开颅手术后如何进行颅骨修补

李杰

颅脑损伤的发病率逐年上升，呈现出致残率高、病死率高、预后差等特点。颅脑损伤患者也常常由于颅内血肿、脑挫裂伤、弥漫性颅内肿胀，导致颅内压升高，这时通常采用去骨瓣减压术来挽救生命。但是，去骨瓣减压术会造成颅骨缺损，引发颅骨缺损综合症，导致患者出现头痛、眩晕、记忆力减退、敏感性增高、注意力不集中、疲劳、易怒及焦躁、忧虑等相关的心理和躯体症状，给患者的精神、情感、认知等都会带来巨大损害，同时也会给家庭及社会带来沉重的負担。

此时，推荐患者进行颅骨修补术。颅骨修补术又称颅骨成形术，是对颅骨的重建和复原，不但能够修复颅骨缺损，而且能促进患者的神经功能修复，改善患者的预后。具体来说，一方面，颅骨修补术可以恢复颅腔的物理完整性和生理密闭性，为患者颅骨缺损部分提供有效保护，降低再次伤害的可能；而且，颅腔内环境稳态的重建能有效地恢复正常脑脊液动力学和大脑皮质血流灌注，消除外界压力对大脑表面血管的直接作用，改善脑组织新陈代谢，促进神经功能恢复，有助于提高病患的生存质量。另一方面，它也能有效改善患者因颅脑减压术后头部外观改变引起的精神及心理压力。因此，创伤性颅脑缺损后行颅骨修补可有效改善局部脑灌注，为神经功能恢复创造条件，也有利于改善局部外观和保护脑组织，改善患者心理情绪和精神动力，提高患者的生活质量，临床应用潜力非常巨大。

为此，本文对颅脑修补术的时机及修补材料的研究进展进行综述，旨在为相关医护人员提供参考。

一、颅骨修补术的适应证和禁忌证

若患者的颅骨缺损直径＞3 cm，缺损部位有碍美观，存在颅骨缺损相关的临床症状，如头晕、头痛等，或有严重的心理负担以致影响了生活和工作，可以进行颅骨修补术。

但是，对于头皮切口愈合差、头皮和颅内感染未治愈、颅骨缺损皮瓣张力高等患者，应禁止进行颅骨修补术。

二、颅骨修补术的时机及研究进展

对于伤口比较清洁的开放性颅骨粉碎性骨折、无颅高压的患者，建议在一期时就进行颅骨修补术，这样安全有效且可以避免患者的二次修补手术。但是，对于污染较为严重的开放性颅骨骨折以及可能存在感染的开放性颅骨骨折，首先应该彻底清创、摘除碎骨片，之前禁止进行颅骨修补术，必须在感染完全控制6个月以上再行颅骨修补术。

对于严重闭合性颅脑创伤的患者，传统观点认为颅骨修补术应该在去骨瓣减压术后3～6个月，甚至6～12个月后实施。但是，因此时距离受伤时间较久，颅骨缺损时间较长，缺损部头皮与硬膜间黏连严重，手术难度较大，术中出血量较高，且易加大颅脑损伤程度，影响愈合—以上均是选择颅骨修补术时需要面对的问题。

目前，随着研究的不断深入，越来越多的临床医生主张在初次手术后早期，甚至是超早期实施颅骨修补术。早期实施是指在去骨瓣减压术后1～3个月内实施颅骨修补术，超早期是指在去骨瓣减压术后1个月内实施颅骨修补术。临床实践表明，早期实施颅骨修补术有助于缩短手术时间，降低术中出血量，有助于患者神经功能的改善和预后，同时不会增加并发症以及感染的发生率，以上均对患者有益。因此，虽然颅骨修复术的时机尚无统一的标准，但建议在排除手术禁忌证和病情容许的前提下，尽早实施颅骨修补术。

三、颅骨修补材料的种类及研究进展

最理想的修补缺损颅骨材料应具有安全、有效、坚固、轻盈、便宜、耐酸碱腐蚀、无毒害等基本性质，同时应具备理化性能稳定、生物组织相容性好、塑形及术中固定方便等特点，且具有优美的生物曲线。目前，主要有以下几大类修补材料：

