Материалы для краниопластики

Краниопластика - это разновидность дополнительной операции по восстановлению дефектов черепа. Помимо красоты и снижения стресса, целью этой операции является защита мозга. На протяжении всей истории для краниопластики использовались различные материалы. С развитием науки материалы и методы хирургов эволюционировали, и исследования биологических и небиологических альтернатив все еще продолжаются, чтобы идеально разработать материалы, используемые в краниопластике. В данной статье мы рассмотрим эти материалы.

История краниопластики и ее влияние на использование различных материалов

Краниопластика датируется 7000 годом до нашей эры. На протяжении всей истории хирургии для краниопластики использовались различные материалы. Археологические исследования показали, что использование неорганических материалов в этом виде хирургии началось еще до использования органических материалов.

Примером краниопластики является изменение формы черепа, датируемое 2000 годом до нашей эры. Череп имел дефект левого лба, который был исправлен золотой пластиной толщиной в один миллиметр. Конечно, это показывало, что больной был богат. В случае обычных людей в сообществе, сквош использовался для восстановления черепа.

Вместе с развитием медицинских технологий хирурги стали использовать более современные материалы для краниопластики, но важно то, что этот материал обладает уникальными свойствами. Эти функции включают в себя:

• Чтобы соответствовать неполной части черепа и охватить всю область.
• Иметь способность к радиосвязи.
• Быть устойчивым к инфекции.
• Не расширяться из-за тепла.
• Быть устойчивым к биомеханическим процессам.
• Чтобы было легко быть сформированным.
• Не быть дорогим и быть готовым к использованию.

Конечно, ни один материал не обладает всеми этими свойствами в одном месте, но некоторые материалы, используемые в краниопластике, могут иметь больше этих свойств.

Материалы, используемые при краниопластике, наряду с историей

Ксенотрансплантаты

Генотрансплантат-это использование костей животных для краниопластики. В 1668 году врачи использовали кости собак для краниопластики. После этого были также применены кости обезьян, гусей, кроликов, телят и орлов. В 1901 году рога быка, буйвола и слоновая кость были использованы с удовлетворительными результатами.

Аллотрансплантат

Хрящ трупа (аллотрансплантат) впервые был использован в 1915 году для краниопластики. Учитывая, что хрящ хорошо поддавался формовке и был устойчив к инфекции, считалось, что он хорошо работает. Но позже выяснилось, что он не обладал достаточной резистентностью, и значительного обызвествления не произошло. По этой причине аллотрансплантаты были неполноценным материалом для краниопластики.

Аутологичные костные трансплантаты

Аутологичная костная трансплантация была впервые выполнена через черепной лоскут в 1821 году, а в 1889 году большеберцовая кость была использована для покрытия дефекта левой теменной кости. В целом, аутологичная замена костного лоскута традиционно предпочтительна при краниопластике. Этот метод уменьшает количество инородных тел, попадающих в тело, и кость черепа легко принимает костный лоскут. Хотя в случае с большеберцовой костью это не одобрено, потому что необходимы две операции, а риск перелома кости высок.

Синтетические Материалы

Синтетические материалы в краниопластике используются для предотвращения резорбции кости, инфекции, повреждения донорской кости и снижения гибкости. Существует несколько типов синтетических материалов, используемых в краниопластике.

Металлы

Металлы использовались в хирургии с древних времен. Они прочны, стерильны и обладают высокой гибкостью. В конце 1800-х годов алюминий был одним из материалов, используемых в краниопластике, но металл был восприимчив к инфекции; он раздражал окружающие ткани и вызывал воспаление. В качестве альтернативы алюминию было выбрано золото. Золото не реагировало на ткани, но было дорогим и мягким. Серебро было использовано в 1903 году, но оксид серебра реагировал с окружающими тканями и менял цвет кожи. Кроме того, серебро было мягким. Тантал заменил серебро во время Второй мировой войны. Тантал также был устойчив к тканевым реакциям и был инертным и не рассасывающимся, коррозии и инфекции. Тем не менее, его было сложно приготовить, дорого, и, к сожалению, он был хорошим проводником тепла и вызывал передачу тепла в голову, что вызывало головную боль. Вот почему врачи искали другую альтернативу.

