学术论文│体外深低温保存钴-60灭菌自体颅骨在颅骨缺损修补术中的应用价值

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颅骨缺损是颅脑创伤或脑出血患者行开颅减压手术常见的后遗症 ,其使患者对缺损区产生不安全感,对工作、社交、运动以及美观均具有影响[1],增加了患者的心理负担,导致焦虑[2]。对于大多数患者来说,修补缺损的颅骨是必要的。目前临床上用于修补缺损颅骨的材料有多种,均有利有弊。其中, 自体骨瓣与人工材料相比,具有塑形好、耐压、隔温防寒、防磁、无排异等优点,患者对手术心理认可度高,是颅骨缺损的理想修补材料[3-4],但其对保存条件要求高,若处理不当,手术后易出现骨瓣吸收、松动而需再次手术[5]。改进颅骨处理方式能大大降低深低温保存自体颅骨修补颅骨缺损近期并发症[6]。本研究纳入2022年1月—2023年9月在安庆市立医院神经外科行颅骨修补术的83例患者, 比较深低温保存钴-60灭菌自体颅骨瓣与三维钛网的修补情况。现报告如下。


1    资料与方法


1.1  一般资料  共纳入行颅骨修补术的83例患者,其中行深低温保存钴-60灭菌自体颅骨瓣修补的42例为研究组, 同期行三维钛网修补的41例为对照组。研究组中,男26例,女16例;年龄16~69岁,平均年龄(51.00±11.80)岁;颅脑损伤29例,  脑出血13例;左侧18例,右侧19例,双侧5例;病程3~6个月,平均病程(3.76±0.96)个月;术前格拉斯哥预后量表(Glasgow outcome scale,GOS)评分(3.60±0.50)分, Karnofsky功能状态(Karnofsky  Performance status, KPS) 评分(68.81±11.73)分。对照组中,男26例,女15例;年龄19~70岁 ,平均年龄(50.76±9.06)岁;颅脑损伤27例,脑出血14例;左侧16例,右侧18例,双侧7例;病程3~6个月,平均病程(3.85±0.96)个月; 术前GOS评分(3.68±0.47)分,KPS评分(68.78±11.44)分。对比两组患者的一般资料,无显著性差异(P>0.05)。纳入标准:(1)年龄大于14周岁; (2)颅骨缺损直径超过3cm; (3)缺损区皮肤无感染及破损; (4)此次手术前无新发颅内疾病及颅高压综合征; (5)可伴有颅骨缺损综合征; (6)身体条件可耐受修补手术, 排除手术禁忌证。本研究经安庆市立医院医学伦理委员会审核批准后作为医院新技术、新项目备案(批准号:2022AQMH-MT21) ,所有家属均签署知情同意书。

1.2   修补材料与处理

1.2.1   自体颅骨   将术中取下的颅骨骨瓣, 用0.9%NaCl溶液冲洗干净 ,放入无菌塑料袋中,加入16万IU庆大霉素注射液和250mL甘油果糖氯化钠,排气密封后再放入外层无菌塑料袋密封,贴好患者信息放入-40℃低温冰箱保存,3d内转移至-80℃深低温冰箱保存。颅骨修补手术前1周取出颅骨瓣置于钴-60辐照下进行消毒灭菌,总吸收剂量为25kGy[7],消杀后采集颅骨表面样本进行培养,以保证达到无菌要求,然后再次进行无菌包装, 放于-40℃低温冰箱保存备用。术前60min,取出自体骨瓣,置于 37℃恒温箱中复温30min,稀碘伏水浸泡后0.9%NaCl溶液冲洗干净待用。

1.2.2  三维钛网 术前行头颅64层计算机断层扫描(computed tomography,CT)薄层扫描并三维重建,获取头颅缺损数据并传送至材料公司,定制钛网,术前高压灭菌消毒待用。

