（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）

眾所周知，顱骨是人類頭部最堅(jiān)硬的部分，其主要作用是保護(hù)腦組織、維持顱內(nèi)外正常生理壓力。當(dāng)小兒由于腫瘤、外傷等各種原因而不得已進(jìn)行減壓性顱骨切除術(shù)時(shí)，在生理方面，腦組織失去了天然的屏障，可能會造成局部組織膨出、腦脊液循環(huán)及腦血流動力學(xué)改變等一系列問題；從心理方面，失去顱骨的患兒勢必會感覺到自己與周邊健康兒童的不同，從而造成心理落差，影響患兒心理健康。為了解決這些問題，術(shù)后常規(guī)進(jìn)行顱骨修補(bǔ)就顯得十分必要，這不僅能維持患兒正常顱腔的生理結(jié)構(gòu)及血流動力學(xué)，并且更有助于患兒重拾自信、健康成長。

1 小兒顱骨修補(bǔ)常用材料

1.1 自體骨

由于自體骨與缺損區(qū)顱骨邊緣有著良好的骨整合能力，因此常被優(yōu)先用于兒童顱骨的重建。自體骨的特殊優(yōu)勢包括：生物相容性高、骨傳導(dǎo)好、抗感染和抗擠壓能力強(qiáng)［1］。常見的自體骨通常來源于顱骨缺損部位的顱骨瓣、肋骨瓣和髂骨瓣。但使用自體骨移植也存在各種各樣的缺點(diǎn)，包括可用材料的有限性、骨吸收和建模困難等。其中最常見的并發(fā)癥是骨瓣的吸收。針對這一常見并發(fā)癥，有研究者發(fā)現(xiàn)，冷凍保存的自體骨瓣作為顱骨修補(bǔ)術(shù)的材料是安全有效的，應(yīng)用低溫保存的自體骨瓣行顱骨修補(bǔ)術(shù)應(yīng)在顱骨切除術(shù)后不超過1 年進(jìn)行［2］。ROCQUE 等［3］研究發(fā)現(xiàn)在顱骨修補(bǔ)術(shù)中使用低溫保存的骨瓣比使用常溫保存的骨瓣骨吸收率更高，感染率更低。而FLANNERY 等［4］嘗試將骨瓣植入腹部皮下，待顱骨修補(bǔ)術(shù)時(shí)取出，并且這種方式手術(shù)時(shí)間短，操作簡單，并發(fā)癥低。除了骨瓣保存方式對于并發(fā)癥的影響，手術(shù)時(shí)機(jī)也會有一定的影響，PIEDRA等［5］在研究中發(fā)現(xiàn)延遲超過6 周的顱骨修補(bǔ)術(shù)骨再吸收明顯增加。雖然自體骨移植有如此高的骨吸收率，但由于自體骨能與不斷生長的顱骨融合在一起，所以自體骨移植依然是小兒顱骨修補(bǔ)術(shù)的首選。

1.2 異體骨

當(dāng)顱骨缺損較大或供體骨不足時(shí)，則可考慮使用異體骨。使用異體骨進(jìn)行顱骨修補(bǔ)最大的優(yōu)點(diǎn)是可提供足夠量的修補(bǔ)材料。新鮮冷凍的尸體骨骼可能是大面積顱骨缺損患者顱骨重建的理想材料選擇，因?yàn)樗峁┝藷o限量的供體材料，并且其生物力學(xué)特性基本與自體骨一致。據(jù)報(bào)道，CANZI 等［6］通過使用異體骨成功的重建了2 例生長期患兒（13 個(gè)月女性和9 歲男性）的顱骨缺損，并且感染的風(fēng)險(xiǎn)很小。FU 等［7］對41 名患者（1～19 歲，平均7.35 歲）進(jìn)行顱骨修補(bǔ)術(shù)，其中30 例患者使用異體骨［年齡（4.37±5.57）歲］，11 例使用自體骨［年齡（2.00±3.74）歲］，術(shù)后在長期隨訪中，體格檢查和頭顱CT 掃描發(fā)現(xiàn)兩組均無顱骨生長受限。盡管異體骨可作為一種安全的替代方案，但是在修復(fù)的過程中也并不是沒有缺點(diǎn)，其中最主要的缺點(diǎn)是免疫排斥，嚴(yán)重者甚至有可能二次手術(shù)。因此，對于異體骨，由于缺乏臨床數(shù)據(jù)研究，需要更多的臨床數(shù)據(jù)來證明其可用性以及對并發(fā)癥的預(yù)防。

