颅脑创伤后颅骨成形术国际会议专家共识
研究背景
背景:由于高质量的循证医学证据缺乏,阻碍了指南的制定,因此有必要对创伤性脑损伤(TBI)后的颅骨成形术提供一般指导,并通过基于共识的方法确定在临床中持续存在的不确定性问题。
方法:2018年6月,在意大利那不勒斯召开的国际神经创伤学最新进展会议(ICRAN)上,召开创伤后颅骨成形术国际共识会议。这次会议得到了世界神经外科学会联合会(WFNS)神经创伤委员会、美国国家卫生研究院神经创伤全球健康研究小组以及其他几个神经创伤组织的认可。讨论和投票围绕5个预先指定的主题进行:(1)适应症和技术,(2)材料,(3)时间安排,(4)脑积水,(5)儿科颅骨成形术。
结果:参与者讨论了关于每个主题的已发表的证据,并提出了共识声明,这些声明将通过匿名实时投票获得批准。声明要求将70%以上的协议门槛纳入最终建议。
本文件是第一套实用的基于共识的临床建议创伤后颅骨成形术,重点是时间,材料,并发症,和手术操作。并对未来的研究方向进行了展望。
研究方法
支持机构
协商一致会议于2018年6月21日至22日在意大利那不勒斯举行。该活动是在国际神经外科近期进展会议(ICRAN)和世界神经外科学会联合会(WFNS)神经外科委员会(NTC)会议期间组织的。ICRAN 2018由意大利神经外科学会(SINch)、欧洲神经外科医生协会(EANS)、国际神经外科学会(INTS)、全球神经组织、意大利麻醉镇痛复苏和重症监护学会(SIAARTI)赞助,意大利神经康复学会(SIRN)、意大利发展合作署(AICS)和国家健康研究所全球神经系统健康研究小组(NIHR GHRGN)。WFNS的NTC和NIHR GHRGN支持协商一致会议。
准备工作
在会议之前,组委会制定并同意了被认为需要考虑的5个基本议题:(1)颅骨成形术的适应症和技术,(2)材料,(3)时机,(4)DC后患者的创伤后HC,(5)儿科患者的颅骨成形术。
协商一致会议
协商一致会议以口头陈述的公开会议开始,作为ICRAN 2018计划的一部分,更新了关于DC后续TBI和后续颅骨成形术主题的最新文献。
与会专家和工作组
邀请协商一致会议与会者的目的是实现广泛的地域代表性。他们根据预先确定的五个专题分成五个小工作组。每个工作组在一个单独的会议室开会,目的是讨论现有的公开证据以及他们个人的临床经验。然后,在两位主持人的协调下,每个小组在一份文件中总结了确定的一致/不一致的领域,以及临床实践建议草案和需要未来调查的领域的初步清单。除国际神经外科专家小组外,物理医学和康复(PM&R)医师作为C3参与者参与讨论HC和颅骨成形术时机。
审批方式分级
在小组讨论之后,所有受邀代表都参加了下一届会议,主持人介绍了小组的简要文件。所有受邀参与者使用观众参与软件(英国伦敦Glisser有限公司)对这些声明进行了实时和匿名投票。附录(在线提供)包括所有公认的声明和达成较差共识的声明的摘要。
一致程度用三点Likert量表(同意、不确定和不同意)表示。每项声明至少需要70%的同意才能纳入最终共识声明。在第一轮投票过程中,同意程度接近70%(即略高于或略低于)的建议,不确定回答的高水平,或同意和不同意程度相似的建议,在现场讨论后进行细化,并提交第二轮投票。2017年9月在剑桥举行的关于去骨瓣减压术在TBI治疗中的作用的国际共识会议上,也采用了类似的方法并进行了报告[35]。
例如,决定采用一种基于共识的方法,而不是像分级这样的方法,是基于这样一个事实,即在颅骨成形术领域,绝大多数研究都是回顾性观察。到目前为止,只有2个试点随机试验被公布,总体证据水平仍然很低。
内容
共识专题1:适应症和技术
概述