1.3   手术方法   患者取仰卧位,麻醉成功后行气管插管接呼吸机,头偏向健侧。常规消毒铺无菌单,沿原手术切口切开头皮,仔细分离皮瓣,周围需达至正常骨窗缘暴露颅骨缺损区,然后分离颞肌至颞部颅骨缺损区下缘,暴露出骨窗缘正常颅骨,分离皮瓣、肌瓣时需避免损伤硬脑膜致脑脊液流出,分离完成后对创面进行止血。自体颅骨组采用嵌入式修补法,先使用磨钻将颅骨瓣边缘打薄,将内板变成斜面状态,然后在颅骨瓣中间磨两孔,将颅骨瓣嵌入骨窗,连接片固定。三维钛网组采用覆盖法修补 ,将三维钛网覆盖于骨窗,钛钉固定。材料外均放置引流管1根,外接负压球,依次关闭手术切口,术后24h常规行头颅CT,48h内拔除引流管。见图1。

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1.4   临床观察指标   (1)围手术期指标及手术并发症:统计两组患者的住院时间、住院费用、手术时长、术中出血量及术后并发症; (2)神经功能: 比较术前、术后6个月GOS评分和KPS评分; (3)手术失败率:因感染、钛板外露或骨质吸收而需取出修补材料的发生率; (4)满意度:统计术后两组患者中出现不满意的人数,满意度=(总人数-不满人数)/总人数。 自拟颅骨修补手术满意度调查表[8],评估患者术后6个月的手术满意度, 内容包括头皮不适、外观不对称、气温变化敏感、颅骨修补术后焦虑 ,每项采用Likert5级(1~5)评分(即五个答项“十分同意”“同意”“不一定”“不同意”“十分不同意”,积极方面分别记5、4、3、2、1分,消 极方面则分别记1、2、3、4、5分),3分及以下认为不满意;通过复查颅脑CT判断颅骨变形、凹陷或骨质吸收,若存在则认为不满意;若患者有磁共振检查需求而不能完成则认为不满意(因钛网材料的金属特性,若行检查会受到伪影干扰,从而影响读片的准确性[9]) 。

1.5  统计学分析   使用SPSS 21.0统计学软件进行数据处理。计量资料采用均数±标准差(x̄±s)表示,行t检验;计数资料采用[n(%)]表示,行χ2 检验,若理论频数<1,采用Fisher确切概率法。以P<0.05表示差异有统计学意义。


2    结   果


2.1  两组围手术期指标及手术并发症比较   两组患者的手术时长、术中出血量及手术相关并发症的发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05) ; 自体颅骨组的住院时间、住院费用显著优于钛网组(P<0.05)。见表1。

2.2  两组术前、术后神经功能及健康状况评分比较两组患者手术前后 GOS和KPS评分分别行组间比较,差异无统计学意义(P>0.05);术后6 个月GOS和KPS评分均高于术前,差异有统计学意义(P<0.05)。见表 2。

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2.3   两组手术失败率比较   随访6个月,自体颅骨组中无感染和骨质吸收病例,钛网组中感染0例、钛板外露1例( 因外露面积较大,局部皮肤坏死需取出钛网),修补失败率2.4%,两组间比较采用Fisher确切概率法(P=0.494),差异无统计学意义(P>0.05)。

2.4   两组满意度比较   不满意的患者主要表现在对外观不满、气温变化敏感、头部不适、焦虑、颅骨变形或凹陷、核磁检查受影响(患者因疾病需要行核磁检查,但因会受到钛网材料伪影干扰及磁场下热效应而被磁共振室拒绝)等方面。见图2。自体颅骨组满意度明显高于钛网组(P<0.05)。见表3。

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3    讨   论


开颅去骨瓣减压术的目的是帮助患者顺利度过脑损伤或出血手术后水肿高峰期,从而减少并发症, 甚至降低死亡率[10],但大面积颅骨缺损使颅内压力动态失衡,发生脑组织受牵拉、移位及摆动,影响脑灌注,造成脑脊液循环动力学改变,而长期的脑组织移位、摆动可再次损伤脑组织,对患者术后恢复产生不利影响[11-12]。因此,需行颅骨缺损修补术重塑完整颅骨,恢复正常颅脑结构,维持颅内环境的稳定, 保护脑组织,减少颅骨缺损综合征,改善头部外形美观度,减轻患者心理负担[13-14]。