1.3 金屬鈦

金屬鈦也是顱骨修補(bǔ)術(shù)常用材料。鈦具有質(zhì)量輕、硬度強(qiáng)、耐熱、射線透過度高、可塑性以及相對生物相容性好的特點(diǎn)［8］。隨著目前計(jì)算機(jī)3D 打印技術(shù)的發(fā)展，使得鈦板的塑形更加理想，可以對復(fù)雜的顱骨缺損進(jìn)行精準(zhǔn)的解剖學(xué)復(fù)位［9］。近來也有對鈦網(wǎng)修補(bǔ)時(shí)機(jī)的研究，SHENG 等［10］通過對2006 年至2012 年使用鈦網(wǎng)進(jìn)行顱骨修補(bǔ)術(shù)的兒童患者（2～12 歲）進(jìn)行回顧性分析，認(rèn)為使用鈦?zhàn)鳛轱B骨修補(bǔ)術(shù)材料適用于學(xué)齡期兒童患者（6～12 歲），而對于學(xué)齡前兒童（2～5 歲），建議延遲修復(fù)。但鈦也有其缺點(diǎn)：骨整合能力低、成本高、較高的術(shù)后皮膚破潰和暴露風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)報(bào)道，使用定制的3D 鈦網(wǎng)來進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，顱骨感染的發(fā)生率較低，但術(shù)后最主要的并發(fā)癥是美容問題，例如鈦網(wǎng)擠壓變形以及皮瓣裂開，這種并發(fā)癥的發(fā)生率高達(dá)55%［11］。MAQBOOL 等［12］通過研究鈦網(wǎng)暴露的風(fēng)險(xiǎn)因素得出結(jié)論：術(shù)前放療、游離皮瓣和軟組織的萎縮會使鈦網(wǎng)暴露的風(fēng)險(xiǎn)更大。同時(shí)也有學(xué)者報(bào)道了兒童鈦網(wǎng)顱骨修補(bǔ)術(shù)后再次受到創(chuàng)傷導(dǎo)致鈦網(wǎng)變形的案例［13］。因此，對于鈦網(wǎng)，我們希望有更好的材料可以替代它。

1.4 聚甲基丙烯酸甲酯

聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate,PMMA）是一種易于獲得的廉價(jià)聚合物，具有與骨相似的強(qiáng)度和生物相容性，但是PMMA 的骨整合能力有限。PMMA 通常被包裝成粉末狀，并根據(jù)需要進(jìn)行聚合，在聚合4～6 min 內(nèi)即可硬化為形狀穩(wěn)定的固體。其中需要注意的是，這種集合反應(yīng)是放熱的，可能會燒傷硬腦膜和周圍組織。使用PMMA 行顱骨修補(bǔ)術(shù)最大的問題依然是感染，據(jù)報(bào)道，當(dāng)使用PMMA 與鼻竇接觸時(shí)感染率高達(dá)45.5%，而當(dāng)不接觸鼻竇時(shí)的感染率僅為1.9%［14］。同時(shí)BLUM 等［15］也通過對15 年期間使用PMMA行顱骨修補(bǔ)術(shù)的75 名兒童進(jìn)行了長期隨訪，認(rèn)為在大面積顱骨缺損、額竇受累或任何既往有感染史的患者中避免PMMA 進(jìn)行顱骨修補(bǔ)術(shù)?？偠灾?，PMMA 是目前生物相容性最好的同種異體材料之一，并且遠(yuǎn)期預(yù)后良好，并發(fā)癥發(fā)生率較其他材料相對較低［16］。因此，PMMA 是一種較為理想的小兒顱骨材料。

