Пластика дефектов свода черепа пластинами "Реперен"

Цель исследования:
Разработка способа пластики дефектов свода черепа с применением неметаллического биологически инертного материала «Реперен».

Задачи исследования:
Изучить прочностные характеристики пластин «Реперен».
Исследовать в эксперименте на животных реакцию окружающих тканей на импланты «Реперен» в сравнении с имплантами, изготовленными из метилметакрилата и титана.
Разработать методику пластики дефектов свода черепа пластинами «Реперен» в эксперименте и клинике.

Задачи исследования:
4. Изучить возможность визуализации имплантированных пластин «Реперен» современными методами обследования – КТ и МРТ головного мозга и оценить влияние установленного импланта на биоэлектрическую активность головного мозга.
5. Оценить ближайшие результаты краниопластики пластинами «Реперен», разработать показания и противопоказания к пластике дефектов свода черепа пластинами «Реперен».

Новизна работы:
Впервые изучена реакция костных и мягких тканей свода черепа на материал «Реперен».
Впервые разработана и применена в клинической практике методика пластики дефектов свода черепа пластинами «Реперен» и получен патент РФ на полезную модель «Имплантат для пластики дефектов свода черепа» № 98124 от 10.10.2010

Практическая значимость:
Разработана методика пластики дефектов свода черепа пластинами «Реперен» и внедрена в клиническую практику Нижегородского нейрохирургического центра, нейрохирургического отделения МЛПУ «Городская клиническая больница №40» г.Н.Новгорода, а также нейрохирургических отделений других городов (Брянск, Смоленск, Майкоп, Омск).

Положения, выносимые на защиту:
Прочностные свойства пластин «Реперен» достаточны для пластики дефектов свода черепа.
Имплантация пластин «Реперен» в минимальной степени вызывает реакцию окружающих тканей.
Методика пластики дефектов свода черепа пластинами «Реперен» проста в применении, выполняется стандартным набором инструментов, легко воспроизводима, как при экстренных, так и при плановых операциях.

Положения, выносимые на защиту:
Современные методы обследования: компьютерная и магнитно-резонансная томография, позволяют визуализировать установленный имплантат.
Хорошие ближайшие результаты краниопластики пластинами «Реперен», позволяют рекомендовать этот метод для широкого применения в нейрохирургии.

Материал и методы.

Дизайн исследования:
Экспериментальная часть.
Изучение прочностных характеристик реперена и исследование реакции тканей свода черепа на имплантацию пластин «Реперен» в сравнении с метилметакрилатом и титановым сплавом на экспериментальных животных (30 кроликов, 45 белых крыс).
Клиническая часть.
Разработка и применение в клинической практике методики краниопластики пластинами «Реперен» (50 пациентов). Оценка ближайших результатов, возможности визуализации (КТ, МРТ) и влияния установленного импланта на биоэлектрическую активность головного мозга (ЭЭГ).

Исследование прочностных свойств пластин «Реперен» выполнялось на аппарате Zwick/Roell
Материал и методы.

Распределение животных по экспериментальным
группам и срокам наблюдения
Материал и методы.

Этапы имплантации реперена (вверху) и титановой пластины (внизу) у кроликов.
Материал и методы.

Имплантация реперена, титана и метилметакрилата крысам.
Материал и методы.

Клинический материал.
Материал и методы.

Методика краниопластики.
Материал и методы.

Протокол испытания прочности.
Результаты экспериментального исследования.

Изменение массы тела и уровень смертности крыс
при использовании разных материалов для краниопластики
Результаты экспериментального исследования.

Изменения массы тела в группах крыс
до и после эксперимента.
РК- реперен-краниопластика
ТК-титан-краниопластика
ПК-протакрил-краниопластика
Результаты экспериментального исследования.

Изменения массы тела в группах
кроликов (в кг) до и после эксперимента
РК-реперен-краниопластика
ТК-титан-краниопластика
Результаты экспериментального исследования.

Изучение реакции мягких тканей в зоне имплантации пластины «Реперен». 14-е сутки.
14 сутки после операции.
Над зоной имплантации на срезах окрашенных по Май Грюнвальду (х200) выявлено значительное количество тучных клеток в разных стадиях дегрануляции.
Результаты экспериментального исследования.

Изучение реакции мягких тканей в зоне имплантации пластины «Реперен». 14 сутки.
14 сутки после операции
Пластина «Реперен» (указана стрелкой) достаточно тесно контактирует с окружающими тканями. Коллагеновыми фибриллы и волокна располагаются рыхло и неупорядоченно, без определенной преимущественной ориентации.
Окраска по Ван-Гизону, х100.
Результаты экспериментального исследования.

