变化和骨性防御功能缺陷，常需要进行颅骨修补术以保护脑组织并恢复外观[2] 。一般来说，颅骨缺损修补术的手术时间一般选择在第1次手术后3～6个月进行，若无癫痫发作及脑积水、颅内及术区无感染、脑组织塌陷良好、神经系统恢复良好、颅骨缺损长径3 cm以上者均行颅骨缺损修补术[3,4]。

　　我国现有县级以上医院都具有完成颅骨修补手术的能力，因此需要修补、固定的病例十分庞大，医疗市场的需求是一个非常惊人的数字。当前，颅骨修补术的目的不仅是为了防止脑组织再次损伤，恢复颅腔的密闭性，治疗颅骨缺损综合征，同时也是为了恢复患者原有面貌，达到美观的要求。研究实践表明，钛合金因具有良好的生物相容性和强度，不老化、可透过射线、不含铁原子而能够接受CT或MRI检查，植入人体后成纤维细胞在钛网孔隙中生长使其与组织融为一体等优点，在国内外应用日趋广泛[5]。在国外，Eufinger H 等[6]首先于1998年报道，探讨了电脑铺助设计和电脑制造系统来制作个性化的钛金属植入物来进行颌面整形重建手术。2003年，DeanD 等[7]在文献中探讨了通过电脑来设计颅骨板的方法，即通过头部CT三维扫描确定颅骨表面缺损的图像，再由电脑铺助设计植入物的形状，电脑产生的植入物形状能更好的与颅骨缺损进行拟合并且更有益患者的形象。归来等[8]2004年在国内率先应用个性化钛网修复体于颅骨缺损修补，手术效果良好。可以说，如何将颅骨缺陷修复得更加完美是当前国内外学者研究的热点。最近几年，国内少数研究机构和医院也开始探讨利用头颅CT扫描及三维重建技术进行个性化塑形钛网用于临床颅骨缺损修补术，文献陆续有报道。我院自2008年3月起也开展了这方面的工作，有了一定的经验和体会。

　　因钛网有较强的硬度，常规的手工塑形在手术前要比照颅骨缺损的大小，局部颅骨的形状、曲度，塑形并剪裁，用简单的手工制作方法成颅骨修复体，并将边缘处理光滑以防止损伤周围组织，然后高压消毒备术中使用。在手术工程中，还要对用手工成形的修复体进行再次修边、塑形，以便使其适应骨窗和颅骨的曲度。这种制作方法耗时长，精度低，修复体与缺损区吻合不好，且当需要达到过大曲度以满足缺损颅骨修复时，往往需将钛网楔形剪裁，破坏了钛网的完整性，大大降低了钛网的强度和稳定性。有文献报道，常规颅骨修补术后，若钛网与颅骨表面贴附不够好或硬脑膜结缔组织未能通过钛网而与帽状腱膜粘连牢固，易形成皮下积液或帽状腱膜下积液。常规组中有5例出现术后并发症(皮下积液或硬膜下积液)，估计是整形后的钛网与缺损区的吻合及颅骨表面贴附不够好有关。有见及此，螺旋CT三维重建引导下设计出与患者头颅逼真的个性化钛网塑形，使修补材料最大程度地符合生理解剖形态。在术中，经过严格消毒好的钛网塑形无需剪裁而直接固定在患者相应的颅骨缺损处，具有吻合精确度高、手术时间短、安装简单、固定稳固，减少并发症的发生，同时减轻了患者的痛苦，达到良好的治疗效果。此外，利用此技术，可以预先选择最合适患者缺损面积的钛网，减少术中钛网的损耗;同时，因为无剪口，大大减少了钛钉固定的使用量，节省了手术费用。

　　本组资料中，常规组平均手术时间为(70±10) min，平均术中整形时间为(20±5) min，术后并发症9例，塑形满意度仅80%;而观察组平均手术时间为(40±5)min， 平均术中整形时间仅(6±1)min，无需术中塑形，无并发症发生，钛网固定稳固无松动，外观对称美观，塑形满意度达100%。资料数据充分说明了观察组弥补了对照组即常规颅骨修补术的缺点，对颅骨缺损可完美地进行修复，塑形效率高，能大大缩减整形时间和手术时间，降低手术风险，减少术后并发症，显著提高患者术后的生活质量;是较为先进的应用于颅骨修补的技术，有很好的社会效益和经济效益。因此，螺旋CT三维重建对设计个性化颅骨塑形修补术有广阔的应用前景。

　　【参考文献】

　　1　罗新名，刘正义，张亚东，等.颅骨缺损状态下颅内压与颅骨缺损综合症关系的探讨[J].临床军医杂志，2001,29(2)：44-46.

　　2　Pompili A， Caroli F， Carpanese L， et al. Cranioplasty performed with a new osteoconductive osteo inducing hydroxyaptitederivedmaterial[J].J Neursurg,2008,89(2),236-242.

　　3　陈悦达，李增慧，三维成像无模多点钛网成形人工颅骨修补的临床价值(附32例报告)[J].透析与人工器官，2009,15(3)24-27.

　　4　郭永川，索新，郭宏川.颅骨修复体数字化塑形在颅骨成形术中的应用价值[J].中华神经外科杂志，2005,21(4)：252-253.

　　5　De Rosa V， Ionna F， Mozzillo N， et al. 3D spiral computerized tomography in the reconstructrive treatment of malignant maxillofacial tumors [J]. Rakiol Med (Torino),2010,100(6)：424-428.

　　6　Eufinger H， Wehmoller M. Indivdual prefabricated titanium implants in the reconstructive craniofacial surgery： clinical and technical aspercts of the first 22 cases[J]. Plast Reconstr Surg,2008,102(2)：300-308.

　　7　 Dean D， Min K J， Bond A， et al. Computer aided design of large-formatprefabricated cranial plates[J]. J Craniofac Surg,2009,14(6)：819-832.

　　8　归来，左锋，张智勇，等.颅骨缺损的个性化修复[J].中华整形外科杂志，2010,20(2)：98-100.