2026年10月15日发布 | 831阅读
创伤重症-自定义

仁心“沃”术|UHMWPE材料在颅骨缺损修补中的应用

陈法兵

淮南朝阳医院

黄义平

淮南朝阳医院

达人收藏


一

术前:病例简介







病史



患者刘**,男,60岁,住院号:1086***,主因“脑出血术后4月余伴颅骨缺损”入院,患者四月余前因脑出血在外院行“脑内血肿清除+去骨瓣减压术”,术后患者遗留颅骨缺损,现拟住院行颅骨缺损修补,门诊拟“颅骨缺损”收住我科。病程中患者神志清楚,无抽搐,偶有头晕,无恶心呕吐,睡眠、饮食可,近期体重无减轻。



专科检查



神志清楚,精神尚可,查体合作,言语清晰,头右颞顶部可见手术疤痕,其下可触及颅骨缺损,骨窗稍膨隆,双侧瞳孔等大等圆,光反射灵敏,颈软,双肺呼吸音清,腹软,左上肢肌力1级、左下肢肌力4级,右侧肢体肌力肌张力正常,生理反射存在,双侧病理征阴性。



辅助检查



2026.4.13门诊颅脑CT:右侧颅骨术后改变,术区软化灶形成




入院诊断



1.手术后颅骨缺损;2.脑出血后遗症;3.高血压3级(极高危)



手术评估



患者脑出血术后,遗留右侧颅骨缺损,手术指征明确。术前查血常规、肝肾功能、凝血功能、电解质、感染八项、心电图、胸部CT等均未见明确手术禁忌。



难点讨论



按原手术切口切开各层。分离时避免损伤脑膜,考虑术后外观建议分离颞肌。术中操作轻柔,避免过度牵拉脑组织,注意电凝、电刀合理使用,避免损伤脑组织。术中止血要彻底,比对好成型颅骨板,与颅骨缺损处严密贴敷。术中密切注意血压及心率等生命体征变化。


二

术中:手术图片







三

术后:术后影像







四

总 结






颅骨缺损修补是神经外科常见手术,材料选择直接影响手术效果和患者预后。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)网板是融合传统钛网覆盖式和PEEK网板的一种新型材质网板,网板内面采用独特导流槽设计,外表面粗糙处理,改善组织的附着和长入,有利于术后渗液的吸收,减少术后硬膜外积液发生的风险。可以有效减少颅骨修补术后最常见的并发症——硬膜外积液。以下是对UHMWPE材料在颅骨缺损修补中应用的全面总结:


UHMWPE半结晶性的高分子聚合物,分子量高达 150万至600万,具备以下适合颅骨修补的关键特性:

1.力学性能匹配:弹性模量(0.8~1.2GPa)质地柔韧,材料柔韧性较强,小范围应力可通过轻微形变分散,可有效分散应力,避免传统金属材料导致的应力屏蔽现象,减少术后颅骨变形风险。

2.生物相容性优异:化学性质稳定,无细胞毒性,不会引发免疫排斥反应,长期植入体内无降解产物释放。

3.耐环境侵蚀:具有出色的耐腐蚀性和抗老化能力,可在体内长期保持结构稳定。

4.可加工性强:支持通过3D打印技术实现高度个性化定制,精准匹配患者颅骨缺损形态。

5.卓越的韧性:分子链的柔顺性和相互缠绕能力可吸收冲击能量,避免脆性断裂。

6.超强耐磨性:分子链滑动阻力极低,长期使用几乎无磨损碎屑。

7.抗应力开裂:长链结构分散局部应力,抑制裂纹扩展。

8.影像学友好:在CT、MRI等检查中无金属伪影,不影响术后病情监测和随访观察。


一

UHMWPE材料在颅骨修补中的显著优势



01

临床治疗效果


①无影像干扰:超高分子量聚乙烯材料术后复查时不会在CT或MRI图像上产生伪影,有利于医生更加清晰地观察修补部位及周围组织,更准确地判断手术效果和监测治疗过程,改善治疗效果。

②隔热性好:相较于钛金属材料,超高分子量聚乙烯网板对外界的热量变化反应较小,有助于维持颅骨修补区域的温度稳定,能够在环境温度变化时更好地保护脑组织,同时提高患者的舒适度。

③力学优越:同等条件下超高分子量聚乙烯网板的应力值显著低于PEEK网板,其边缘带翼结构能够有效均匀分配应力,与PEEK网板的连接片结构相比具有更优越的力学性能,降低了连接部位断裂的风险,术后不易凹陷、移位。

④经济适用:采用嵌入式与覆盖式相结合的结构设计,网板主体可嵌入骨窗,与缺损区完全吻合;边缘带翼结构覆盖骨窗边缘,用于网板固定,无需额外的连接片,缩短了骨窗剥离的时间,减少术中出血,操作更加省时,同时降低了患者的治疗费用和连接片等耗材费用。


