Kranioplastyka odnosi się do operacji wypełniania i naprawy uszkodzonej czaszki różnymi materiałami naprawczymi. Jest to obecnie jedna z najbardziej rutynowych operacji neurochirurgicznych i może być przeprowadzana w wielu szpitalach podstawowej opieki zdrowotnej. Badania dowiodły, że plastyka czaszki nie tylko przywraca kształt jamy czaszki, ale także osiąga efekt przywrócenia estetyki, a także odgrywa ważną rolę w przywróceniu funkcji neurologicznej pacjenta. Kranioplastyka to technika medyczna o długiej historii. Nasi przodkowie przeprowadzali już takie próby medyczne tysiące lat temu. Muzeum Osteologii w Oklahomie w USA posiada kolekcję wojownika w Peru 2000 lat temu. Czaszka wojownika została uszkodzona w bitwie, aw ranę wszczepiono metalową płytkę, aby naprawić pęknięcie. Wraz z szybkim rozwojem poziomu przemysłowego, nauki i technologii oraz metod diagnostycznych i leczniczych plastyka czaszki stała się stosunkowo powszechną i rutynową operacją w neurochirurgii. Podczas tego procesu materiały do plastyki kranioplastyki przechodzą również przez następujące etapy: Ksenoprzeszczep materiału kostnego W 1668 r. doktor van Meekeren użył psiej tkanki kostnej do naprawy wady ludzkiej czaszki, co było pierwszym udokumentowanym ksenoprzeszczepem na świecie. Następnie, jedno po drugim, pojawiało się wykorzystywanie tkanek kostnych, takich jak małpy człekokształtne, króliki i bydło, do przeszczepiania ludziom. Oprócz powszechnych powikłań, takich jak zakażenie po przeszczepie i resorpcja kości, przeszczep ksenoprzeszczepu kości często powoduje wtórne uszkodzenia u pacjentów z powodu silnego odrzucenia materiałów ksenoprzeszczepu przez organizm ludzki. Autologiczny przeszczep kości W 1821 r. doktor Vonwalther wykonał pierwszy na świecie autologiczny przeszczep kości w celu naprawy ubytków czaszki. W 1867 roku doktor Lollier zaproponował ważną rolę okostnej w regeneracji kości. Następnie w literaturze pojawiło się wiele doniesień na temat naprawy ubytków czaszki za pomocą autologicznych płatów czaszki, zewnętrznych płytek żuchwy, żeber, grzebieni biodrowych i płatów strzałkowych. Autologiczne żebra wykonane w postaci pasków lub proszku nadają się do naprawy małych ubytków czaszki. Obecnie autologiczna naprawa kości jest nadal złotym standardem w rekonstrukcji czaszki. Autologiczna tkanka kostna ma dobre przewodnictwo kostne i zgodność tkankową, brak odrzutów i niski wskaźnik pooperacyjnej ekspozycji kości. Zwiększony uraz wtórny, wysoki wskaźnik resorpcji kości przeszczepionej kości i inne problemy, zastosowanie kliniczne jest ograniczone. Kość alloprzeszczepowa Duża liczba żołnierzy podczas I i II wojny światowej, którzy doznali uszkodzeń czaszki w wyniku postrzałów i eksplozji, doprowadziła do znacznego postępu w metodach naprawy uszkodzeń czaszki. Na początku XX wieku pojawiły się doniesienia o wykorzystaniu przeszczepów czaszki ze zwłok ludzkich do naprawy ubytków czaszki. Materiały alloprzeszczepowe są często uzyskiwane z płatów kostnych innych osób, co może w pewnym stopniu rozwiązać problem niewystarczającej ilości kości autologicznej u pacjentów z dużymi ubytkami czaszki i zaspokoić potrzeby kliniczne. W celu zmniejszenia reakcji odrzucenia, do leczenia kości alloprzeszczepu powszechnie stosuje się