颅脑创伤后颅骨成形术是指在颅脑创伤患者行去骨瓣减压(DC)后重建患者的颅穹窿。在颅脑创伤患者中作为主要或次要干预措施,去骨瓣减压术可以在早期或者晚期进行[52]。当进行创伤后DC时,目前报导的颅骨成形术的实际大小变化很大[75]。然而,值得注意的是,无论颅骨缺损大小都可能与显著的神经和心理后果有关[21,27]。《成人重型TBI治疗指南》(第4版)建议在小额额顶叶DC上使用额顶叶DC(直径不小于12 cm×15 cm,或15 cm),以降低死亡率并改善严重TBI患者的神经功能预后[6]。
最近的数据显示DC在重型TBI和其他疾病的急性治疗中使用明显增加,甚至在外科资源有限的地区也是如此[11]。DC数量的不断增加与操作技术的不一致相结合。需要牢记的一个基本要点是,由于DC需要对颅骨成形术进行第二次手术,因此颅骨成形术的决定应在实际减压时开始。这将需要在原始皮肤切口的基础上进行手术规划,考虑到潜在的头皮创伤、DC的大小和位置,以管理急性病理学、类型以及硬膜和头皮闭合的需要,并及时识别和治疗DC的急性并发症。所有这些特性将最终决定颅骨成形术的潜在成功。
广泛接受的颅骨成形术适应症包括:重建颅骨缺损,预防或治疗DC相关并发症,包括改变脑脊液(CSF)流量和/或吸收导致继发脑积水,影响自尊/心理后果,气压伤相关的康复抑制和“皮瓣下沉综合征”[46]。
未来研究方向
护理的异质性在TBI中尤其普遍[61]。特别是,不同国家之间的不平等反映在资源的可用性上(例如3D规划/打印、PEEK/钛植入物)。虽然只有一小部分社会提供了高端技术,但大多数DC发生在中低收入国家,在这些国家,TBI的发病率最高,DC通常被用作治疗严重TBI的主要方法。成本效率是一个现实问题,更便宜的解决方案未必经得起长期的临床实践。虽然钛植入物比自体骨更昂贵,但后者可能与更高的感染率相关,从而导致成本效益平衡[99]。未来的潜在研究方向,特别是在资源有限的环境下,应制定替代技术,以避免或减少额外成本(如骨瓣储存或异体假体)和文献中广泛讨论的第二次手术(如铰链颅骨成形术和变体或扩张颅骨成形术)[2,48,80, 85].
共识专题2:材料
概述
尽管存在长期的争论,但文献中没有关于什么是最佳颅骨成形术材料的一致报道[86]。文献中的大多数争论都与最佳颅骨成形术材料有关,并围绕着自体骨和其他生物材料(生物或合成材料)之间的选择[31]。
自体骨
自体骨由于具有较高的生物相容性和较低的成本,已成为最常用的颅骨成形术重建材料[22,28,47,68]。然而,自体骨是唯一与特定材料相关并发症相关的颅骨成形术材料:骨瓣吸收(BFR)[89]。由于可能需要进一步手术,再次手术和使用异体材料替换,特别是如果由于BFR导致结构破坏,这与不良结果高度相关。BFR的病因可能是多种多样的,可能包括感染、缺乏足够的头皮和/或硬脑膜血供以及缺乏与周围骨的结合。取骨后,需要将骨瓣储存在皮下或肌肉下的腹腔袋中,或在体外情况下储存骨生物库。后一种选择在一些国家是强制性的,因为国家的强制规定。然而,Corliss等人在一项系统综述中发现,在感染、再吸收和/或再手术率方面,体腔外冷冻保存与腹腔袋式保存相比,没有统计学上的显著差异[13]。
然而,当使用自体骨时,BFR仍然是一个重要的问题。在最近的系统回顾和荟萃分析[62]中,报告了主要与BFR有关的自体植入物再手术风险增加,与合成材料相比感染率没有增加。年轻化、分流依赖和骨瓣碎裂也是BFR的独立危险因素[53,81]。一项前瞻性的多中心研究表明,主要由BFR引起的主要并发症的发生[38]。
聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种不可吸收、透射率高、惰性且非常常见的颅骨成形术异塑性材料[22,47]。液态聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有易成型、价格低廉等优点,为资源贫乏地区提供了一种有吸引力的解决方案。对于因手术部位感染(SSI)而多次尝试颅骨成形术失败的患者,液体PMMA可被抗生素浸渍,并可能代表另一种颅骨成形术选择[32]。3D固体定制PMMA假体[24]消除了液体PMMA的缺点,如聚合过程中的放热反应、术中准备的外科医生依赖性、怀孕期间的相对禁忌症以及释放有毒烟雾的事实。
钛
钛颅骨成形术可作为板、网或3D多孔植入物用于颅骨成形术。硬度和稳定性是这种材料的主要优点[33]。钛板是最常见的解决方案,与自体骨相比,钛板具有更好的美容效果和功能效果,而不会增加最近一项随机对照试验[31]中报告的所有医疗费用。然而,非生理性热传导、有明显伪影的放射不透性和术中成形困难是主要缺点。钛网在厚度、刚度和相容性方面更不均匀。考虑到缺陷越宽,网片的硬度越低,延展性也越强,因此可以手动成形。术前放疗和游离皮瓣覆盖与并发症有关,50例患者中使用钛网可增加软组织萎缩的发生率,尽管钛网的耐受性一般良好[10]。
最近,3D多孔钛被认为是一种可靠的替代品[19]。尽管3D多孔钛的成本高,可用的光照有限,但它在以较短的手术时间实现最复杂的颅骨重建方面显示出良好的效果。
聚醚醚酮树脂
聚醚醚酮(PEEK)是一种较新的材料,目前也用于颅骨成形术。它也是一种惰性、耐用和机械性能良好的材料,但在本次共识会议期间,还没有关于其长期疗效和并发症发生率的研究。与自体移植物相比,术后并发症发生率下降的趋势已在系统综述和荟萃分析中报道[77]。此外,据报道,PEEK-颅骨成形术组的总体并发症发生率(包括术后新发癫痫发作、术后植入物取出和颅骨成形术后再次手术)低于那些接受钛颅骨成形术治疗的患者[102]。这种材料的主要缺点是需要进行室内消毒和表面光滑导致皮下积液 形成增加。
多孔羟基磷灰石
羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)是人工骨的主要组成部分。约50%的骨基质是无机材料,其中最丰富的是HA[41]。HA的一个优点是它的生物相容性,因为没有宿主免疫相互作用或全身/局部毒性[9]。多孔HA植入物的骨传导性和生物相容性已在多项研究中得到证实[72]。
由于其多孔结构,假体在植入后的最初几个月内发生骨折是这种材料的主要缺点。然而,多孔结构的特殊性质提供了头部创伤和骨折后自我修复的可能性[87]。1549例患者术后并发症分析显示骨折发生率为2.1%,骨折再手术发生率为0.9%[88]。在骨折修复体中,再次手术发生率为44.4%,自我修复发生率为18.1%。一项HA与钛的随机试验发现,HA组26例患者中有2例(7.7%)局部种植相关伤口感染,钛组24例患者中有5例(20.8%)局部种植相关伤口感染(p=0.407)。两组均有7例患者在6个月的随访中需要再次手术(HA组为26.9%,钛组为29.2%)。由于样本量有限,这些结果需要谨慎解释[60]。
创伤后DC后颅骨成形术材料的并发症
颅骨成形术后的并发症可能是由于干预本身造成的,也可能是与颅骨成形术程序明显无关的因素造成的。因此,从患者的临床病史中分离出与颅骨成形术相关的并发症和从最初的骨切除中提出的并发症仍然是一个挑战,并且,正如我们的讨论所证明的,目前没有一种材料明显优于其他材料。颅骨成形术并发症的预测因素如下:如Walcott等人[96]所述,既往再手术、不健康体重指数(BMI)等共病、吸烟、中风患者的糖尿病以及存在脑室腹腔分流术(VPS)。DC和颅骨成形术术后的皮瓣并发症也有报道[18],但用于颅骨成形术的不同生物材料与并发症的类型和程度之间仍然没有关系。
