Обсуждение

Модифицированные методики краниопластики с применением СТЛ моделей и шаблонов имплантатов были разработаны и начали активно использоваться с конца 90-х годов прошлого века [9-11, 17]. Аллопластические имплантаты, полученные с помощью компьютерного дизайна, произвели революционные перемены в концептуальном подходе к краниопластике и стали надежной и безопасной альтернативой [10, 12, 19]. Тем не менее существуют некоторые проблемы в точности изготовления имплантата с сохранением очень тонких деталей по его шаблону [26]. Степень сложности компьютерного моделирования и изготовления имплантата возрастает при увеличении размеров дефекта более 100 см², распространении дефекта за среднюю линию и при вовлечении в зону дефекта верхнего края орбиты [24]. Технологические инновации в компьютерном проектировании и промышленном изготовлении индивидуальных имплантатов привели к значительному повышению их точности и надежности применения [15, 22].

В настоящей работе представлен собственный опыт применения CAD/CAM имплантатов, изготовленных промышленным способом на станках с ЧПУ из титана и PEEK. Практика применения титановых имплантатов довольно обширна [7, 13-15, 19]. Физические и химические свойства титана - высокая механическая прочность, низкий удельный вес, отсутствие магнитных свойств, коррозионная устойчивость, отсутствие токсичности, биологическая инертность, - позволяют использовать его для замещения дефектов черепа. Биосовместимость титана обеспечивает низкий риск развития воспалительных осложнений. По мнению ряда авторов [7, 15], титан является наилучшим аллопластическим материалом. К недостаткам титанового имплантата можно отнести наличие артефактов при проведении КТ-исследования, затрудняющих оценку изображения подлежащего к дефекту черепа вещества головного мозга. В то же время магнитно-резонансная томография в режиме Т1 обеспечивает хорошую визуализацию интракраниальных структур в проекции титанового имплантата и возможность динамического контроля у нейроонкологических пациентов [15]. Несмотря на то что титан обладает сравнительно низкой теплопроводностью по сравнению с другими металлами, при имплантатах больших размеров имеется вероятность появления локальных парестезий и болевых ощущений различного характера и интенсивности в условиях низкой или высокой температуры окружающей среды, а также чувства инородного тела. Возможность неблагоприятного термического воздействия титанового имплантата на ткань головного мозга, обусловленного температурой окружающей среды, до настоящего времени не была доказана [15].

В последние годы в качестве биосовместимого ПМ было предложено использовать медицинский полиэтерэтеркетон - PЕЕК. Последний относится к семейству линейных ароматических полимеров, которые называются полиарилэтэркетоны. Они довольно широко применяются в аэрокосмической, электротехнической и автомобильной промышленности вот уже более 25 лет [32]. Отличные механические и химические свойства материала, а также биологическая безопасность быстро привели к разработке полимеров, пригодных для производства медицинских имплантатов, что завершилось созданием в 1998 г. PEEK-OPTIMA LT [16, 23, 28]. PEEK-OPTIMA LT - полукристаллический термопластик, использовавшийся для производства имплантируемых медицинских устройств, которые должны были находиться в контакте с кровью или тканями более 30 сут [16, 23, 28]. Эффективное сопротивление, жесткость и эластичность материала сравнимы с аналогичными показателями для аутологичной кости [6]. PEEK характеризуется отличной химической устойчивостью к кислотам и коррозии, высокой биосовместимостью, отсутствием аллергических реакций, проницаемостью для излучения при рентгеновском и КТ-исследовании, отсутствием артефактов при проведении МРТ. После появления на медицинском рынке PEEK получил признание как очень надежный биосовместимый ПМ, особенно в спинальной хирургии (кейджи для межпозвонкового артродеза) и ортопедии (имплантаты бедра) [16, 20, 23, 28]. Сочетание прочности, жесткости, упругости и возможность повторной стерилизации без потери механических свойств делают PEEK перспективной альтернативой другим аллопластическим материалам. Основной недостаток РЕЕК, как и у всех аллопластических материалов, связан с риском развития послеоперационной инфекции. Имеются единичные публикации зарубежных авторов, где представлен опыт использования САD/САМ PEEK имплантатов для устранения дефектов черепа [8, 22, 27]. Каких-либо осложнений, встречающихся при использовании большинства аллопластических материалов (инфицирование, гнойно-воспалительные процессы, экструзия, реакция на инородное тело и др.), в ближайшем и отдаленном сроках после операции с применением PEEK имплантатов в литературе описано не было.

