数字化成形二维钛网在颅骨缺损修补中的应用研究

宁锦龙 黄剑峰 易椿均 钟向球 岑定善 骆志明 植汉兴 何木良 李红琳

广西壮族自治区贺州市中医医院神经外科，广西贺州 542800

数字化成形二维钛网在颅骨缺损修补中的应用研究

宁锦龙 黄剑峰▲易椿均 钟向球 岑定善 骆志明 植汉兴 何木良 李红琳

广西壮族自治区贺州市中医医院神经外科，广西贺州 542800

目的 研究数字化成形二维钛网修补颅骨缺损的应用价值。 方法 将纳入研究的病例46例随机分为两组，治疗组26例行数字化成形二维钛网颅骨缺损修补术；对照组20例行传统手工塑形三维钛网颅骨缺损修补术。比较两组患者手术时间、术中出血量、术中钛网塑型安装时间、钛钉使用数量、术后并发症和患者对修复后容貌满意度。结果 与对照组比较，治疗组手术时间、术中出血量、术中钛网塑型安装时间、钛钉使用数量、术后并发症发生率均明显少于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。治疗组修复后容貌满意度明显高于对照组（P＜0.05）。 结论 采用数字化成形二维钛网进行颅骨修补术手术操作相对简便，手术时间短，出血量、钛钉使用量及手术并发症少，较完美地恢复了患者颅骨外形，并且硬度高，起到较好保护作用。

数字化成型；钛网；颅骨缺损；颅骨缺损修补

颅骨缺损是神经外科临床工作中常见的术后遗留问题，患者对颅骨修补后头颅形状的满意程度直接影响其今后社交生活的心态，对患者今后的生活产生较大的影响。本研究将我院2007年3月～2011年10月收治的颅骨缺损病例46例随机分为两组，治疗组26例行数字化成形二维钛网颅骨缺损修补术，对照组20例行传统手工塑形三维钛网颅骨缺损修补术，将两组疗效进行比较分析，现总结报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择我院2007年3月～2011年10月收治的颅骨缺损病例46例，随机分为两组。治疗组为运用数字化成形二维钛网修补颅骨缺损的患者26例，男14例，女12例；年龄18～67岁，平均（40±8）岁；颅骨缺损原因：颅脑损伤 19例，高血压脑出血术后4例，脑肿瘤术后3例；缺损部位：额颞顶部18例，颞顶部6例，顶枕部2例；颅骨缺损修补时间为3～27个月；缺损区面积为（4～11）cm×（7～16）cm。 对照组为采用传统手工塑形三维钛网颅骨缺损修补术颅骨缺损的患者20例，男 13例，女 7例；年龄（19～59）岁，平均（38±9）岁；颅骨缺损修补时间为3.3～26个月；缺损部位：额颞顶部15例，颞顶部4例，顶枕部 1例；缺损区面积为（5～11）cm×（7～14）cm。两组患者在年龄、缺损大小、缺损时间上比较，差异无统计学意义（P ＞ 0.05），具有可比性。

1.2 治疗方法

所有患者术前均行颅骨CT骨窗扫描。治疗组患者行颅骨薄层CT（1 mm/层）检查，所得的DICOM数据传计算机，将数据在计算机上进行三维重建，进而提取颅骨缺损部位的三维几何模型数据，应用人工智能技术，建立颅骨缺损的石膏模型和修复体的数学模型。数字模型根据缺损区数据（包括缺损区面积、弧度等）设计，弧度力求与对侧颅骨对称一致，然后将数学模型传输到数字化成型设备上将二维钛网进行无模压制、成型、剪切。根据缺损大小裁剪超出骨缘0.5～1.0 cm，同时标记好钛钉的固定位置，并将钉孔扩大。通过CAT系统对制成的修复体进行检测，使钛板与缺损区达到完美一致。术前将塑形钛板与患者缺损区进行嵌对，满意后送手术室进行高温高压灭菌。对照组仅术前测量颅骨缺损面积，选择比缺损面积稍大的修补钛网稍加成形后送手术室进行高温高压灭菌待术中应用。

