Способ пластики дефекта костей черепа

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии. Предварительно выполняют построение 3D-модели имплантата. Определяют объем свободного подимплантационного пространства между внутренней поверхностью смоделированного имплантата и наружной поверхностью твердой мозговой оболочки. Из передней брюшной стенки оперируемого пациента проводят забор аутожирового трансплантата, объем которого на 10% превышает объем свободного подимплантационного пространства. После выделения костного дефекта проводят ревизию твердой мозговой оболочки. Затем на поверхность твердой мозговой оболочки наносят хирургическую клеевую композицию путем орошения. Аутожировой трансплантат укладывают на твердую мозговую оболочку и фиксируют его с помощью хирургической клеевой композиции, нанесенной на твердую мозговую оболочку. При этом аутожировой трансплантат распределяют по всей поверхности твердой мозговой оболочки таким образом, чтобы по площади он заполнял костный дефект. На область костного дефекта черепа внахлест кости укладывают имплантат, внутренняя поверхность которого придавливает аутожировой трансплантат. Имплантат фиксируют к кости черепа. Проводят послойное зашивание операционной раны. Устанавливают раневой дренаж. Способ позволяет закрыть костный дефект, обеспечить заполнение подимплантационного пространства, избежать скопления под имплантатом отделяемого: экссудата, транссудата, крови без компримирующего воздействия на подлежащий головной мозг. 5 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии и может быть использовано при проведении операций пластики дефекта костей черепа.

Известен способ пластики дефекта черепа (А.с. СССР №1757645, МПК А61В 17/00, опубл. 30.08.92, бюл. №32), позволяющий снизить послеоперационные осложнения и сократить время проведения операции. Для этого проводят менинголиз с последующей пластикой металлизированным бутакрилом, для чего используют металлическую сетку, изготовленную из стали в комбинации с бутакрилом. Перед пластикой на костный дефект накладывают металлическую сетку, производят разметку размеров, затем сетку формируют по кривизне и размерам, при этом оставляют свободными проволочные пальцы, а по свободному краю кости формируют фиксаторные каналы. После этого заливают сетку бутакрилом, проводят полимеризацию, после чего свободные пальцы вставляют в фиксаторные каналы.

Данный способ имеет ряд недостатков: 1) пространство между внутренней поверхностью сетки (сформированного, залитого имплантата) и наружной поверхностью твердой мозговой оболочки остается свободным, и с высокой долей вероятности будет являться потенциальным резервуаром для скопления экссудата или транссудата; 2) экссудат или транссудат лишен возможности всасываться в лимфатическую систему

кожно-апоневротического лоскута головы в проекции закрываемого дефекта костей черепа, поскольку установленная сетка заливается бутакрилом, формируя таким образом армированный монолит без дренирующих отверстий или каналов; 3) формирование и персистирование экссудата или транссудата под имплантатом значительно повышает риск инфекционных осложнений, появления/ нарастания отека подлежащего мозгового вещества за счет продуктов распада белков в экссудате или транссудате.

Известен также способ (А.с. СССР №942708, МПК А61В 17/56, опубл. 15.07.1982, бюл. №26) краниопластики путем обнажения черепа; резецирования краев костной раны, формирования протеза из самоотвердевающей пластмассы и фиксации его швами к черепу, отличающийся тем, что, с целью регенерации костной ткани под протезом, костный дефект перед закрытием заполняют смесью, состоящей из костной крошки и крови больного.

Недостатками указанного способа являются: 1) наличие между имплантатом и твердой мозговой оболочкой биологической смеси в виде костной крошки и крови, которая может служить питательной средой для микроорганизмов и приводить к инфекционным осложнениям; 2) данный способ не подходит для случаев с западением кожно-апоневротического лоскута, поскольку для заполнения свободного пространства потребуется большой объем костной крошки и крови, что не позволит в последующем адекватно расправиться запавшему мозговому веществу.

Наиболее близким к предлагаемому является способ хирургической коррекции Мальформации Киари I типа (патент РФ №2715454, МПК А61В 17/00, опубл. 28.02.2020, бюл. №7), включающий предварительный забор аутожирового трансплантата из ягодичной области, выполнение хирургического доступа в затылочной области, резецирование фрагмента затылочной кости, рассечение твердой мозговой оболочки и образование доступа к большой затылочной цистерне, ревизию большой затылочной цистерны и пластику твердой мозговой оболочки, с одновременным наложением двух лигатур для последующего натяжения твердой мозговой оболочки в сторону внутренней поверхности имплантата. Аутожировой трансплантат укладывают на твердую мозговую оболочку, таким образом, что он полностью заполняет имеющийся дефект костей черепа, после чего выполняют натяжение твердой мозговой оболочки в сторону имплантата.

