兒童顱骨缺損修復(fù)材料及修復(fù)時機研究進展*

劉 巖，苗 寧，張春陽，2

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，內(nèi)蒙古 包頭 014040；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)骨組織再生與損傷修復(fù)工程技術(shù)中心)

近年來，骨損傷發(fā)生率呈逐年上升趨勢。骨損傷后，骨骼失去強度和剛度，從而喪失骨骼在機體機械支撐和運動過程中的杠桿作用[1]。在眾多骨骼損傷中，顱骨損傷占比較大，尤其在兒童群體中，是導(dǎo)致兒童殘疾和死亡的直接或間接原因[2]。隨著神經(jīng)外科早期手術(shù)減壓和護理手段的進步，兒童顱骨損傷后生存率有較大提高，但常遺留顱骨缺損癥狀。顱骨缺損后，顱骨完整性遭到破壞，原有密封性和保護功能喪失?；純盒∶娣e顱骨缺損，一般采取保守治療方式可達到自身愈合的效果，但較大面積顱骨缺損通常造成以下影響：(1)大面積缺損，骨窗無法支撐皮瓣，導(dǎo)致皮瓣凹陷綜合征，下沉皮瓣將壓力傳遞到腦組織，導(dǎo)致腦組織生長發(fā)育受限，致畸風(fēng)險增加；(2)皮瓣壓迫、體位變換以及大氣壓力等因素易導(dǎo)致腦部血流動力學(xué)紊亂，造成腦組織與血管之間物質(zhì)交換異常，影響相關(guān)細胞的新陳代謝；(3)兒童生長發(fā)育快，缺損區(qū)域易發(fā)生改變，后期修復(fù)手術(shù)難度、危險因素增加；(4)兒童年齡小，自我保護能力較差且好動，缺損區(qū)腦組織易遭受再次損傷，小兒自覺癥狀重者，會產(chǎn)生嚴(yán)重精神負擔(dān)，對顱骨缺損存在恐懼心理[3-5]。顱骨缺損在小兒各年齡段均有發(fā)生，多為意外跌落導(dǎo)致，可引起腦內(nèi)血腫、腦挫裂傷和急性硬腦膜外血腫等問題，頭部外傷去骨瓣減壓后大面積顱骨缺損，廣泛暴露腦組織，不僅影響顱腦外觀和結(jié)構(gòu)，還會影響神經(jīng)系統(tǒng)恢復(fù)和腦細胞代謝。顱骨缺損修復(fù)后可以恢復(fù)顱骨幾何形狀和結(jié)構(gòu)，避免顱骨缺損狀態(tài)下缺損區(qū)皮瓣下沉造成腦組織損傷和代謝紊亂。顱骨缺損修復(fù)可以提高患兒生活質(zhì)量并緩解其心理壓力，促進腦脊液循環(huán)動力學(xué)和神經(jīng)認知功能恢復(fù)[6-7]。

1 兒童顱骨缺損修復(fù)的材料選擇

成年顱骨缺損患者中，材料選擇和生物相容性與成功修復(fù)有關(guān)，但是兒童顱骨缺損與成年患者最大區(qū)別為嬰幼兒期是腦發(fā)育的關(guān)鍵時期，腦發(fā)育受到顱內(nèi)壓、顱骨發(fā)育等因素影響。腦發(fā)育和顱骨發(fā)育同步，頭顱體積增大時腦的重量和體積也相應(yīng)增加，因此許多應(yīng)用于成年人的材料和方法無法應(yīng)用于嬰幼兒[8]。當(dāng)前常用的顱骨缺損修復(fù)生物材料包括自體骨、金屬(鈦)、陶瓷(磷酸鈣、羥基磷灰石)、聚合物(聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮)、生物活性纖維增強復(fù)合材料等，每一種材料都有其優(yōu)缺點[9-14]。見表1。

表1 顱骨缺損修常用材料優(yōu)缺點比較

2 影響患兒顱骨缺損修復(fù)時機的因素

2.1年齡和時機 顱骨缺損修復(fù)時機很大程度取決于開顱手術(shù)的適應(yīng)證。顱骨缺損修復(fù)主要有兩種類型，即開顱骨后直接進行修復(fù)和延遲進行顱骨缺損修復(fù)手術(shù)。在延遲顱骨缺損修復(fù)術(shù)中，必須有足夠時間進行充分治療和清除顱內(nèi)感染以及切口愈合良好，并且周圍組織必須充分血管化[15]。由于患兒生長發(fā)育的特殊性及大腦與顱骨的協(xié)同發(fā)展關(guān)系，關(guān)于小兒顱骨缺損是否需要手術(shù)及手術(shù)時機的選擇爭議較大。因此，需要了解不同年齡段兒童生長發(fā)育趨勢。兒童顱骨生長趨勢對監(jiān)測顱骨正常生長和選擇顱骨缺損修復(fù)時機至關(guān)重要。依據(jù)本課題組前期對包頭地區(qū)0～6歲部分兒童顱長(CL)、顱寬(CW)、頭圍(HC)、雙耳過頂(EOTL)、眉心至枕骨粗隆(EPTL)5項數(shù)據(jù)的測量結(jié)果顯示[16]：0～1歲是兒童顱骨生長速度的最快時期，2～3歲、3～4歲時顱骨生長速度開始減緩，3歲后顱骨生長速度明顯減緩，3～4歲、4～5歲、5～6歲時5項數(shù)據(jù)表明顱骨生長增量均<0.5 cm/年。嬰幼兒時期是腦組織生長發(fā)育的關(guān)鍵時期，腦組織生長發(fā)育受到顱內(nèi)壓、顱骨和大腦自身的影響，腦組織發(fā)育和顱骨生長密切相關(guān)，當(dāng)顱骨體積增加時，大腦重量和體積也相應(yīng)增加，3～6歲時兒童腦組織體積和重量接近成年人，兒童大腦發(fā)育和顱骨生長表現(xiàn)出一致性。鑒于嬰幼兒群體顱骨和腦組織生長發(fā)育快，多種因素制約兒童顱骨缺損修復(fù)手術(shù)的選擇[16-22]，見表2。通過對顱骨和腦組織生長發(fā)育以及其他相關(guān)因素的綜合分析，3歲可能是選擇是否進行手術(shù)的關(guān)鍵時間節(jié)點。