手术方法：在全麻下沿原切口入路，分离皮肌瓣，暴露骨缘，细致分离硬脑膜外层或假膜层与头皮组织的粘连，避免脑脊液漏，骨缘向外分离骨膜约2 cm，治疗组将已塑形成型的钛网覆盖于骨窗，钛钉固定；对照组在术中根据缺损情况将三维钛网手工成形并进行裁减合适后覆盖于骨窗，四周应用钛钉固定于骨窗边缘，皮瓣下常规放置一橡胶引流管，逐层缝合切口。

1.3 观察指标

手术时间（计时从切开头皮至头皮缝合结束）、术中出血量、术中钛网塑型安装时间、钛钉使用数量、术后恢复时间、切口引流量、术后积液和感染发生率及患者对修复后容貌满意度。随访时间为6～18个月。

1.4 统计学方法

采用SPSS 13.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用t检验；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

治疗组手术时间、术中出血量、术中钛网塑型安装时间、钛钉使用数量、术后并发症发生率、术后恢复时间均明显小于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；修复后容貌满意度调查显示，治疗组26例（100%）满意，对照组15例（75%）满意，治疗组修复后容貌满意度明显高于对照组（P＜0.05）。见表1。术后并发症情况：治疗组发生术后并发症2例，其中，钛网下积血1例，皮下积液1例，无皮肤切口愈合不佳、钛钉松动、钛板变形，并发症发生率为7.7%；对照组发生术后并发症8例，其中，钛网下积血1例，皮下积液2例，皮肤切口愈合不佳3例，钛钉松动、钛板变形各1例，并发症发生率为40.0%；治疗组并发症发生率明显低于对照组（P＜0.05）。两组均无钛网外露、异物排异及钛网取出情况。

3 讨论

颅骨缺损患者在大气压影响及体位改变情况下，可引起脑组织在颅内反复移动造成脑损害，患者经常有头晕、头痛、忧郁、易激怒等症状，其心理负担、精神压力较重，尤其担心缺损区再次受打击和碰撞。一般认为，颅骨缺损直径大于3 cm者应行修补手术。颅骨修补能修复颅骨完整性，保持颅内压稳定，保护脑组织，缓解临床症状[1]。采用颅骨成形术后，能够改善脑血流动力学，使颅骨缺损邻近部位的脑血流量增加15%～30%[2]，利于脑功能恢复。

3.1 颅骨修补材料选择

颅骨修补材料有自体骨及人工材料两大类：自体骨存在取材、保存及安装困难的特点；钛网是目前理想人工材料，具有优异的生物组织相容性、耐腐蚀性和无磁性，还具有强度高、质轻、低密度的特点，而且网孔有利于肉芽组织贯穿生长固定，在X线、CT、MR扫描影像中不产生伪影等优点[3-5]，在临床上已广泛应用。由于颅骨结构复杂，表面曲面不规则，个体性差异大，对巨大、复杂部位的颅骨缺损的修复要求较高，因此，钛网必须经过较好塑形后才能应用。