DC的位置与颅骨成形术并发症有关。对使用不同生物材料的系列分析发现,与使用不同颅骨成形术材料的半球/双半球颅骨成形术相比,双额叶颅骨成形术与并发症风险增加2倍和感染风险增加2.5倍相关[16]。对自体脑脊液的回顾性研究表明,12例双侧脑脊液中67%需要再次手术,而49例单侧脑脊液中16%需要再次手术(p<0.01)[23]。
在98个PMMA 颅骨成形术大系列中,至少随访2年,有9个植入物被移除,8个是由于直接累及额窦引起的感染[9]。在对1549例HA植入患者的分析中,感染发生率最高的是双额叶缺损患者(3.8%)[88]。迄今为止,英国对174例钛颅骨成形术进行的一项大型回顾性研究[69]表明,双额修补是并发症最相关的危险因素之一,并发症发生率为40%。
在手术区域完全愈合之前移除骨或异体植入物是感染颅骨成形术的常规治疗方法。在不久的将来,开发能够抵抗定植的材料和更有效的抗感染药物生态治疗的项目将是必要的。
最近对四例感染性并发症的研究表明,多孔HA-颅骨成形术可用于改善假体保留管理[37],因为生物膜定植率较低,血运重建增加。有人认为,血管重建导致改善了抗生素的“原位”摄入由于多孔结构,并结合有针对性的抗生素治疗,可能会防止需要假体拆除。这一概念可能会导致使用多孔表面材料(如HA和3D多孔钛颅骨成形术s)更有前途。
未来研究方向
纳米技术在HA/聚合物复合材料中的应用无疑是优化HA作为生物相容性材料的关键[25]。即使多孔钛本身是惰性的,表面活性差,没有表面生物修饰,一些骨生长速率(BIR)仍然可以观察到,没有表面生物修饰。然而,当HA被Si-HA涂层时,可以看到一种实质性的BIR,Si-HA涂层的多孔钛显示出最高的BIR[101]。现在几乎所有的材料都被用于生产3D 颅骨成形术患者专用植入物(PSI)。有人认为,这将提高美容效益,但它尚未被证明有积极影响的结果。3D打印和立体光刻技术在神经外科中的应用[3]可能会有越来越多的用途,例如创建填充液体PMMA的模具[7,58],以获得术中对称颅骨成形术,而不受外科医生手工技能的限制。可以使用直接金属激光烧结来形成钛网,以形成结构基础(10, 65),而定制的多孔钛移植物可以用电子束熔化技术成形(19)。
在不久的将来,随着这项技术的广泛采用,人工植入的最大障碍,如成本、临床医生对改善结果的信心不足以及政府和医疗保险对印刷业的影响[74],将有望减少。然而关于颅骨重建的最佳材料,还需要进一步的证据。
共识专题3:时机
概述
文献荟萃分析、报告的回顾性队列研究和前瞻性研究没有明确界定颅骨切除和颅骨成形术之间的时间间隔与任何由此产生的主要并发症和结果之间的相关性[14、16、55、68、76]。在文献中,“早期脑瘫”的定义是不明确的,并且在不同的时间间隔被报道,从少于4周到12周不等。由于文献缺乏一致性,从文献数据来看,时间对功能结果的影响没有很好的定义[22,31,47,86]。然而,最近一项全面的系统性综述认为颅骨成形术可能“改善神经功能,早期颅骨成形术可能增强这种效果”[63]。与早期颅骨成形术相关的并发症发生率较低[8,78,79,82,98]。然而,一些作者[83,91]发现早期颅骨成形术与更多的并发症有关,特别是0到6个月的感染率更高。
良好的预后与颅骨成形术的益处之间的关系,如改善体位血流、脑血管储备能力和脑葡萄糖代谢,还远未确定,但已初步提出。因此,合理的做法是,颅骨成形术越早实施,这可能会给恢复带来更多好处,但尚未得到证实[40,59]。