不同的修补材料带来的效果也不尽相同,本研究回顾性分析了体外深低温保存钴-60灭菌自体颅骨和三维钛网材料在颅骨缺损修补术中应用,结果显示两组手术时长、出血量和并发症比较均无显著性差异(P>0.05),说明此两种材料在颅骨缺损修补术中的应用效果均较好,采用体外深低温保存钴-60灭菌自体骨瓣行颅骨修补术不会增加术后并发症,是安全可靠的。自体颅骨组患者术后癫痫的发生率低于钛网组,可能因为钛网是一种金属材料导热性高,隔热性能不佳,对冷热反应敏感,温度变化刺激大脑皮层异常放电引起癫痫[15],此观点仍需大样本资料数据进一步研究证实。

本研究中, 自体颅骨组患者平均住院时间、住院费用明显低于三维钛网组。颅骨修补术为神经外科成熟手术,其手术风险低、并发症少,但使用不同材料行颅骨修补手术的住院时间和住院费用不同,保存好的自体颅骨不需定制,手术前行消杀处理即可使用;而钛网组患者住院时间长主要考虑钛网组手术前需行头颅三维CT,并将数据传至厂家进行定制三维钛网,再邮寄至医院,术前准备时间较长;另外钛网组患者出现癫痫、切口愈合不良的概率更高,一旦出现癫痫或者钛板外露将明显增加住院时间。

另外,两组患者手术后GOS、KPS评分均较术前升高(P<0.05),但组间比较差异无统计学意义(P>0.05),说明采用深低温保存钴-60灭菌自体颅骨和三维钛网分别行颅骨修补术均有利于患者神经功能恢复, 明显改善预后,疗效确切[16]。究其原因, 颅骨修补术可以起到保护脑组织和稳定颅内压的作用,使大气压力不能直接作用于脑皮层,改善了修补区脑组织的压力平衡以及血液供应状态,促进了局部脑组织的新陈代谢, 从而有益于神经功能的恢复[17-18]

两组患者6个月修复失败率无显著性差异(P>0.05),三维钛网组患者中有1例因大面积钛板外露、局部皮肤坏死而取出修补材料,究其原因可能与手术过程中皮肤分离太薄,钛板覆盖式修补后皮肤张力高,导致皮肤血供差,不利于愈合,甚至发生缺血坏死有关, 还有可能与免疫排异反应有 关[19]。自体颅骨组无颅骨吸收病例,结果显示术后6个月后骨瓣密度与正常颅骨密度无明显差异, 骨缝间隙模糊不清,说明经深低温保存钴-60灭菌的颅骨可能仍具有生物活性,需更长时间的随访和进一步研究证实。卢乐年等[20]的研究显示,在去骨瓣减压后早期(<12周)应用深低温保存钴-60灭菌自体颅骨行颅骨修补术更加安全,术后骨瓣吸收率低。

两种手术的方式并不完全相同,三维钛网采取的是覆盖式, 自体骨则采取的是嵌入式,该方式更容易达到解剖完整、功能完善、外形美观的统一。两组 患者满意度调查显示,三维钛网组有更多患者对外观不对称、头部对气温变化敏感、经常头晕及头痛不适、行核磁检查受影响、撞击后颅骨变形或凹陷、经常担心修补区域受伤而焦虑等方面存在不满,而自体颅骨组更多是担心颅骨吸收, 自体颅骨组总体满意度88.1%高于三维钛网组的 61.0%,差异有统计学意义。以上结果说明,自体颅骨相比三维钛网材料,具有塑形好、隔温防寒、防磁、耐压抗打击、无免疫原性等优点,患者对自体颅骨的认可度和接受程度更高,避免了使用人工替代材料造成的心理负担[21]

