神经科学和神经疾病杂志》上

ISSN:2639 - 3220

病例报告

与术前头颅成形术定制的聚甲基丙烯酸甲酯通过使用三维打印聚对苯二甲酸乙二醇酯醇模具

穆罕默德Beşir Surme^{1 *},俄梅珥拔都Hergunsel²Bekir Akgun³和Metin卡普兰³

¹医学院神经外科学系,Firat大学,埃拉泽,土耳其
²运营商,神经外科,Koc大学神经外科部门,土耳其伊斯坦布尔
³Firat大学教授,神经外科,神经外科部门,埃拉泽,土耳其

*通信地址:穆罕默德Beşir Surme、医学院神经外科学系Firat大学,埃拉泽,土耳其,电子邮件:mbesirsurme@gmail.com

日期:提交:2018年11月12日;批准:2018年11月29日;发表:2018年11月30日

本文引用:Surme MB, Hergunsel OB, Akgun B,卡普兰和m .头颅成形术术前定制的聚甲基丙烯酸甲酯通过使用三维打印聚对苯二甲酸乙二醇酯醇模具。J >神经Disord。2018;2:052 - 064。DOI:10.29328 / journal.jnnd.1001016

版权许可:©2018 Surme MB, et al。这是一个开放存取物品在知识必威体育西汉姆联共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布,在任何介质,和繁殖提供了最初的工作是正确引用。

关键词:头颅成形术;聚甲基丙烯酸甲酯;三维造型

头颅成形术手术修复颅骨缺损或畸形与自体骨移植物或异质成形的材料。头颅成形术的主要显示颅顶的缺陷是由于之前得到颅骨切除术,一种常见的外科手术治疗的颅内高血压[1]。其他临床条件可能导致头骨缺陷和需要头颅成形术包括颅骨肿瘤、骨吸收,感染,创伤性骨丢失[1]。

颅骨骨重建可以使用自体骨、异体非金属或金属。当执行得到颅骨切除术,自体骨皮瓣时获得的过程可以放在腹部脂肪组织和用于随后的头颅成形术。如果颅骨切除术皮瓣不可用由于条件如颅顶的肿瘤或骨质流失,像自体肋骨的骨头可以收获自体植骨。然而,当大颅骨缺损或自体骨吸收是目前,缺损可能实现良好的化妆品的结果和脑保护不足(3、4)。

目前,非金属和金属异质成形的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),羟磷灰石和钛网被广泛用作头颅成形术移植[5]。虽然这些材料的使用允许关闭大型颅缺陷,所需时间准备,塑造和植入物的轮廓线增加了手术时间。此外,缺陷接近轨道墙壁和头骨基地构成挑战由于其复杂的形状和边界,与颅盖的凸性相比,它更难以实现令人满意的美容效果。与丙烯酸酯移植遇到另一个问题是过度的热量,生成的放热反应发生在制备过程中[6]。

术前水泥制备另一种技术来避免耗费时间和术中制备的副作用。准备移植手术前可以让外科医生调整边界和贪污的形状根据缺陷大小,提高化妆品的结果,最大限度地减少手术时间,防止因高温引发的并发症。

我们提出并讨论一个高度成本有效,病人个体化和化妆品贪污准备方法使用三维(3 d)建模和印刷技术。

39岁女性病人出现头痛和越来越明显的质量投诉的右前额和眼睛周围。神经系统评估并不显著。体检显示,右额叶区域固定质量和轨道上墙。3 d电脑断层摄影术(CT)显示僵化的增厚的frontoorbital颅顶的骨与hypodense结节病变。内部tabulae右额骨也侵蚀和有一个额外的轴向钙化17 x10毫米的大小(图1)。

轴螺旋计算机断层扫描(CT)扫描1毫米厚度得到(飞利浦辉煌64片CT,飞利浦医疗保健、最好的,荷兰)和医学数字成像和通信(DICOM)数据被转换为有限元(STL)格式通过InVesalius 3.0 (CTI) - - -世界卫生网、巴西)软件。这种格式被转移到MeshMixer(2017年Autodesk Inc .)软件和颅骨的三维图像生成(图1 c)。适当的边界切除病理性骨的明显。提到这些边界,一个3 d模具模型设计和数据被转移到3 d打印机。使用3 d打印机、聚对苯二甲酸乙二醇酯乙二醇(PETG)模具做好了准备。模具由三块,平均印刷时间是30小时(图2)。2包40毫克涂抗生素PMMA混合,注入模具。材料硬化后,模具被和预制PMMA贪污收购(图3)。这是在蒸汽高压蒸汽灭菌136°C。

术,骨量扩展到高级后轨道墙被曝光后bicoronal皮肤切口。病变切除使用高速钻额骨和上级的一部分和后方面的眼窝。然后预制PMMA植入被放在缺陷和稳定与微型钛板和螺丝。

