Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф.Войно - Ясенецкого.

Министерства здравоохранения и социального развития РФ"

Реферат

Современные методы краниопластики

Введение

Краниопластика -- восстановление целостности черепа после декомпрессивных операций, вдавленных переломов, огнестрельных ранений,а также других патологических процессов.

Несмотря на постоянную разработку новых методик и материалов для устранения дефектов черепа, проблема краниопластики остается по-прежнему актуальной. На данный момент не существует однозначных алгоритмов выбора пластических материалов и сроков проведения оперативного вмешательства.

краниопластика имплант ксенотрансплантат экстракорпоральный

1. Выбор материала для краниопластики

Современные материалы, используемые для краниопластики, подразделяются на ауто-, алло-и ксенотрансплантаты.

К ним предъявляется целый спектр требований:

биосовместимость; отсутствие канцерогенного эффекта; пластичность; возможность стерилизации;

возможность сочетания с методом стереолитографии; способность срастаться с прилежащей костной тканью без образования соединительнотканных рубцов (остеоинтеграция);совместимость с методами нейровизуализации; устойчивость к механическим нагрузкам;низкий уровень тепло- и электропроводности;

приемлемая стоимость;

К настоящему времени не существует импланта, удовлетворяющего всем этим требованиям, за исключением аутокости. Максимально бережное сохранение костных отломков во время первичной операции является важнейшим принципом реконструктивной нейрохирургии . Наиболее целесообразно проведение первичной краниопластики вдавленных переломов аутокостью с применением титановых минипластин и костных швов. Противопоказанием к проведению первичной краниопластики может быть лишь выбухание мозга в трепанационное окно.

Первичная краниопластика аутокостью при вдавленном переломе лобной кости за счет репозиции и фиксациикостных фрагментов титановыми пластинами и костными швами. Интраоперационная фотография, 3D-компьютерная томография после операции первичной краниопластики

Наибольшими преимуществами для краниопластики обладают аутотрансплантаты (от греч.autos -- сам, свой). Сохранение аутотрансплантата может быть осуществлено во время первичной операции (декомпрессивной трепанации). Удаленный костный фрагмент помещают в под кожную жировую клетчатку передней брюшной стенки либо передненаружной поверхности бедра. Описаны методики сохранения костного лоскута под кожно-апоневротическим лоскутом над сводом черепа с противоположной стороны. Приданных способах сохранения возникают ограничения по времени хранения импланта. Уже через4--6 мес. размеры импланта могут значительно уменьшиться за счет лизиса костной ткани.

Альтернативой являются методы экстракорпорального сохранения имплантов в морозильных камерах, различных растворах в сочетании с термической и химической обработкой .

Если имплант не был сохранен во время первичной операции, при небольших размерах костного дефекта (до 3--4 см) остается возможность использовать аутотрансплантат. В этих случаях применяют методы расщепленных костных лоскутов, когда при помощи специальных осциллирующих сагиттальных пил и стамесок производят расслаивание костей свода черепа с последующей имплантацией их в область дефекта. Ограничения в размерах связаны с технической трудностью формирования единого расщепленного костного лоскута. Существуют две основные методики забора аутотрансплантата со свода черепа :

1) получение трансплантата за счет расслоения с помощью осциллирующей пилы уже выпиленного трепанационного костного лоскута;

2) взятие трансплантата со свода без предварительного выпиливания трепанационного костного лоскута. При данном методе требуется меньшее время, однако он связан с большим риском осложнений (развитие внутричерепных гематом вследствие повреждения мозговых оболочек и мозговой ткани).

Методики взятия аутотрансплантата со свода черепа. При расщеплении костного лоскута по плоскости одну из частей возвращают в донорскую зону, а вторую половину используют для пластики

Применение аллоимплантов (от греч. allos --другой, иной, т.е. взятый от другого человека)для краниопластики имеет длительную историю. И вся эта история посвящена в первую очередь решению проблемы подготовки трансплантата. Первоначальное применение необработанной трупной кости приводило к выраженной местной реакции и быстрому рассасыванию импланта. В дальнейшем были разработаны методы обработки, консервации и стерилизации (обработка формалином, гамма-лучами, замораживание), которые позволили значительно сократить число осложнений. Аллотрансплантаты обладают рядом преимуществ: простота обработки, низкий процент местных осложнений, хороший косметический эффект. К недостаткам в первую очередь относятся юридические сложности, связанные с забором трансплантата, а также риск заражения пациента специфическими инфекциями.

