3D打印聚醚醚酮材料在颅脑损伤后颅骨成形术中的应用疗效分析

doi:10.3877/cma.j.issn.2095-123X.2022.05.004

目的

对比分析聚醚醚酮（PEEK）和钛网在颅脑损伤（TBI）后颅骨成形术中的临床疗效，并探讨PEEK材料的潜在优势。

方法

选取解放军联勤保障部队第九〇一医院神经外科自2017年1月至2021年1月行颅骨成形术的48例TBI患者为研究对象，按照使用材料的不同将患者分为PEEK组（20例）和钛网组（28例）。比较2组患者手术出血、平均手术时间、住院时间、术后并发症、塑形效果及总治疗费用方面的差异。术后随访12个月，采用Karnofsky功能状态（KPS）评分评估患者的远期效果。

结果

所有患者均于术后12~14 d拆除缝线，且切口为甲级愈合。2组患者手术出血、手术时间及住院时间比较，差异无统计学意义（P>0.05）。PEEK组术后总的并发症发生率（65.00%）与钛网组（60.71%）比较，差异无统计学意义（P>0.05）；2组术后颅内迟发性出血、术区硬膜下积液、术区颅内感染、癫痫及迟发性脑积水的发生率比较，差异无统计学意义（P>0.05）；钛网组患者的皮下积液发生率及治疗费用均低于PEEK组，差异具有统计学意义（P<0.05）。2组患者术后的平均满意度均较高，但PEEK组优于钛网组，差异具有统计学意义（P<0.05）。术后随访12个月，2组患者均未出现迟发性切口感染及材料外露，KPS评分比较差异无统计学意义（P>0.05）。

结论

应用3D打印PEEK材料对TBI患者行颅骨成形术，总体并发症发生率与钛网材料相比无明显差异，但3D打印PEEK材料与颅骨契合更加完美，适合儿童、青少年及女性患者在经济情况好的条件下使用。

关键词: 颅脑损伤, 颅骨成形术, 聚醚醚酮, 钛网

Objective

To explore the potential advantages of polyetheretherketone (PEEK) material by comparing and analyzing the clinical efficacy of PEEK and titanium mesh in cranioplasty after traumatic brain injury (TBI).

Methods

Forty-eight patients who underwent cranioplasty after TBI in Neurosurgery Department of The 901^st Hospital of the Joint Logistics Support Force of PLA from January 2017 to January 2021 were analyzed retrospectively, including 20 patients who underwent cranioplasty with PEEK material (PEEK group) and 28 patients who underwent cranioplasty with titanium mesh (titanium mesh group). The intraoperative bleeding, operation time, hospital stay, postoperative complications, plastic effect and treatment cost were compared between the two groups. The patients were followed up for 12 months, and the long-term effect was observed by comparing Karnofsky functional state (KPS) score.

Results

The sutures were removed in all patients 12-14 d after operation, the incision healed in grade A, and there were no infections and deaths. There was no significant difference in operation time, intraoperative bleeding and hospital stay between the two groups (P>0.05). The incidence of postoperative complications in PEEK group (65.00%) was similar to that in titanium mesh group (60.71%) (P>0.05), and there was no significant difference in postoperative complications such as intracranial hemorrhage, intracranial infection, subdural effusion, epilepsy and hydrocephalus between the two groups (P>0.05), but the incidence of subcutaneous effusion and total medical expenses in peek group were higher than those in titanium mesh group (P<0.05). The satisfaction of the two groups was higher, but the peek group was better than the titanium mesh group (P<0.05). After 12 months of follow-up, there was no delayed incision infection and material exposure. There was no significant difference in KPS score between the two groups 12 months after operation (P>0.05).

Conclusion

There was no significant difference in the overall complication rate between 3D printed peek and titanium mesh in TBI patients undergoing cranioplasty. However, the 3D printed PEEK material fits more perfectly with the skull, which is suitable for children, adolescents and female patients under the condition of good economic conditions.