1.5 羥基磷灰石

羥基磷灰石（hydroxyapatite,HA）是人體骨骼的主要無機(jī)成分，目前用于顱骨修補(bǔ)的主要是HA復(fù)合材料，它能參與機(jī)體代謝，同時(shí)能刺激或誘導(dǎo)成骨細(xì)胞的增生，促進(jìn)缺損組織的修復(fù)，并且隨著時(shí)間的推移，部分材料可以被新生的自體骨所取代。另外因?yàn)樗且环N合成材料，類似于骨骼和牙齒中存在的天然礦物，具有良好的生物相容性、骨傳導(dǎo)性和較低的組織反應(yīng)活性，但是這種材料需要繁瑣的術(shù)中準(zhǔn)備和較長的凝固時(shí)間。據(jù)報(bào)道，BEURIAT 等［17］成功的使用了HA 對30 例顱骨缺損的兒童患者（年齡從8 個(gè)月到16 歲不等，平均年齡為7 歲8 個(gè)月）進(jìn)行修補(bǔ)，術(shù)后腦血流量均有所改善，并且沒有發(fā)現(xiàn)并發(fā)癥。FRASSANITO 等［18］通過使用HA 用于特定年齡組兒童（7～13 歲）的顱骨修補(bǔ)，發(fā)現(xiàn)7 歲以上的兒童修補(bǔ)的失敗率與成人基本一致，因此可以認(rèn)為使用HA 進(jìn)行修補(bǔ)可作為一種安全有效的兒童顱骨修補(bǔ)方案。然而，由于其較高脆性，容易引起并發(fā)癥［19］。針對這一問題，近年來，有研究將鈦與HA 結(jié)合，有效的提高了HA 的強(qiáng)度，降低了其并發(fā)癥的發(fā)生率［20］。目前用于顱骨修補(bǔ)的HA 與其他異種材料相比，具有良好的骨整合能力，并且不影響生長發(fā)育期的小兒顱骨和腦組織，因此HA 作為小兒顱骨修補(bǔ)的材料具有很大的潛力。

1.6 多孔聚乙烯MEDPOR

多孔聚乙烯MEDPOR 目前被認(rèn)為是一種理想的異種材料，其中最主要的原因是多孔框架允許理論上的骨生長和血管化，并且血管化后的MEDPOR 感染發(fā)生率較低［21］。但是未血管化的MEDPOR 仍有較高的感染發(fā)生率，據(jù)報(bào)道，VOLLKOMMER 等［22］通過使用鼠巨噬細(xì)胞黏附在MEDPOR 上并植入小鼠體內(nèi)，后將其處死后，對組織進(jìn)行分析，并且利用實(shí)時(shí)PCR 技術(shù)評估炎性細(xì)胞的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)所有動物均表現(xiàn)出異物反應(yīng)和慢性炎癥反應(yīng)。為了降低感染的發(fā)生率，增快MEDPOR 的血管化是一種解決方案。LASCHKE等［23］研究發(fā)現(xiàn)局部應(yīng)用巨噬細(xì)胞活化脂肽-2（macrophage-activating lipopeptide-2,MALP-2）可以有效刺激MEDPOR 的早期血管形成，而不會引起局部或全身副作用。也有學(xué)者提出使用玻連蛋白（vitronectin,VN）進(jìn)行表面涂層來刺激MEDPOR的血管化會是一種很有前景的方法［24］。同時(shí)也有研究成功的使用了MEDPOR 重建小兒大面積顱骨缺損，并且早期療效較好［25］。但是MEDPOR 也有其自身存在的問題，例如：MEDPOR 的骨傳導(dǎo)能力有限［26］、易發(fā)生免疫反應(yīng)、以及高昂的制作成本，這使得很多家庭難以接受。

1.7 聚醚醚酮

聚醚醚酮（polyetheretherketone,PEEK）是目前應(yīng)用于兒童顱骨修補(bǔ)術(shù)的最新材料之一，是一種芳香族半晶聚合物，具有耐高溫、射線透過度好、強(qiáng)度類似于皮質(zhì)骨的材料。由于這種材料沒有熱傳導(dǎo)從而降低了對腦組織熱損傷風(fēng)險(xiǎn)，而且由于其易于操作，PEEK 被認(rèn)為是一種理想的顱骨修補(bǔ)材料［27］。此外，它的低密度性質(zhì)為顱骨缺損患者提供了更好的舒適度，尤其適合較大的缺損中［28］。然而，PEEK 與骨骼相容性差，也沒有足夠的孔洞提供軟組織生長，最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PEEK 間隙大于6 mm 時(shí)，顱骨修補(bǔ)術(shù)失敗率明顯增高［29］，因此，PEEK 依賴于與骨骼的緊密貼合。另外由于這種材料相對較新，無法獲得大量隊(duì)列的數(shù)據(jù)，有待于進(jìn)一步臨床實(shí)驗(yàn)研究。