Наибольшее распространение для пластики дефектов черепа получили ксенотрансплантаты (от греч. xenos -- чужой, чуждый). К ксено- или гетеротрансплантатам относятся материалы небиологического происхождения. Эта группа является наиболее многообразной и разнородной. Наиболее часто используют следующие основные группы:

1) метилметакрилаты;

2) металлические импланты;

3) импланты на основе гидроксиапатита.

Идет разработка имплантов для краниопластики на основе различных видов пластмасс и полимеров, жестких форм силикона, керамических и углеродных соединений.

Полиметилметакрилаты (ПММА)

73% среди всех имплантов занимают ПММА операций по пластике дефектов черепа. Данная группа обладает рядом достоинств, хорошо известных и широко применяемых большинством нейрохирургов: возможность и легкость моделирования имплантов любой формы, размеров, относительно низкая стоимость материала. Несмотря на очень широкое распространение, с ними связан сравнительно большой риск возникновения осложнений в послеоперационном периоде. Местные воспалительные реакции связаны с токсическим и аллергогенным эффектом компонентов смеси. Поэтому с особой осторожностью необходимо подходить к использованию ПММА у пациентов с осложненным иммунологическим анамнезом. Наиболее часто аллергические реакции на компоненты ПММА развиваются у пациентов с пищевой аллергией на мясо рыбы, соевый белок.

2. Импланты на основе титана

Применение металлических систем для краниопластики в последние годы находит все большее распространение среди нейрохирургов. На сегодняшний день используются следующие материалы: нержавеющая сталь, сплавы на основе кобальта и хрома, титановые сплавы, чистый титан. Применение чистого титана является наиболее предпочтительным в связи с его высокой биосовместимостью, устойчивостью к коррозии, пластичностью, низким уровнем помех при проведении компьютерной и магнитно-резонансной томографии. Титановые пластины и винты, используемые в нейрохирургии, имеют широкий ассортимент по размерам. Для обозначения типа системы, как правило, используется диаметр резьбы применяемого в данной системешурупа. Для пластики дефектов лобно-глазничной локализации используются низкопрофильные системы 1,0 и 1,2, для большинства дефектов свода черепа могут быть использованы системы 1,5.К преимуществам титановых имплантов относятся низкий риск развития местных воспалительных реакций, возможность использования при вовлечении в дефект придаточных пазух носа

Гидроксиапатит

В чистом виде гидроксиапатитный цемент применяется при размерах дефекта до 30 см2. При больших размерах для придания большей прочности и получения лучших косметических результатов необходимо его армирование титановой сеткой. Первые разработки по применению гидроксиапатита в медицине относятся к середине 80-х годов XX века, когда в исследовательском центре фонда здоровья американской ассоциации стоматологов было показано, что соответствующая комбинация фосфата кальция при смешивании с водой образует самоотверждающийся цемент, который преобразуется в чистый гидроксиапатит. Одним из несомненных достоинств имплантов на основе гидроксиапатита является их практически полная биосовместимость. При небольших дефектах гидроксиапатит полностью рассасывается и замещается костной тканью в течение 18 мес. При больших дефектах периферия импланта плотно срастается с костью и частично рассасывается, в то время как центральная часть импланта остается неизменной. Риск развития инфекционных осложнений при использовании гидроксиапатита также является одним из самых низких среди всех имплантов (до 3%), при этом вовлечение в дефект черепа придаточных пазух не является противопоказанием к применению. К недостаткам гидроксиапатита можно отнести высокую стоимость ряда композиций, необходимость дополнительного армирования титановой сеткой при больших дефектах, невозможность использования в областях черепа, несущих функциональную нагрузку.

