九院韦敏 | PEEK 3D在颅骨缺损方面的应用

来源：上海九院韦敏教授

在日常生活中，由于一些意外，可能会导致颅损伤缺损，这时就需要选择合适的假体材料进行修补。PEEK 材料对大部分人来说可能比较陌生，但在骨修补领域，这种材料可以说是大放异彩，其与三维重建、3D打印技术的结合，为广大患者带来了更好的修复体验

今天我们就来聊聊PEEK 3D在颅骨缺损方面的应用。

颅骨缺损的原因
造成颅骨缺损的原因，主要有先天性因素、颅脑手术、颅脑外伤等。颅骨缺损主要需通过手术治疗，如进行颅骨缺损修补术，适用于颅骨缺损的直径超过3厘米者。但部分情况不适宜手术治疗，比如颅内存在感染、有颅内压增高者等，容易出现头皮愈合不良。

1、先天性因素：在婴儿时期，因为婴儿颅脑结构先天性发育异常而导致颅骨缺损；

2、颅脑手术：当存在脑部疾病，如肿瘤疾病或颅内高压症时，都可能会需要切除颅骨，造成颅骨缺损；

3、颅脑外伤：当头部受到外力冲击或破坏时，如发生车祸颅脑穿通伤，会直接导致颅骨缺损。从高处坠落头部着地受到冲击时，也会导致颅骨缺损。

此外，颅骨骨髓炎慢性期，有局部颅骨增厚，周围伴有增殖性改变及死骨形成，因此也是造成颅骨缺损的危险因素。

颅骨缺损修补的重要性
颅骨缺损如何不进行及时修补，是非常危险的，严重者甚至会危及生命、影响寿命。颅骨对于我们的大脑起到很好的保护作用，一旦缺损缺损，颅内的脑组织就缺少了必要的保护，很容易受伤。

颅骨缺损使颅内压异常，颅内外的压力是相通的，这样不利于脑脊液的循环，脑组织的一些功能可能受到限制；另外颅骨缺损造成的塌陷也十分影响美观等等。

颅骨缺损时，由于失去骨瓣的的保护，大气压的作用会使同侧脑脊液循环紊乱和脑血流下降，导致潜在的脑组织损害。

大面积颅骨缺损容易造成脑组织变形、移位，脑室扩大，脑实质内的水分流向紊乱，影响脑脊液的产生、吸收及循环，从而形成外伤性脑积水、脑膨出等不适症。

保持硬脑膜的的完整性即是对大脑的保护，所以颅骨缺损进行修补，选择一种合适的材料非常重要。

PEEK材料的运用

目前PEEK材料是比较先进的修补的材料，它可以通过三维重建，3D打印，高度恢复颅骨生理结构，而且这种材料组织相容性非常好，基本不会产生什么排异反应，还具有超强的射线透射性，不会影响以后的CT核磁等医学检查，其弹性、强度、隔热性、稳定性等都是非常理想的颅骨修补材料，PEEK材料能与自己的颅骨完美结合。

什么是PEEK 3D
PEEK 3D 我们首先需要将它分开解读，PEEK是一种材料，其坚硬度、刚度、弹性、稳定性、隔热性、组织相容性、塑形性、放射线透射性、磁场兼容性等方面都与自体颅骨相当，临床应用中效果特别好，成为颅骨修补材料的新趋势。

而3D指的是一种辅助方式，指的是三维图像重建+3D打印技术，PEEK 3D简单说就是将3D打印技术与PEEK材料结合起来的修复方式。

玻璃材料、骨水泥、硅胶等等材料，因为各种缺陷都已经不合时宜，在临床上已经不再使用。目前大部分医院临床上比较广泛使用的颅骨修补材料当属钛网材料，但是这种材料也还存在着一定的缺陷，比如术后的感染排异现象，冷热敏感反应现象，容易受力变形，影响ct核磁检查等等问题，PEEK修补材料又叫聚醚醚酮，目前是做颅骨修补最适合的材料。

PEEK 材料的优势

优势一、有高度的组织相容性，跟颅骨有天然的相似性，硬度、弹性、导热性，都跟正常的颅骨非常相似，且组织相容性非常好。

优势二、透x线，且是没有磁性的物质，修补后，对二次检查效果很好。随着影像技术越来越发达，人们做磁共振的意愿越发强大，采用peek颅骨修补材料后，对磁共振成像没有影响，做完颅骨修补后，不影响做磁共振，对将来检查没有任何干扰。

随着3D打印技术的日新月异，无论是工业设计、教育行业或是医学领域都可以通过简便易用的3D打印设备实现独特的创意。

3D打印技术是一种快速成型技术，它是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。

三维图像重建与3D打印
正因为这项技术拥有强大的复制和仿制能力，可以解决高难度、复杂、个性化的设计需要，在医学领域有很好的应用前景。

利用不同的材料、颜色、硬度和柔韧性，对细节、触感等进行完美复刻，最大程度上模拟人体解剖结构，可应用于不同的医学场景。

通过CT、核磁等影像设备得到患者断层影像的原始数据后，利用MEDIP软件进行三维重建，形成可编辑的三维数字模型，从而指导3D打印机逐层打印，为患者量身定制器官/、骨骼模型，用于进行术前规划和手术模拟，帮助降低手术风险，缩短手术时间。

通常来说，PEEK材料采用的是嵌入式修补的方法，使用PEEK材质的连接片和钛钉进行固定，它不会像钛网材料覆盖式修补那样会带来切割性的伤害，而且术后颅骨外表更加光滑自然，外形更加美观。