metody takie jak metoda radiacyjna i wysokociśnieniowa sterylizacja parowa. Ponieważ pozyskiwanie materiałów allogenicznych spowoduje u dawcy wielką traumę i wiąże się z wieloma problemami etycznymi, jest obecnie rzadko stosowane. Materiały polimerowe Polimetakrylan metylu Ten materiał jest mocny, stabilny, odporny na ciepło i może przenikać promienie rentgenowskie. Nazywany jest również cementem kostnym, ponieważ jego wytrzymałość jest podobna do wytrzymałości ludzkich kości. Jest jednak krucha i podatna na pękanie pod wpływem sił zewnętrznych, dlatego rzadko jest stosowana samodzielnie w naprawie czaszki. W porównaniu z autologiczną kością, polimetakrylan metylu nie jest porowaty i nie może być infiltrowany i owinięty nową tkanką po wszczepieniu do czaszki. Jest podatny na infekcje po operacji i obecnie jest rzadziej używany. Ponadto, ponieważ trudno jest być kompatybilnym z otaczającą tkanką i nie może rosnąć wraz z czaszką, zabrania się stosowania go jako materiału do naprawy wad czaszki u dzieci. Hydroksyapatyt Swoją budową cząsteczkową i stosunkiem wapnia do fosforu jest bardzo podobny do składników nieorganicznych w zdrowych kościach i należy do ceramiki wapniowo-fosforowej. Hydroksyapatyt ma dobrą biokompatybilność, osteoprzewodnictwo i osteoindukcyjność. Po wszczepieniu do organizmu wapń i fosfor zostaną uwolnione z powierzchni materiału, który zostanie wchłonięty przez tkanki ciała i wywoła wzrost nowej tkanki kostnej. Dzięki technologii CAD/CAM hydroksyapatyt można prefabrykować w spersonalizowane implanty zgodnie z rozmiarem i kształtem wady przed operacją, ale głównym problemem jest to, że śródoperacyjne mocowanie śrub i pooperacyjna siła zewnętrzna są łatwe do złamania, wyższy wskaźnik infekcji pooperacyjnej . Co więcej, hydroksyapatyt zbyt szybko rozkłada się w organizmie, dlatego zwykle stosuje się go do naprawy drobnych ubytków kości pozostawionych przez wiercenie czaszki, a duże ubytki czaszki należy naprawić siatką tytanową. Kauczuk silikonowy Niemetalowy materiał szeroko stosowany w kranioplastyce pod koniec ubiegłego wieku. Ma zalety łatwego cięcia i mocowania, dobrej kompatybilności z tkankami i niskiej ceny. Ale jego wadą jest to, że materiał jest grubszy, tekstura jest bardziej miękka, wytrzymałość jest słaba, a krawędzie nie są łatwe do przyklejenia i łatwo się wypaczają. Niestabilny materiał może łatwo spowodować płyn podskórny lub infekcję, przemieszczenie, odwrócenie i odsłonięcie. Użycie żelu krzemionkowego do naprawy jest trudne do osiągnięcia w odpowiednim czasie stabilności i długotrwałych efektów wspomagających, dlatego kauczuk silikonowy jest stopniowo eliminowany. Metalowy materiał do przeszczepów Metale, które można wykorzystać do plastyki czaszki, to głównie złoto, srebro, aluminium, tytan itp. Aluminium nie jest już stosowane jako materiał metalowy do przeszczepów kości, które rozpuszcza się z czasem i może podrażniać tkankę nerwową w mózgu i wywoływać epilepsję . Złoto, choć skuteczne jako materiał do odbudowy, nie jest szeroko stosowane ze względu na jego miękką konsystencję i nieopłacalność. Czaszka naprawiona srebrnymi płytkami jest podatna na reakcje oksydacyjne z otaczającą tkanką skórną, powodując zmianę koloru płata skórnego. Ponadto czyste srebro jest