3.2 传统手工塑形三维钛网行颅骨缺损修补存在的问题

从本研究对照组病例资料可看到，传统手工塑形三维钛网行颅骨缺损修补存在着许多不足：①手术时间延长，主要是术中安装钛网时间长，术中塑形既不方便又很费时，需反复比对、裁剪、塑型，手术难度增大，术中出血量增加。②手术并发症高，本研究对照组为40.0%。由于手术难度大及时间延长，术后感染、渗出几率增加，术后恢复时间长。③容貌满意度低，对照组满意度仅为75%。由于完全手工操作，形状带有不确定性，从而难以预测手术结果是否美观，尤其眶额部位美观要求较高，但恰恰此部位形状复杂，钛网手工塑形困难，难以达到满意效果。④硬度低易变形，本研究对照组术后钛网变形1例。三维钛网相对二维钛网而言，质地较软，术后抗外力的强度较低，有时为达到理想的生理弧度曲线，须将钛板做楔形剪裁，这就破坏了钛板的完整性，减低了其强度，术后易发生变形内陷[6]。⑤人工修剪的钛网边缘较为锐利，易损伤周围软组织。⑥人工修剪的三维钛网弧度难以达到生理要求，无法与颅骨精确结合，为防止钛网翘边，不得不增加钛钉的使用量，易造成螺钉松动（对照组出现1例），进而也增加了治疗费用。总之，塑型困难、塑形不满意成了传统手工塑型钛网修补术的突出问题[7]。

3.3 数字化成形二维钛网颅骨缺损修补的优点

从本研究治疗组结果可见，数字化成形二维钛网颅骨修补手术具有以下的优点：①手术操作较简便，手术时间短（主要钛网塑形安装时间短），创伤小。②塑型满意，本研究治疗组满意度为100%，术后患者的外观形态与自身颅骨完全一致（尤其是眼眶及前额部），具有美容作用。③并发症少，本研究治疗组并发症发生率为7.6%。颅骨修补术的并发症主要有感染、皮下积液、外观欠满意、皮肤慢性切割性钛网外露等[8]，修补材料的塑形精确度与并发症的发生相关，尖锐翘起的边缘可引起皮肤的疼痛，甚至切割皮肤导致钛网外露。本研究治疗组病例因修补材料与颅骨精确结合，而且补片的边缘均经过打磨处理，无尖锐翘起的锐角及毛刺，故减少了术后因塑形欠佳所致的不良后果，从而减少术后并发症的发生率。④减少手术麻醉时间和术中钛钉的使用，降低了手术费用。数字化成形二维钛网解决了手工塑形三维钛网行颅骨缺损修补中存在的问题：①解决了使用传统三维钛网颅骨修补时术中塑形的困难，即需反复比对、裁剪、费时费力的问题，降低了手术难度，缩短了手术时间，减少了术中出血量，降低了术后感染、渗出几率，缩短了术后恢复时间。②改变了以往钛网塑形需要完全手工操作、形状不确定性大的状况。在眶额部美观要求较高、形状复杂、钛网手工塑形困难的部位使用数字化成形技术达到造型个性化，使额骨颧突、眶上缘、颞窝、顶结节处的修复精确符合患者的自然形态，达到满意的整形效果。③避免了为达到理想的生理弧度而将钛网做楔形剪裁，保持了钛网的完整性，保证了钛网的强度，术后不易发生变形内陷。④数字化成形二维钛网无人工修剪三维钛网导致的锐利边缘，不损伤周围软组织。⑤传统的三维钛网质地较软，术后抗外力的强度较低，采用二维钛网强度提高60%[9]。⑥人工修剪的三维钛网弧度难以达到生理要求，为防止钛网翘边，不得不增加钛钉的使用量。而数字化成形二维钛网与颅骨精确结合，不发生钛网翘边，减少了钛钉的使用量，减少了了治疗费用。

