بازسازی جمجمه با استفاده از پروتز سر تولیدشده به روش پرینت سه‌بعدی تیتانیومی برای نقص استخوان پیشانی‌بینی – قسمت دوم

بین سال‌های ۲۰۱۲ و ۲۰۱۸، ۱۹ کیس عمل کرانیوپلاستی با قراردهی پروتز سر تیتانیومی شناسایی شدند. ۱۲ بیمار مرد (۲/۶۳٪) مرد و سن متوسط در زمان کرانیوپلاستی۳/۱۱±۴/۴۷ سال بود. اندیکاسیون برای کرانیکتومی شامل سکته یا خون‌ریزی داخل مغزی (n ¼ 4)، جراحی تومورهای بدخیم (n ¼ 4)، تروما (n ¼ 2)، موکوسل (n ¼ 2)، عفونت فلپ استخوانی (n ¼ 3) و موارد دیگر بود.

در پژوهش ما، عوارض جدی منجر به خارج‌سازی کرانیوپلاستی (۳/۵٪) در بازه نرخ‌های گزارش‌شده یعنی ۱۵٪ تا ۳۷٪ است.

۹ بیمار در همان حین عمل کرانیکتومی جایگذاری بازسازی جمجمه را تجربه کردند، برای مثال درمورد ریزکشن برنامه‌ریزی شده یک سارکوم یوئینگ از میان این ۹ بیمار، ۳ نفر در گذشته یک عمل کرانیکتومی را تجربه کرده بودند، اما فلپ استخوانی مجددا سر جایش قرار داده شده بود.

درمورد ۱۰ بیمار دیگر کرانیوپلاستی در عملی مجزا از عمل کرانیکتومی جایگذاری شده بود.

میانگین فاصله زمانی از عمل کرانیکتومی تا جایگذاری پروتز ۶/۰ سال و فالوآپ میانگین از زمان جایگذاری کرانیوپلاستی ۲/۱ سال بود.

 

نتیجه‌گیری

از میان مواد مختلف موجود برای ساخت پروتز استخوان جمجمه، برتری هیچ‌یک اثبات نشده‌است. اگرچه، باید به‌خاطر ریسک بالای تحلیل استخوان از استفاده عمده از گرافت استخوانی اتولوگ در بیماران جوان (زیر ۴۰ سال) اجتناب شود.

تیتانیوم در مقایسه با سایر مواد دارای ویژگی‌های غیر التهابی، غیر‌خورنده، مستحکم، دارای نرخ عفونت پایین و ویژگی‌های ظاهری خوب است. در یک کارآزمایی تصادفی کنترل‌شده، کرانیوپلاستی با استفاده از پروتز سر تیتانیومی شخصی‌سازی‌شده تعداد عمل‌های جراحی مورد نیاز و هزینه‌های بیمارستانی درازمدت مربوطه را در مقایسه با کرانیوپلاستی اتولوگ کاهش داد.

به‌نظر نمی‌رسد یک عمل تک‌مرحله‌ای برنامه‌ریزي‌شده شامل جایگذاری کرانیوپلاستی نسبت به ۳ عمل مجزا پرریسک‌تر باشد.

کرانیوپلاستی با استفاده از پروتز تیتانیومی پرینت سه‌بعدی صرف‌نظر از سبب‌شناسی نقص جمجمه برای بازسازی پیچیده کرانیوفاسیال مناسب است. این دستگاه نرخ عارضه بالاتری را موجب نمی‌شود.

 

بازسازی جمجمه با استفاده از پروتز تولیدشده به روش پرینت سه‌بعدی تیتانیومی برای نقص استخوان پیشانی‌بینی – قسمت اول

شرایط متعددی نظیر ترومای کرانیوفاسیال یا تومورها می‌توانند منجر به کرانیکتومی قسمت جلویی قاعده جمجمه قدامی شوند. بازسازی نواحی اوربیت، پیشانی و بینی به دلیل پیچیدگی آناتومی آن‌ها می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. کرانیوپلاستی یا بازسازی جمجمه می‌تواند با اصلاح مثبت عروق مغزی و مایع مغزی نخاعی .عملکرد روان‌شناختی و شناختی-عصبی را بهبود بخشد، اما نتیجه ظاهری (زیبایی) نیز باید درنظر گرفته شود

با این‌که کرانیوپلاستی یک عمل جراحی مغز و اعصاب کم‌ریسک به حساب می‌آید، عوارض متعددی نیز دارد که از میان آن‌ها می‌توان به عفونت به‌عنوان شایع‌ترین عارضه اشاره کرد. این امر اغلب به‌خاطر عفونت مقاوم به درمان یا عودکننده منجر به خارج کردن پروتز و کیس‌های با نتیجه مطلوب مانند بیمار شماره ۳ ما می‌شود.

