聚醚醚酮与钛网材料在颅骨缺损后修补术中的应用

祝展鹏 杨 佳 谢宝树 邓景阳 曾志明 祝 刚

1）广东医科大学研究生院，广东 湛江 524023 2）东莞松山湖中心医院，广东 东莞 523200 3）中山大学附属第一医院，广东 广州 510000 4）惠州市中心人民医院，广东 惠州， 516001

神经外科中常因严重颅脑外伤、大面积脑梗死、脑血管疾病、术后恶性脑肿胀、肿瘤等原因需行去骨瓣减压术［1］。长期去骨瓣状态会造成皮肤凹陷、容貌改变、脑组织坏死等，严重者出现反常性脑疝危及生命［2］。因此，对于这类患者需要行颅骨修补术，进而重建骨性结构，恢复容貌，建立抗压结构，维持颅内压和大气压平衡，改善脑灌注等［3］。自体骨、陶瓷、硅胶等都曾用于颅骨修补手术中，但因溶解、易碎、组织相容性差等问题而受到限制。聚醚醚酮（polyether-ether-ketone，PEEK）及钛网为近年来新兴的材料，稳定性好、组织反应小，逐渐应用于颅骨修补中［4］。本研究对采用PEEK 及钛网行颅骨修补的病例进行临床分析，探讨最优的个体化治疗方案。

1 资料与方法

1.1 临床资料收集中山大学附属第一医院神经外科2015-06—2021-06行颅骨修补的患者200例。纳入标准：①外伤等原因导致的颅骨缺损且行手术修补患者；②缺损直径＞3 cm 或缺损骨瓣位于重要功能区；③患者身体状况能够耐受全麻手术；④头皮切口愈合良好，无感染者。排除标准：①后颅窝颅骨缺损患者；②头皮愈合欠佳患者；③颅内压增高患者或脑组织明显肿胀患者；④拒绝行颅骨修补术患者。依据患者自身意愿及经济能力选择修补材料，所有患者均为同一主刀医生手术。121例采用PEEK材料（PEEK组），79例采用钛网（钛网组）。2组一般资料见表1。

1.2 围手术期处理术前行薄层三维CT扫描，构建可视化三维模型，完成个体化颅骨缺损修补材料成型。术中按原切口层次清晰地切开头皮，对于额颞骨瓣，特别是去大骨瓣减压的患者多采用皮瓣、肌瓣分离增加暴露（图1A），切开头皮至颅骨，自骨膜下-硬膜外分离，此时应绝对小心谨慎保持硬脑膜完整，完全暴露骨缘。对PEEK 修补材料，因其镶嵌式固定方式，骨缘处内板和外板都需暴露出来（图2A），术中硬脑膜破损，如无法避免，则需水密缝合破损处。对钛网修补材料，因其覆盖式固定方式，无需如此严格，但需尽量避免覆盖肌肉组织于钛网下，以免患者术后出现异物感以及影响患者肌肉功能障碍等［5］。常规多针悬吊硬脑膜于颅骨修补材料及皮瓣或肌瓣上，肌肉固定于修补材料上，减少空腔，尽量避免积液可能，同时实现肌肉解剖复位及保留肌肉功能。术毕常规置皮下引流管，2～3 d拔除。术后对于硬脑膜破损患者，需预防癫痫治疗。对于合并脑积水的患者，可同期行脑室-腹腔分流术。

图2 使用PEEK 材料修复患者 A：PEEK 镶嵌式修复，分离出硬膜和骨缘（箭头）；B：多针悬吊硬膜修补于材料上固定预防硬膜下积液；C：二次固定于周围组织，加强固定Figure 2 Repair of patient with PEEK material. A：PEEK inlay repair，separating the dura and bone margin（arrow）; B：Multi-needle suspension dural repair and fixation on the material to prevent subdural effusion; C：Secondary fixation in the surrounding tissue，strengthen the fixation

1.3 统计学方法采用SPSS 25.0 统计软件进行数据处理。计量资料首先行正态性检验，服从正态分布及方差齐性者，采用t 检验，不服从正态分布或方差齐性用中位数表示，采用非参数秩和检验。计数资料用百分率（%）表示，用χ2检验或Fisher精确性检验进行组间比较。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

PEEK 组和钛网组所有病例手术顺利，无高风险事件，偶有术中硬膜破裂者，立即4-0缝线水密缝合。PEEK 组手术时长中位数150 min，出血量中位数50 mL，住院时长中位数20 d，共出现6例并发症，其中硬膜破裂2例，切口感染2例，材料外露1例，排异反应1例；钛网组手术时长中位数127.5 min，出血量中位数100 mL，住院时长中位数18 d，共出现5 例并发症，其中切口感染3 例，材料外露1例，排异反应1例。修补后因并发症材料取出8 例，其中PEEK 组3例，钛网组5 例。5 例因切口感染，2例因切口愈合不良，1例因排异反应（图3）。

图3 排异反应 A：可见斑块状皮瓣坏死；B：取出PEEK 后可见类似肉芽生长物穿过修补材料孔道；C：图B局部放大Figure 3 Rejection reaction. A：Plaque-like flap necrosis can be seen; B：Granulation-like growths can be seen passing through the pores of the repair material after PEEK is removed; C：Partial enlargement of figure B

