临床研究
深低温保存自体颅骨修补术在六岁以下患儿的应用研究
中华小儿外科杂志, 2019,40(7) : 593-597. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-3006.2019.07.004
摘要
目的

探讨深低温保存自体颅骨修补术在6岁以下患儿的临床应用效果及并发症影响因素。

方法

收集2015~2017年深圳市儿童医院神经外科18例6岁以下行深低温保存自体颅骨修补术患儿的临床资料,年龄范围3个月至6岁。患儿去骨瓣的原因为重型颅脑损伤或自发性颅内出血,修补时间均在3个月内。分别于术后1周内、3个月、12个月、24个月接受头颅CT检查,随访时间在12个月以上,以术后出现并发症状况评估临床效果。

结果

18例患儿无一例出现术后感染和颅内出血,颅骨修补术后骨瓣均可同周围骨质形成骨性连接。所有患儿均出现不同程度的骨吸收,3例骨吸收低于5%,8例骨吸收5%~25%,5例骨吸收超过25%,2例完全吸收。3岁以内的患儿骨吸收程度高于3岁以上的患儿。

结论

深低温保存的骨瓣回植后仍具有生物活性,标准灭菌程序可有效避免术后感染,骨吸收是此方法最大的并发症,3岁以下患儿表现更为明显。

引用本文: 朱凤军, 孙洋, 李聪, 等.  深低温保存自体颅骨修补术在六岁以下患儿的应用研究 [J] . 中华小儿外科杂志, 2019, 40(7) : 593-597. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-3006.2019.07.004.
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颅脑损伤是儿童致残和死亡的主要因素之一,发病年龄多集中于1~6岁[1],去骨瓣减压为救治重型颅脑损伤的重要手段。但由于去骨瓣减压术后会引起颅内生理环境紊乱,所以目前认为只要一般状况允许均应争取尽早修补[2]。由于患儿的颅骨是持续生长的,临床上应用于成人的钛网修补材料因不能满足颅骨的生长需求,故无法应用于低龄患儿,一般需等到患儿11~12岁颅骨定型后再行颅骨修补术[3]。现总结2015~2017年深圳市儿童医院神经外科收治的18例运用深低温保存自体颅骨修补术患儿的临床资料,探讨该技术在6岁以下患儿应用的临床效果及并发症影响因素。

资料与方法
一、临床资料

18例因重型颅脑损伤行去骨瓣减压患儿,男11例,女7例。颅骨修补时年龄范围为3个月至5岁5个月。其中2例年龄为3个月的患儿去骨瓣的原因为在年龄1个月时维生素K1缺乏致硬膜下出血脑疝。14例原发病为重型颅脑损伤,4例为自发性颅内出血。影像学表现为脑内血肿6例,脑挫伤7例,硬膜下血肿5例(其中2例同时存在脑梗塞)。修补时间为去骨瓣减压术后1~3个月,修补骨窗面积的范围为69~126 cm2。15例单侧额颞顶修补,1例双侧额颞顶修补,2例双侧额骨修补(表1)。

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表1

18例行去骨瓣减压患儿的临床资料

表1

18例行去骨瓣减压患儿的临床资料

编号年龄性别去骨瓣部位骨瓣面积(cm2)骨吸收(%)感染出血癫痫
12岁5个月左额顶颞11415.5
26岁右额顶颞964
33岁6个月右额顶颞12513
43岁4个月双额顶颞左侧107+右侧9519
56个月右额顶颞8528
63岁8个月左额顶颞12615
710个月左额顶颞9931
84岁3个月左额顶颞1184.7
95岁2个月双额105100
105个月右额顶颞7937
113个月右额顶颞6934
122岁9个月左额颞顶9817
133个月右额颞顶8845
142岁3个月左额颞顶12121
153岁4个月双额113100
161岁3个月右额颞顶11725
172岁1个月右额颞顶9423
184岁5个月左额颞顶1024.5
二、离体骨瓣的制备方法