К настоящему времени разработаны биокерамические импланты из чистого гидроксиапатита(CustomBone) для закрытия крупных дефектов черепа, изготавливаемые с использованием методики стереолитографии. Они обладают микро- и макропористой структурой, подобной структуре человеческой кости, что обеспечивает срастание импланта с естественной костью пациента благодаря проникновению в имплант костных клеток. Возможно использование комбинированных имплантов. При больших размерах костного дефекта необходимо армировать титановой сеткой импланта на основе гидроксиапатита.

3. Моделирование формы импланта

Для решения задачи функционального и эстетического восстановления черепа необходимо создание правильной формы импланта, точноповторяющей нормальную костную архитектуру.

С целью точного построения объемной модели импланта применяются методики, основанные на стереолитографическом моделировании, безрамной навигации.

Стереолитография

Разработка технологии стереолитографии началась в конце 70-х годов ХХ века и велась одновременно в США, Японии и России и в 1986 г.была запатентована Чарлзом Халлом. Впервые технология лазерной стереолитографии была представлена в 1987 г. на автошоу в Детройте.

При стереолитографии геометрическое воспроизведение объекта осуществляется послойнодепрессионным отвердением жидкого фотомономера с помощью UV-лазера (фотополимеризация).

Луч лазера, управляемый компьютером, проходит по поверхности жидкого полимера в соответствии с конфигурацией формируемого слоя. В жидкой реакционно-способной среде образуются активные центры (радикалы, ионы, активированные комплексы), которые при взаимодействии с молекулами мономера вызывают рост полимерных цепей, ведущий к фазовому изменению -- отвердению слоя. После этого платформа опускается, луч проходит конфигурацию второго сечения, потом третьего и т.д. Так последовательно послойным наращиванием происходит создание трехмерного твердотельного конструктивного элемента заданной геометрии. Существуют две основные схемы изготовления имплантов с применением стереолитографии.

1. Изготовление импланта на пластиковой модели черепа пациента. Для этого на стереолитографической установке изготавливают модельичерепа и в дальнейшем по ней вручную формируют имплант. При этом материалом для изготовления импланта может являться метилметакрилат или титановая пластина. Это наиболее простой способ, однако он требует точного соблюдения анатомических особенностей при изготовлении импланта.

2. Изготовление пресс-формы. При этом необходимо создание компьютерной модели импланта. Для этого используются три метода:

построение недостающего фрагмента на срезах,

после чего полученный набор отредактированных томограмм преобразуют в объемную модель. Данный метод является весьма трудоемким и требует точного знания анатомическогостроения и взаимоотношений костей черепа;

симметричное отражение. При локализации дефекта с одной стороны от срединной сагиттальной плоскости череп «разбивают» на две симметричные половины по сагиттальной плоскости. Одну из частей преобразуют в свою зеркальную копию и производят вычитание из зеркальной копии неповрежденнойполовины поврежденной;

использование «виртуального донора» эффективно при невозможности использовать симметрию черепа. Из базы данных выбирают модель черепа, сходную по анатомическомустроению, из нее выделяют необходимый фрагмент, который масштабируют и совмещают с участком черепа, в котором имеется дефект.

Этапы изготовления имплантов на основании пластиковой модели черепа пациента: 3D-компьютерная томография костей черепа, определяется обширный дефект в правой лобной области; по пластиковой модели черепа изготовлен имплант.

4. Применение безрамной нейронавигации

Применение стереолитографического моделирования невозможно в остром периоде черепно- мозговой травмы, когда изготовление и установку импланта необходимо проводить в первые часы поступления пострадавшего в клинику при первичной хирургической обработке вдавленного перелома.В клинике неотложной нейрохирургии НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского разработана методика применения безрамной навигации для интраоперационного моделирования импланта заданной формы Методика заключается в предоперационном КТ-исследовании в режиме,позволяющем загрузить полученную информацию в нейронавигационную установку, после чего производят послойное построение недостающих фрагментов костных структур на аксиальных срезах. Соответствие построенных участков нормальным анатомическим формам может быть достигнуто за счет отражения относительно сагиттальной плоскости неповрежденных костных структур на противоположную сторону. В результате создают виртуальную модель импланта, форма и локализация которого соответствуют утраченным костным структурам . Интраоперационно во время основного этапа краниопластики из полимерной пластмассы наоснове метилметакрилата или титановой сетки изготавливается имплант по форме утраченных костных структур. На всех этапах форма «реального» импланта контролируется и сопоставляется с «виртуальной» моделью. Контроль формы производится с помощью поинтера навигационной установки таким образом, чтобы каждая точка поверхности «реальной» пластины совпадала с аналогичной точкой «виртуальной» модели .