几项研究中的理想时机似乎表明,每个患者的时间窗可能不相同,可能与患者的临床状况有关,包括血流动力学或呼吸不稳定、感染状态,最低意识或植物人状态的临床诊断[20,34,92],初始手术或其他创伤相关手术(即腹部、胸部、骨科等)的延迟伤口愈合,持续出血,或与创伤本身有关的任何状况,如拟定颅骨成形术时的脑功能状态。
颅骨成形术的时机还应考虑皮瓣的状态:(i)由于外伤后脑萎缩或VP分流引起的脑脊液过度引流导致皮瓣凹陷;(ii)皮瓣与颅穹窿边缘处于同一水平;(iii)由于脑肿胀和/或HC/脑室扩大(VM),皮瓣超出颅穹窿边缘。
未来研究方向
目前,正在进行的一项前瞻性、多中心、观察性研究(英国颅骨成形术研究)可能有助于阐明时机问题[50]。未来的研究评估脑瘫时间与神经功能预后和/或HC发展之间的关系是必要的,尤其是临床随机试验。
共识话题四:脑积水
概述
严重脑外伤去骨瓣减压术后脑室扩大的发展已有文献记载。其发病率在报告的文献中有显著差异,从40%到45%[30,64]。然而,在TBI后出现VM(脑室扩大)的患者中,只有一小部分患者需要行脑室-腹腔(或较少出现的腰-腹腔)分流术进行治疗[30,64,95]。这种差异需要区分临床证实的脑积水(HC)和VM的特征,前者需要外科治疗,后者是指严重TBI引起的脑萎缩导致的脑室系统的扩张。
即使在区分HC和VM之后,因TBI接受DC治疗的患者中HC的实际发病率在已发表的系列中也有显著差异(10–45%)[30、43、70、95]。绝大多数已发表的系列文章都是回顾性研究,包含了所有与回顾性相关的弱点和潜在偏见。相关文献中只有两项前瞻性收集数据的回顾性研究[93,95]。此外,创伤后DC后VM或HC的不同诊断标准的数量可能是解释HC发病率范围广的另一个因素[12,17,30,90]。
表1总结了创伤后DC后HC发展的几个易感因素。
几个报道的系列已经证实了DC后HC与各种因素之间的关联,包括半球间积液[17,42,70,95]或硬膜下积液[30]的发展,入院GCS评分低反映的初始损伤的严重程度以及急性期I颅骨成形术的增加[1,42]。据报道,与单侧DC相比,年轻患者[70,95]和双额叶DC发生DC后HC的风险更高,但无统计学意义[30]。据报道,DC边界距解剖中线小于2.5 cm的距离与HC的发展之间存在统计上的显著关联[17]。
DC和HC发展之间的时间间隔在报告的系列中有所不同,中位时间间隔为6.4个月(范围1-15)或43.7天(范围23.5-199),但DC后HC的发展似乎至少需要1个月[70,95]。有趣的是,先前发表的系列研究一致认为,绝大多数患者(>80%)在DC后发展为大脑半球间积液,在DC后50天内会发展为HC[17,42,70,95]。
在减压后VM的情况下,HC诊断标准的制定有待进一步研究。DC后HC的诊断需要临床症状和体征的存在,以及放射学证实的VM[70]。然而,DC后HC不太可能出现特发性正常压力性脑积水(认知恶化、步态异常和尿失禁)的典型临床三联征,因为潜在的TBI可能导致严重的神经损伤,淹没了这种典型的症状学[97]。因此,在VM存在的情况下,应怀疑HC,当患者在初始事件后未能达到预期的恢复(恢复非常缓慢或停滞),或当先前存在的认知和/或运动障碍开始恶化(进行性神经恶化),甚至出现新发的非典型症状,如癫痫[15]。特殊的HC症状通常发生在急性期后,考虑到TBI后的残疾的复杂性,DC患者通常接受专门的强化康复治疗[45,54,66]。由于HC的临床表现往往很微妙,因此有必要使用临床量表记录HC导致的恢复停滞或进行性神经功能恶化。