2026年03月06日发布 | 790阅读
创伤重症-自定义

刘东升主任团队:航空总医院开展第一例全4D生物活性支架颅骨修补术,为昏迷患者意识恢复带来新希望

刘东升

航空总医院

曹天庆

首都医科大学附属北京天坛医院

杨艺

首都医科大学附属北京天坛医院

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 病史资料


患者女,49岁,江苏泗阳人。


主诉:脑出血术后颅骨缺失伴意识障碍3月余。


现病史:患者2025-10-04无诱因出现头晕头痛,倒地后呼之不应,就诊于当地医院CT检查显示动脉瘤破裂致脑出血,随后行去骨瓣减压手术+动脉瘤夹闭术,术后在ICU恢复十余天,后因脑积水于2025-11-13行脑室腹腔分流术,术后持续昏迷状态,右侧额顶颞处颅骨缺失,大小8*5cm,骨窗塌陷内凹严重,目前气管切开,鼻饲饮食,可自主睁眼,无视物追踪,四肢有自主活动,无遵嘱运动,疼痛刺激回撤屈曲,无定位,肌张力不高。既往体健。


专科检查:查体意识障碍,气管切开,呼吸平稳,查体不合作,双侧瞳孔不等大等圆,左直径3mm对光反射迟钝,右直径5mm对光反射消失,疼痛刺激回撤屈曲,双眼视物不可追物。四肢肌张力稍高,生理反射存在,病理反射未引出。肌力查体不配合。脑膜刺激征阴性,入院时评分:CRS-R评分5分,符合持续性植物状态微意识状态诊断:其中听觉评分0分,视觉评分1分,运动评分1分,口部运动评分1分,交流评分0分,唤醒度评分2分。NCS-R(疼痛感知昏迷评分)评分4分:其中运动反应2分,言语反应0分,面部表情2分。总分4分,符合神经病理性疼痛诊断。NRS2002营养风险筛查得分:4分。VTE入院评分4分,中危。


























入院多模态评估与无创促醒治疗


图1 入院后患者入院进行的多模态评估技术


图2 神经外科与神经康复多学科合作进行无创促醒康复治疗


入院后完善实验室检查,影像学检查(2026-01-19头颅CT)右侧颅骨缺如,双侧脑室旁见条片状、片状低密度影,边界清晰;双侧脑实质密度弥漫性减低,幕上脑室扩张,右侧脑室内见引流管影,脑沟、裂、池未见明显增宽,中线结构居中。图像如下:


图3 患者入院CT显示:左侧额顶颞处颅骨缺失




























诊断与治疗


入院诊断:


1. 持续性植物状态[大脑去皮质状态]

2. 手术后颅骨缺失

3. 脑出血后遗症

4. 脑术后

5. 神经痛

6. 气管造口状态


诊疗方案:


完善术前检查后,未见明显手术禁忌,于我院2026-02-04全麻下行颅骨修补术(全peek 4D-生物活性支架)术前规划骨板打印方案,完美契合颅骨缺损部位。


图4 术前规划植入物打印方案,最优化修补缺失颅骨。


图5 患者术中全peek4D生物活性支架颅骨修补材料外面观:表面纹理粗糙,板内设计有引流孔,下端颞肌附着区网格状镂空设计,有助于颞肌贴敷。匹配设计的全PEEK连接片与PEEK螺钉,共同完成骨板与自体颅骨的可靠连接,核心优势在于彻底非金属化、生物相容性最优、力学匹配、影像无干扰、长期稳定。


图6 术中置入4D生物活性支架颅骨修补材料后,完整嵌入不规则的颅骨缺失部位,术中使用PEEK连接片与PEEK螺钉连接固定,丝线悬吊帽状腱膜。


图7 刘东升主任团队术中合影


手术后予以加压包扎,术后复查CT,未见出血及硬膜外积液,安返病房后予以止血,抗感染,镇痛,补液抗癫痫等对症治疗,定期复查CT,术后引流管换管理,1.保持切口引流通畅,密切观察引流量及性质,在术后24-48小时内拔除。2.切口护理:保持辅料清洁干燥,按时换药,观察切口有无红肿、渗液等感染迹象。3.合理用药:预防性使用抗生素,必要时使用抗癫痫药物以预防癫痫发作。4.体位与活动:避免手术侧头部受压。可适当抬高头部以利消肿。


