九院韋敏 | PEEK 3D在顱骨缺損方面的應用

來源：上海九院韋敏教授

在日常生活中，由于一些意外，可能會導致顱損傷缺損，這時就需要選擇合適的假體材料進行修補。PEEK 材料對大部分人來說可能比較陌生，但在骨修補領域，這種材料可以說是大放異彩，其與三維重建、3D打印技術的結合，為廣大患者帶來了更好的修復體驗

今天我們就來聊聊PEEK 3D在顱骨缺損方面的應用。

顱骨缺損的原因
造成顱骨缺損的原因，主要有先天性因素、顱腦手術、顱腦外傷等。顱骨缺損主要需通過手術治療，如進行顱骨缺損修補術，適用于顱骨缺損的直徑超過3厘米者。但部分情況不適宜手術治療，比如顱內存在感染、有顱內壓增高者等，容易出現頭皮愈合不良。

1、先天性因素：在嬰兒時期，因為嬰兒顱腦結構先天性發(fā)育異常而導致顱骨缺損；

2、顱腦手術：當存在腦部疾病，如腫瘤疾病或顱內高壓癥時，都可能會需要切除顱骨，造成顱骨缺損；

3、顱腦外傷：當頭部受到外力沖擊或破壞時，如發(fā)生車禍顱腦穿通傷，會直接導致顱骨缺損。從高處墜落頭部著地受到沖擊時，也會導致顱骨缺損。

此外，顱骨骨髓炎慢性期，有局部顱骨增厚，周圍伴有增殖性改變及死骨形成，因此也是造成顱骨缺損的危險因素。

顱骨缺損修補的重要性
顱骨缺損如何不進行及時修補，是非常危險的，嚴重者甚至會危及生命、影響壽命。顱骨對于我們的大腦起到很好的保護作用，一旦缺損缺損，顱內的腦組織就缺少了必要的保護，很容易受傷。

顱骨缺損使顱內壓異常，顱內外的壓力是相通的，這樣不利于腦脊液的循環(huán)，腦組織的一些功能可能受到限制；另外顱骨缺損造成的塌陷也十分影響美觀等等。

顱骨缺損時，由于失去骨瓣的的保護，大氣壓的作用會使同側腦脊液循環(huán)紊亂和腦血流下降，導致潛在的腦組織損害。

大面積顱骨缺損容易造成腦組織變形、移位，腦室擴大，腦實質內的水分流向紊亂，影響腦脊液的產生、吸收及循環(huán)，從而形成外傷性腦積水、腦膨出等不適癥。

保持硬腦膜的的完整性即是對大腦的保護，所以顱骨缺損進行修補，選擇一種合適的材料非常重要。

PEEK材料的運用

目前PEEK材料是比較先進的修補的材料，它可以通過三維重建，3D打印，高度恢復顱骨生理結構，而且這種材料組織相容性非常好，基本不會產生什么排異反應，還具有超強的射線透射性，不會影響以后的CT核磁等醫(yī)學檢查，其彈性、強度、隔熱性、穩(wěn)定性等都是非常理想的顱骨修補材料，PEEK材料能與自己的顱骨完美結合。

什么是PEEK 3D
PEEK 3D 我們首先需要將它分開解讀，PEEK是一種材料，其堅硬度、剛度、彈性、穩(wěn)定性、隔熱性、組織相容性、塑形性、放射線透射性、磁場兼容性等方面都與自體顱骨相當，臨床應用中效果特別好，成為顱骨修補材料的新趨勢。

而3D指的是一種輔助方式，指的是三維圖像重建+3D打印技術，PEEK 3D簡單說就是將3D打印技術與PEEK材料結合起來的修復方式。

玻璃材料、骨水泥、硅膠等等材料，因為各種缺陷都已經不合時宜，在臨床上已經不再使用。目前大部分醫(yī)院臨床上比較廣泛使用的顱骨修補材料當屬鈦網材料，但是這種材料也還存在著一定的缺陷，比如術后的感染排異現象，冷熱敏感反應現象，容易受力變形，影響ct核磁檢查等等問題，PEEK修補材料又叫聚醚醚酮，目前是做顱骨修補最適合的材料。

PEEK 材料的優(yōu)勢

優(yōu)勢一、有高度的組織相容性，跟顱骨有天然的相似性，硬度、彈性、導熱性，都跟正常的顱骨非常相似，且組織相容性非常好。

優(yōu)勢二、透x線，且是沒有磁性的物質，修補后，對二次檢查效果很好。隨著影像技術越來越發(fā)達，人們做磁共振的意愿越發(fā)強大，采用peek顱骨修補材料后，對磁共振成像沒有影響，做完顱骨修補后，不影響做磁共振，對將來檢查沒有任何干擾。

隨著3D打印技術的日新月異，無論是工業(yè)設計、教育行業(yè)或是醫(yī)學領域都可以通過簡便易用的3D打印設備實現獨特的創(chuàng)意。

3D打印技術是一種快速成型技術，它是以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構造物體。

三維圖像重建與3D打印
正因為這項技術擁有強大的復制和仿制能力，可以解決高難度、復雜、個性化的設計需要，在醫(yī)學領域有很好的應用前景。

利用不同的材料、顏色、硬度和柔韌性，對細節(jié)、觸感等進行完美復刻，最大程度上模擬人體解剖結構，可應用于不同的醫(yī)學場景。

通過CT、核磁等影像設備得到患者斷層影像的原始數據后，利用MEDIP軟件進行三維重建，形成可編輯的三維數字模型，從而指導3D打印機逐層打印，為患者量身定制器官/、骨骼模型，用于進行術前規(guī)劃和手術模擬，幫助降低手術風險，縮短手術時間。

通常來說，PEEK材料采用的是嵌入式修補的方法，使用PEEK材質的連接片和鈦釘進行固定，它不會像鈦網材料覆蓋式修補那樣會帶來切割性的傷害，而且術后顱骨外表更加光滑自然，外形更加美觀。