Метилметакрилат

Метилметакрилат (ММА) был открыт в 1939 году и широко испытан в 1940-х годах. ММА обладает лучшей устойчивостью к сжатию и стрессу, чем гидроксиапатит. Он прилипает к материалу Доры, не вступая в реакцию с нижележащей тканью, и является термостойким. Несмотря на эти преимущества, метилметакрилат подвержен риску экструзии, разложения и инфекции, в то время как остаточный мономер от его холодной полимеризации может быть токсичным.

Гидроксиапатит

Проблемы с металлами и другими синтетическими материалами включают в себя трудность формирования. Напротив, они по своей сути предотвращают компьютерную томографию мозга, но гидроксиапатит-это соединение фосфата кальция, которое естественным образом содержится в кости в качестве минерала, с одной стороны. С другой стороны, он искусственно существует в виде керамики. В отличие от ММА, которая не позволяет черепу расти у детей, гидроксиапатит полностью гибок, не заставляет части тела реагировать на него как на инородное тело и адекватно связывается с костью. Тем не менее, несмотря на все преимущества, использование гидроксиапатита ограничено из-за его хрупкости, низкой прочности на растяжение и высокой скорости заражения.

Титановая сетка

Титан-это металлический сплав, который является прочным и очень гибким. Этот сплав является антикоррозийным и невоспалительным. Риск заражения невелик. Титановая сетка используется только в качестве краниопластического материала или других синтетических материалов для укрепления протеза.

Глиноземная керамика

Глиноземная керамика была использована в хирургии краниопластики в последние десятилетия благодаря своей прочности и эстетическим преимуществам. Керамика почти так же тверда, как алмазы, химически стабильна и относительно совместима с акрилом. Этот материал для краниопластики имеет низкий уровень послеоперационной инфекции, но он должен быть изготовлен на заказ, поэтому он дорогой и подвержен измельчению.

Имплантаты PEEK

Полиэфирэфиркетон-это полукристаллический полимер, химически и радиоактивно инертный. Имплантаты PEEK сравнимы по прочности, толщине и эластичности с кортикальной костью и точно помещаются внутри них. Для проектирования этих искусственных имплантатов может быть использовано компьютерное трехмерное моделирование. Глазки прозрачны и немагнитны против рентгеновских лучей; они сделаны из материалов с более низкой плотностью и весят меньше, но не являются теплопроводниками. С другой стороны, они дороги, не обладают свойствами окостенения и могут иметь уровень загрязнения выше, чем ожидалось. Поскольку PEEK не смешивается с окружающей костью, существует риск отсоединения или выдавливания имплантата.

Какой материал для краниопластики лучше всего подходит?

Хотя металлы использовались для краниопластики с древних времен, аутологичная костная пластика в настоящее время является предпочтительным вариантом краниопластики. Этот тип трансплантата уменьшает проникновение инородных тел в организм, и поэтому костный лоскут легко воспринимается и интегрируется хозяином. Метилметакрилат является одним из синтетических материалов, используемых в краниопластике, благодаря своей превосходной прочности на растяжение. Однако восприимчивость к переломам и уровень инфицирования сделали его менее долговечным в долгосрочной перспективе. Сегодня все чаще используются новые технологии, такие как имплантаты PEEK и титановая сетка, поскольку они могут быть специально разработаны для устранения дефектов черепа пациента с использованием технологий 3D-печати. Последующие достижения в краниопластике в основном включали молекулярно-биологические подходы, такие как факторы роста костей, чтобы помочь в формировании костей в трансплантатах. Эмпирически, конечно, не было идеального материала для краниопластики. Однако недорогие, радиоактивно стойкие материалы могут быть объединены с неполной частью черепа пациента, чтобы обеспечить ему наиболее значительные преимущества.