表1 两组患者围术期参数及容貌满意度比较

3.4 数字化成形二维钛网颅骨缺损修补的注意事项

数字化成形二维钛网颅骨缺损修补具有良好效果，但在临床治疗上仍会出现某些并发症，本研究治疗组发生2例并发症。为减少钛网颅骨修补术后的并发症，改善患者的预后，应做好以下几点注意事项，具体为①注意无菌操作防感染：包括术前当天备皮，使用3%碘酒、75%酒精消毒，术前使用抗菌素以及术中无菌操作。②注意掌握颅骨缺损修补时间：一般在初次手术后3～6个月进行[10]。过早进行修补不仅皮肤质量差、组织质脆、层次不清楚，而且颅内情况尚不稳定，颅内新生血管脆弱易出血，增加了切口不愈合、损伤脑组织及颅内出血的风险；过晚修补可因长时间颅内压力不平衡而导致脑损害、脑室穿通畸形及增加癫痫的发病率、手术修补时缺损区皮肤组织挛缩、切口缝合张力大影响切口愈合。③注意术中操作细节：皮肤在帽状腱膜下分离进行，颞肌在骨窗下缘颧弓处“逆行”往上剥离，这样剥离颞肌较完整，不易伤脑膜及脑组织，牵扯力不能太大，分离中出现脑膜破损或脑组织外露要及时严密修补，彻底止血；钛网必需与脑膜悬吊，以减少钛网下血肿或积液的发生。④术后引流要充分：引流液如不多时，引流管最好24 h拔除，拔除前复查头颅CT；对于部分脑塌陷明显病例，如脑膜悬吊困难需选用负压引流；引流后个别仍存在皮下或硬膜外积液者，予以皮下积液穿刺，补充输液量或腰穿注入生理盐水促进脑复张。⑤皮肤切口缝合：采用可吸收缝线全层缝合，减少异物反应，利于皮肤切口愈合，避免造成钛网外露。⑥肽网外露的处理：钛网组织相容性好，厚度薄，边缘光滑，加上头皮血运丰富，一般不易出现皮肤切口不愈合情况，但有时因皮肤分离过薄，局部皮肤质量差造成部分钛网外露，这时如加强换药或将外露的部分钛网剪除即可愈合。本研究两组病例尚未出现需将钛网完全取出的情况。

综上所述，笔者认为采用数字化成形二维钛网进行颅骨修补术手术操作相对简便，缩短了手术时间，减少了出血量及手术并发症，完美地恢复了患者颅骨外形并且硬度高，起到较好保护作用，具有良好临床效果，值得推广。

[1]周良埔.现代神经外科学[M].上海：复旦大学出版社，2001：2741.

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Application study of digitally formed two-dimensional titanium mesh in skull defect repair

NING Jinlong HUANG Jianfeng▲YI Chunjun ZHONG Xiangqiu CEN Dingshan LUO Zhiming ZHI Hanxing HE Muliang LI Honglin
Department of Neurosurgery,Hospital of TCM in Hezhou City,Guangxi Zhuang Autonomous Region,Hezhou 542800,China

Objective To study the application value of digitally formed two-dimensional titanium mesh in skull defect repair.Methods 46 cases of patients were randomly divided into two groups.26 cases in the treatment group were performed digitally formed two-dimensional titanium mesh skull defect repair;20 cases in the control group were performed traditional manually reconstructed three-dimensional titanium mesh skull defect repair.The surgery time,intraoperative blood loss,titanium mesh reconstruction time,number of titanium nail used,postoperative complications and patients'satisfaction with their repaired appearance were compared between the two groups.Results Compared with the control group,the surgery time,intraoperative blood loss,titanium mesh reconstruction time,number of titanium nails used and incidence of postoperative complications in the treatment group were significantly shorter or less(P ＜ 0．05);patients'satisfaction with their repaired appearance in the treatment group was significantly higher than that in the control group (P ＜ 0．05).Conclusion The use of digitally formed two-dimensional titanium mesh in skull defect repair is more convenient,which has shorter surgery time,less intraoperative blood loss,number of titanium nails and postoperative complications.Digitally formed two-dimensional titanium mesh can more satisfactorily repair the skull appearance.Its high hardness can ensure better protective effect.

Digital molding;Titanium mesh;Skull defect;Skull defect repair

R651.15

A

1673-7210（2012）08（b）-0028-03

广西壮族自治区贺州市科技局科学研究与技术开发计划项目（项目编号：贺科能 1104002）。

宁锦龙，大学本科，副主任医师。

▲通讯作者

2012-04-05 本文编辑：程 铭）