امروزه مواد متعددی برای اصلاح این نقایص وجود دارند: استخوان اتولوگ، هیدروکسی آپاتیت، پلی متیل متاکریلات، پلی‌اتراترکتون (پیک) و مش تیتانیومی.

طراحی سفارشی با استفاده از اسکن توموگرافی کامپیوتری (سی‌تی اسکن) سه‌بعدی ساخت آناتومیکی پروتزها را به‌شدت ارتقا داده است.

هدف از این پژوهش ارزیابی عوارض پس از عمل، نتایج ظاهری و وضعیت بیماران پس از کرانیوپلاستی با استفاده از تیتانیوم پرینت سه‌بعدی (متریالایز) بوده و بر روی پروتزهای به‌کار رفته برای نقص استخوان پیشانی‌بینی تمرکز دارد.

با یک جستجوی گذشته‌نگر ۱۹ کیس به‌کارگیری پروتز تیتانیومی پرینت سه‌بعدی در عمل کرانیوپلاستی بین سال‌های ۲۰۱۲ و ۲۰۱۸ شناسایی شدند. ۱۲ بیمار مرد (۶۳/۲٪) مرد و سن متوسط در زمان کرانیوپلاستی۱۱/۳±۴۷/۴ سال بود.

معیار ورود به مطالعه به‌کارگیری پروتز تیتانیومی پرینت سه‌بعدی (متریالایز) در عمل کرانیوپلاستی صرف‌نظر از تاریخ عمل جراحی بود. هیچ بیماری حذف نشد. پرونده‌ها با توجه به داده‌های جمعیت‌شناسی، بالینی،آزمایشگاهی، رادیولوژیکی و پزشکی بازبینی شدند. تاریخ اولین عمل جمجمه کرانیکتومی و قراردهی پروتز در کرانیوپلاستی، و همین‌طور اندیکاسیون عمل کرانیوپلاستی قراردهی پروتز تیتانیومی ثبت شدند. زمان‌بندی و عوارض پس از عمل مربوط به بازسازی جمجمه (هماتوم نیازمند تخلیه، عفونت گرافت کرانیوپلاستی، نشت مایع مغزی نخاعی (CSF)، مشکلات ظاهری و…) در صورت وجود ذکر شد. سی‌تی اسکن و ام‌آر‌آی پیش و پس از عمل مورد بررسی قرار گرفتند. وضعیت بیمار و شرایط بالینی با استفاده از سوابق پزشکی، پایگاه داده‌های بیمار و اطلاعات به‌دست آمده از پزشکان عمومی ارزیابی شدند

می‌توانید نتایج مربوط به فالوآپ این بیماران و جمع بندی این تحقیق را در بخش بعدی مطالعه کنید.

ترمیم جمجمه – بررسی ده مورد – بخش سوم

در این مطالعه با استفاده از مدل­‌های سه بعدی که از تصاویر کامپیوتری سی­‌تی­‌ اسکن گرفته­‌شد ترمیم جمجمه به­‌ طور متقارن با موفقیت انجام شد. به منظور تولید پروتزهای ‌شخصی‌سازی‌شده جمحمه به عنوان اولین مرحله از یک اسکنر اسپیرال استفاده شد. به جهت آنکه طراحی پروتز با استفاده از اطلاعات حاصل از اسکن انجام می‌شود، رعایت حداقل کیفیت لازم در انجام اسکن ضروری است. پس از آن، یک مدل سه بعدی مجازی از جمجمه با استفاده از نرم‌افزارهای مهندسی و پزشکی بازسازی سه بعدی و به کمک داده‌های سی‌تی اسکن، بدست­ آمد. با استفاده از پرینترهای سه بعدی، مدل­‌های مجازی (از نقص جمجمه و پروتز سفارشی) به مدل­‌های فیزیکی تبدیل شدند. پروتز به خوبی مطابق با نقص موردنظر طراحی و سپس ساخته­‌ شده شده و در نتیجه پس از ساخت نیازی به عملیات بیشتر نبود.

در تمامی ده بیمار مورد مطالعه نقص استخوان جمجمه به خوبی بازسازی شد و همچنین از لحاظ زیبایی نیز تمامی بیماران به‌­طور قابل توجهی بهبود یافتند. بررسی فایل­‌های سه بعدی و  سی‌تی اسکن بیماران نشان داد که در تمامی ده بیمار تقارن به خوبی حاصل شده و هیچگونه اثرات ثانویه­‌ای بر توده مغزی یا بافت نرم وجود نداشته­‌ است.

“نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است”

ترمیم جمجمه – بررسی ده مورد – بخش دوم

نقص استخوان جمجمه ممکن است به علت آسیب و ضربه توسط جسم خارجی، عفونت استخوان جمجمه و آزادسازی فشارهای مغزی در کرانیکتومی رخ دهد. نقص‌­های جمجمه علاوه بر ظاهر و زیبایی فرد، موجب اختلالات عملکردی نیز می‌­شود. تقارن استخوان جمجمه علاوه بر ظاهر، از نظر روانی و بهبود روابط اجتماعی بیماران نیز تاثیرگذار است. در بیماران مبتلا به نقایص جمجمه، نقص­‌های عملکردی نیز مشاهده شده­‌است. در این قبیل بیماران سندرم trephination می­‌تواند رخ دهد. علائم اصلی شامل سرگیجه، تحریک­‌پذیری، اضطراب و عدم تحمل سر و صدا و ارتعاش است. ترمیم جمجمه به عنوان روشی برای درمان این سندرم شناخته­‌ می‌شود. برخی از مطالعات بهبود قابل توجه عملکردی را پس از ترمیم گزارش کرده‌اند. به همین دلیل بازسازی استخوان جمجمه و دست­یابی به تقارن نه تنها از نظر ترمیم زیبایی بلکه برای بهبود عملکرد عصبی نیز از بیشترین اهمیت برخوردار است.

روش ساخت افزودنی (پرینت سه بعدی) در چند سال گذشته توسعه یافته­ و این امکان را فراهم می­‌کند تا پیش از عمل جراحی، پروتز شخصی‌سازی‌شده دقیقا متناسب با نقص جمجمه بیمار ساخته­ شود.

پروتزهای کرانیوپلاستی شخصی­‌سازی‌شده در مقایسه با مش‌هایی که در حین جراحی شکل داده می‌شوند، دارای مزایای فراوانی هستند. از جمله این مزایا می‌توان به کاهش زمان جراحی، اثرات مثبت بر روند درمان، جراحی همراه با ریسک کمتر، عدم نیاز به استفاده از پیوند، نتایج زیبایی بهتر، بهبود سریع­‌تر و در نتیجه به دلیل کوتاه شدن دوره­‌ی درمان کاهش هزینه­‌ اشاره کرد.

“نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است”

کرانیوپلاستی (ترمیم جمجمه) – بررسی ده مورد – بخش اول

هدف: هدف از این مطالعه، ارزیابی کمی میزان موفقیت بازسازی متقارن جمجمه با استفاده از پروتزهای شخصی‌سازی‌شده – ساخته شده به کمک پرینتر سه بعدی – و بررسی هرگونه عواض ناشی از کرانیوپلاستی (ترمیم جمجمه) می‌باشد.

بیماران و روش‌­ها: پروتزهای جمجمه شخصی‌سازی‌شده (سفارشی) با استفاده از اطلاعات ناشی از تصاویر سی‌تی اسکن متقاضیان در ناحیه­‌ی آسیب­‌دیده و روش ساخت افزودنی (پرینت سه بعدی) تهیه شدند. پروتزهای ساخته شده در 10 بیمار مورد استفاده قرار گرفتند (نه مرد و یک زن) که پیش از این از عمل کرانیوپلاستی بهره برده­ بودند و تمامی عوارض ناشی از کرانیوپلاستی نیز ثبت شده­ بود.

نتایج: پس از درمان بیماران به طور میانگین حدود 42 ماه (محدوده 7 تا 85 ماه) مورد پیگیری قرار گرفتند. از نظر زیبایی تمامی بیمار بهبود یافته­‌بودند. زمانی که میزان بازسازی ناحیه جمجمه در سمت راست با بازسازی سمت چپ مقایسه شد، دو مورد عوارض مشاهده شد. یکی ایجاد مجموعه موقت از سروما پس از جراحی بود و دیگری شامل ایجاد چین و چروک­‌هایی در پیشانی بود. غیر از این موارد، هیچگونه عارضه عفونی و یا علائم پس زدن پیوند مشاهده نشد.

نتیجه­‌گیری: پروتزهای شخصی‌سازی‌شده‌ی ساخته شده برای کرانیوپلاستی بهبود قابل توجهی را در مورفولوژی نشان داد. این روش می­‌تواند برای بازسازی استخوان­‌ها در نواحی دیگر بدن نیز به‌­کار رود.

“نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است”

ایمپلنت جمجمه جهت بازسازی – ششم

وزن کلی ایمپلنت جمجمه هشتاد و دو گرم و ضخامت آن متغیر است به گونه­ ای که ضخامت آن در مرکز دو میلی متر و در سطوح تماس سه میلی متر است و با سطوحی که قرار است روی آن بنشیند انطباق کامل دارد. سطح بیرونی ایمپلنت پرداخت و پولیش شد و استریل گردید. سوراخ­‌های کوچک روی جمجمه تحت عنوان فورامینا وجود دارد. این منافذ به اعصاب و رگ­های خونی اجازه می‌­دهند تا از درون جمجمه عبور کنند. در این پروتز سوراخ‌ها نقش مهمی دارند و اجازه خارج شدن خونابه­‌های احتمالی و مجموعه­‌های خونی زیر ایمپلنت را می­‌دهند. به این علت که غشای دورا دست­نخورده است، مشکلی با این ساختار بوجود نمی­‌آید. به علاوه محیط میکرونی مورد نیاز برای التیام­ عیب استخوانی کاملا بررسی نشده ­است و احتمال القای رشد استخوانی توسط دورا وجود دارد. نقش دیگر این سوراخ­ ها کاهش وزن ایمپلنت است.

در حین عمل جراحی با استفاده از روش­ های کرانیوپلاستی مرسوم، ایمپلنت شخصی­‌سازی­‌شده جهت بازسازی جمجمه­ در قسمت راست پیشانی (فرونتال) قرارداده­ شد و با دو پیچ به استخوان متصل شد. جراحی تقریبا سه ساعت به طول انجامید. وقتی از مش بازسازی استفاده شود که در اتاق عمل به صورت دستی شکل داده می‌­شود، این نوع عمل تقریبا شش ساعت به طول می‌انجامد. نتایج فوری بعد ازعمل موفقیت­‌آمیز بود و ایمپلنت به دقت روی عیب بزرگ جمجمه قرار گرفت.

 

“نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است”

پروتز جمجمه جهت بازسازی – پنجم

بیمار مرد 28 ساله ایست که در اثر تصادف با موتورسیکلت دچار نقصی بزرگ در استخوان سمت راست جمجمه شده بود. بخش جمجمه از دست رفته مساحتی تقریبا برابر با ده سانتی متر در سیزده سانتی متر را دربر می گرفت. نقص بزرگ حاصل یک کرانیوتومی با هدف کاهش فشار مغز بود. پس از مراقبت اولیه از بیمار و کنترل روند بهبودی، بازسازی نقص جمجمه ای برای بازگرداندن تمامیت ساختار جمجمه، ایجاد محافظی برای مغز و زیبایی شناسی صورت بیمار مورد نیاز بود. تکنیک های مرسوم در جراحی پلاستیک، به مهارت و تجربه جراح وابسته است. در حالیکه در این روش تنها باید پروتز جمجمه ساخته شده که دقیقا با نقص موجود مطابقت دارد به درستی و کاهش احتمال جابجایی در محل مورد نظر قرار بگیرد.

 ایمپلنت بیولوژیک که متناسب با نقص جمجمه بیمار ساخته شده به منظور بازسازی استخوان سربه کار می رود. ماده مورد استفاده در این مطالعه آلیاژ تیتانیوم Ti64 ELI بود چرا که از نظر مکانیکی و شیمایی کاملا با استاندارد مطابقت دارد ASTM F136

گرید بیست و سه آلیاژ تیتانیوم نسبت به گرید پنج آن ناخالصی کمتری دارد که خواص خستگی آن را بهبود بخشیده و طول عمر پروتز را بیشتر می کند.

 

“نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است”

پروتز اختصاصی جمجمه جهت بازسازی – چهارم

این روزها، تیتانیوم خالص و آلیاژهای آن از جمله بایومتریال‌های پرکاربرد در درمان‌های دایم و یا موقت ارتوپدی می‌باشند. ایمپلنت‌های‌ موقت در یک دوره ی مشخص عملکرد خود را در زمینه بازسازی نقص ایجاد شده اجرا می‌کنند و تا زمانی که عضو به طور کامل بازسازی نشود در بدن بیمار باقی می‌مانند و پس از آن خارج می‌شوند. پلیت‌های اتصال دهنده، پیچ ها، سیم ها و پین های اینترامدولاری به منظور ترمیم استخوان های شکسته شده به کار می روند که نمونه هایی از کاربرد ایمپلنت های موقت می باشند. ایمپلنت های دایم نیز جایگزین بخش هایی از بدن می شوند مانند پروتز مفصل زانو، ران، شانه آرنج، مچ دست و یا پروتز اختصاصی جمجمه.