1.8 骨組織工程的應(yīng)用

骨組織工程（bone tissue engineering,BTE）是一種基于組織工程的骨再生研究，用于修復(fù)骨缺損。BTE 的有效組成部分主要依靠支架、種子細(xì)胞和生物因子的協(xié)調(diào)組合［30］。就不同支架及其優(yōu)點(diǎn)大致可分為以下幾類：①生物陶瓷-HA 或磷酸鈣，它們具有良好的骨誘導(dǎo)能力和較強(qiáng)的抗壓能力；②合成聚合物—各種具有良好生物降解性的大分子，為BTE 提供了足夠多的人工合成材料；③膠原蛋白、纖維蛋白、透明質(zhì)酸等天然高分子，具有極好的生物相容性，并且免疫反應(yīng)輕微；④水凝膠-水合聚合物，這種材料在細(xì)胞和生長因子的傳遞間具有明顯的活躍作用。其中天然衍生的聚合物由于其生物相容性好、成本低以及易加工性而受到廣泛關(guān)注［31］。此外，選擇合適的功能細(xì)胞作為種子細(xì)胞也是BTE 中必不可少的另一大因素，其中間充質(zhì)干細(xì)胞一直是BTE 中種子細(xì)胞最重要的來源。間充質(zhì)干細(xì)胞作為種子細(xì)胞，可以通過相對簡單的過程大量產(chǎn)生，且具有較強(qiáng)的成骨分化潛能［32］。然而，生物活性因子也是不容忽視的重要因素之一，作為一種刺激細(xì)胞生長、遷移和分化的細(xì)胞因子，在BTE 中起著重要作用，它通過在骨再生過程中提供特定的調(diào)控從而起到對成骨細(xì)胞以及血管生成的的誘導(dǎo)作用［33］。遺憾的是，目前并沒有關(guān)于BTE 在小兒顱骨缺損修補(bǔ)中的報(bào)道。但本課題組在先前的實(shí)驗(yàn)里通過使用致密的礦化膠原（nano-hydroxyapatite/collagen,nHAC）復(fù)合支架修補(bǔ)生長發(fā)育期的幼羊缺損模型，成功的促進(jìn)了幼羊顱骨周圍的二倍體層向內(nèi)生長，并促進(jìn)硬腦膜基質(zhì)的成骨作用，同時(shí)生物降解作用逐漸增強(qiáng)，這為BTE 在小兒顱骨缺損的應(yīng)用提供了理論支持［34-35］。

2 總結(jié)

小兒顱骨修補(bǔ)術(shù)有多種材料選擇，理想的顱骨成形材料應(yīng)具備以下特點(diǎn)：生物相容性好、成本低、易獲得、適宜的硬度、骨整合能力好、感染風(fēng)險(xiǎn)低以及供區(qū)并發(fā)癥低。每種材料都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)［1，8，21，30］，見表1。

臨床醫(yī)生應(yīng)當(dāng)在具體情況中決定使用的最佳材料。對于自體骨而言，由于其更加符合自身骨整合和生長的情況，依然是小兒顱骨修補(bǔ)術(shù)的首選。而其他異種材料作為一種假體，易發(fā)生感染等各種并發(fā)癥，并且這種假體將延續(xù)到小兒的整個(gè)生命過程中，因此應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎使用。就目前看來，BTE 的應(yīng)用為小兒顱骨缺損修補(bǔ)提供了很大的希望，未來將會是更好的選擇［36］。相信隨著醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展，會有更加適用的材料用來修補(bǔ)顱骨缺損。

表1 各種材料優(yōu)缺點(diǎn)比較