نظرة خاطفة - مادة متقدمة لرأب القحف

يشير رأب القحف إلى عملية ملء وإصلاح الجمجمة المعيبة بمواد إصلاح مختلفة. تعد حاليًا واحدة من أكثر عمليات جراحة الأعصاب روتينية ويمكن إجراؤها في العديد من المستشفيات الأولية. أثبتت الدراسات أن رأب القحف لا يستعيد شكل تجويف الجمجمة فحسب ، بل يحقق أيضًا تأثير استعادة الجماليات ، ويلعب أيضًا دورًا مهمًا في استعادة الوظيفة العصبية للمريض.

رأب القحف هو تقنية طبية لها تاريخ طويل. أجرى أسلافنا بالفعل مثل هذه المحاولات الطبية منذ آلاف السنين. يضم متحف علم العظام في أوكلاهوما بالولايات المتحدة الأمريكية مجموعة من المحاربين في بيرو قبل 2000 عام. أصيبت جمجمة المحارب في معركة ، وزُرعت لوحة معدنية في الجرح لإصلاح الكسر.

مع التطور السريع للمستوى الصناعي والعلوم والتكنولوجيا وطرق التشخيص والعلاج ، أصبح رأب القحف عملية شائعة نسبيًا وروتينية في جراحة الأعصاب. خلال هذه العملية ، تمر مواد رأب القحف أيضًا بالمراحل التالية:

مادة العظام Xenograft

في عام 1668 ، استخدم الطبيب فان ميكيرين أنسجة عظام الكلاب لإصلاح عيب في الجمجمة البشرية ، والذي كان أول طعم أجنبي موثق في العالم. بعد ذلك ، ظهر استخدام أنسجة العظام مثل القردة والأرانب والماشية المراد زرعها للإنسان الواحد تلو الآخر. بالإضافة إلى المضاعفات الشائعة مثل عدوى ما بعد الزرع وارتشاف العظام ، غالبًا ما يتسبب زرع عظام الطعم الخارجي في حدوث أضرار ثانوية للمرضى بسبب الرفض المناعي الكبير لمواد الطعم الخارجي من قبل جسم الإنسان.

طعم عظم ذاتي

في عام 1821 ، أجرى الطبيب Vonwalther أول طعم عظمي ذاتي في العالم لإصلاح عيوب الجمجمة. في عام 1867 ، اقترح الطبيب لوليير الدور المهم للسمحاق في تجديد العظام. في وقت لاحق ، كان هناك عدد كبير من التقارير في الأدبيات حول إصلاح عيوب الجمجمة مع السديلة الذاتية للجمجمة ، والصفائح الخارجية للفك السفلي ، والأضلاع ، والقمم الحرقفية ، ورفوف الشظية. تعتبر الأضلاع الذاتية المصنوعة على شكل شرائط أو مسحوق مناسبة لإصلاح عيوب الجمجمة الصغيرة. في الوقت الحاضر ، لا يزال الإصلاح الذاتي للعظام هو المعيار الذهبي لإعادة بناء الجمجمة. تتميز الأنسجة العظمية الذاتية بتوصيل عظمي جيد وتوافق نسيجي جيد ، ولا يوجد رفض ، ومعدل منخفض للتعرض للعظام بعد الجراحة. زيادة الصدمات الثانوية ، وارتفاع معدل ارتشاف العظام للعظام المطعمة ومشاكل أخرى ، يكون التطبيق السريري محدودًا.

عظم الطعم الخيفي

أدت الأعداد الكبيرة من الجنود في الحرب العالمية الأولى والحرب العالمية الثانية الذين عانوا من عيوب في الجمجمة من طلقات نارية وانفجارات إلى تقدم كبير في طرق إصلاح عيوب الجمجمة. في بداية القرن العشرين ، كانت هناك تقارير عن استخدام زرع جمجمة جثة بشرية لإصلاح عيوب الجمجمة. غالبًا ما يتم الحصول على مواد الطعم الخيفي من اللوحات العظمية لأشخاص آخرين ، والتي يمكن أن تحل مشكلة عدم كفاية العظام الذاتية في المرضى الذين يعانون من عيوب كبيرة في الجمجمة إلى حد معين ، وتلبية الاحتياجات السريرية. من أجل تقليل تفاعل الرفض ، تُستخدم طرق مثل طريقة الإشعاع والتعقيم بالبخار عالي الضغط بشكل شائع لعلاج عظم الطعم الخيفي. نظرًا لأن الحصول على المواد الخيفية سيسبب صدمة كبيرة للمتبرع وينطوي على العديد من القضايا الأخلاقية ، فقد تم استخدامه نادرًا في الوقت الحاضر.