miękkie i ma słabą odporność na działanie sił zewnętrznych. Odkształca się pod wpływem stresu, uszkadzając w ten sposób tkanki wewnątrzczaszkowe i nerwy. Tytan zaczął być stosowany w kranioplastyce w latach pięćdziesiątych XX wieku. Materiał wykonany z tytanu jest bezpieczny, ma wysoką wytrzymałość i jest odporny na kwasy i zasady oraz rzadko powoduje odrzucenie w ludzkim ciele, dlatego jest obecnie szeroko stosowany w praktyce klinicznej. Jednak tytan metaliczny ma wysoką jasność w pooperacyjnym obrazowaniu CT lub MRI. Jeśli po operacji pojawi się krwiak lub guz w pobliżu implantu wewnątrzczaszkowego, trudno jest ocenić to na podstawie obrazu. Ponadto, ponieważ tytan jest materiałem metalicznym o dobrych właściwościach przenoszenia ciepła, może powodować uszkodzenie wewnątrzczaszkowej tkanki mózgowej i nerwów w środowisku o wysokiej temperaturze na zewnątrz. Dlatego metaliczny tytan nadal nie jest najbardziej idealnym materiałem do plastyki czaszki. PEEK Polieteroeteroketon (PEEK), jako półkrystaliczny liniowy policykliczny aromatyczny liniowy polimer, został po raz pierwszy zastosowany w implantach klinicznych w 1998 r., głównie w protezach kręgosłupa i stawu biodrowego, ze względu na swoją wytrzymałość, trwałość. Ze względu na doskonałe właściwości wykazywane w połączeniu twardości , sztywność i odporność, zastosowanie w medycynie klinicznej stale się rozwija. W 2007 roku po raz pierwszy odnotowano doświadczenia z zastosowaniem materiału PEEK w rekonstrukcji ubytków czołowo-oczodołowych w chirurgii szczękowo-twarzowej, co sprawiło, że materiał PEEK został stopniowo doceniony przez neurochirurgów. Główną zaletą materiału PEEK jest to, że progi elastyczności i wytrzymałości są bardzo zbliżone do progów kości korowej, co czyni go cenną opcją do rekonstrukcji ubytków czaszki. PEEK ma wytrzymałość i twardość zbliżoną do kości korowej i jest wysoce obojętny, co w zasadzie wyklucza uwalnianie substancji cytotoksycznych spowodowanych mechanicznymi lub chemicznymi czynnikami rozkładu. Ponadto, ze względu na stabilność strukturalną materiału PEEK w wysokich temperaturach, można go sterylizować ciepłem na mokro lub na sucho bez deformacji. Jej wyjątkowo niska przewodność cieplna zmniejsza możliwość uszkodzenia wewnątrzczaszkowej tkanki mózgowej i tkanki nerwowej spowodowanej zmianami temperatury zewnętrznej i nie wpłynie na wyniki badań obrazowych pacjentów. Ponadto materiał polieteroeteroketonu można również przekształcić w materiał do formowania, który jest prawie identyczny z biologiczną krzywizną czaszki pacjenta dzięki połączeniu cienkowarstwowego skanowania CT i komputerowej technologii drukowania 3D, dzięki czemu czaszka po naprawie jest piękniejsza. Jednak cena materiałów polieteroeteroketonowych jest stosunkowo wysoka, co dla niektórych pacjentów jest trudne do zaakceptowania. Dlatego przy założeniu, że nie bierze się pod uwagę czynnika ceny, materiał polieteroeteroketonu jest uważany za najbardziej idealny materiał do plastyki czaszki. ARKMED ARK-BioPEEK, samodzielnie opracowany i wyprodukowany przez firmę ARKMED materiał polieteroeteroketonu (PEEK) do implantów medycznych, charakteryzuje się doskonałymi parametrami użytkowymi i niską ceną oraz nadaje się do naprawy i implantacji ubytków czaszki.