Использование нейронавигации для краниопластики при обширных дефектах имеет ряд преимуществ. Возможно выполнение первичной краниопластики при обработке вдавленных переломов, так как для создания виртуальной модели импланта требуется не более 20--30 мин, нет необходимости в специальной стереолитографической лаборатории.

5. Основные принципы оперативного лечения

Основными показаниями к проведению краниопластики являются наличие дефекта черепа и его размеры. Не существует ограничений в оценке границы размера дефекта, при которойпоказано оперативное лечение. В каждом конкретном случае должны учитываться локализациядефекта, косметические аспекты, психологическое состояние пациента, его реакция на дефект,наличие и характер сопутствующих неврологических нарушений. По срокам проведения операции различают первичную, первично-отсроченную (до 7 дней после травмы), раннюю (до 2 мес.) и позднюю(более 2 мес.) краниопластику. Наиболее целесообразно проведение первичной краниопластики одномоментно с хирургической операцией по поводу черепно-мозговой травмы, обработкой вдавленного перелома. В случаях, когда невозможно произвести первичную краниопластику, проводят первично-отсроченную или позднюю краниопластику. Противопоказаниями к их выполнению являются выраженные ликвородинамические нарушения, гнойно-септические осложнения.

Основной задачей при краниопластике является восстановление целостности и формы черепа. Одновременно с непосредственно краниопластикой необходимо решать вопрос пластики кожных покровов, твердой мозговой оболочки (ТМО).Задача реконструкции кожных покровов может быть решена путем простого иссечения рубцовой ткани, перемещения и ротации кожных лоскутов, а при обширных рубцовых поверхностях требуется предварительное наращивание кожных покровов путем подкожной имплантации эспандеров. Форма и размеры эспандеров подбираются индивидуально, исходя из размеров и формы рубца. В результате длительного (до 3 мес.) фракционного введения в полость жидкости происходит растяжение и наращивание кожи над эспандером. Удаление эспандера сочетается с одновременным иссечением рубцов и пластикой кожных покровов путем перемещения и ротации. Кожный разрез, как правило, выполняется попослеоперационному рубцу. В случае наличия его сращения с краями костного дефекта. При использовании ауто-, аллотрансплантатов, а также в случае применения композиций на основе гидроксиапатита края дефекта обязательно обнажают, освобождают от рубцовой ткани, для того чтобы в дальнейшем обеспечить хорошее сращение импланта с костями черепа. При больших размерах костного дефекта требуется фиксация ТМО к импланту в нескольких точках для снижения риска образования эпидуральных гематом. В ходе интраоперационного моделирования импланта необходимо стремиться к максимально точному воспроизведению утраченной костной ткани.

У сформированного имплантата должны отсутствовать выступающие острые грани, края. При установке на месте дефекта он должен находиться «заподлицо» с прилегающими костями черепа. С целью профилактики скопления жидкости и гематом в эпидуральном пространстве в импланте целесообразно делать отверстия, через которые подшивается ТМО. Необходимо помнить, что при дефектах височной локализации происходит постепенная атрофия височной мышцы, поэтому даже при полной идентичности импланта утраченной височной кости в послеоперационном периоде может быть косметический дефект вследствие дефицита мягких тканей над имплантом. Данная задача решается за счет контурной пластики мягких тканей костным имплантом. В области атрофированной височной мышцы имплант нужно сделать более толстым и выступающим над поверхностью свода черепа, сохранив плавный переход (без ступеньки) между имплантом и костью пациента. Это же замечание в меньшей степени относится к другим областям черепа, когда длительное отсутствие подлежащей кости либо непосредственно первичное повреждение приводит к истончению мягких тканей. Подготовленные импланты устанавливаются и фиксируются к краям костного дефекта. Предпочтение следует отдавать металлическим швам, титановым мини-пластинам. Недопустимым является отсутствие фиксации, в том числе в виде простого ушивания мягких тканей над имплантом. Последнее не обеспечивает необходимой фиксации, и ее отсутствие является достоверным фактором развития смещения трансплантата.