参照美国组织库协会标准[4]制定骨瓣的获取、制备、保存和发放等环节的具体操作流程。

1.骨组织的获取

填写"获取登记表",内容包括患儿姓名、编号、获取时间和获取人信息,颅骨包装填写标签。将以上信息同时留存一份给家属以备颅骨修补时核查。

2.自体颅骨制备标准

经家属同意,并排除HBV、HCV和HIV等感染患儿;去骨瓣时应一次形成面积足够大的骨瓣,避免用咬骨钳二次扩大骨窗;取出颅骨时需用无菌生理盐水清洗,去除颅骨表面残留的软组织;用双层无菌手套及塑料袋包裹,粘贴骨瓣信息标签。

3.入库前转运

暂存于0~4℃储藏箱内,时间<4 h。

4.深度冷冻骨

保存于-80℃的冰箱内,保存期限<5年。

5.自体颅骨发放

手术医生至少在手术前1 d与家属签署自体颅骨修补知情同意书,核对电子资料与家属留存信息是否一致、颅骨是否过期、包装及标签是否完整。

三、手术方法

1.当日手术开始前,核对"获取登记表",将颅骨从-80℃冰箱中取出,暂存于0~4℃的储藏箱内,送入手术室。

2.颅骨终末灭菌,按消毒顺序分别以0.05%氯己定浸泡30 min,10%聚维酮碘浸泡30 min,庆大霉素(或万古霉素)浸泡30 min(图1)。

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图1
骨瓣灭菌
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图1
骨瓣灭菌

3.二期手术修补颅骨时将骨窗软组织完全剔除,暴露骨窗板障,避免使用骨蜡止血;将骨瓣表面多处钻孔以利于皮肤与硬脑膜沟通、供血、促进骨瓣自中心开始生长,减少皮下及硬膜外积液出现的可能性(图2),骨瓣以钛钉或丝线与周围骨瓣固定。

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图2
术中骨瓣处理
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图2
术中骨瓣处理
四、临床效果评价

术后分别于1周内、3个月、6个月、12个月和24个月接受头颅CT检查以观察骨瓣与骨窗边缘的成骨情况,及骨瓣吸收情况,随访时间为6个月至3年。利用Mimics Research 20.0软件重建骨瓣图像,应用3D -Properties模块得到骨瓣体积及表面积的数据信息,以骨瓣体积的数值作为统计指标观察骨瓣吸收情况,并以骨瓣吸收率作为统计指标。骨瓣吸收率=(术后1周内骨瓣体积数值-观察期骨瓣体积数值)/术后1周内骨瓣体积数值。同期随访是否存在颅内感染、硬膜外积液、硬膜下出血、有无骨瓣移位、外形轮廓改变和癫痫出现的情况。

五、统计学方法

利用SPSS 24.0统计软件分析处理不同时期骨瓣体积数值,统计分析不同时间点的骨瓣吸收情况。计量资料以t检验进行统计分析,以P<0.05为差异具有统计学意义。

结果

所有病例的随访时间为6个月至3年,随访周期内均无颅内感染、硬膜外积液、硬膜下出血及骨瓣移位的情况发生。病例7与病例11在颅骨修补术后6个月内继发癫痫,病例4在术后8个月内、病例16在术后18个月内继发癫痫。病例11因难治性癫痫于颅骨修补术后17个月再次开颅行右侧大脑半球离断术,手术完成后再次使用原骨瓣关颅。所有患儿自3个月起即可在CT图像中观察到骨吸收及骨瓣与周边骨窗形成骨性连接的情况。术后均出现骨瓣吸收,且骨吸收现象在颞部最为明显。随访时间1年后,3例骨吸收<5%,8例骨吸收5%~25%,5例骨吸收25%~50%,2例骨吸收>50%。3岁以下患儿骨吸收较3岁以上患儿的骨吸收情况更为严重,差异具有统计学意义。6个月内为骨瓣吸收情况较为严重的时期,6个月后骨瓣吸收情况基本趋于稳定。病例9与病例15行双侧额骨修补,在术后6个月内随访时发现骨瓣吸收超过75%,于颅骨修补术后9个月行二次人工骨修补术(表2)。

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表2

18例患儿术后不同时间点骨瓣吸收率的情况(例)

