Počítačově modelovaná kranioplastika z porózního polyethylenu v rizikovém terénu

Overview

Cíl: Kranioplastika je dle literatury zatížena až 50% rizikem vzniku komplikací. Mezi nejčastější patří ranná infekce. Porózní polyethylen je považován za alogenní materiál s nejnižším výskytem infekce. Cílem práce bylo ověření předpokládaného nízkého výskytu ranné infekce po implantaci porózního polyethylenu i v rizikovém terénu. Sekundárním cílem bylo posouzení uvolnění implantátu fixovaného pomocí minidlah a obnažení implantátu. Metodika: Prospektivně jsme sledovali a hodnotili skupinu 12 nemocných, u kterých byla v období 2014–2021 provedena na míru počítačově modelovaná 3D kranioplastika z porózního polyethylenu v rizikovém terénu. Rizikový terén byl definován jako předchozí ranná infekce, opakované revizní operace s resorpcí nebo uvolněním kostní ploténky nebo implantátu a otevřený frontální sinus. Výskyt uvedených komplikací byl hodnocen prostřednictvím fyzikálního vyšetření lokálního nálezu a CT. Výsledky: Celkem jsme provedli 12 kranioplastik u 12 nemocných. Průměrný follow-up byl 47 měsíců. V pěti případech byla kranioplastika indikována z důvodu ranné infekce, čtyřikrát po opakovaných revizních operacích s resorpcí nebo uvolněním kostní ploténky nebo implantátu a ve třech případech kvůli otevřenému frontálnímu sinu. Osm pacientů mělo kombinaci dvou rizikových faktorů. U žádného nemocného nebyla po kranioplastice zaznamenána ranná infekce. Ve všech případech byla fixace minidlahami dostatečná a u žádného nemocného nebylo zaznamenáno obnažení implantátu. Závěr: V našem souboru jsme potvrdili vysokou spolehlivost porózního polyethylenu z pohledu minimálního rizika ranné infekce i v rizikovém terénu.

Klíčová slova:

dekompresivní kraniektomie – kranioplastika – porózní polyethylen

Úvod

Kranioplastika je chirurgický výkon, při kterém je uzavírán defekt kalvy vzniklý arteficiálně při předchozím výkonu, nejčastěji po dekompresivní kraniektomii. Cíl výkonu je kurativní, protektivní a kosmetický. Při kranioplastice lze využít autologní kostní ploténku odstraněnou při předchozím výkonu nebo materiály alogenní. Autologní kostní ploténka je v mezidobí uchovávána hluboce zmražená v kostní bance nebo v podkoží břišní stěny nemocného. Alternativou je sterilizace kostní ploténky [1]. Autologní ploténka je plně bio­kompatibilní, levná, ale často podléhá resorpci. Druhou volbou jsou alogenní materiály (titan, karbon, polymethylmethakrylát [PMMA], polyetereterketon [PEEK], polyethylen, hydroxyapatit), jejichž hlavní nevýhodou je vysoká cena a limitovaná bio­kompatibilita [2].

I přes relativní technickou jednoduchost je kranioplastika zatížena vysokým rizikem komplikací. Incidence komplikací dosahuje 12–50 % [2,3]. Nejčastěji se jedná o rannou infekci (0–38,5 %) [2–4]. Riziko infekce je zvýšené u pacientů po traumatu mozku, bifrontální dekompresivní kraniektomii, otevření frontálních sinů a provedení kraniektomie a kranioplastiky během jedné hospitalizace [1,2]. Další významná pozdní komplikace je resorpce autologní kostní ploténky, incidence u dospělé populace je 2–20 % [2]. Riziko je vyšší u pacientů se zavedeným ventrikuloperitroneálním (VP) shuntem, s fragmentovanou či velkou kostní ploténkou a ploténkou sterilizovanou [1].

Na našem pracovišti jsme do roku 2018 používali sterilizaci kostních plotének autoklávem. Následně jsme tuto metodu pro vysoké riziko resorpce opustili a nyní používáme hlubokomrazicí box. V případech, kdy nelze použít autologní kostní ploténku (fragmentace po úrazu, kostní tumory, zánětlivé procesy), používáme alogenní materiály – porózní polyethylen nebo PMMA. Poróznímu polyethylenu dáváme přednost u větších defektů a v případě rizikového terénu. V indikovaných případech, u nemocných s dobrou prognózou, u kterých je důležité estetické hledisko, preferujeme zakázkově vyráběné na míru počítačově modelované 3D implantáty (computer aided design/computer aided manufacturing; CAD/CAM), které dokonale nahradí kostní defekt.