术后复查头颅CT:



图8 术后头颅CT:颅骨完美契合


























术后总结

结果:



患者术后2天时术区引流量少,拔除引流管。经伤口加压包扎后皮肤贴合佳,皮下触诊无积液,CT未见皮下及硬膜外积液,硬膜与4D生物活性支架植入物紧密贴附,顺利出院。


图9 家属向刘东升主任送锦旗表示感谢


图10 术后15天随访伤口愈合良好


























病例总结


曹天庆医师总结

颅骨缺损是严重脑外伤、脑出血患者去骨瓣减压术后的常见并发症,其危害不仅是头部外观缺损,更会引发颅内生理环境紊乱,直接阻碍患者意识恢复,给后续治疗康复带来挑战。


结合《颅骨缺损修补术专家共识(2025版)》的中的建议和推荐意见,颅骨修补术的核心价值是为昏迷患者神经功能恢复搭建生理基础,主要体现在三方面:


一是稳定颅内生理环境。大面积颅骨缺损会使大脑失去骨性支撑,出现皮瓣塌陷,破坏颅内压平衡,影响脑脊液循环和静脉回流;修补术后重建密闭颅腔,可稳定颅内压、恢复脑组织正常搏动,优化全脑灌注,为濒临坏死的神经细胞提供复苏机会。


二是改善脑血流与代谢。研究显示,颅骨缺损侧脑血流灌注偏低,导致脑组织缺氧、能量不足;修补术后脑血流动力学显著改善,可为受损脑组织输送更多氧气和能量,助力“意识相关网络”神经元唤醒,PET-CT检查也证实部分患者术后脑葡萄糖代谢率提升。


三是调控神经电活动。颅骨缺损引发的脑组织移位和异常力学环境,会抑制皮层电生理活动;修补术恢复脑组织正常解剖位置,可促进正常神经元电活动同步化及神经网络。值得注意的是,全PEEK连接片+PEEK螺钉的应用,将颅骨修补从“金属固定+非金属修复”的混合模式,升级为全PEEK一体化纯非金属方案,在安全性、有效性等方面显著提升,尤其适合儿童、金属过敏及需长期影像随访的患者。


因此颅骨修补术并非简单“补窟窿”,而是通过重建正常颅内环境,为昏迷患者神经功能恢复及后续促醒治疗筑牢基础,对改善远期预后至关重要。


刘东升主任总结

材料技术创新是颅骨修补术发展的核心动力。目前临床应用最广泛的是传统机械打印PEEK材料,虽能满足基本修补需求,但生物相容性和组织融合性存在局限;4D-PEEK技术的应用,实现了从“惰性填充”到“生物融合”的跨越,为患者提供了更优质的治疗选择。


一是实现从“异物植入”到“仿生融合”的升级。传统PEEK表面光滑、生物惰性强,与人体组织仅为物理包裹,长期植入易出现积液、移位等并发症;4D-PEEK通过构建微孔生物活性支架,为成骨细胞和血管长入提供“脚手架”,促进骨整合与软组织附着,降低并发症风险,实现与人体组织的永久性生物融合。


二是实现从“基础保护”到“精准适配、动态融合”的拓展。传统PEEK仅能提供基础物理保护,难以满足复杂解剖结构的个性化修复需求;4D-PEEK具备动态融合能力,可减少硬膜外积液,结合术前精准规划,能实现复杂部位个性化重建,兼顾保护效果与外观自然。


此外,4D-PEEK还具有安全、经济、影像兼容的优势,可降低二次手术风险,避免金属对影像学检查的干扰,便于及时发现继发病变。尤为重要的是,4D-PEEK与全PEEK固定系统协同应用,进一步提升修补效果——全PEEK连接片+PEEK螺钉,将颅骨修补升级为全PEEK一体化纯非金属方案,安全性、有效性显著提升,为患者争取康复促醒时间,推动颅骨修补术向更精准安全方向发展。