مواد البوليمر

ميتاكريلات

هذه المادة قوية ومستقرة ومقاومة للحرارة ويمكن اختراقها بالأشعة السينية. يطلق عليه أيضًا اسم الأسمنت العظمي لأن قوته تشبه قوة عظام الإنسان. ومع ذلك ، فهو هش وعرضة للتشقق عند تأثره بالقوى الخارجية ، لذلك نادرًا ما يستخدم بمفرده في إصلاح الجمجمة. بالمقارنة مع العظم الذاتي ، يفتقر البولي ميثيل ميثاكريلات إلى المسامية ولا يمكن اختراقه ولفه بأنسجة جديدة بعد زراعته في الجمجمة. إنه عرضة للإصابة بعد العملية ، وهو أقل استخدامًا في الوقت الحالي. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأنه من الصعب التوافق مع الأنسجة المحيطة ولا يمكن أن تنمو مع الجمجمة ، يُحظر استخدامها كمواد إصلاح لعيوب جمجمة الأطفال.

هيدروكسيباتيت

يتشابه تركيبه الجزيئي ونسبة الكالسيوم والفوسفور إلى حد بعيد مع المكونات غير العضوية في العظام الطبيعية ، وينتمي إلى خزف الكالسيوم والفوسفور. يحتوي هيدروكسيباتيت على توافق حيوي جيد ، وناقلية عظمية ، وحركية عظمية. بعد الزرع في الجسم ، سيتم إطلاق الكالسيوم والفوسفور من سطح المادة ليتم امتصاصها بواسطة أنسجة الجسم وتحفيز نمو أنسجة العظام الجديدة. من خلال تقنية CAD / CAM ، يمكن تصنيع هيدروكسيباتيت مسبقًا في غرسات مخصصة وفقًا لحجم وشكل العيب قبل العملية ، ولكن المشكلة الرئيسية هي أن التثبيت اللولبي أثناء العملية والقوة الخارجية بعد الجراحة يسهل كسرها ، وهو معدل أعلى للإصابة بعد الجراحة . علاوة على ذلك ، يتحلل هيدروكسيباتيت بسرعة كبيرة في الجسم ، لذلك يستخدم عادة لإصلاح عيوب العظام الصغيرة التي خلفتها حفر الجمجمة ، ويجب إصلاح عيوب الجمجمة الكبيرة بشبكة التيتانيوم.

مطاط سيليكون

مادة غير معدنية مستخدمة على نطاق واسع في جراحة رأب القحف في نهاية القرن الماضي. تتميز بمزايا القطع والتثبيت السهل ، التوافق الجيد مع الأنسجة ، والسعر المنخفض. لكن عيوبه هي أن المادة أكثر سمكًا ، والملمس أكثر نعومة ، والقوة ضعيفة ، والحواف ليس من السهل الالتصاق بها والتشويه بسهولة. يمكن أن تتسبب المادة غير المستقرة بسهولة في حدوث سوائل أو عدوى تحت الجلد ، والتشريد ، والتقليب ، والتعرض. يصعب استخدام هلام السيليكا للإصلاح لتحقيق الاستقرار في الوقت المناسب وتأثيرات الدعم على المدى الطويل ، لذلك يتم التخلص من مطاط السيليكون تدريجياً.