这些量表应该能够评估病人的功能状态随着时间的推移,以及微妙和轻微的变化。例如,修订后的昏迷恢复量表(CRS-R)绝对适用于检测受意识障碍(DOC)影响的创伤后DC患者的细微神经变化[84]。然而,同样的量表并不适用于那些从DC中出现的处于创伤后混乱状态的患者。实际上,应该使用针对患者功能水平的临床量表。在这方面,结果量表,如格拉斯哥结果量表,即使在其扩展形式,不太可能是足够敏感的变化,以捕捉这些微妙的变化,因此,它的使用不能被推荐。因此,在减压后VM中HC诊断标准的可操作性有待进一步研究。
然而,早期识别DC后HC是至关重要的,因为正确的治疗可以改善患者的神经状态和总体预后[54]。所有以前的报告和评论都同意这样一个事实,即DC后HC的发展与更糟糕的结果相关[17,30,42,70]。以前的研究表明,延迟恢复性颅骨成形术(DC后3个月以上)与HC有关[70]。然而,其他的研究表明颅骨成形术的时间与HC的发生无关[1,30,42]。最近的一项系统性综述得出结论,单纯TBI患者DC后90天内的颅骨成形术与较低的脑积水发生率相关[71]。颅骨成形术后VM的消失是有据可查的。因此,目前关于HC和颅骨成形术的正确处理的争论主要集中在脑脊液分流的时机和重建颅骨方面。当需要脑脊液分流术时,文献中没有证据表明插入的最佳时间选择(颅骨成形术之前、同步或之后)[44、51、56、57、60、70、73、93]。
VPS前的颅骨成形术可能延长和加强HC对大脑的影响[98],但同时可能增加后续颅骨成形术的技术难度[59]。在先前发表的一项研究中,据报道,麻醉相关和预防性抗生素相关并发症的发生率较高[40]。据报道,VPS后进行的颅骨成形术与更高的并发症发生率和更高的分流改型率有关[59]。在同时进行VPS和颅骨成形术的情况下,报告了较高的围手术期并发症,包括较高的感染率[26,40],尽管其他报告发现发病率相似[67]。
根据一系列病例,有人提出可编程分流术可以有效地治疗外伤后DC后HC。然而,在资源有限的社会经济环境中,可调压压力阀是公认的治疗方法。考虑到许多成本较低的固定压力分流器的可用性,这一点尤其重要,这些分流器在设置较低资源时可能更有用[40,59]。
未来研究方向
需要进行高质量的临床研究,以评估DC后脑脊液紊乱与颅骨成形术影响之间的关系。为了在后续研究中使用这些标准,寻找创伤后HC的具体诊断标准和后续措施的研究应该是一个高度优先事项。
共识专题5:儿科
概述
创伤性脑损伤是儿童死亡和致残的最常见原因。最新版本的儿科严重创伤性脑损伤治疗指南建议使用DC作为二级治疗降低颅内高压的措施[43,49]。在与颅内高压相关的继发性损伤急性期得到解决后,需要考虑颅骨重建手术 [4]。如上所述,创伤后CP是一种常规的神经外科手术,用于恢复脑脊液动力学和美容,并提供大脑保护,所有这些都有助于改善神经系统康复和改善神经系统结果,特别是在儿科人群中。
由于儿童创伤后脑瘫不像成人那么常见,因此有必要为所有争议提供一般指导,以及专业儿科中心在最终治疗中的作用。迄今为止的文献还没有帮助定义一个明确的最佳策略;特别是[5,20]对于解剖/重建缺损的手术入路类型、材料类型以及进行颅骨成形术手术的最佳时机还没有一致的报道。
未来研究方向
由于儿科颅骨成形术领域的文献有限,有人认为有许多问题可以通过未来的研究加以解决。这些包括DC的外科技术和后续颅骨重建术,尤其是1岁以下的儿童。由于一致认为小儿颅骨成形术的最佳材料尚不清楚,比较自体移植、异体移植、骨传导性材料和合成材料将有助于确定儿童患者的总体结局、骨长、骨转移和骨转移是否确实存在差异,以及短期和长期的并发症。