Key words: Traumatic brain injury, Cranioplasty, Polyetheretherketone, Titanium mesh

表1 2组患者术前一般资料比较

项目		PEEK组（n=20）	钛网组（n=28）	χ²/t值	P值
性别[例（%）]				9.278	0.359
	男	11（55.00）	19（67.86）
	女	9（45.00）	9（32.14）
年龄（岁，Mean±SD）		41.72±10.26	39.74±12.31	6.248	0.536
颅骨缺损部位[例（%）]				8.364	0.416
	左侧额颞顶部	8（40.00）	9（32.14）
	右侧额颞顶部	9（45.00）	13（46.44）
	左侧颞部	1（5.00）	3（10.71）
	右侧颞部	2（10.00）	3（10.71）
缺损时间（d，Mean±SD）		249.13±73.45	244.26±89.27	1.5249	0.483
缺损面积（cm²，Mean±SD）		116.24±31.18	113.15±21.74	1.2189	0.544
GCS评分（分，Mean±SD）		12.23±4.21	13.28±5.97	-2.641	0.513

表1 2组患者术前一般资料比较

项目		PEEK组（n=20）	钛网组（n=28）	χ²/t值	P值
性别[例（%）]				9.278	0.359
	男	11（55.00）	19（67.86）
	女	9（45.00）	9（32.14）
年龄（岁，Mean±SD）		41.72±10.26	39.74±12.31	6.248	0.536
颅骨缺损部位[例（%）]				8.364	0.416
	左侧额颞顶部	8（40.00）	9（32.14）
	右侧额颞顶部	9（45.00）	13（46.44）
	左侧颞部	1（5.00）	3（10.71）
	右侧颞部	2（10.00）	3（10.71）
缺损时间（d，Mean±SD）		249.13±73.45	244.26±89.27	1.5249	0.483
缺损面积（cm²，Mean±SD）		116.24±31.18	113.15±21.74	1.2189	0.544
GCS评分（分，Mean±SD）		12.23±4.21	13.28±5.97	-2.641	0.513

图1 钛网组术中钛网植入及术后影像学资料A：术中钛网植入良好；B：术后当天复查CT示颅内情况良好，颅内未见出血；C：术后CT示钛网覆盖颅骨边缘，对位良好

图2 PEEK组术中PEEK板植入及术后影像学资料A：术中PEEK板与骨窗缘对位吻合良好；B：术后当天复查CT示颅内情况良好，颅内未见出血；C：术后当天复查CT骨窗示无金属伪影，外形双侧对称，PEEK板对位良好；PEEK：聚醚醚酮

表2 2组患者围术期相关参数比较

参数	PEEK组（n=20）	钛网组（n=28）	t/U值	P值
手术时间（h，Mean±SD）	2.78±0.46	2.57±0.61	1.186	0.884
出血量（mL，Mean±SD）	252.29±34.62	246.81±42.19	1.749	0.413
住院时间[d，M（P₂₅，P₇₅）]	11.50（10.25，12.75）	11.00（10.00，12.75）	243.500	0.437
医疗总费用[万元，M（P₂₅，P₇₅）]	15.26（12.61，16.14）	3.93（3.52，5.21）	0.000	<0.001

表2 2组患者围术期相关参数比较

参数	PEEK组（n=20）	钛网组（n=28）	t/U值	P值
手术时间（h，Mean±SD）	2.78±0.46	2.57±0.61	1.186	0.884
出血量（mL，Mean±SD）	252.29±34.62	246.81±42.19	1.749	0.413
住院时间[d，M（P₂₅，P₇₅）]	11.50（10.25，12.75）	11.00（10.00，12.75）	243.500	0.437
医疗总费用[万元，M（P₂₅，P₇₅）]	15.26（12.61，16.14）	3.93（3.52，5.21）	0.000	<0.001

表3 2组患者术后相关并发症比较[例（%）]

并发症	PEEK组（n=20）	钛网组（n=28）	χ²值	P值
颅内出血	2（10.00）	3（10.71）	3.327	0.826
颅内感染	1（5.00）	1（3.57）	9.416	0.628
继发性癫痫	1（5.00）	2（7.14）	7.328	0.623
迟发性脑积水	2（10.00）	4（14.29）	8.824	0.768
术区硬膜下积液	2（10.00）	3（10.71）	6.277	0.826
皮下积液	5（25.00）	4（14.29）	7.129	0.021