1.自体移植材料

自体移植材料方面，颅骨修补术主要采用患者的颅骨、肋骨、胸骨以及肩胛骨等，其优势主要体现在良好的生物相容性，极少发生排斥反应，植入后对感染有一定的抵抗作用，疾病传播风险低，强度和颅骨强度相同，术中取下的患者的骨瓣与自身颅骨缺损契合度也很高。此外，自体骨具有诱导成骨潜能，有助于骨质生长，对于儿童特别适用。加上采用自体骨不需要术中塑形，可以采用自体骨微粒对颅骨缺损进行修补，能极大地减轻患者的经济负担。

自体骨的不足之处是数量有限，难以修复缺损较大的颅骨，且取出后保存的安全性和效果性仍有争议。目前，通常采用体内或体外保存。体内保存是将术中取出的骨瓣通过手术移植到患者大腿、腹壁等部位皮下，待为患者进行颅骨修补术时再取出；但是，这种方法增加了患者的疼痛，且易出现骨瓣在皮下吸收的情况，以及修补术后骨板松动、塌陷等并发症。体外保存有深低温冷冻和风干后保存等方式；但是，这需要特殊设备，且集中储存在医院的成本高，因此应用受到一定限制。因此，目前临床仍提倡自体骨保存再植入。

2.合成材料

合成材料主要包括自凝塑料、硅橡胶片、有机玻璃、高分子聚合材料、骨水泥、不锈钢丝网、钛条和钛板，聚醚醚酮颅骨等。

其中，钛网是目前国内临床最常用的人工颅骨修补材料，特别是三维数字塑形钛网在发达地区的大医院被广泛使用。优点方面，钛网具有良好的生物相容性和较低的生物退变性，术前计算机辅助塑形效果较佳，术后并发症发生率也较低。但是，可塑性钛网的价格较为昂贵，且存在磁共振干扰、导热以及一定的排异反应和感染风险。

新材料聚醚醚酮颅骨的潜力最大，它耐高温和辐射，具有类似皮质骨的强度和硬度，同时，其极低的热传导性也降低了外界温度变化对颅内脑组织和神经组织的损伤，且能与三维打印技术结合，制成具有优美生物曲线的颅骨。所以，目前该材料是颅骨修补术理想的材料。但是，聚醚醚酮的价格同样十分昂贵，部分患者难以接受。

3.颅骨修补术的新材料

（1）生物可降解材料。

生物可降解材料是可以被生物体分解、吸收和代谢的材料。在颅骨修补中，生物可降解材料可以代替传统的金属或合成材料，降低手术后的并发症和不良反应。目前，生物可降解材料主要包括聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）和聚羟基烷酸酯（PHA）等。

PLA和PHA具有良好的生物相容性和生物降解性。研究显示，它们在颅骨修补中可以促进骨细胞的生长和分化，有助于颅骨的再生和修复。PCL具有较好的机械性能和生物降解性，可以促进骨细胞的黏附和增殖，有助于颅骨缺损的修复。

（2）三维（3D）打印技术和四维（4D）打印技术。

3D打印技术是基于三维模型数据，通过逐层增加材料，逆向制造出三维物理实体模型的技术。在颅骨修补中，3D打印技术可以制造出与患者颅骨形态相似度高的颅骨修补材料，从而提高手术的精度和效果。临床应用3D打印技术，可以将患者的影像学数据经过处理转换为立体三维图像，再应用3D打印技术定制与颅骨贴合紧密的钛网进行颅骨修补。这种3D打印的钛网具有可塑性高，无腐蚀性，且修补颅骨更美观，感染率低等优势，因此，也成为目前成人颅骨修补的主要方法之一。

4D打印技术是把时间概念加入3D打印中，它将3D打印的材料动态化，使刺激响应材料在各种刺激下逐渐改变形状。打印材料结构和功能随着时间的推移不断按照设定方向改变，是4D打印技术最重要的特点。4D打印具有的形态变换特征可用于修复植入后因契合度差异导致的支架形态改变进而产生的空隙空间的骨缺损。在生物打印过程中，4D水凝胶内的酶可诱导显微蛋白生物膜形成，能促进颅骨修补材料中血管网的生成。电响应生物材料的4D打印具有神经组织的巨大再生潜力，能修复具有神经损伤的颅骨缺损。此外，多种可注射的響应材料（如可注射的混合水凝胶）具有理想的流变特性和体内自固化能力，能够填充小面积、不规则形状的骨缺损，对颅骨缺损的微创修复具有巨大帮助，这些材料都为骨缺损修复术提供了新的选择。