Необходимым условием для безопасности и надежности использования САD/САМ имплантатов из титана и PEEK является удовлетворительное состояние мягких тканей над костным дефектом. Для достижения стабильного, долговременного результата в ряде случаев необходимы предварительные вмешательства, направленные на улучшение их состояния. Во всех случаях, когда имеется дефект лобной кости, обращается внимание на состояние лобной пазухи. Она должна быть либо отграничена от зоны дефекта, либо предварительно краниолизирована или облитерирована. Для обеспечения надежной лобно-базальной герметизации и отграничения костного дефекта от лобной пазухи часто используются местные лоскуты. Распространенные дефекты основания черепа с наличием широкого сообщения полости черепа с придаточными пазухами носа или же дефекты покрывающей кожи в редких случаях могут потребовать использования микроваскуляризированных свободных лоскутов [14, 31].

Описанные в настоящей статье наблюдения дают представление о возможности применения индивидуальных имплантатов из титана и материала PEEK, изготовленных по CAD/CAM технологиям, в различных клинических ситуациях. Особый интерес представляет их использование при сочетании сложных дефектов и деформаций краниоорбитальной локализации, а также при удалении доброкачественных костных опухолей. В этих случаях CAD/CAM имплантаты должны быть изготовлены на основе компьютерного планирования операции, для чего необходимо тесное взаимодействие между хирургом и инженером. Компьютерное моделирование операции проводилось в 3 наблюдениях. В первом наблюдении PEEK имплантат был изготовлен с учетом планируемого увеличения лобно-орбитального дефекта за счет виртуальной резекции деформированного отдела крыши орбиты. В ходе операции и по данным послеоперационной СКТ точность имплантата была подтверждена. Во втором наблюдении с лобно-орбитальным дефектом и сочетанной деформацией скулоорбитального комплекса титановый имплантат был изготовлен с учетом планируемой репозиции скуловой кости. Имплантат, установленный в области дефекта, был использован в качестве шаблона и анатомического ориентира при одноэтапной репозиции скуловой кости, что облегчило выполнение реконструктивного вмешательства с достижением необходимой симметрии.

Таким образом, впервые продемонстрированы преимущества использования индивидуальных CAD/CAM имплантатов для проведения одноэтапных вмешательств по устранению сложных лобно-орбитальных дефектов и деформаций прилежащих костных структур передней черепной ямки (крыши орбиты) и средней зоны лицевого скелета.

Ранее в единичных работах был уже описан опыт выполнения одноэтапных операций с резекцией доброкачественных костных опухолей и проведением первичной пластики костных дефектов CAD/CAM имплантатами из различных ПМ [5, 12, 13, 18, 25].

С целью повышения точности вмешательства используют СТЛ шаблоны для определения границ резекции, интраоперационную навигацию. В представленной серии наблюдений одной пациентке с ФД краниоорбитальной области была успешно выполнена подобная операция с использованием PEEK имплантата. Компьютерное планирование операции позволило точно определить границы резекции зоны опухолевого поражения, создать дизайн имплантата для первичной пластики дефекта и провести вмешательство в один этап. Такая тактика хирургического лечения предупреждает инвалидизацию пациента, неизбежную при традиционном подходе с проведением отсроченной пластики костного дефекта.

Применение индивидуальных имплантатов, изготовленных по CAD/CAM технологиям из титана и материала PEEK-Optima, продемонстрировало их неоспоримые достоинства, которые заключаются, прежде всего, в высокой точности и надежности, уменьшении травматичности, сокращении длительности операции и в конечном счете в достижении предсказуемого стабильного функционального и косметического результата. Существенным сдерживающим фактором для широкого применения таких имплантатов является их высокая стоимость.

В представленных наблюдениях она варьировала от 3000 до 5500 евро. Однако следует принять во внимание, что возможность длительного безопасного нахождения в организме пациента без развития каких-либо осложнений, требующих удаления имплантата с проведением повторных вмешательств, и гарантированное достижение максимально возможного косметического эффекта компенсируют его высокую стоимость.

Дальнейшее развитие CAD/CAM технологий и снижение себестоимости производства индивидуальных имплантатов сделает их более доступными, что приведет к широкому использованию в практике нейрохирургов.