表3 2组患者术后相关并发症比较[例（%）]

并发症	PEEK组（n=20）	钛网组（n=28）	χ²值	P值
颅内出血	2（10.00）	3（10.71）	3.327	0.826
颅内感染	1（5.00）	1（3.57）	9.416	0.628
继发性癫痫	1（5.00）	2（7.14）	7.328	0.623
迟发性脑积水	2（10.00）	4（14.29）	8.824	0.768
术区硬膜下积液	2（10.00）	3（10.71）	6.277	0.826
皮下积液	5（25.00）	4（14.29）	7.129	0.021

表4 2组患者术后满意度和术后12个月随访评分比较

组别	例数	满意度[例（%）]		KPS评分（分，Mean±SD）
组别	例数	满意	不满意	术前	术后12个月	t值	P值
PEEK组	20	17（85.00）	3（15.00）	53.38±12.86	68.13±15.97	-11.219	<0.001
钛网组	28	18（64.29）	10（35.71）	49.83±17.29	64.59±18.43	-8.261	0.006
χ²/t值		4.125		1.515	1.519
P值		0.007		0.588	0.513

表4 2组患者术后满意度和术后12个月随访评分比较

组别	例数	满意度[例（%）]		KPS评分（分，Mean±SD）
组别	例数	满意	不满意	术前	术后12个月	t值	P值
PEEK组	20	17（85.00）	3（15.00）	53.38±12.86	68.13±15.97	-11.219	<0.001
钛网组	28	18（64.29）	10（35.71）	49.83±17.29	64.59±18.43	-8.261	0.006
χ²/t值		4.125		1.515	1.519
P值		0.007		0.588	0.513

[1]	Lim XT, Ang E, Lee ZX, et al. Prognostic significance of preinjury anticoagulation in patients with traumatic brain injury: a systematic review and meta-analysis[J]. J Trauma Acute Care Surg, 2021, 90(1): 191-201.
[2]	中国医师协会神经损伤培训委员会,中华医学会神经外科分会颅脑创伤学组,中国医师协会神经修复学专业委员会颅脑创伤修复学组.中国成人重型颅脑损伤大骨瓣开颅手术标准技术专家共识[J].中华神经创伤外科电子杂志, 2020, 6(2): 68-75.
[3]	文世宏,刘科峰,吴智远,等.钛网修补颅脑损伤患者去骨瓣减压术后颅骨缺损的时机研究[J].神经损伤与功能重建, 2015, 10(4): 352-353.
[4]	王湘,黄浩,王海全,等.自体颅骨、钛网与聚醚醚酮修补颅骨缺损的临床应用分析[J].临床和实验医学杂志, 2021, 20(15): 1643-1647.
[5]	Huang W, Chang Z, Song R, et al. Non-fusion procedure using PEEK rod systems for lumbar degenerative diseases: clinical experience with a 2-year follow-up[J]. BMC Musculoskelet Disord, 2016, 17: 53.
[6]	Alkhaibary A, Alharbi A, Alnefaie N, et al. Cranioplasty: a comprehensive review of the history, materials, surgical aspects, and complications[J]. World Neurosurg, 2020, 139: 445-452.
[7]	Rosenthal G, Ng I, Moscovici S, et al. Polyetheretherketone implants for the repair of large cranial defects: a 3-center experience[J]. Neurosurgery, 2014, 75(5): 523-529; discussion 528-529.
[8]	Brown DR, Lanciano R, Heal C, et al. The effect of whole-brain radiation (WBI) and Karnofsky performance status (KPS) on survival of patients receiving stereotactic radiosurgery (SRS) for second brain metastatic event[J]. J Radiat Oncol, 2017, 6(1): 31-37.
[9]	Lazaridis C, Mansour A, Singh M. Decompressive craniectomy after traumatic brain injury: incorporating patient preferences into decision-making[J]. World Neurosurg, 2022, 157: e327-e332.
[10]	Zhang J, Tian W, Chen J, et al. The application of polyetheretherketone (PEEK) implants in cranioplasty[J]. Brain Res Bull, 2019, 153: 143-149.
[11]	Zhang Q, Yuan Y, Li X, et al. A large multicenter retrospective research on embedded cranioplasty and covered cranioplasty[J]. World Neurosurg, 2018, 112: e645-e651.
[12]	Oliver JD, Banuelos J, Abu-Ghname A, et al. Alloplastic cranioplasty reconstruction: a systematic review comparing outcomes with titanium mesh, polymethyl methacrylate, polyether ether ketone, and norian implants in 3591 adult patients[J]. Ann Plast Surg, 2019, 82(5S Suppl 4): S289-S294.
[13]	Mitchell KA, Gordon C. Discussion of surgical and patient-reported outcomes in patients with PEEK versus titanium cranioplasty reconstruction[J]. J Craniofac Surg, 2021, 32(1): 198-200.
[14]	Sun Y, Hu Y, Yuan Q, et al. Association between metal hypersensitivity and implant failure in patients who underwent titanium cranioplasty[J]. J Neurosurg, 2018, 131(1): 40-46.
[15]	Jonkergouw J, van de Vijfeijken SE, Nout E, et al. Outcome in patient-specific PEEK cranioplasty: a two-center cohort study of 40 implants[J]. J Craniomaxillofac Surg, 2016, 44(9): 1266-1272.