تیتانیوم و آلیاژ گرید 5 و یا بیست و سه آن، در موارد کاربردی در محیط های خورنده و یا در مورادی که نیاز به چگالی پایین ضروری است بسیار مناسب است. این فلز دارای نسبت استحکام به وزن فوق العاده بالا و نیز خواص غیرمفناطیسی و مقاومت در برابر خوردگی بالا به علت تشکیل یک لایه محافظ از اکسید تیتانیوم (TiO2) می باشد. در میان آلیاژهای تیتانیوم Ti6Al4V بیشترین استفاده در تولید ایمپلنت ها و پروتزهای جراحی را دارد.

 

“نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است”

پروتز اختصاصی جمجمه جهت بازسازی – سوم

ساخت افزودنی (Additive manufacturing (AM)) در واقع تکنولوژی تقویت شده ساخت به روش افزودنی است. به عنوان مثال افزایش لایه‌های نازک ماده در هر مرحله که منجر به ساخت قطعه می‌شود. این تکنولوژی امکان تولید اجزای فیزیکی (نمونه‌های اولیه، مدل‌ها، قالب‌ها و غیره) از طریق اطلاعات بدست آمده از مدل هندسی سه بعدی آن توسط سیستم CAD را فراهم می‌کند. امروزه تولید افزودنی امکان طراحی و ساخت ایمپلنت‌های سفارشی از جمله پروتز اختصاصی جمجمه را مطابق با نیاز بیمار به طور مستقیم فراهم می‌کند. در حقیقت تولید ایمپلنت با اندازه، شکل و خواص مکانیکی بهینه شده توسط این روش به راحتی امکان‌پذیر است و تنها اطلاعات دیجیتال مورد نیاز می‌باشد. در این حالت استفاده از مدل‌های فیزیکی دیگر مورد نیاز نیست و ایمپلنت نهایی به طور مستقیم تولید می‌شود و بدین ترتیب زمان تولید کاهش می‌یابد.

استفاده از این تکنیک ساخت یکپارچه، هزینه های درمان را کاهش داده و همچنین امکان داشتن زندگی سالم را برای تمامی افراد فراهم می کند. تولید مواد افزودنی می تواند توسط متخصصان در زمینه های ارتوپدی، جراحی مغز و اعصاب، جراحی فک و صورت، جراحی پلاستیک، ایمپلنت های دندانی و سایر زمینه های پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.

 

“نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است”

پروتز کاستم مید در بازسازی جمجمه – دوم

یکی از کاربردهای روش ساخت افزودنی (Additive Manufacturing) در زمینه پزشکی، تولید پروتز کاستم مید (Custom-made) جهت جراحی بازسازی استخوانی است، برای مثال بازسازی نقص و عیب مادرزدی در ناحیه جمجمه و صورت، ناهنجاری‌های سرطانی و یک سری از نقص‌های پیچیده و متنوع که تاثیرات قابل توجهی را بر زندگی اجتماعی بیماران در سراسر جهان می‌گذارد. علاوه بر ناهنجاری‌های مادرزادی، نقص‌های ناشی از تومورهای سرطانی و نیز سایر بیماری‌ها در این زمینه مطرح می‌باشد.

در چهار دهه گذشته آسیب‌های فیزیکی ناگهانی به خصوص در ناحیه صورت به دلیل افزایش خشونت و حوادث ناشی از ترافیک شهری به سرعت افزایش یافته است. تولید افزودنی روشی است که در تولید پروتزهای کاشتنی بسیار پرکاربرد است چرا که با توجه به اطلاعات مربوط به اندازه، جهت، مکان ایمپلنت و همچنین اطلاعات آناتومیک به راحتی قابل تولید می‌باشد. در موارد ناهنجاری‌های استخوانی، توجه به بهبود شرایط زندگی بیمار و همچنین بهبود روحیه بیمار پس از جراحی نیز استفاده از این تکنولوژی را به خوبی توجیه می‌کند.

از اطلاعات سی­‌تی­ اسکن بدست آمده از بیماران و از نرم ­افزاری جهت استخراج هندسه جمجمه استفاده می‌شود. پروتکل ارائه­ شده در این مطلب برای ساخت مدل­‌های آناتومیک از عیوب استخوانی برنامه‌ریزی جراحی و در آخر طراحی و ساخت ایمپلنت شخصی­‌سازی­‌شده استفاده می­‌شود.

“نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است”