自体颅骨修补手术的体会: (1)首次手术形成骨瓣时,尽量用钢丝线锯倾斜 45锯开颅骨,避免用咬骨钳向周围扩大骨窗,颅骨修补时复位更加达到解剖复位,如确因病情需要扩大时,尽量向颞肌较厚的方向扩大; (2)优化自体颅骨的保存和灭菌处理方法,最大限度保存细胞生物活性是防止自体颅骨感染和吸收的关键,深低温(-80℃) 保存颅骨是可行的,能很大程度地保留颅骨的生物学活性,颅骨瓣内有存活的骨细胞,具有骨传导、诱导、爬行替代成骨能力,有明显的血管形成反应[22-23]; (3)自体颅骨经钴-60灭菌后需取颅骨表面样本做细菌培养, 达到灭菌标准方可使用,术前用碘伏浸泡颅骨可以降低术后感染的发生率,尤其是预防革兰阳性葡萄球菌导致的感染效果明显[24]; (4)修补手术时,将颅骨瓣内板磨平,使边缘成向内的斜面 ,这样使骨瓣嵌 入骨窗更加敷贴而不凸出 ,也能避免因放置骨瓣而导致骨窗缘的剥离面出血,从而减少硬脑膜发生术后急性硬膜外血肿[25]; (5)在颅骨瓣中间磨两孔,利于负压球吸引皮下积血, 同时软组织可早经骨孔内外生长;(6)分离皮瓣时切勿损伤脑组织表面形成的膜性结构,如意外分破应马上修补、缝合加固,防止脑脊液漏,避免形成硬膜外积液; (7)皮下常规留置引流管, 接负压球有助于引流创面渗液,防止形成积液。

利益冲突: 所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明: 张清超进行文章的构思、设计、撰写论文并修订;查正江对文章整体负责、监督管理;李志宏进行研究的实施与可行性分析以及负责文章的质量控制及审校;周和平进行结果分析与解释;李建进行数据收集、整理、分析。


参考文献


[1]   缪鸿石. 康复医学理论与实践[M] . 上海:上海科学技术出版社 ,2000 .

Miao HS. Theory  and  Practice  of  Rehabilitation Medicine[M] . Shanghai:Shanghai Scientific and Technical Publishers ,2000 .

[2]   沈军军 , 罗继来 , 李东海. 颅骨缺损后抑郁的危险因素分析 [J]. 实用临床医药杂志 ,2023 ,27(1) :96-99 .

Shen JJ,Luo JL,LiDH. Risk factors of depression after skull defect [J]. JClin Med Pract ,2023 ,27(1) :96-99 .

[3]    范英俊 ,邱治春 ,苗树船 ,等. 三维塑形钛网与超低温保存自体颅骨在早期颅骨修补中的临床效果观察[J]. 实用医院临床杂 志 ,2019 ,16(5) :170-172 .

Fan YJ, Qiu  ZC, Miao  SC, et  al.  The  clinical  effect  of  three- dimension shaping titanium  mesh  and  ultra-low  temperature  pres-ervation of autologous skull in early skull repair[J] . Pract J Clin Med ,2019 ,16(5) :170-172 .

[4]    陈祥涛 ,许真 ,王龙芹 ,等. 保留骨膜对体内保存自体颅骨生理活性的影响[J]. 临床外科杂志 ,2019 ,27(10) :890-891 .

Chen XT,Xu Z,Wang LQ,et al. Effect of preserving periosteum on   physiological activity  of  autologous  skull  preserved  in vivo[ J] . J Clin Surg,2019 ,27(10) :890-891 .

[5]   杨纪明 ,王杰 ,张波 ,等.  自体颅骨在颅骨缺损修补术中的应用价值[J]. 中国实用神经疾病杂志 ,2018 ,21(5) :504-506 .

Yang  JM, Wang  J, Zhang  B, et  al.  The  application  value  of cryopreserved  autogenous  skull  for  cranioplasty  [J] .  Chinese Journal of Practical Nervous Diseases ,2018 ,21(5) :504-506 .

[6]    江竟成 ,张超 ,王瀚 ,等. 自体颅骨修补术术前颅骨处理方式对修复效果的影响[J]. 临床外科杂志 ,2021 , 29(9) :821-823 .

Jiang JC,Zhang C,Wang H,et al. Clinical observation on the effect of optimizing the operation process on autogenous cranioplasty[J].  JClin Surg ,2021 , 29(9) :821-823 .

[7]    程思绮 ,张芸 ,王亚敏. 化学药物钴60辐射灭菌的药学评价关注点[J]. 中国新药杂志 ,2024 ,33(12) :1219-1223 .