3 讨论

颅骨修补术常作为二次手术治疗颅骨缺损，有助于恢复颅骨缺损区域完整性、改善血流灌注，促进神经功能恢复，提高脑组织抗外力能力，改善癫痫、脑萎缩等术后并发症，减轻部分患者接受神经电刺激等辅助治疗的经济负担［5-6］。因此，对符合手术条件的患者，应积极提倡颅骨修补术进行治疗。目前，颅骨修补手术已较为成熟，制约手术效果的问题主要集中在修补材料的选择上［7-8］。既往曾应用有机玻璃、陶瓷、硅胶、自体颅骨作为修补材料，但最终因其各种各样的缺点而逐渐被临床弃用，如陶瓷脆性大、硅胶化学性质不稳定、自体颅骨易出现骨吸收。大量研究表明，理想的颅骨修补材料应具有以下基本特性：①良好的组织相容性，避免发生排异反应；②质量轻，质地硬，抗压能力强；③不影响MRI检查。基于以上特性，集诸多优点的PPEK材料和钛网成为修补材料的目前最优之选［9-10］。

表2 PEEK组和钛网组并发症、手术时长、出血量、住院时间比较Table 2 Comparison of complications，operation time，blood loss and hospital stay between PEEK group and titanium mesh group

术前行头颅CT三维扫描，扫描完成后三维重建骨窗，利用3D打印技术参考对侧颅骨数据制作缺损骨窗适形材料。PPEK 材料制作厚度均为4 mm，均匀性好且强度高，钛网制作时厚度一致且满足强度需要，但应注意避免钛网边缘处对头皮的损伤，必要时术中根据情况再次塑性以实现贴合。

无论选择何种修补材料，手术方式大致相同，主要包括分离皮肌瓣、保护硬脑膜完整、安置三维适形材料、放置皮下引流管、逐层缝合关颅等［11-12］。应当注意的是，使用PEEK 材料对分离操作的要求很高，PEEK材料为镶嵌式安装（图2B～C），骨窗范围内的组织遗留太多势必影响其完美贴合安装，骨窗边缘的显露，剥离硬膜与骨窗边缘的粘连是此手术中至关重要的一步［13］。相反，以钛网作为修补材料时，对分离操作的要求相对较低，其覆盖式的安装方式容许残留一定厚度的组织，但如肌肉包裹在钛网之下，势必造成患者咀嚼功能异常和异物感，因而亦不能在修补骨窗范围内保留组织（图1B～C）。对于有颞肌覆盖的颅骨缺损，安置好修补材料后，颞肌的解剖复位至关重要，不仅有助于外貌的保持，更有利于功能的完整保留。以4-0 线固定颞肌于钛网上是颞肌解剖和功能复位的前提，同时消死腔，尽量避免皮下积液的可能［14］。术中如出现硬膜破损，水密缝合即可，如出现大面积的硬膜破裂，则使用人工硬脑膜进行修补。皮下常规置引流管1条，留置2～3 d后予以拔除（缺损面积极小时可不用）。

颅骨修补术常见的并发症主要有皮下积液、出血、感染、修补材料外露等。术后留置皮下引流管，视引流液形状和引流量多少决定留置时间，一般不超过5 d，拔出后予以加压包扎皮瓣以预防皮下积液形成［15］。术后常规予以二代头孢2～3 d，预防感染；对发生感染或者排异反应的患者，需彻底清创后取出修补材料（图3）。有研究显示，颞肌保护有助于预防术区感染［16］。2 组患者出血量及住院时长无显著差异（P＞0.05），手术时长有显著性差异（P＜0.05）。鉴于PEEK 镶嵌式植入方式需更仔细地分离和保护硬膜界面，手术时长会相对增加，相对来说更容易出现术后并发症。而实际并发症病例出现的绝对数目少，一是与目前更先进的手术技巧相关，二是与主刀医生不增加额外损伤的理念相关。大多数患者术后恢复良好，极少部分患者，主要是接受钛网修补的患者，会出现头皮冷热的问题，应避免阳光直接照射头皮，可予以帽子保护。极少数出现排异、感染的患者尽快手术去除材料，避免病情进一步加重。因接受颅骨修补的患者容貌不会恢复到和术前完全一致，部分对容貌要求高的患者术后会出现短时间的心理问题，应给予心理治疗。

相比PEEK 修补材料，钛网具有一定的价格优势，更易被经济困难家庭接受。虽其导热性质容易导致头皮“知冷知热”［17］，但可以通过戴帽子等方式克服。在选择修补材料时，医生须充分告知材料优缺点，由患者自行选择。对于医生来说，着重需要考虑的问题是手术时机的选择，一般认为颅骨修补在术后3～6 个月进行修补，而感染伤口一般在术后6～12个月后进行［18］。早期修补时，硬脑膜和皮瓣粘连程度较晚期紧密，更易分离，从而降低了损伤硬脑膜及对脑组织的牵拉损伤，且术后1～3 个月是神经功能恢复的最佳时期［19-23］。颅骨修补能够改善脑的血供与代谢，有助于改善脑脊液循环障碍［24-28］。早期颅骨修补已逐渐被神经外科医生所接受，但具体的修补时机尚缺乏有力的证据支持，需进一步的研究。因钛网金属边界容易变形、压迫甚至刺破头皮，故我们更推荐使用PEEK 材料，尤其是头皮薄的患者。应当注意的是，在进行修补材料选择时，患者意愿及经济条件也应考虑在内。

颅骨修补术为神经外科的常见手术之一，是每位青年神经外科医生应掌握的基本手术［29-33］。值得注意的是，无论使用何种颅骨修补材料，均是为最大化和最优化确保为患者的健康，故未来临床工作的重点不应只放在修补材料的选择上，对手术方案进行优化同等重要。