V našem sdělení prezentujeme soubor pacientů, u kterých jsme v rizikovém terénu provedli zakázkově vyrobenou počítačově modelovanou 3D kranioplastiku z porózního polyethylenu, jenž je považován za materiál s nejnižší incidencí infekce.

Hlavním sledovaným cílem studie byl výskyt ranné infekce. Sekundárním cílem bylo posouzení uvolnění implantátu fixovaného pomocí minidlah a obnažení implantátu.

Metodika

Prospektivně jsme sledovali a hodnotili skupinu 12 nemocných, u kterých byla v období 2014–2021 provedena na míru počítačově modelovaná 3D kranioplastika z porózního polyethylenu v rizikovém terénu (Su-Por, výrobce Poriferous [Newnan, GA, USA]). Rizikový terén byl definován jako předchozí ranná infekce, opakované revizní operace s resorpcí nebo uvolněním kostní ploténky a otevřený frontální sinus.

Výskyt uvedených komplikací byl hodnocen prostřednictvím fyzikálního vyšetření lokálního nálezu při pravidelných ročních ambulantních kontrolách a CT.

Před vlastním výkonem je nutné objednání vlastního 3D implantátu prostřednictvím dodavatelské firmy (Videris, Praha, ČR). K objednávce je nutné připojit grafickou dokumentaci (CT s defektem kalvy, 2mm řezy). Současně je podána žádost o proplacení implantátu zdravotní pojišťovnou. Součástí žádosti je zdůvodnění indikace uvedeného implantátu.

Pacient je přijímán k hospitalizaci den před výkonem. Kromě standardní předoperační přípravy vyžadujeme důsledné oholení celé hlavy, umytí dezinfekčním šamponem a následné nasazení obvazu s dezinfekcí na 12 h před výkonem. Bezprostředně před výkonem se podává perioperační profylaxe antibio­tiky (Azepo 2 g i.v. v intervalech 0–4–6–6 h). Vlastní chirurgický výkon se provádí za přísně aseptických podmínek, v poloze pacienta na boku s hlavou v tetiéře. Po obnažení kostního defektu si připravujeme 3D implantát. V případě potřeby lze porózní polyethylen jednoduše upravit skalpelem nebo nahřátím. Implantát fixujeme k okolní kosti pomocí titanových dlažek, preferujeme větší počet dlažek a mírný přesah implantátu jako prevenci možného uvolnění. Do podkoží standardně zavádíme Redonův drén, který odstraňujeme první pooperační den. Kožní stehy či svorky odstraňujeme 10.–14. den.

Výsledky

V 8letém sledovaném období jsme provedli 12 kranioplastik u 12 nemocných. Jednalo se o tři ženy a devět mužů. Věk pacientů byl od 19 do 65 let, s průměrem 33,9 a mediánem 29,0 let. Průměrný follow-up do ozáří 2022 byl 47 (15–95) měsíců (průměr 47,5, medián 48,0 měsíců od operace). V pěti případech byla kranioplastika indikována z důvodu ranné infekce s nutností odstranění kostní ploténky nebo implantátu, čtyřikrát po opakovaných revizních operacích s resorpcí nebo uvolněním kostní ploténky nebo implantátu (obr. 1) a ve třech případech kvůli otevřenému frontálnímu sinu (2× resekce kostního tumoru – hemangiom a osteom kalvy, 1× bifrontální dekompresivní kraniektomie). Dle rozsahu kostního defektu se jednalo o sedm dekompresivních kraniektomií a pět kraniotomií limitované velikosti. Osm pacientů mělo kombinaci dvou rizikových faktorů (tab. 1).

V našem souboru nebyla zaznamenána ranná infekce u žádného nemocného. Fixace minidlahami byla dostatečná a spolehlivá ve všech případech. U žádného nemocného nedošlo k obnažení implantátu.

Diskuze

Kranioplastika je zatížena jako elektivní výkon až nečekaně vysokou incidencí komplikací, nejčastěji se přitom jedná o rannou infekci [2–4]. V rizikovém terénu je incidence infekčních komplikací ještě vyšší [1,2].