Cheng SQ,  Zhang Y,  Wang YM. Focus  on  pharmaceutical evaluation of radiation sterilization of chemical drug cobalt 60[J]. Chin J N Drugs ,2024 ,33(12) :1219-1223 .

[8]   胡东伟. 采用不同修补材料行颅骨修补术治疗颅骨缺损的效果比较[J]. 临床医学研究与实践 ,2021 ,6(4) :92-94 .

Hu DW.  Comparison  of  the  effects  of  cranioplasty with different repair materials  in  the treatment of skull   defect [J] .  Clin   Res Pract ,2021 ,6(4) :92-94 .

[9]    赵德枭 ,郭永坤 ,王新军 ,等. 聚醚醚酮与钛网修补颅骨缺损的临床应用对比分析[J]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版) , 2021 ,11(06) :362-365 .

Zhao  DX, Guo  YK, Wang  XJ, et   al.   Comparison  of  clinical application  of  polyetheretherketone and    titanium mesh  in cranioplasty[J] . Chin J Brain Dis Rehabil( Electronic Edition) , 2021 ,11(06) :362-365 .

[10]  冷彪 ,熊坤 ,黄向群 ,等. 脑池造瘘术治疗重型颅脑损伤的临床应用进展[J]. 临床神经外科杂志 ,2020 ,17(4) :470-473 .

Leng B, Xiong K, Huang  XQ, et  al.  Clinical  application  of cisternostomy in the treatment of severe traumatic  craniocerebral injury[J]. J Clin Neurosurg,2020 ,17(4) :470-473 .

[11]  张俊 ,张恒柱 ,王海丽 ,等. 单侧去骨瓣减压术后并发反常性脑疝诊疗探讨[J]. 临床神经外科杂志 ,2021 ,18(6) :679-682 .

Zhang J,Zhang HZ, Wang HL, et  al. Diagnosis  and  treatment  for paradoxical herniation after decompressive craniectomy[J] . JClin Neurosurg,2021 ,18(6) :679-682 .

[12]  李斌 ,彭冬明 ,林卫军. 深冻颅骨瓣修补颅骨缺损的临床分析[J]. 实用临床医药杂志 ,2021 ,25(12) :50-53 .

Li B,Peng DM,Lin WJ.Clinical analysis of repairing skull defect with frozen skull flap at extremely low temperature[J]. J Clin Med Pract ,2021 ,25(12) :50-53 .

[13]  夏添 ,庞克军 ,亢战 ,等. 聚醚醚酮修补材料在超早期颅骨缺损成形术中的初步研究[J] . 中国现代医药杂志 ,2020 ,22(9) : 57-58 .

Xia T, Pang  KJ, Kang  Z, et  al.  Polyether   ether  ketone  repair material  in  ultra   early  skull  defect  shaping  surgery  preliminary study[J]. Mod Med J China ,2020 ,22(9) :57-58 .

[14]  常海刚 ,王雅潇 ,马鹏举 ,等. 颅脑损伤去骨瓣减压患者行颅骨修补术后继发硬膜外积液47例临床分析[J]. 中华神经医学杂志 ,2018 ,17(3)  :248-253 .

Chang  HG, Wang  YX, Ma   PJ, et  al.  Epidural   fluid  collection secondary to cranioplasty in 47 patients with traumatic brain injury after decompressive craniectomy[J] . Chin J Neuromed ,2018 , 17 (3) :248-253 .

[15]  孙浩翔. 相邻日间气温变化及表观温度对合肥市癫痫门诊就诊人次的影响[D] . 合肥:安徽医科大学 ,2023 .

Sun HX. Impact of temperature changes between neighboring days and  apparent  temperature   on  epilepsy   outpatient  visits   in  Hefei [D] . Hefei:Anhui Medical University ,2023 .

[16]  宋洋 ,张恩刚 ,蔡廷江 ,等. 数字成型钛网早期修补对颅骨缺损术后康复及美学效果的影响[J]. 临床外科杂志 ,2021 ,29(5) : 485-488 .