مواد تطعيم المعادن

تشمل المعادن التي يمكن استخدامها في رأب القحف بشكل أساسي الذهب والفضة والألمنيوم والتيتانيوم وما إلى ذلك. لم يعد الألمنيوم يستخدم كمواد معدنية لتطعيم العظام ، والتي تذوب بمرور الوقت ويمكن أن تهيج الأنسجة العصبية في الدماغ وتحفز الصرع. على الرغم من أن الذهب فعال كمادة ترميمية ، إلا أنه لا يستخدم على نطاق واسع بسبب قوامه الناعم وعدم فعاليته من حيث التكلفة. تكون الجمجمة التي تم إصلاحها باستخدام الصفائح الفضية عرضة للتفاعلات المؤكسدة مع أنسجة الجلد المحيطة ، مما يتسبب في تغيير لون سديلة الجلد. علاوة على ذلك ، الفضة النقية ناعمة ولها مقاومة ضعيفة للقوى الخارجية. يتشوه بعد التعرض للإجهاد ، مما يؤدي إلى إتلاف الأنسجة والأعصاب داخل الجمجمة. بدأ استخدام التيتانيوم في رأب القحف في الخمسينيات من القرن الماضي. المادة المصنوعة من التيتانيوم آمنة وعالية القوة وقوية في مقاومة الأحماض والقلويات ، ونادرًا ما تنتج الرفض في جسم الإنسان ، لذلك فهي تستخدم حاليًا على نطاق واسع في الممارسة السريرية. ومع ذلك ، فإن معدن التيتانيوم له سطوع عالٍ في التصوير المقطعي المحوسب أو التصوير بالرنين المغناطيسي بعد الجراحة. إذا حدث ورم دموي أو ورم بالقرب من الغرسة داخل الجمجمة بعد الجراحة ، فمن الصعب الحكم على الصورة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن التيتانيوم مادة معدنية لها خصائص نقل حرارة جيدة ، فقد يتسبب في تلف أنسجة المخ والأعصاب داخل الجمجمة في بيئة خارجية شديدة الحرارة. لذلك ، لا يزال معدن التيتانيوم ليس المادة المثالية لعملية رأب القحف.

نظرة خاطفة

تم استخدام Polyetherketone (PEEK) ، باعتباره بوليمر خطي خطي متعدد الحلقات خطي شبه بلوري ، لأول مرة في عمليات الزرع السريرية في عام 1998 ، بشكل رئيسي في عمليات استبدال العمود الفقري والورك ، نظرًا لقوتها ومتانتها نظرًا للخصائص الممتازة التي تظهر في مزيج المتانة ، الصلابة والمقاومة ، يستمر الاستخدام في الطب السريري في التوسع. في عام 2007 ، تم الإبلاغ عن تجربة استخدام مادة PEEK في إعادة بناء العيوب الأمامية المدارية في جراحة الوجه والفكين لأول مرة ، مما يجعل مادة PEEK تتعرف عليها تدريجياً من قبل جراحي الأعصاب.

الميزة الرئيسية لمادة PEEK هي أن عتبات المرونة والقوة قريبة جدًا من عتبات العظام القشرية ، مما يجعلها خيارًا قيمًا لإعادة بناء عيوب الجمجمة. تتمتع PEEK بالقوة والصلابة المشابهة للعظم القشري ، وهي خاملة للغاية ، مما يستبعد أساسًا إطلاق المواد السامة للخلايا التي تسببها عوامل التحلل الميكانيكي أو الكيميائي. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا للاستقرار الهيكلي لمادة PEEK في درجات حرارة عالية ، يمكن تعقيمها بالحرارة الرطبة أو الجافة دون تشويه. تقلل الموصلية الحرارية المنخفضة للغاية من احتمال تلف أنسجة المخ والأعصاب داخل الجمجمة بسبب التغيرات في درجة الحرارة الخارجية ، ولن تؤثر على نتائج فحوصات التصوير للمرضى. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تحويل مادة البولي إيثر كيتون إلى مادة صب متطابقة تقريبًا مع الانحناء البيولوجي لجمجمة المريض من خلال الجمع بين المسح الضوئي للطبقة الرقيقة بالأشعة المقطعية وتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد بالكمبيوتر ، مما يجعل الجمجمة أكثر جمالًا بعد الإصلاح. ومع ذلك ، فإن سعر مواد البولي إيثير كيتون مرتفع نسبيًا ، وهو أمر يصعب على بعض المرضى قبوله. لذلك ، في ظل فرضية عدم مراعاة عامل السعر ، تعتبر مادة البولي إيثيثير كيتون هي أكثر المواد مثالية لعملية رأب القحف.

تتميز مادة البولي إيثير كيتون (PEEK) المطورة ذاتيًا والمُنتجة ذاتيًا من ARKMED ARK-BioPEEK بأداء ممتاز وسعر منخفض ، وهي مناسبة لإصلاح عيوب الجمجمة وزرعها.