Указанный способ в рамках его использования при краниопластике дефектов костей свода черепа имеет следующие недостатки:

1. Подтягивание твердой мозговой оболочки к внутренней поверхности имплантата не только не всегда достижимо, но и в ряде случаев может приводить к развитию субдуральных гематом, когда при чрезмерном натяжении твердой мозговой оболочки вместе с ней начинает натягиваться подпаянный мозг, натягиваются и рвутся мостовые вены, что приводит к венозному кровотечению и развитию субдуральных гематом.

2. При отсутствии умеренной компрессии жировая ткань не всегда плотно заполняет все имеющиеся пустоты, поскольку имеет рыхлую консистенцию. В послеоперационном периоде высока вероятность скопления под имплантатом отделяемого (экссудата, транссудата, крови), что может приводить к инфекционным осложнениям.

3. При прошивании твердой мозговой оболочки с целью проведения лигатур без ее вскрытия хирург не имеет представления о расположении корковых сосудов мозга, которые в ряде случаев могут быть подпаяны к внутреннему листку твердой мозговой оболочки, в результате при проколе хирург может повредить стенку сосуда. Как следствие сформируется субдуральная гематома, что в свою очередь является хирургическим осложнением, требующим повторной операции направленной на удаление установленной пластины и адекватную декомпрессию мозга.

Задача (технический результат) предлагаемого изобретения заключается в создании способа закрытия дефектов костей черепа (краниопластики), свободного от описанных выше недостатков, обеспечивающего профилактику подимплантационного скопления экссудата или транссудата.

Поставленная задача решается тем, что выделяют края костного дефекта, на твердую мозговую оболочку укладывают заполняющую массу (аутожировой трансплантат), над дефектом помещают трансплантат и фиксируют его к костям черепа. Согласно предлагаемому изобретению предварительно выполняют построение 3D-модели имплантата для закрытия имеющегося костного дефекта, определяют объем свободного подимплантационного пространства между внутренней поверхностью смоделированного имплантата и наружной поверхностью твердой мозговой оболочки. Из передней брюшной стенки оперируемого пациента проводят забор аутожирового трансплантата, объем которого на 10% превышает объем свободного подимплантационного пространства. После выделения костного дефекта проводят ревизию твердой мозговой оболочки, после чего на всю поверхность твердой мозговой оболочки наносят хирургическую клеевую композицию путем орошения. Аутожировой трансплантат укладывают на твердую мозговую оболочку и фиксируют его с помощью хирургической клеевой композиции, нанесенной на твердую мозговую оболочку, причем, аутожировой трансплантат распределяют по всей поверхности твердой мозговой оболочки таким образом, чтобы по площади он заполнял костный дефект, а в высоту равномерно выстоял над поверхностью костей свода черепа. На область костного дефекта черепа внахлест кости укладывают имплантат, внутренняя поверхность которого придавливает выстоящий над уровнем поверхности свода черепа аутожировой трансплантат. Имплантат фиксируют к кости черепа, проводят послойное зашивание операционной раны, устанавливают раневой дренаж.

Экспериментально установлено, что равномерное распределение по всей поверхности твердой мозговой оболочки аутожирового трансплантата в объеме, превышающем на 10% объем подимплантационного пространства, после его придавливания имплантатом обеспечивает достижение плотности трансплантата, близкое к идеальному - 0,99 г/мл (эталон плотности воды 1 г/мл). Тем самым достигается полное заполнение подимплантационного пространства, препятствующее скоплению под имплантатом отделяемого (экссудата, транссудата, крови), при этом не оказывающее компримирующее воздействие на подлежащий головной мозг.

Изобретение поясняется изображениями, где на фиг.1 представлено преобразование DICOM файлов в полигональную модель черепа и вычисление объема подимплантационного пространства; на фиг.2 - интраоперационное выделение костного дефекта, обнажение твердой мозговой оболочки; на фиг.3 - фиксированный жировой аутотрансплантат на поверхность твердой мозговой оболочки; на фиг.4 - индивидуальный титановый имплантат, установленный на область дефекта (жировой аутотрансплантат находится под имплантатом); на фиг.5 послеоперационный МСКТ контроль головы в первые сутки после операции.

Пример конкретного выполнения заявляемого способа.