表2 0～6歲不同年齡段嬰幼兒顱骨缺損修復(fù)因素分析

2.2去骨瓣減壓手術(shù)與修復(fù)手術(shù)的時間間隔 兒童顱骨缺損修復(fù)手術(shù)另一個爭議的焦點是去骨瓣減壓后與顱骨缺損修復(fù)手術(shù)的時間間隔，部分研究者將3個月定義為早期手術(shù)和晚期手術(shù)的截止時間[23]。支持早期修復(fù)的研究者認為，患兒顱內(nèi)壓恢復(fù)正常、腦水腫消退、突出的腦組織回縮顱內(nèi)、身體狀況較好時可進行手術(shù)[24]。早期修復(fù)手術(shù)的優(yōu)勢：(1)早期顱骨缺損修復(fù)手術(shù)可避免患兒顱骨缺損區(qū)硬腦膜與其他組織的粘連，降低術(shù)中操作的復(fù)雜性和失血量。(2)不需要長時間配戴安全頭盔來保護暴露的腦組織，減少住院時間，降低住院成本。(3)盡可能降低患兒顱骨缺損修復(fù)手術(shù)后骨瓣吸收、感染、硬膜下積液等并發(fā)癥發(fā)生率。(4)恢復(fù)患兒神經(jīng)認知功能，早期修復(fù)手術(shù)有助于較早糾正腦內(nèi)環(huán)境的異常狀態(tài)，包括顱內(nèi)壓、腦脊液循環(huán)、葡萄糖代謝等[25-26]。兒童群體不同于成年人，較長時間的顱骨缺損若是長時間未修補，缺損區(qū)域可能會發(fā)生較大改變，增加骨瓣植入技術(shù)的難題[27]。

支持晚期行顱骨缺損修復(fù)手術(shù)的研究者們認為，去骨瓣減壓后3～6個月是患兒實施修復(fù)手術(shù)比較合理的時間[28]。兒童是一個特殊群體，腦組織較成年人脆弱，即使輕微腦組織損傷也會影響腦細胞代謝和導(dǎo)致腦部神經(jīng)受損，兩次手術(shù)時間間隔應(yīng)該適當(dāng)延長，為受損組織和神經(jīng)提供充足的恢復(fù)時間[29-30]。若縮短手術(shù)時間間隔，傷口恢復(fù)中斷會破壞傷口處高度血管化的組織而增加術(shù)中出血和術(shù)后滲出的風(fēng)險，這可能是導(dǎo)致患兒并發(fā)癥發(fā)生率較高的原因[23]。越來越多研究者支持早期手術(shù)可較快恢復(fù)患兒神經(jīng)認知功能，但是晚期手術(shù)腦脊液循環(huán)動力學(xué)恢復(fù)后神經(jīng)認知和運動功能可同樣恢復(fù)，感染和腦積水的患兒在早期手術(shù)較為常見[24,28]。因此，神經(jīng)外科醫(yī)生不應(yīng)該縮短去骨瓣減壓手術(shù)和顱骨缺損修復(fù)手術(shù)的時間間隔，時間窗縮短無法對患兒病情進行系統(tǒng)性研究，甚至?xí)谏w并發(fā)癥發(fā)生的可能性，對患兒造成一些未知影響[31]。

綜合文獻發(fā)現(xiàn)，許多研究者將顱骨缺損修復(fù)手術(shù)的時機作為影響患兒康復(fù)的變量，但是何時行顱骨缺損修復(fù)手術(shù)的爭議仍然較大。目前不同研究者對早期和晚期顱骨缺損修復(fù)手術(shù)時間窗的劃分并不一致，當(dāng)前國內(nèi)外相關(guān)文獻仍然較少，主要研究成人患者，而且文獻不同，觀點也不同[15,24,30,32-34]。主要觀點見表3。觀點的矛盾性可能歸因于幾個因素，研究人群的異質(zhì)性；研究設(shè)計的特征；手術(shù)方法的選擇和操作因素。因此，只有考慮到顱骨缺損修復(fù)最終的成功結(jié)果，才是最佳的手術(shù)時機。

表3 兩種手術(shù)不同時間窗對顱骨缺損修復(fù)手術(shù)結(jié)果的影響(包括兒童及成人)

3 兒童顱骨缺損修復(fù)的總結(jié)和展望

醫(yī)學(xué)技術(shù)的進步和材料的發(fā)展，推動兒童顱骨缺損修復(fù)領(lǐng)域的進步，神經(jīng)外科醫(yī)生不僅要詳細了解患兒顱骨缺損修復(fù)時間、材料選擇以及技術(shù)細微差異對手術(shù)結(jié)果的影響，還必須遵循個體化治療原則，處理好可能出現(xiàn)的變化。隨著生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，兒童自體骨瓣再植入可逐漸克服骨瓣溶解吸收的風(fēng)險，對其他合成材料的選擇也會更加多樣化。去骨瓣減壓手術(shù)與顱骨缺損修復(fù)手術(shù)的時間間隔，也會有更具說服力的研究結(jié)果，為神經(jīng)外科醫(yī)生更好治療顱骨缺損患兒和降低相關(guān)風(fēng)險提供參考。