国内外常用颅骨缺损修复材料比较分析

2019 年第 6 卷第 74 期2019 Vol.6 No.74
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临床医药文献电子杂志
Electronic Journal of Clinical Medical Literature
国内外常用颅骨缺损修复材料比较分析
苗 宁，张春阳*
（内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院神经外科，内蒙古 包头 014040）
【摘要】颅骨缺损修复是基于颅脑外伤、肿瘤切除、颅内高压、先天畸形等开窗后治疗一种常见的神经外科手术。

随着神经科学的发展，颅骨修复技术取得了长足的进步，颅骨的修复材料和技术也呈现出多样化的趋势。

应用自体骨修复在早期颅骨缺损中可谓兴盛一时，羟基磷灰石、金属钛、聚甲基丙烯酸甲酯等也相继出现，但是国内外关于颅骨修复的最适材料，尚没有统一的界定，现对于国内外常用的颅骨修复材料分析比较做一综述。

【关键词】颅骨；缺损；修复；材料
【中图分类号】R651.1 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-8242.2019.74.191.02
1 颅骨修复的必要性
颅骨作为脑组织天然屏障，对于脑组织的保护作用不言而喻，因此颅骨缺损修复是十分必要的。

首先，可以保护颅内容物，颅骨较长时间的缺损可使颅腔里的生理压力不平衡。

在改变体位和大气压的双重作用下，导致脑组织的结构严重变形。

其次，可以改善患者的神经认知功能，巨大的颅骨缺损，皮瓣下沉，头皮压迫脑组织，引起脑脊液循环和血流动力学的障碍[1]，颅骨缺损的状态也会影响到脑内葡萄糖的代谢，最终导致神经功能的受损[2]。

再次，颅骨缺损修复能够在一定的程度上恢复颅骨的完整性，改善患者因颅骨缺损所带来的心理压力，使之能够更好的融入社会。

最后，颅骨缺损修复，可以预防脑组织萎缩、中线移位、癫痫等继发性的病变[3]。

2 修复材料的选择
随着生物医学技术的发展，新的颅骨修复材料也不断的出现，医生选择的机会也越来越多。

目前，国内外临床常用的颅骨修补材料主要是生物和非生物材料。

生物材料主要包括自体骨和异体骨，非生物材料主要包括羟基磷灰石、聚甲基丙烯酸甲酯、金属聚醚醚酮等。

用于颅骨修复的材料尽量对影像学的检查无影响、抗感染、不导热或冷、强度高、延展性好等优点[3]。

但是不同的材料在应用于
临床的同时又不可避免地暴露其缺点，因此，国内和国外对于最适的颅骨修复材料仍然没有统一的标准[4]。

下面我们就常用的颅骨缺损修复材料做一下分析比较。

2.1 自体与异体修复材料颅骨修复的目的在于恢复颅骨的结构和外观，自体骨则成为颅骨修复最常见和最直接材料。

虽然各种性能较好的材料比如聚甲基丙烯酸，聚醚醚酮等，应用于颅骨的缺损修复，但是，目前大多数外科医生和患者依旧倾向于选择自体骨作为颅骨修复的材料。

自体骨主要来源于颅骨、肋骨、髂骨、胫骨、肩胛骨等[3]。

异体骨作为自体材料的一个补充，主要来源于患者的捐赠，可依据患者颅骨缺损部位进行取材。

自体材料和异体材料相比较于其他的材料具有一定的优势，但是在修复的过程中也并不是没有缺点，见表1[4]。

尤其是儿科群体中，骨瓣的吸收和感染的发生是最常见的并发症。

Martin 等人发现自体骨的植入感染儿童的自体骨瓣植入吸收率竟然达到81.8%，很大一部分儿科患者需要进行二次手术[5]。

较高的吸收率和并发症的高风险，以及需要缺损部位的二次重建，不仅是给患者家庭带来了负担，也给患者带来了一定的痛苦。

因此，自体骨的高吸收和手术部位较高的感染率仍然需要去考虑手术的可 行性。

表1 自体材料与异体材料优缺点比较
材料优势
劣势
自体骨取材方便、组织相容性好组织来源有限、保存困难血供丰富、足够的强度供体位点发病、感染率高
可恢复颅骨外观结构骨瓣吸收率高异体骨
组织来源丰富、允许定制
感染、免疫排斥
2.2 羟基磷灰石（HA ）
骨的主要无机成分是羟基磷灰石，因具有与人体骨组织无机物相似的成分，HA 材料具有较好的生物活性和骨诱导能力，被广泛应用于国内外的颅骨修复中。

在颅骨缺损修复的领域是将HA 制成多孔结构的假体。

HA 假体因其具有较多的孔隙，较高的生物活性，允许成骨细胞从周围的活骨迁移到多预制的HA 假体中目前被广泛地研究[6]。

据报道， Hajime 等使用三维混合孔结构羟磷
灰石成功地对患者进行了颅骨修复,发现植入物完全适合骨窗。

并且在对患者进行一段时间观察发现使用其感染率低，体内新骨生成良好[7]。

近年来，研究人员开发出了纳米级别的羟基磷灰石（nHA ），相比于传统的HA 粉末，nHA 具有较高的表面积与体积比和致密度，并且与其他生物材料具有良好的聚合效果，通过添加其他生物材料构建的nHA 复合材料支架可以提高其机械性能或整体 性能[8]。