На первом этапе производят предоперационное планирование. Выполняют томографию (мультисрезовую компьютерную томографию (МСКТ) или магннитно-резонансную томографию (МРТ)) головы пациента. Затем загружают томографические данные в цифровом (DICOM) формате в специализированное программное обеспечение (3D Slicer / 3D Doctor / Radiant / Mimics / Vidar Dicom Viewer или подобные), проводят преобразование томогафических срезов в полигональную трехмерную модель черепа пациента. На основании полученных цифровых данных в программном обеспечении, предназначенном для работы с полигональными трехмерными объектами (3D Slicer / MeshMixer / FreeCad / Mimics или подобные) определяют дефект костей черепа; выполняют построение 3D-модели имплантата для закрытия имеющегося костного дефекта. Затем анализируют степень западения твердой мозговой оболочки. Проводят измерение объема свободного подимплантационного пространства между внутренней поверхностью смоделированного имплантата и наружной поверхностью твердой мозговой оболочки. На втором этапе производят оперативное вмешательство. Стандартным способом проводят забор аутожирового трансплантата из передней брюшной стенки оперируемого пациента. Аутожировой трансплантат иссекают по объему, на 10% превышающему объем свободного подимплантационного пространства, определенному на первом этапе. Затем выполняют операцию по закрытию дефекта костей черепа. Проводят разрез мягких тканей, выделяют костный дефект, рассекают рубцы и спайки между мягкими тканями и твердой мозговой оболочкой (менингиолиз), выделяют края костного дефекта, скелетируют кости по периметру костного дефекта. Проводят ревизию твердой мозговой оболочки. Далее на всю поверхность твердой мозговой оболочки наносят хирургическую клеевую композицию путем орошения. Затем на твердую мозговую оболочку укладывают аутожировой трансплантат и фиксируют его с помощью хирургической клеевой композиции, нанесенной на твердую мозговую оболочку. Объем аутожирового трансплантата на 10% превышает объем свободного подимплантационного пространства за счет выстояния аутожировой ткани над уровнем поверхности костей свода черепа и по площади он заполняет весь костный дефект. Далее на область костного дефекта черепа внахлест кости укладывают имплантат, внутренняя поверхность которого придавливает выстоящий над уровнем поверхности свода черепа аутожировой лоскут, таким образом, достигается полное заполнение подимплантационного пространства, препятствующее скоплению под имплантатом отделяемого (экссудата, транссудата, крови), при этом не оказывающее компремирующее воздействие на подлежащий головной мозг. Когда трансплантат придавливает аутожировую ткань, последняя, за счет своей текучести и за счет воздействия внутричерепного давления со стороны твердой мозговой оболочки, равномерно распределяется по подимплантационному пространству, заполняя все пустоты и, тем самым, создавая надежную герметизацию пространства. Имплантат фиксируют к кости черепа, крепежными элементами, например саморезами. Проводят послойное зашивание операционной раны. Устанавливают раневой дренаж.

Промышленная применимость заявляемого способа подтверждается клиническим примером.

Пациент Ф. 39 лет поступил в нейрохирургическое отделение ННИИТО 15.06.2017 в диагнозом: Гигантский сложный посттрепанационный дефект костей черепа в правой теменно-височной области, с переходом на основание черепа. Стойкие остаточные явления тяжелой черепно-мозговой травмы, посттравматическая энцефалопатия. Состояние после декомпрессивной трепанации в правой теменно-височной области (октябрь 2007 г. ), с последующей поздней краниопластики (март 2014 г.), с последующей реоперацией и удалением пластины в связи с нагноением послеоперационного рубца и эмпиемой, посттравматического генеза (февраль 2016 г.). Состояние после трахеостомии осложненной трахео-пищеводным свищом.

