九院韋敏 | PEEK 3D在顱骨缺損方面的應(yīng)用
時(shí)間：2023-02-09 15:50 來源：上海九院韋敏教授 作者：admin 閱讀：次
在日常生活中，由于一些意外，可能會導(dǎo)致顱損傷缺損，這時(shí)就需要選擇合適的假體材料進(jìn)行修補(bǔ)。PEEK 材料對大部分人來說可能比較陌生，但在骨修補(bǔ)領(lǐng)域，這種材料可以說是大放異彩，其與三維重建、3D打印技術(shù)的結(jié)合，為廣大患者帶來了更好的修復(fù)體驗(yàn)
今天我們就來聊聊PEEK 3D在顱骨缺損方面的應(yīng)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(shù)、顱腦外傷等。顱骨缺損主要需通過手術(shù)治療，如進(jìn)行顱骨缺損修補(bǔ)術(shù)，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(shù)治療，比如顱內(nèi)存在感染、有顱內(nèi)壓增高者等，容易出現(xiàn)頭皮愈合不良。
1、先天性因素：在嬰兒時(shí)期，因?yàn)閶雰猴B腦結(jié)構(gòu)先天性發(fā)育異常而導(dǎo)致顱骨缺損；
2、顱腦手術(shù)：當(dāng)存在腦部疾病，如腫瘤疾病或顱內(nèi)高壓癥時(shí)，都可能會需要切除顱骨，造成顱骨缺損；
3、顱腦外傷：當(dāng)頭部受到外力沖擊或破壞時(shí)，如發(fā)生車禍顱腦穿通傷，會直接導(dǎo)致顱骨缺損。從高處墜落頭部著地受到?jīng)_擊時(shí)，也會導(dǎo)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(xiǎn)因素。
顱骨缺損修補(bǔ)的重要性
顱骨缺損如何不進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，是非常危險(xiǎn)的，嚴(yán)重者甚至?xí)＜吧⒂绊憠勖ｏB骨對于我們的大腦起到很好的保護(hù)作用，一旦缺損缺損，顱內(nèi)的腦組織就缺少了必要的保護(hù)，很容易受傷。
顱骨缺損使顱內(nèi)壓異常，顱內(nèi)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(shí)，由于失去骨瓣的的保護(hù)，大氣壓的作用會使同側(cè)腦脊液循環(huán)紊亂和腦血流下降，導(dǎo)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(kuò)大，腦實(shí)質(zhì)內(nèi)的水分流向紊亂，影響腦脊液的產(chǎn)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(hù)，所以顱骨缺損進(jìn)行修補(bǔ)，選擇一種合適的材料非常重要。
PEEK材料的運(yùn)用
目前PEEK材料是比較先進(jìn)的修補(bǔ)的材料，它可以通過三維重建，3D打印，高度恢復(fù)顱骨生理結(jié)構(gòu)，而且這種材料組織相容性非常好，基本不會產(chǎn)生什么排異反應(yīng)，還具有超強(qiáng)的射線透射性，不會影響以后的CT核磁等醫(yī)學(xué)檢查，其彈性、強(qiáng)度、隔熱性、穩(wěn)定性等都是非常理想的顱骨修補(bǔ)材料，PEEK材料能與自己的顱骨完美結(jié)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(jiān)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(dāng)，臨床應(yīng)用中效果特別好，成為顱骨修補(bǔ)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(shù)，PEEK 3D簡單說就是將3D打印技術(shù)與PEEK材料結(jié)合起來的修復(fù)方式。
玻璃材料、骨水泥、硅膠等等材料，因?yàn)楦鞣N缺陷都已經(jīng)不合時(shí)宜，在臨床上已經(jīng)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(bǔ)材料當(dāng)屬鈦網(wǎng)材料，但是這種材料也還存在著一定的缺陷，比如術(shù)后的感染排異現(xiàn)象，冷熱敏感反應(yīng)現(xiàn)象，容易受力變形，影響ct核磁檢查等等問題，PEEK修補(bǔ)材料又叫聚醚醚酮，目前是做顱骨修補(bǔ)最適合的材料。
優(yōu)勢二、透x線，且是沒有磁性的物質(zhì)，修補(bǔ)后，對二次檢查效果很好。隨著影像技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，人們做磁共振的意愿越發(fā)強(qiáng)大，采用peek顱骨修補(bǔ)材料后，對磁共振成像沒有影響，做完顱骨修補(bǔ)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(shù)的日新月異，無論是工業(yè)設(shè)計(jì)、教育行業(yè)或是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都可以通過簡便易用的3D打印設(shè)備實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的創(chuàng)意。
3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù)，它是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)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(gòu)造物體。
三維圖像重建與3D打印
正因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)擁有強(qiáng)大的復(fù)制和仿制能力，可以解決高難度、復(fù)雜、個(gè)性化的設(shè)計(jì)需要，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。
利用不同的材料、顏色、硬度和柔韌性，對細(xì)節(jié)、觸感等進(jìn)行完美復(fù)刻，最大程度上模擬人體解剖結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于不同的醫(yī)學(xué)場景。
通過CT、核磁等影像設(shè)備得到患者斷層影像的原始數(shù)據(jù)后，利用MEDIP軟件進(jìn)行三維重建，形成可編輯的三維數(shù)字模型，從而指導(dǎo)3D打印機(jī)逐層打印，為患者量身定制器官/、骨骼模型，用于進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃和手術(shù)模擬，幫助降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，縮短手術(shù)時(shí)間。
通常來說，PEEK材料采用的是嵌入式修補(bǔ)的方法，使用PEEK材質(zhì)的連接片和鈦釘進(jìn)行固定，它不會像鈦網(wǎng)材料覆蓋式修補(bǔ)那樣會帶來切割性的傷害，而且術(shù)后顱骨外表更加光滑自然，外形更加美觀。