良好的额重建凸性和轨道的墙壁都是实现(图4)。止血后,层缝合,无手术并发症发生。术后观察和触诊没有表现出显著的不对称的外观在眶周的和额叶区域。外观检查是正常的。

术后三维重建CT成像显示病灶全切除和成功关闭缺陷与PMMA植入。没有注意到不对称的外观相比,左额和轨道的骨头(图1 b和D)。病人于术后第四天日出院,没有额外的投诉。组织病理学评价与佩吉特氏病是相一致的。

成功重建的大型颅顶的缺陷是一个具有挑战性的任务。颅骨骨缺损的重建已经重视保护大脑和至关重要的结构。除了程序的功能方面,美学也应该考虑的美容修复颅轮廓[3]。虽然自体骨作为骨皮瓣是最优的选择,由于因素作为骨吸收和感染,它并不总是可用的[2]。当它是不可能使用自体移植,异质成形的金属和非金属材料构成一个不错的选择来修复缺陷。每个材料都有自己的优点以及缺点。使用人造骨材料允许重建大缺陷,避免问题关于捐赠。植入自体骨移植可以预防过敏反应和曝光,但缺点包括捐赠站点发病率,延长手术时间、不可预知的吸收,和不对称的骨骼形状(2、7)。

PMMA是一种广泛使用的最常见的头颅成形术植入异质成形的材料由于其长期使用,容易制备和成形性能和低成本[8]。然而术中实验室PMMA移植手术时间的延长与相对贫穷的美容效果。此外,在硬化PMMA材料,放热聚合反应发生。关于这个反应有两个潜在的问题:首先,由于发生有毒单体,有当地的风险和系统性反应[9]。第二,当PMMA植入直接应用于缺陷区域,过度加热和损伤硬脑膜和潜在的实质组织[6]。为了避免与术中PMMA铸造相关的问题,病人术前设计具体的介绍了植入物。借助三维设计和印刷技术,缺陷的大小和形状决定从成像数据可以被转移到一个规划软件生成一个病人个体化植入(10、11)。我们为计算机辅助设计使用CT扫描图像,使表面光滑呈现三维头颅模型。颅骨的三维图像生成和足够的边界切除病理性骨切除的标志。利用3 d打印机,PETG模具做好了准备。 Due to complex shape of frontoorbital region, we used a PETG mold consisting of 3 pieces. Polyethylene terephthalate (PET) is one of the commonly used plastic materials among the world. Direct food contact of PET is approved by FDA and it can be used as water and food container. Additionally, PET is also used in health industry as knee ligament or vascular prostheses because of its biostability and biocompatibility [12]. PETG is glycol-modified version of PET to achieve a clearer and stronger structure. PETG is a widely used, inexpensive substance for 3D printing. Since the substance is not autoclave-resistant, we first prepared the PMMA implant in non-sterile conditions and then sterilized it in autoclave at 136°C.

缺陷在额骨更难恢复相比,外侧颞叶或顶叶骨头由于额地区的屋顶与轨道凸结构及其关系。此外,non-hair-bearing和直接可见区域,达到良好的审美的结果是非常重要的对病人的健康和自信[13]。对于目前的情况,不仅额骨,而且上外侧和后屋顶轨道被入侵的一个大型颅顶的质量。因此,获得一个适当的额凸性和光滑轨道通过处理制备PMMA屋顶将非常耗时或者非常困难。自上部和切除后轨道墙壁是必要的,一个弄成畸形植入可能导致眼球突出的或enophtalmic畸形。当考虑到病人的主要抱怨是可见的,质量日益增长的轨道,这是重要的重要性达到很好的美容的结果满足病人的期望。关于上述缺点的术中PMMA铸造等感染,延长手术时间,有毒和热的影响,我们更倾向于使用预制PMMA植入。

有不同的模具制备方法在以前的研究报道。金等。[4],制作PMMA之间盖的模具,而谭等。[10],生成一个1块模具,直接应用PMMA。为了实现只有整体的额骨模型上后和侧壁的轨道,我们使用一个三件套模具。另一个方法是额骨和轨道的预制墙分别与微型螺钉组装件和板系统。尽管是更具挑战性的在设计过程中,我们更喜欢第一个创建一个更稳定和整形植入物。手术过程中,预制植入应用缺陷以最小的削减和稳定的5 - 7毫米的微型螺丝和迷你盘子。重建后的轨道墙和额凸性是非常令人满意的,因为它证实了术后CT扫描。这种技术不仅节约时间,而且避免直接接触的PMMA硬脑膜和眼睛。应该牢记,任何测量误差可以在模具制备技术的3 - d打印机可以延长手术时间和改变计划。

总之,3 d设计和印刷技术的进步让外科医生构建病人个体化头颅成形术植入,自体骨的使用是不可能的。这种个性化的材料帮助避免潜在的术中并发症PMMA加工,如局部和全身毒性作用,硬铝和实质损害,减少操作时间,并确保良好的美容效果。

作者要感谢凯末尔KOYUNCU先生和Yahya CERRAH为他们的建议和帮助在3 d设计和印刷过程。