[1]	刘玲, 肖颖, 王蓉. 严重创伤并发肺部感染死亡病例分析[J]. 中华肺部疾病杂志(电子版), 2023, 16(04): 581-583.
[2]	钱晓英, 吴新, 徐婷婷. 颅脑损伤并发呼吸衰竭患者早期机械通气的效果分析[J]. 中华肺部疾病杂志(电子版), 2023, 16(04): 526-528.
[3]	冷昭富, 汪永新. 儿童去骨瓣减压术后颅骨成形术的研究进展[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(05): 313-317.
[4]	潘立, 谢理政, 程宏伟, 茆翔. 创伤性颅脑损伤后垂体功能减退[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(05): 308-312.
[5]	李飞翔, 段虎斌, 李晋虎, 吴昊, 王永红, 范益民. 急性颅脑损伤继发下肢静脉血栓的相关危险因素分析及预测模型构建[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(05): 277-282.
[6]	张馨月, 韩帅, 张舒石, 李文臣, 张舒岩. 颅内压监测技术在创伤性颅脑损伤治疗中的应用[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(04): 246-252.
[7]	王景景, 符锋, 李建伟, 任党利, 陈翀, 刘慧, 孙洪涛, 涂悦. 针刺对中型创伤性颅脑损伤后BDNF/TrkB信号通路的影响[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(04): 199-205.
[8]	张永明. 颈段脊髓电刺激治疗颅脑损伤后慢性意识障碍的进展[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(03): 129-134.
[9]	贾素英, 李倩, 郭姗姗. 创伤性颅脑损伤后血小板功能障碍的研究进展[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(03): 180-185.
[10]	何佳伟, 张良, 杨骐, 王占祥. 创伤性颅脑损伤后进展性出血性损伤的诊疗现状[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(03): 175-179.
[11]	王召, 田进杰, 郭朝, 王蕾, 严红燕, 冯素娟, 张毅. 血浆PGK1早期检测对创伤性颅脑损伤患者病情严重程度及预后的预测价值[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(03): 154-159.
[12]	王守森, 黄银兴, 陈宇晖, 胡晓芳, 刘海兵. 重型颅脑损伤的外科救治策略[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(03): 190-192.
[13]	汤宏, 高灵, 高宁, 蒋俊文, 张吉坤, 李由, 陈伟明, 夏鹰. 控制性减压在治疗重型颅脑损伤中的应用[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(02): 91-96.
[14]	朱敏, 李法强. CD64指数联合降钙素原、白介素-6、血清淀粉样蛋白A检测对重型颅脑损伤术后颅内细菌感染的诊断价值[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(01): 26-31.
[15]	丁晶, 李培雯, 许迎春. 醒脑开窍针刺法在神经急重症中的应用[J]. 中华针灸电子杂志, 2023, 12(04): 161-164.

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