今天我們就來聊聊PEEK 3D在顱骨缺損方面的應(yīng)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(shù)、顱腦外傷等。顱骨缺損主要需通過手術(shù)治療，如進(jìn)行顱骨缺損修補(bǔ)術(shù)，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(shù)治療，比如顱內(nèi)存在感染、有顱內(nèi)壓增高者等，容易出現(xiàn)頭皮愈合不良。
1、先天性因素：在嬰兒時(shí)期，因?yàn)閶雰猴B腦結(jié)構(gòu)先天性發(fā)育異常而導(dǎo)致顱骨缺損；
2、顱腦手術(shù)：當(dāng)存在腦部疾病，如腫瘤疾病或顱內(nèi)高壓癥時(shí)，都可能會需要切除顱骨，造成顱骨缺損；
3、顱腦外傷：當(dāng)頭部受到外力沖擊或破壞時(shí)，如發(fā)生車禍顱腦穿通傷，會直接導(dǎo)致顱骨缺損。從高處墜落頭部著地受到?jīng)_擊時(shí)，也會導(dǎo)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(xiǎn)因素。
顱骨缺損修補(bǔ)的重要性
顱骨缺損如何不進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，是非常危險(xiǎn)的，嚴(yán)重者甚至?xí)＜吧⒂绊憠勖ｏB骨對于我們的大腦起到很好的保護(hù)作用，一旦缺損缺損，顱內(nèi)的腦組織就缺少了必要的保護(hù)，很容易受傷。
顱骨缺損使顱內(nèi)壓異常，顱內(nèi)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(shí)，由于失去骨瓣的的保護(hù)，大氣壓的作用會使同側(cè)腦脊液循環(huán)紊亂和腦血流下降，導(dǎo)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(kuò)大，腦實(shí)質(zhì)內(nèi)的水分流向紊亂，影響腦脊液的產(chǎn)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(hù)，所以顱骨缺損進(jìn)行修補(bǔ)，選擇一種合適的材料非常重要。
PEEK材料的運(yùn)用
目前PEEK材料是比較先進(jìn)的修補(bǔ)的材料，它可以通過三維重建，3D打印，高度恢復(fù)顱骨生理結(jié)構(gòu)，而且這種材料組織相容性非常好，基本不會產(chǎn)生什么排異反應(yīng)，還具有超強(qiáng)的射線透射性，不會影響以后的CT核磁等醫(yī)學(xué)檢查，其彈性、強(qiáng)度、隔熱性、穩(wěn)定性等都是非常理想的顱骨修補(bǔ)材料，PEEK材料能與自己的顱骨完美結(jié)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(jiān)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(dāng)，臨床應(yīng)用中效果特別好，成為顱骨修補(bǔ)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(shù)，PEEK 3D簡單說就是將3D打印技術(shù)與PEEK材料結(jié)合起來的修復(fù)方式。
玻璃材料、骨水泥、硅膠等等材料，因?yàn)楦鞣N缺陷都已經(jīng)不合時(shí)宜，在臨床上已經(jīng)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(bǔ)材料當(dāng)屬鈦網(wǎng)材料，但是這種材料也還存在著一定的缺陷，比如術(shù)后的感染排異現(xiàn)象，冷熱敏感反應(yīng)現(xiàn)象，容易受力變形，影響ct核磁檢查等等問題，PEEK修補(bǔ)材料又叫聚醚醚酮，目前是做顱骨修補(bǔ)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(dǎo)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(zhì)，修補(bǔ)后，對二次檢查效果很好。隨著影像技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，人們做磁共振的意愿越發(fā)強(qiáng)大，采用peek顱骨修補(bǔ)材料后，對磁共振成像沒有影響，做完顱骨修補(bǔ)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(shù)的日新月異，無論是工業(yè)設(shè)計(jì)、教育行業(yè)或是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都可以通過簡便易用的3D打印設(shè)備實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的創(chuàng)意。
3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù)，它是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)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(gòu)造物體。
三維圖像重建與3D打印
正因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)擁有強(qiáng)大的復(fù)制和仿制能力，可以解決高難度、復(fù)雜、個(gè)性化的設(shè)計(jì)需要，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。
利用不同的材料、顏色、硬度和柔韌性，對細(xì)節(jié)、觸感等進(jìn)行完美復(fù)刻，最大程度上模擬人體解剖結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于不同的醫(yī)學(xué)場景。
通過CT、核磁等影像設(shè)備得到患者斷層影像的原始數(shù)據(jù)后，利用MEDIP軟件進(jìn)行三維重建，形成可編輯的三維數(shù)字模型，從而指導(dǎo)3D打印機(jī)逐層打印，為患者量身定制器官/、骨骼模型，用于進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃和手術(shù)模擬，幫助降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，縮短手術(shù)時(shí)間。
通常來說，PEEK材料采用的是嵌入式修補(bǔ)的方法，使用PEEK材質(zhì)的連接片和鈦釘進(jìn)行固定，它不會像鈦網(wǎng)材料覆蓋式修補(bǔ)那樣會帶來切割性的傷害，而且術(shù)后顱骨外表更加光滑自然，外形更加美觀。
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