На первом (дооперационном) этапе больному выполнены МСКТ и МРТ головы. На основании данных МСКТ для больного путем трехмерной печати изготовлен индивидуальный титановый имплантат.На основании данных МРТ произведено определение свободного подиплантационного пространства. Для этого цифровые данные в DICOM формате экспортированы в программу 3D Slicer, в которой выполнено построение полигональной трехмерной модели черепа и мягких тканей, построена поверхность имплантата, определена степень западения твердой мозговой оболочки, определены контуры внутренней поверхности имплантата и наружной поверхности твердой мозговой оболочки, определен объем свободного пространства между двумя указанными поверхностями (внутренней поверхностью имплантата и наружной поверхностью твердой мозговой оболочки (фиг.1). Объем указанного свободного пространства составил 115 см³. Определены основные размеры (Длина (9,4 см) × Ширина (8 см) × Высота (3,2 см)) аутожирового трансплантата, планируемого к иссечению (необходимый объем 126 см). На втором этапе выполнено оперативное вмешательство, которое состояло из забора аутожирового лоскута и последующей краниопластики. Забор аутожирового лоскута проводился в условиях общей анестезии, в положении больного на спине, выполнен разрез кожи в нижнем правом квадранте брюшной стенки по Мак-Бурнею-Волковичу-Дьяконову длиной 8 см. После рассечения кожи выделен слой подкожно-жировой клетчатки, при помощи ножниц и скальпеля выделен и иссечен аутожировой трансплантат размерами (Д(9,4 см)×Ш(8 см)×В(3,2 см)), который помещен в стерильный мерный стакан, подтвержден необходимый объем жирового лоскута (126 см³) и далее последний залит стерильным физиологическим раствором (50 мл) с 2 мл раствора гентамицина (40 мг/1 мл). Выполнен гемостаз, ушивание раны послойно в традиционной манере, установку одного резинового выпускника. Выполнено оперативное вмешательство по закрытию дефекта костей черепа - краниопластика: выполнен разрез по ходу старого послеоперационного рубца в правой теменно-височной области. Выделен костный дефект, рассечены рубцы и спайки между мягкими тканями и твердой мозговой оболочкой (выполнен менингиолиз), выделены края костного дефекта, скелетированы кости по периметру костного дефекта в правой теменно-височной области (фиг.2). Проведена ревизия твердой мозговой оболочки, дефектов не обнаружено. Далее на всю поверхность твердой мозговой оболочки нанесена хирургическая клеевая композиция путем орошения. Затем на твердую мозговую оболочку равномерно уложили аутожировой трансплантат и зафиксировали его с помощью хирургической клеевой композиции, нанесенной на твердую мозговую оболочку (фиг.3). Объем аутожирового трансплантата превышает объем свободного подимплантационного пространства на 10% и по площади он заполняет весь костный дефект. В высоту аутожировой трансплантат равномерно несколько выстоит над уровнем поверхности костей свода черепа. Далее на область костного дефекта черепа внахлест кости уложен индивидуальный титановый имплантат, геометрия и кривизна которого спроектирована с учетом индивидуальных особенностей черепа пациента. Внутренняя поверхность имплантата придавливает выстоящий над уровнем поверхности свода черепа аутожировой лоскут, таким образом, достигнуто повышение внутрилоскутного давления в подимплантационном пространстве, создавшее препятствие скоплению под имплантатом отделяемого. Имплантат зафиксировали к кости шестью саморезами (фиг.4). Выполнено послойное ушивание раны в традиционной манере, выполнена установка одного аспирационного раневого дренажа с резервуаром для сбора раневого отделяемого (UnoVac), выведенного через контраппертуру в коже, расположенную кзади от средней трети послеоперационного рубца. Послеоперационный контроль подтвердил плотное заполнение подимплантационного пространства аутожировым лоскутом, при этом компремирующее воздействие на головной мозг отсутствует (прослеживаются субарахноидальные пространства и борозды мозга) - фиг.5. В послеоперационном периоде осложнений не отмечено.

Способ пластики дефекта костей черепа, заключающийся в том, что выполняют построение 3D-модели имплантата и фиксируют имплантат к костям черепа, отличающийся тем, что предварительно, для закрытия имеющегося костного дефекта, определяют объем свободного подимплантационного пространства между внутренней поверхностью смоделированного имплантата и наружной поверхностью твердой мозговой оболочки, из передней брюшной стенки оперируемого пациента проводят забор аутожирового трансплантата, объем которого на 10% превышает объем свободного подимплантационного пространства, выделяют края костного дефекта, проводят ревизию твердой мозговой оболочки, после чего на поверхность твердой мозговой оболочки наносят хирургическую клеевую композицию путем орошения, аутожировой трансплантат укладывают на твердую мозговую оболочку и фиксируют его с помощью хирургической клеевой композиции, причем аутожировой трансплантат распределяют по всей поверхности твердой мозговой оболочки таким образом, чтобы по площади он заполнял костный дефект, затем на область костного дефекта черепа внахлест кости укладывают имплантат, внутренняя поверхность которого придавливает аутожировой трансплантат, имплантат фиксируют к кости черепа, проводят послойное зашивание операционной раны, устанавливают раневой дренаж.