基金项目：国家自然科学基金（81660214）；内蒙古自治区研究生科研创新项目（S2018112040Z ）通讯作者：张春阳（1964-），男，主任医师，研究方向：颅骨缺损与颅脑损伤。

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2.3 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA ）
聚甲丙烯酸甲酯俗是一种质量轻、可塑性强、廉价、易于获得的聚合物，在进行颅骨缺损修复手术过程中可以根据颅骨缺损的状态进行塑形，常用的PMMA 主要有三种形式无网孔的PMMA 、用网状物加固的PMMA 和预制PMMA 。

术前预制的PMMA 假体，节省了手术的时间和避免手术操作的复杂性。

还应该提到另外一种观点，PMMA 在术中建模过程中产生放热反应，可能对下面的硬脑膜和脑组织产生热损伤，甚至导致周围的组织坏死，在植入后与周围的骨组织可能不能完美的整合，甚至增加感染的机率。

虽然一些报道，指出了聚甲基丙烯酸甲酯在使用过程中的一些局限性，但是PMMA 相比其他颅骨修补彩料拥有较低的并发症发生率和感染率、更好的CT 等影像成像能力等，使PMMA 成为应用比较广泛的材料之一。

2.4 金属钛金属钛作为骨骼修复的材料，在医学领域应用的非常广泛，特别是在大型复杂的颅骨缺损修复方面，比其他的合成材料更加具有优势。

在颅骨重建中，金属钛被制作成钛网或钛板，对于颅骨缺损重建优势更明显（1）取材方便，容易获得；（2）质量轻、不吸收、足够的强度；（3）可塑性和柔韧性好，很容易在术前制作假体和术中操作；新型的3D 打印制作的钛网费用较高，一般患者难以承受,这些特点限制了钛网在颅骨修复手术中的使用。

2.5 组织工程的应用和发展随着近30年的发展，组织工程在开发组织修复和再生解决方案方面显示出了巨大的应用前景，并有望减轻缺乏合适的自体移植物和同种异体移植物材料来修复缺损区域而产生的需求压力。

组织工程技术运用工程学和生命科学的原理和方法，将功能细胞与可降解材料支架直接移植或在体外联合培养构建为活组织替代物移植到患者体内，从而实现组织结构和功能的恢复[11]。

当前利用组织工程修复颅骨缺损修复的方法是使用医学影像技术和计算机辅助设计，获得颅骨缺损区域的形状，通过3D 打印技术将生物材料和细胞等组成“生物墨水”制造出适合颅骨缺损区最佳的植入前支架[13]。

3 总结和展望
从自体骨移植用于颅骨修复，到金属和塑料移植物的
发展，再到组织工程在颅骨修复的广泛应用，见证了生物医学技术的发展。

当然，颅骨修复的主要目的还是主要在于提高患者的生存率和生存质量。

目前，自体骨依然是大部分外科医生和患者的首选修复材料，其他的材料也不断地研究和改进。

但是目前所用的材料，不论是生物材料还是非生物材料，都存在或多或少的缺点，还需要不断的研究和改进。

相信随着生物医学的发展，会有能够恢复骨骼结构和功能完整性的材料用来修复颅骨缺损。

参考文献
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[3] Aydin S,Kucukyuruk B,Abuzayed B,etal.Cranioplasty: Review
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[4] Sundseth J,Sundseth A,Berg-Johnsen J,etal.Cranioplasty with
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cranioplasty following decompressive craniectomy is combined with a high complication rate in pediatric traumatic brain injury patients[J].Acta Neurochir (Wien),2014,156(4): 813-24.
[6] Yin B,Ma P,Chen J,et al.Hybrid Macro-Porous Titanium
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[7] Ono H,Sase T,Tanaka Y,et al.Histological assessment of porous
custom-made hydroxyapatite implants 6 months and 2.5 years after cranioplasty[J].Surg Neurol Int,2017,8:8.
本文编辑：刘欣悦
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中心指导用药，可有效减少或者规避上述情况的发生[3-4]，确保用药的安全性和有效性，保证患者的治疗效果，减少静脉用药不良反应的发生率。

本研究中，常规护理组用护理常规，静脉用药调配中心组用静脉用药调配中心指导用药。

数据显示，静脉用药调配中心组满意度、疾病症状积分、生活质量、静脉用药不良反应发生率方面相较常规护理组更好，差异有统计学意义（P ＜0.05）。

总之，静脉用药治疗患者实施静脉用药调配中心指导用药效果理想。

参考文献
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外企业家,2018(35):189.
[2] 侯红娟.静脉用药调配中心在临床合理用药中的价值分析[J].实
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本文编辑：刘欣悦。