（3）干细胞治疗。

干细胞是一种具有自我更新和分化能力的细胞，可以分化为不同类型的细胞，如骨细胞、软骨细胞和神经细胞等。在颅骨修补中，干细胞可以促进骨组织的再生和修复，提高颅骨修补的效果。目前，干细胞主要包括骨髓间充质干细胞（BMSCs）、诱导多能干细胞（iPSCs）和胚胎干细胞（ESCs）等。

BMSCs是一种来源广泛（自体骨髓和脐带）、易于获取的干细胞，具有良好的生物相容性和生物学特性。研究表明，BMSCs可以诱导骨组织的再生和修复，在颅骨修复方面应用广泛；但是，随着年龄的增长，BMSCs在人体内逐渐减少，目前临床应用受限。iPSCs是通过导入外源基因体细胞、分化，使其基因重编程而得到类似于胚胎干细胞的一种细胞类型，具有多向分化和自我更新的潜能。虽然iPSCs在一定程度上避免了伦理问题，但由于基因表达不稳定导致诱导效率较低，临床上难以广泛应用。ESCs是一种来源复杂、有伦理争议的干细胞，具有良好的分化潜能和生物学特性。研究表明，ESCs可以分化为不同类型的细胞，具有巨大的成骨潜力，能分化为骨细胞和软骨细胞等，有助于颅骨缺损的修复。

综上所述，生物可降解材料、3D和4D打印技术及干细胞治疗是颅骨修补材料的几个主要研究方向。这些新技术和新材料的应用，将为颅骨修补术带来更好的效果和更少的并发症。

四、颅骨修补术的并发症及处理

颅骨修补术后的并发症发生率约为20%，常见的并发症包括切口或颅内感染、颅内出血、头皮下积液、癫痫等。

其中，感染是常见的并发症，发生率为5%～33%，可能导致颅内感染和脑膜炎等疾病。严格无菌操作以及术前抗菌药物预防性的使用可有效降低感染发生。感染早期，也应积极采用抗菌药物保守治疗；而一旦手术部位感染，无法控制时，只能选择去除颅骨修补材料，或彻底清创和引流来解决。出血是颅骨修补术后的严重并发症，它可能导致颅内出血和脑血管意外等的发生，高龄、高血压患者要格外关注。预防出血的方法包括手术操作规范、术后卧床休息和避免剧烈活动等。颅骨修补术后的头皮下积液大部分可自行吸收或经抽吸并加压包扎后得以治愈。颅骨修复术后，癫痫发作发病率可达14.4%～35.7%，癫痫早期发病率高于晚期癫痫发病率，这点需要引起足够重视。一般来说，患者偶发癫痫时，可以不采用抗癫痫药物治疗；但是，若频发癫痫，则需要规范的抗癫痫治疗。最新研究显示，颅骨修补术后预防性使用抗癫痫药物及对已发作患者使用高级抗癫痫药物，可有效减少早期癫痫的发生。因此，对于颅骨修补术患者，应严格进行围术期抗癫痫管理，预防癫痫发作，避免造成不良预后。

有效减少颅骨修补术的并发症对患者健康恢复来说极为关键。临床医生需在颅骨修补术前对患者的手术指征和时机做出正确评估，包括但不限于评估患者的全身情况、局部皮瓣情况、颅内情况等，同时术中应严格无菌操作，且预防性地规范使用抗菌药物，从而有效降低术后并发症的发生。

五、颅骨修补术的前景

颅骨修补术对存在颅骨缺损的患者来说是非常有必要的，它能有效提高患者的生存质量。

虽然目前颅骨修补术的时机、修补材料仍没有统一的标准，但早期颅骨修补术已被证实存在诸多益处，临床医生可根据疾病种类的不同和患者的情况个体化选择最佳的修补时机。随着科技的进步和临床应用研究的不断深入，市场将出现更多组织相容性好、抗压力强、塑形性好、价格实惠、安全有效的颅骨修补材料，这将为未来颅骨修补术进一步降低手术并发症，改善患者的临床预后打下良好基础。