表2

18例患儿术后不同时间点骨瓣吸收率的情况(例)

时间点骨瓣吸收率
>50%25%~50%5%~25%<5%
术后3个月00117
术后6个月23103
术后12个月2583
讨论

临床上越来越多的研究证明早期进行颅骨修补可以改善预后,降低去骨瓣减压术并发症出现的概率。Corallo等[5]总结了30例颅骨修补术后患者的神经心理评估结果,发现颅骨修补术可以改善其认知和运动功能。Songara等[6]认为颅骨修补术能改善患者预后的主要原因是术后脑血流灌注的增加,与晚期修补相比,早期修补带来的脑灌注改变更为显著。对于6岁以下的患儿,尤其是低龄患儿,由于颅骨发育尚未停止,临床常用的钛合金修补材料可能会限制局部颅骨的发育,导致头颅畸形。这也导致了6岁以下去骨瓣减压的患儿无法早期修补颅骨,错过了最佳的康复时机,为解决这一问题,深圳市儿童医院神经外科自2015年开始对于6岁以下患儿实施深低温保存自体颅骨修补术。病例16,1岁3个月,因硬膜下血肿脑疝行去骨瓣减压术,术后2个月内行颅骨修补术,术后随访2年可见其骨瓣体积较修补初期减少约15.5%,但颅腔外观形态仍维持良好,为患儿争取了宝贵的早期康复机会,典型病例于术后1周,6个月,24个月骨吸收及对应外观变化见图2

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图2
病例16自体颅骨修补术后骨吸收及对应外观变化
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A.术后1周骨瓣情况;B.术后1周外观情况;C.术后6个月骨瓣情况;D.术后6个月外观情况;E.术后24个月骨瓣情况;F.术后24个月外观情况

图2
病例16自体颅骨修补术后骨吸收及对应外观变化

理想的颅骨修补材料应具备:①无细胞毒性;②无或低免疫原性;③良好的组织相容性;④可任意塑形;⑤化学性质稳定,具有足够的强度和韧性;⑥无磁性、不传热、不导电;⑦能在机体内固化成形;⑧较易制备和推广应用;⑨便于影像学仪器的扫描和检查;⑩可适应患儿的颅骨生长,不变形。目前常用的多种修补材料均无法完全满足以上要求,而自体颅骨因其组织来源一致,具有完整的骨质结构和诱导成骨形成的功能,是进行颅骨修补的理想材料[7]。尤其能满足低龄患儿对颅骨生长的需求,所以自体颅骨的优势是其他人工材料无法比拟的。

进行自体颅骨修补术需要解决两个关键问题,即颅骨的保存和骨瓣的消毒灭菌。目前自体颅骨的保存方法主要有:①酒精浸泡;②自体颅骨皮下保存;③深低温或超低温冷冻保存。酒精浸泡易造成骨细胞坏死,皮下保存最接近于生理环境,但若保存时间过长则会出现骨吸收现象。深低温或超低温冷冻保存既可以保持成骨细胞活性,又可以避免骨瓣保存期间出现的吸收。Corliss等[8]统计了1975~2015年的40年间5 346例自体颅骨修补术所运用的骨瓣保存方法,认为皮下保存和深低温保存都可安全成功的运用于自体骨瓣保存。Beez等[9]通过研究-80℃深低温环境保存下的颅骨骨瓣,发现保存8个月内的骨瓣表面结构未发生任何改变,电镜下同样未发现任何病理学方面的变化。本研究所有患儿在术后3个月随访时即可发现骨瓣与骨窗出现骨性连接,也证实了深低温保存的方法可以保持骨瓣活性。