Song Y,Zhang EG, Cai TJ,et al. Effect of early repair of digital titanium mesh on postoPerative rehabilitation and aesthetic effect of skull defect[J]. J Clin Surg,2021 ,29(5) :485-488 .

[17]  李深誉. 早期颅骨修补术对颅骨缺损患者脑灌注、神经功能、认知功能和生活质量的影响[J]. 神经损伤与功能重建 ,2017 ,  12(6) :567-568 .

Li SY. Early skull repair surgery can improve cerebral perfusion in patients with  skull  defects  The  impact on neurological function , cognitive  function,  and  quality  of life  [J].  Neural   Injury  And Functional Reconstruction ,2017 ,12(6) :567-568 .

[18]  邱戈 ,胡帮洪 ,杨波. 早期颅骨修补术对脑外伤术后患者致残情况及脑动力学的影响[J]. 贵州医科大学学报 ,2018 ,43(3) : 340-344 .

Qiu  G, Hu  BH, Yang    B.   Effect   of   early    cranioplasty   on postoperative  disability  and   brain  dynamics   in  patients    with traumatic brain injury[J] . J Guizhou Med Univ ,2018 ,43 (3) : 340-344 .

[19]  宪征. 不同颅骨材料颅骨修补术后并发症评价[J]. 中外医疗 , 2018 ,37(30) :51-53 .

Wang  XZ. Evaluation  of  postoperative   complications  of  different skull materials after cranioplasty[J]. J Huanggang Polytech ,2018 , 37(30) :51-53 .

[20]  卢乐年 ,许小兵 ,陈达良 ,等. 骨组织库技术保存自体颅骨在颅骨缺损修补术中的临床疗效及安全性观察[J]. 分子影像学杂 志 ,2023 ,46(6) :1112-1117 .

Lu LN,Xu XB,Chen DL,et al. Observation of the clinical efficacy and safety  of  autologous   bone  preserved using bone   tissue  bank technology  in   cranioPlasty  [J] .   J Mol  Imag , 2023 , 46  (6) : 1112 -1117 .

[21]  高峰 ,宋振海 ,赵雯. 定制钛网和自体颅骨在创伤性颅脑损伤患者颅骨缺损修补术中的应用效果比较[J] . 现代诊断与治 疗 ,2023 ,34(12) :1831-1834 .

Gao F,Song ZH,Zhao W. Comparison of the  application effect  of customized  titanium  mesh  and  autogenous  skull  in  skull  defect repair of patients with traumatic brain injury[J]. Mod Diagn Treat , 2023 ,34(12) :1831-1834 .

[22]  Chan DYC, Mok YT, Lam  PK, et  al.  Cryostored  autologous  skull   bone for cranioplasty? Astudy on cranial bone flaps, viability and microbial contamination after deep. frozen storage at  -80 ℃[J]. J Clin Neurosci ,2017 ,42:81-83 .

[23]  赵芳 ,马佳祥 ,赵丹 ,等. 自体颅骨深低温保存方案的探索性研究[J]. 临床神经外科杂志 ,2024 ,21(4) :424-428 ,433 .

Zhao F,MaJX,Zhao D,et al. Exploratory study on cryopreservation scheme of autologous skull[J] . J Clin Neurosurg ,2024 ,21 (4) :424-428,433 .

[24]  庄明华 ,罗成. 聚维酮碘冷冻保存颅骨骨瓣与新鲜颅骨骨瓣的力学特性研究[J]. 中国医药 ,2020 ,15(7) :1038-1040 .

Zhuang  MH, Luo  C. Study  on  frozen   preservation  of  autologous cranial bone flap  with  povidone  iodine  and  fresh  bone  flap[J] .  China Med ,2020 ,15(7) :1038-1040 .

[25]  成睿 ,吉磊 ,李豪 ,等. 新缝合悬吊法在颅骨缺损修补术的应用 [J]. 中国微侵袭神经外科杂志 ,2020 ,25(8) :362-363 .

Cheng R,Ji L, Li H, et  al. Application of new  suture suspension method  in   skull  defect   repair [J] .  Chin  J Minim   Invasive Neurosurg,2020 ,25(8) :362-363 .


文章来源:临床神经外科杂志2024年第21卷第6期

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