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[科普中国]-人工颅骨

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人工颅骨是指人类利用物理、化学或生物等方法制造的,用来修补因各种原因造成人体的颅骨缺损。人工颅骨材料要有硅胶、钛合金、聚丙烯聚脂高分子材料及自身骨头等等。

在脑外科中经常见到由于创伤或肿瘤切除的原因造成颅骨部分缺失,颅骨缺损修补术是神经外科的常见手术。常见的修补方法有两种:(1)嵌入式,如:硅胶、本人颅骨(包括各种珍藏方法)原位置入等。

(2) 覆盖式,如:各种钛板、好颅比等。(见下图)

自体颅骨、硅橡胶采用嵌入法,好颅比、金属板采用覆盖法修补,与骨窗相应部位钻孔用丝线固定。钛网修补是根据缺损部位,将钛网塑形并修剪适中后覆盖在缺损区,钛钉固定。 钛网数字化成形是将术前经颅骨CT三维重建好的钛网直接覆盖在缺损区,钛钉固定即可,不必再行术中修剪塑形。

颅骨修补的材料有哪些理想的颅骨修补材料应有足够的强度、质量轻、可透过射线、无磁性、易消毒、不导热、易于固定、价格便宜及可诱导骨形成生长。目前还没有一种材料达到这些标准,故应根据患者个体情况、经济、修补部位考虑选用。临床上曾使用硅胶、本人颅骨(包括各种珍藏方法)原位置入、各种钛板、好颅比等材料进行颅骨修补。这几种材料分别进行介绍

(1)硅胶价格便宜,易于塑形。因为易老化、强度小、形状固定、易形成皮下积液、手术操作复杂等,尤其是材料过厚使修补后外观欠佳,患者难以接受。

(2)颅比为聚丙烯聚脂高分子材料,低密度、不吸水、通透性好、不导热、可透X线,但形状固定,某些部位外形修复不满意,易松动移位,因个体差异可出现排斥反应。

(3)自体颅骨虽并发症少,组织相容性好,费用合理,但不论体外还是体内保存的自体颅骨瓣都存在着颅骨吸收变小,甚至无菌骨坏死而出现松动、不稳的缺点。另外,不易保存、容易感染是另一缺点,且需多次手术而增加病人的痛苦。

(4)钛网是目前修补颅骨中最多的一种材料,相对安全、质量轻、强度高、易固定、塑形满意,术后不妨碍MRI、X线、脑电图检查,并发症少,本组只占13.46%。但价格偏高是其缺点,术中需边塑形边裁剪,某些特殊部位塑形欠满意,使术后出现局部变形,刺激头皮引起疼痛等。

钛网数字化成形是近两年开展的新型修补术,使颅骨塑形有了科学而又客观的依据(CT三维成像),达到造型个性化,符合颅骨缺损部生理曲度,固定牢靠,美观大方,对称性。运用三维技术建立颅骨的数字化模型,按模型运用电子束熔合(EMB)等技术制造颅骨修补钛网。

数字化成型是如何进行颅骨修补采用数字制造技术制备颅骨修复体,首先对患者的缺损颅骨进行三维CT扫描,完成CT数据的三维重建,然后进行患者颅骨缺损修复体的数字设计,完成修复体虚拟装配校验,然后根据模型的缺损区域的数据(包括缺损区的形状、曲度等)设计出塑形计划,而后根据计算机三维重建拟合的颅骨修复体数据传输至数字化成形设备,只要将医用的钛网板放入其中,即可制造出符合病人形状特征的钛网修复体。下面是各种各样的修复体模型:

定制型颅骨修补是如何进行的a.修补手术前,前额轮廓看出颅骨有较大面积的缺损。

b. 运用三维技术重建数字化颅骨缺损模型。

c、颅骨缺损模型可见缺损部位在右、左侧眼眶上缘。

d、定的软件可以制作出缺损部分的模型(正面观和侧面观)。
e. 根据数字化模型制作出实物模型(见下图),按照实物模型对颅骨修复体进行加工制作。或者将根据模型的缺损区域的数据(包括缺损区的形状、曲度等)设计出塑形计划,而后根据计算机三维重建拟合的颅骨修复体数据传输至数字化成形设备,成形设备根据塑形计划制备出符合患者特征的颅骨修复体。

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本词条内容贡献者为:

顾汉卿 - 教授 - 天津医科大学天津市泌尿外科研究所万荣欣 - 助理研究员 - 天津医科大学天津市泌尿外科研究所唐慧琴 - 研究实习员 - 天津医科大学天津市泌尿外科研究所