术后感染是自体颅骨修补术的严重并发症。Oh等[10]分析了131例自体颅骨修补术患者发生术后感染的情况,发现年龄和同种异体的修补材料是导致感染的重要危险因素,并指出年龄越小感染的可能性越大。Gordon等[11]通过改进颅骨修补时的皮瓣分离技术,提出保持骨瓣内外两侧丰富的供血可以降低术后感染发生率的观点,建议将全层皮瓣分为已血管化的骨膜层和浅表皮肤帽状腱膜层,修补颅骨时在帽状腱膜下层进行分离,保留骨膜层在硬脑膜上方,避免术后死腔。对于患儿而言,严格的灭菌流程和充足的血供是保证骨瓣成活、减少术后感染的重要环节。美国组织库协会指出骨材料的消毒可以用碘伏、酒精,但不应使用硫汞、季氨类化合物、甲醛、戊二醛和氯仿[4]。我们认为无论骨瓣的保存环境是否无菌,在修补术前均应视为已发生污染,必须按照标准消毒流程进行灭菌。

骨吸收为自体颅骨修补术后最常见的并发症,患儿在术后出现骨吸收的概率可高达50%~82%[12]。颅骨保存的方法、时长、修补时机、骨瓣面积和年龄等均可能是术后导致骨吸收的危险因素[13]。骨吸收的观察方法国内外研究中多应用骨窗面积法计算,如:Lukas Bobinski公式a=(A×B)/4(a=颅骨缺损面积,A=缺损长径,B=缺损累及CT层数×层厚)[14],或简单的应用长×宽来观察。这两种计算方法主观因素过大,很可能导致错误的结果。本研究中应用Mimics Research 20.0软件重建骨瓣图像,应用3D -Properties模块可快速得到骨瓣体积及表面积的数值信息,无需人工计算。在随访中以骨瓣体积的数值作为统计指标,更能反映骨吸收的整个过程。本组病例中1岁以下5例,骨吸收在25%~50%,1~3岁者6例,骨吸收在5%~25%;3岁以上患儿3例,骨吸收低于5%。因本研究中患者数量有限,无法得出骨吸收与不同年龄段的对应关系,但3岁以下较3岁以上儿童更易出现骨吸收。另本组2例额骨凹陷粉碎性骨折患儿骨吸收100%,粉碎性骨折可能为骨吸收的独立危险因素。本研究均为去骨瓣减压患儿,术中为求充分减压,除病例9与病例15行额骨减压外,对其余患儿均行蝶骨脊咬除,修补术时因颞肌萎缩,无法对颞部骨窗进行良好暴露。这可能是本研究患儿的骨吸收均从颞骨开始的主要原因,也提示充足的骨瓣周围血供是自体颅骨能够存活的重要条件,术中需要完整暴露骨窗,杜绝使用骨蜡对骨缘止血,并尽量让骨瓣贴近骨缘。硬脑膜和骨膜的完整是能够产生新生骨的重要因素,其中硬脑膜比骨膜更为重要[15]。本研究中因去骨瓣术中患儿脑膨胀需要用人工硬膜扩大修补,对原有硬膜不做任何修剪,多余部分用丝线固定于人工硬膜上方,以扩大原有硬膜与骨瓣的接触面积。颅骨修补时为减少对原有硬膜新生血管的损伤需保留骨膜在硬膜上方,此种操作方法对于患儿而言是否会促进骨生长或加重骨吸收仍需进一步研究。

本研究回顾性分析了对6岁以下患儿应用深低温保存自体颅骨修补术的临床效果及并发症的情况,得出以下结论:①此技术安全有效;②-80℃深低温保存的骨瓣在回植后仍具生物活性;③应用氯己定、聚维酮碘和庆大霉素(或万古霉素)的标准灭菌程序可有效避免术后感染;④骨吸收是此方法应用于6岁下患儿最常见的并发症,3岁以下更为明显。

综上所述,早期颅骨修补术对患儿十分重要,但仍缺乏合适的修补材料。目前有国内学者应用钛网对学龄前及1岁左右患儿进行颅骨修补术[16,17],但使用钛网修补极有可能会限制颅骨的生长,尤其对于低龄儿童。本研究证实了深低温保存自体颅骨修补术可以安全有效的解决这一问题。本组18例患儿中有7例的骨吸收超过25%,3岁以下的骨吸收更为严重,提示骨吸收是最常见的并发症。骨吸收的影响因素复杂多样,本研究中发现手术操作方法很可能与骨吸收密切相关,能否通过改进手术操作方法降低骨吸收比率,后续仍需通过更多病例的研究和探讨。

利益冲突

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

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