数字化三维成形钛网修补颅骨缺损
发表时间：2012-07-31 浏览次数：790次
作者：孙安,毛颖,徐宏治,*黄峰平 作者单位：复旦大学附属华山医院神经外科， 上海 200040
【摘要】目的 探讨数字化三维成形钛网技术在颅骨修补中的临床应用价值。 方法 采用数字化成形钛网技术进行颅骨修补54例，分析颅骨修补术的塑形工作量、手术时间、术后病人对塑形的满意度及术后并发症。 结果 54例数字化成形钛网颅骨修补病人均恢复良好，术后无切口感染及皮瓣下积液等并发症出现，头颅外形对称，病人均对塑形满意。 结论 数字化三维成形钛网技术修复颅骨缺损方便，快捷，塑形满意，缩短了麻醉及手术时间，具有推广及应用价值。
【关键词】 颅骨修补; 成像，三维; 钛网
1 对象与方法
1.1 临床资料 男24例，女30例;年龄18～64岁，平均36岁。颅骨缺损部位：额部6例，颞部11例，顶部7例，枕部4例，颞顶部14例，额颞顶部7例，顶枕部2例，双侧额颞顶部3例。缺损面积为3.0 cm × 4.0 cm~15.0 cm × 19.0 cm。
1.2 影像学检查 术前均行颅骨CT骨窗扫描，层厚2 mm。将数据导入Timate专用软件，自动重建冠状位和矢状位两组图像，对病人颅骨进行三维重建和观察。
1.3 植入材料和塑形 选用美敦力公司的090二维钛金属板。对于单侧颅骨缺损病人，在CT图像上提取缺损对侧骨板边缘，确定需要进行颅骨修补的范围后，计算机会自动将缺损对侧的数据镜像复制到颅骨缺损处(图1，2)。单侧颅骨缺损超过中线的病人，通过镜像复制自动提取得到的曲面数据将不能覆盖整个缺损面，这时可通过增加节点填补中线缺损处数据。对于双侧颅骨缺损病人，可采用分别提取对侧头皮组织弧度的方法来大致提取数据，获得一个近似于颅骨的曲面，再通过移动节点、改变曲面弧度等方法将曲面调节到理想状态。
在计算机生成曲面后，还需在已生成的曲面上进行人工调节，最终使产生的数字化修复体做到表面平整光滑。计算机将虚拟数字化钛网转换为工业中可进行加工的IGES格式，通过模具冲压和打磨后，生成需要的三维成形钛网。
1.4 修补材料的植入 全麻下手术，术中仅需暴露缺损四周骨缘，三维成形钛网覆盖骨窗后，用数枚钛钉固定。对于缺损范围较大者，可在缺损中心用丝线将硬膜悬吊于钛网上，以免硬膜外积液。常规皮下引流。
1.5 术后处理 术后常规应用抗生素预防感染，定期换药观察，术后10～14 d拆线。
2 结 果 (图3，4)
54例病人均恢复良好，术后无一例出现切口感染及皮瓣下积液。头颅外形对称，塑形满意，钛网覆盖稳定，切口及毛发生长良好。
3 讨 论
颅骨修补术的主要目的是恢复颅腔的生理完整性，进行颅骨缺损修补后可有利于病人神经功能的恢复[1，2]，使病人的心理安全及一些神经性反应症状，如头痛、头晕甚至恶心等症状有所改善。颅骨缺损修补的手术时间一般选择在第一次颅脑手术后3～6个月进行。
虽然颅骨修补材料中以自体骨瓣最为理想，但骨瓣保存困难，因此需要使用人工修补材料。目前，有机玻璃、硅橡胶及骨水泥等修补材料，因其生物相容性差，材料韧度低，塑形困难且术后并发症较多等缺点，临床已较少应用[3]。钛合金具有良好的生物相容性和强度，不老化，比重轻，不含铁原子，磁场内不磁化，术后不影响CT、MRI、脑电图、X-线等检查。钛合金网孔间连接抗拉力强，耐冲击强度大，而且网孔有利于肉芽组织贯穿生长固定，使其与组织融为一体，国内外应用日趋广泛[4]。
钛网硬度较强，传统手工塑形费时费力。手术过程中，还需对手工成形的钛网进行再次修剪，尤其在颞肌附着处还需牵开颞肌，重新改变钛板曲度以适配颞肌下颅骨的生理曲度，耗时长，精度低，钛网与骨窗吻合不好;当需要过大曲度以满足较大颅骨缺损修复时，往往需将钛网楔形裁剪，破坏了钛网的完整性，大大降低了钛网的强度和稳定性。钛网的数字化成形技术能够轻松应对上述困难。数字化成形技术首先根据病人颅骨CT扫描获得的二维图像信息，通过软件处理形成三维图像，建立颅骨缺损的数字化信息。通过曲面重建、虚拟装配、人机对话优化等过程，建立修补钛网的数字模式，并将数字信号传输至多点成形压力机上对钛网进行加压成形，二维钛板通过计算机辅助制造技术塑形成三维钛板。这就弥补了传统手工塑形费时费力、外形较差的缺点，使修补材料最大程度地符合生理解剖形态，特别是额、眶上缘、颞窝处的颅骨缺损，使修补后外观更自然。此外，数字化成形技术由于制造的钛板与颅骨镶接更吻合，手术后钛板不易翘起，使用极少量的螺丝钉即可固定钛网。术中操作非常便捷，大大缩短了麻醉及手术时间，降低了手术时间过长导致感染的风险及术后并发症，提高了塑形满意度[5，6]。本组病人均恢复良好，无一例出现切口感染及皮瓣下积液等并发症，头颅外形对称，病人均对塑形满意。
使用数字三维成形钛网进行修补颅骨具有明显的优点，但是对于弧度较大的颅骨缺损处，如果进行修补的时间较晚，局部皮肤会收缩紧张，在大弧度颅骨塑形后，皮瓣面积相对较小，勉强缝合切口后有局部头皮血供不佳、缺血坏死的可能，因此，我们建议颅骨缺损修补手术与第一次颅脑手术的间隔时间不宜过长。
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