Mezi alogenní materiály s nejnižší incidencí infekčních komplikací je řazen porózní polyethylen, a to díky vrůstání vlastní tkáně do porózní struktury náhrady a vynikající bio­kompatibilitě [5,6]. Mokal et al prezentovali soubor sedmi pacientů, vč. pacientů s rizikovým terénem, u kterých byla provedena kranioplastika porózním polyethylem. Použili pouze prefabrikované náhrady z důvodu ceny. Všichni pacienti se zhojili bez infekčních komplikací [5]. Konofaos et al ve svém souboru 18 pacientů po kranioplastice porózním polyethylenem udávají pouze jednu operační revizi s následným odstraněním implantátu pro prominenci náhrady kožním krytem [7]. Marlier et al udávají jednu infekční komplikaci s nutností odstranění implantátu z celkem 23 provedených kranioplastik [6]. Obdobné výsledky deklarují i Wang et al – z 23 pacientů udávají pouze jednu rannou infekci [8]. Naopak Jun-Ki et al udávají vyšší riziko infekčních komplikací u kranioplastik porózním polyethylenem (6,3 %) ve srovnání s titanovou náhradou (3,2 %) a autologní kostní ploténkou (11,1 %) [9]. Přestože jsou tato literární data limitovaná zejména malým souborem pacientů, jsou ve shodě s našimi vlastními výsledky. Henry et al v rozsáhlé metaanalýze porovnávají četnost komplikací v závislosti na materiálu kranioplastiky. Ve srovnání různých materiálů (autologní kostní ploténka, PEEK, titan, PMMA a hydroxyapatit) vychází PEEK jako materiál s nejnižším rizikem nutnosti chirurgické revize (5 %). Naopak u autologní kostní ploténky je riziko chirurgické revize největší (20 %). Porózní polyethylen jakožto novější materiál však do této metaanalýzy není zahrnut [10]. Nedostatek dat týkajících se výskytu infekce při použití porózního polyethylenu byl jeden z důvodů naší studie a prezentovaného sdělení.

Nulová infekční komplikace či nutnost chirurgické revize v našem souboru 12 pacientů favorizuje porózní polyethylen jako materiál volby u alogenní kranioplastiky. U perspektivních pacientů v dobrém klinickém stavu preferujeme zakázkově vyráběné 3D implantáty, které dokonale vyplní kostěný defekt a vedou k optimálnímu estetickému výsledku [11]. Dnes je již běžné objednání zakázkově vyráběného počítačově modelovaného 3D implantátu z různých alogenních materiálů [12].

Ideální alogenní materiál by měl být bio­kompatibilní, inertní, radiotransparentní, nemagnetický, lehký, rigidní, tepelně nevodivý, snadno použitelný a levný [2]. Právě těmto vlastnostem se porózní polyethylen, snad až na cenu, blíží.

Vzhledem k výborným výsledkům u pacientů v rizikovém terénu vidíme potenciál 3D porózního polyethylenu v paušálním použití u mladších nemocných s dobrou prognózou. Použití tohoto materiálu by snížilo riziko reoperace z důvodu ranné infekce či resorpce kostní ploténky. Tuto možnost zatím limitují nutnost individuálního schválení každého implantátu zdravotní pojišťovnou a cena. Nicméně s výjimkou PMMA je porózní polyethylen nejlevnějším alogenním materiálem.

Za potenciální nevýhodu porózního polyethylenu může být považována obtížná separace implantátu od okolních tkání při event. pozdní reoperaci. Důvodem je prorůstání okolních tkání implantátem [5]. Vzhledem k nízké incidenci komplikací kranioplastiky tímto materiálem jsme tento problém zatím řešit nemuseli. K posouzení vhodnosti tohoto materiálu pro pacienty s předpokládanou operační revizí (tumory) jsou proto potřeba další poznatky.

Za limitace naší práce považujeme nevelký soubor nemocných, který je však porovnatelný s dosud publikovanými daty. Další limitací je heterogenní složení hodnoceného souboru z pohledu rizikovosti terénu (různé patologie, lokalita a velikost defektu).

Závěr

V našem souboru jsme potvrdili vysokou spolehlivost porózního polyethylenu z pohledu minimálního rizika ranné infekce i v rizikovém terénu. Nezaznamenali jsme komplikace s hojením kranioplastiky ve smyslu uvolnění nebo obnažení implantátu.

3D porózní polyethylen proto považujeme za optimální alogenní materiál k provedení kranioplastiky nejen v rizikovém terénu.

Etické aspekty

Studie nepodléhá schválení etickou komisí.

Konflikt zájmů

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádný konflikt zájmů.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.
The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE “uniform requirements” for biomedical papers.

MUDr. Miroslav Seidl
Neurochirurgická klinika
LF UK a FN Plzeň
E. Beneše 1128
301 00 Plzeň

e-mail: seidlm@fnplzen.cz

Přijato k recenzi: 17. 8. 2022

Přijato do tisku: 26. 9. 2022