杨艺主任总结

在创伤性脑损伤及脑出血去骨瓣术后意识障碍患者的综合治疗中,颅骨修补术是“基石性”干预措施。颅内环境稳定是促醒治疗的前提,而颅骨缺损会破坏这种稳定,导致颅内压紊乱、脑血流不足,限制各类促醒治疗的效果。因此,颅骨修补术不仅能修复缺损、稳定颅内环境,更能为后续促醒治疗奠定基础。


此例患者的促醒也需要多学科团队协同,构建“手术+调控+康复”一体化治疗体系。除颅骨修补术外,核心治疗包括:一是神经调控手术(如SCS、DBS),通过刺激特定神经通路激活觉醒网络;二是系统康复介入,涵盖物理治疗、高压氧等多元手段,全方位促进神经功能恢复。同时,全PEEK连接片+PEEK螺钉的应用,适合特殊人群,能进一步保障颅骨修补的稳定性,为后续治疗提供可靠支撑,助力患者意识觉醒、回归正常生活。

(曹天庆编辑 刘东升 杨艺审核)


























专家简介

刘东升 副主任医师

● 北京航空总医院神经外八科副主任医师,医学博士,意识障碍与神经康复组组长

● 师从北京天坛医院杨艺教授与天津环湖医院尹绍雅教授,专攻昏迷促醒和相关神经调控治疗。首创昏迷促醒的“颅骨修补-脑室分流-神经调控”的一体化昏迷促醒方案,建成国内领先的大数据模型多模态评估体系,精准预估手术促醒率和远期效果。已独立完成各类促醒与神经修复手术1000余例,以第一作者发表SCI论文10余篇,参与多项国家级与省部级课题,Frontiers系列杂志审稿人。首创神经外科手术与床旁康复康复全程一体化进行植物人促醒治疗,从无创康复到手术治疗的一站式的特色医疗服务

● 社会兼职:中国医师协会神经调控委员会意识障碍学组委员,国际修复学会中国委员会意识障碍分会常务委员,中国脑机接口产业联盟临床工作组专家委会委员,中华医学会整形外科分会疑难杂症专业组委员,中国人体健康科技促进会医工融合工作委员会委员,北京慢性病防控学会瘢痕修复专业委员会委员,北京卫健委健康科普专家,航空总医院“十佳医师”称号

● 专业特长:1. 昏迷与意识障碍的脊髓电刺激术与脑深部电刺激术的神经调控促醒手术治疗。2. 低压性脑室腹腔分流术的促醒手术治疗。3. 4D-PEEK颅骨修复术的促醒手术治疗。4. 各类偏瘫的神经修复术与脊髓电刺激术治疗。5. 糖尿病足与创面修复的周围神经减压术与脊髓电刺激术治疗。6. 脊髓损伤后遗症与周围神经疼痛的脊髓电刺激术治疗。7. 脑机接口的手术与康复治疗。8. 神经外科与神经康复综合治疗各类神经修复性疾病


曹天庆 住院医师

● 医学博士,神经外八科意识障碍与神经康复组,住院医师

● 博士毕业于首都医科大学北京天坛医院,师从赵继宗院士,专注于意识障碍疾病的诊断、预后预测和脑深部电刺激神经调控研究

● 以第一作者或共同第一作者在Mil Med Res,Bioact Mater,CNS Neurosci Ther上发表多篇SCI论文。在博士就读期间参与多项省部级科研课题项目,担任中国神经科学学会神经调控基础与转化分会秘书


杨艺 主任医师

● 首都医科大学附属北京天坛医院神经外科主任医师,博士生导师

● 国家神经疾病医学中心脑机接口转化研究中心执行副主任,北京大学八年制医学博士,英国牛津大学Nuffield临床神经科学中心访问学者,北京脑科学与类脑研究中心青年学者,北京市科技新星。聚焦于意识障碍疾病的系统诊断、预后预测和神经调控治疗,以及脑机接口新型技术的临床应用研究

END

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