Таким образом, современный арсенал материалов и методов для выполнения краниопластики позволяет выполнять закрытие дефектов костей черепа практически любых размеров и форм, достигая в послеоперационном периоде отличных функциональных и косметических результатов.

Литература

1. Коновалов А.Н., Потапов А.А., Лихтерман Л.Б., Корниенко В.Н., Кравчук А.Д. Хирургия последствий черепномозговой травмы. -- М., 2006. -- 352 с.

2. Лебедев В.В., Крылов В.В. Неотложная нейрохирургия: Руководство для врачей. -- М.: Медицина, 2000. -- 568 с.

3. Левченко О.В., Шалумов А.З., Фарафонтов А.В. Использование безрамной навигации для пластики обширного дефекта костей лобно-глазничной области // Нейрохирургия. -- 2009. -- № 1. -- С. 57--62.

4. Chiarini L., Figurelli S., Pollastri G., Torcia E. Cranioplasty using acrylic material: a new technical procedure // J. Craniomaxillofac Surg. -- 2004. -- Vol. 32. -- № 1. -- P. 5--9.

5. Cutting C., Grason G., McCarthy J.G., Thorne C., Khorramabadi D., Haddad B., Taylor R. A virtual reality system for bone fragment positioning in craniofacial surgical procedures // Plast Reconstr Surg. -- 1998. -- Vol. 102. -- P. 2436--2443.

6. Dujovny M., Evenhouse R., Anger C., Charbel F., Sadler L., McConathy D. Preformed prosthesis from computed tomography data // Calvarial and dural reconsraction: Neurosurgical topics / AANS Publ. Com. Rengachary S., Benzel E., ed. -- Chapter 7. -- 1998. -- P. 77--87.

7. Fallahi B., Foroutan M., Motavalli S., Dujovny M., Limaye S. Computer-aided manufacturing of implants for the repair of large cranial defects: an improvement of the stereolithography technique // Neurol Res. -- Vol. 21. -- № 3. -- P. 281--286.

8. Greenberg M. Handbook of neurosurgery / Thieme. -- 1995. -- Vol. V. -- 400 стр.

9. Greene A.K., Mulliken J.B., Proctor M.R., Rogers G.F. Primary grafting with autologous cranial particulate bone prevents osseous defects following fronto-orbital advancement // Plast Reconstr Surg. -- 2007. -- Vol. 120. -- № 6. -- P. 1603--1611.

10. Joffe J.M., McDermot P.J., Linney A.D., Mosse C.A., Harris M. Computer-generated titanium cranioplasty: report of a new technique for repairing skull defects // Br. J. Neurosurg. -- 1992. -- Vol. 6. -- № 4. -- P. 343--350.

11. Kokoska M.S., Citardi M.J. Computer-aided surgical reduction of facial fractures // Facial Plast Surg. -- 2000. -- Vol.16. -- № 2. -- P. 169--179.

12. Korinek A.M. Risk factors for neurosurgical site infections after craniotomy: a prospective multicenter study of 2944 patients. The French Study Group of Neurosurgical Infections, the SEHP, and the C-CLIN Paris-Nord. Service Epidemiologie Hygiene et Prevention // Neurosurgery. -- 1997. -- Vol. 5. -- № 41. -- P. 1073--1079.

13. Korfali E., Aksoy K. Preservation of craniotomy bone flaps under the scalp // Surg. Neurol. -- 1988. -- Vol. 4. -- № 30. -- P. 269--272.

14. Lin. Craniofacial Surgery // Elsevier Sciene. -- 2001. -- 432 стр.

Размещено на Allbest.ru