Изучение реакции мягких тканей в зоне имплантации пластины «Реперен». 28 сутки.
28-е сутки после краниопластики. Окраска по Ван-Гизону,х100.
Фрагмент теменной кости кролика. Капилляры в межволокнистых пространствах рыхлой соединительной ткани.
Результаты экспериментального исследования.

Изучение реакции мягких тканей в зоне имплантации пластины «Реперен». 28-е сутки.
28 сутки после операции. Окраска по Ван-Гизону. а - х40, б - х100.
Фрагмент теменной кости кролика. Коллагеновые фибриллы и тонкие волокна преобладают в структуре матрикса, расположены без преимущественной ориентации.
а
б
Результаты экспериментального исследования.

Изучение реакции мягких тканей в зоне имплантации пластины «Реперен». 60-е сутки.
60-е сутки после операции. Окраска по Ван-Гизону. а- х100, б – х200.
а
б
Результаты экспериментального исследования.

Изучение реакции мягких тканей в зоне имплантации титановой пластины. 14,28,60-е сутки
Морфологический анализ препаратов в серии эксперимента с краниопластикой титановой пластиной выявил аналогичный ход событий.
Результаты экспериментального исследования.

Изучение реакции мягких тканей в зоне имплантации метилметакрилата. 14,28-е сутки.
Гистологические срезы в области имплантации метилметакрилата на 14-е (слева) и 28-е (справа) сутки. Отмечается выраженная лейкоцитарная реакция (базофильно окрашенные клетки).
Окраска по Май Грюнвальду, х200.
Результаты экспериментального исследования.

Основные результаты экспериментального исследования:
Достаточная механическая прочность пластин «Реперен».
Биологическая совместимость и инертность пластин «Реперен»

Варианты моделирования пластины при
различной кривизне свода черепа.
Результаты клинического исследования.
Дефект свода черепа в левой лобной области.

Варианты моделирования пластины при различной кривизне свода черепа.
Установлена пластина с заданной кривизной.
Результаты клинического исследования.

Варианты моделирования
Пластика сложного по кривизне дефекта свода черепа в левой лобно-височной области моделируемой пластиной.
Результаты клинического исследования.

Пластика дефекта свода черепа в области лобной пазухи.
Результаты клинического исследования.

Краниопластика при экстренной операции:
устранение вдавленного перелома.
Результаты клинического исследования.

Применение реперена в плановой нейрохирургии.
Пластика дефекта свода черепа после удаления менингеомы, прораставшей кость свода черепа.
Результаты клинического исследования.

Осложнения.
2 случая: на 6-ой и 10-й месяц после операции.
В одном случае потребовалось удалением имплантата.
Вероятная причина – невысокое качество шовного материала.
Результаты клинического исследования.

Анализ ЭЭГ до и после краниопластики пластиной «Реперен»
По данным ЭЭГ характер биоэлектрической активности, зарегистрированный у одних и тех же больных дважды (до и после операции), не претерпевает существенных изменений.
Результаты клинического исследования.

Отдалённые наблюдения.
Спустя год два молодых пациента обращались по поводу повторных травм головы. На МРТ и КТ головного мозга признаков деформации имплантов не выявлено.
Результаты клинического исследования.

Выводы:
Механическая прочность пластин «Реперен» достаточна для выполнения пластики дефектов свода черепа. Пластина для краниопластики «Реперен» выдерживает точечную нагрузку по центру пластины до 15 кг.
Имплантаты из реперена в минимальной степени вызывают воспалительную реакцию окружающих тканей. В течение 2-х месяцев волокна соединительной ткани и сосуды прорастают через перфорации пластины, т.е. происходит биологическая фиксация имплантата и интеграция его в окружающие ткани. Воспалительная реакция на реперен менее выражена, чем на имплантацию метилметакрилата и равнозначна реакции на сетчатую пластину из титанового сплава.

Выводы:
Разработанная методика краниопластики пластинами «Реперен» выполняется стандартным нейрохирургическим набором инструментов, позволяет выполнить пластику большинства дефектов свода черепа как при травмах (первично и отсрочено), так и при заболеваниях (остеомы, менингеомы с прорастанием в кости свода черепа).
Современные методы обследования: КТ и МРТ головного мозга, позволяют визуализировать установленные пластины «Реперен» как в стандартных плоскостных срезах, так и при выполнении 3D-реконструкции. Сами пластины не создают артефактов при проведении данных обследований. Проведённое ЭЭГ обследование пациентов до и после краниопластики показало, что установленный имплантат не влияет на биоэлектрическую активность головного мозга.
Пластика дефектов свода черепа пластинами «Реперен» с учётом соответствующий показаний и противопоказаний дала хороший лечебный и косметический эффект как у исследованных больных, так и по результатам внедрения данной методики в других нейрохирургических стационарах.