02

患者体验提升


①外观美容效果:可根据患者健侧颅骨形态进行镜像设计,修复后头颅外形自然对称,尤其适用于对外观要求较高的患者。

②舒适度改善:材料密度仅为0.94~0.96g/cm³,约为钛合金的1/5,显著减轻头部负重;无皮下异物感,对温度变化不敏感。

③生活质量提高:不影响患者日常活动,包括体育运动、核磁共振检查等,减少对生活和工作的限制。


03

技术应用优势


①个性化定制:基于患者CT/MRI数据,通过计算机辅助设计(CAD)和3D打印技术,可制作与缺损区域完全匹配的修复体,手术时间缩短30%-50%。

②手术操作便捷:UHMWPE材料可进行术中塑形,便于调整和固定;边缘可设计凹槽和网孔,增加组织相容性和骨整合潜力。

③多场景适用:适用于各种类型的颅骨缺损修复,包括创伤性缺损、肿瘤切除术后缺损、先天性颅骨畸形等。

二

专家共识对UHMWPE材料的推荐




HMWPE是一种新兴的颅骨修补材料,兼具优异的生物相容性和力学性能,其弹性模量与天然骨接近。其价格相对低廉,但存在热敏感特性和超大缺损的应用限制。随着新技术研发,HMWPE可能具有良好的临床应用前景。



总结:超高分子量聚乙烯,作为新兴材料,具有优异的生物相容性,力学性能,更优的弹性模量和塑形能力,价格实惠,可以改善PEEK网板常见的皮下积液。

三

UHMWPE材料的临床应用要点



01

手术适应症


①颅骨缺损直径>3cm,影响颅腔完整性和脑组织保护

②颅骨缺损导致头痛、头晕等临床症状

③因外观问题产生心理障碍的患者

④儿童颅骨缺损需考虑生长发育需求


02

手术技术要点


①术前规划:利用三维重建技术精确测量缺损范围,设计个性化修复体,确定固定方式和植入深度。

②术中操作:采用嵌入式修补方式,确保修复体与骨窗边缘无缝衔接;使用螺钉固定,避免应力集中。

③术后管理:常规使用抗生素预防感染,密切观察伤口愈合情况;术后3个月、6个月、1年进行影像学随访,评估骨整合效果。


03

风险与并发症防控


①感染预防:严格执行无菌操作,术前评估患者全身状况,控制糖尿病等基础疾病;术后保持伤口清洁,合理使用抗生素。

②排异反应监测:术前进行过敏风险评估,术后观察局部皮肤反应,出现红肿、渗出等症状及时处理。

③材料外露防治:确保修复体与头皮组织间有足够的软组织覆盖,避免过度牵拉;术后避免头部外伤和压迫。

四

UHMWPE材料的应用展望



未来发展方向:


①表面功能化改性(核心研发方向):

  • 羟基磷灰石(HA)纳米涂层/等离子体接枝改性:赋予骨传导潜能,促进纤维组织长入,提升植入物稳固性;

  • 载银、季铵盐长效抗菌涂层:解决孔隙细菌定植问题,降低术后感染与外露风险。


②复合增强改性:碳纤维、生物陶瓷微颗粒共混改性UHMWPE,小幅提升整体刚性,拓展超大颅骨缺损适用范围;保留原有低导热、无影像伪影、轻量化优势,弥补强度短板。

五

结论



超高分子量聚乙烯(UHMWPE)依托贴合颅骨的弹性模量、无影像伪影、隔热舒适、质轻柔韧的特性,逐步成为颅骨修补极具潜力的新型高分子材料。虽存在整体刚性偏弱、缺乏骨性融合能力、远期临床循证数据尚不充分等局限,伴随材料改性与定制成型工艺迭代完善,临床适配性持续提升。今后经由复合增强、抗菌表面修饰与标准化3D个体化设计优化,UHMWPE将凭借适中价位拓宽适用人群,在神经外科颅骨修复领域稳步普及,为患者带来兼顾舒适与经济的修补方案。



术者简介



陈法兵 主任医师

淮南朝阳医院

淮南朝阳医院神经外一科主任 、 朝阳医院神经介入中心副主任

安徽省医师协会神经外科分会第一届常务理事

安徽省脑出血专科联盟委员会常务委员

安徽省全科医师协会理事

安徽省中西医结合学会神经介入医学专业委员

淮南市神经外科学会委员

淮南市劳动能力鉴定委员会一线鉴定专家

安徽省癫痫与神经调控理事会理事

安徽省心理卫生协会认知行为专业委员会委员

安徽省健康服务业协会第一届神经外科分会委员

蚌埠医学院毕业。从事神经外科专业临床、教学、科研工作二十年,曾在安徽医科大学第一附属医院神经外科研修。发表论文数篇

擅长神经外科相关危重症患者的救治;尤其是各种类型的脑出血及颅脑损伤的救治;对颅内肿瘤、功能神经外科疾病的诊治也积累了一定经验;擅长各类脑血管病的介入治疗与综合治疗,包括脑动脉瘤、颈动脉及颅内动脉狭窄、烟雾病等方面在脑血管病诊治方面有丰富的临床经验

黄义平 主治医师

淮南朝阳医院

淮南朝阳医院神经外科

2013年毕业于安徽医科大学,学士学位,从事神经外科临床工作十余年

擅长各种类型颅脑损伤的治疗,高血压脑出血的开颅及微创手术,脑血管病介入造影,熟练掌握中枢神经系统肿瘤、功能神经外科疾病等的诊治



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