Kranioplastik

Bei der Kranioplastik handelt es sich um eine Operation zur Reparatur des Schädels, der durch Dekompressionseingriffe, eingedrückte Frakturen, penetrierende Wunden und andere traumatische und pathologische Prozesse beschädigt wurde.

Die Kranioplastik wurde erstmals im 16. Jahrhundert beschrieben: Dabei handelte es sich um eine Methode, einen knöchernen Schädeldefekt durch eine Goldplatte zu ersetzen. Im Laufe der Zeit entwickelte sich die Technik weiter und Gold wurde zunächst durch Zelluloid und Aluminium ersetzt, dann durch Platin, Silber und Vitallium (Kobalt-Chrom-Legierung), Tantal, Edelstahl und Polyethylen. Derzeit wird die Entwicklung der Kranioplastik-Technologien fortgesetzt: Die Auswahl der Materialien und Techniken zur Durchführung der Operation werden verbessert.[1]

Hinweise für das Verfahren

Die Hauptindikation für eine Kranioplastik ist das Vorliegen eines Schädeldefekts. Es gibt keine Einschränkungen hinsichtlich der Grenzen der Läsion, für die ein chirurgischer Eingriff angezeigt ist. Im Einzelfall werden die Lage des defekten Bereichs, kosmetische und ästhetische Faktoren, der psychische Zustand des Opfers sowie das Vorliegen und die Merkmale kombinierter neurologischer Störungen berücksichtigt.

Abhängig vom Zeitpunkt des Eingriffs kann die Kranioplastik primär, primär verzögert (etwa 7 Wochen nach der Verletzung) und verzögert (mehr als 3 Monate) durchgeführt werden. Die primäre Kranioplastik wird bevorzugt, da sie gleichzeitig mit der Intervention bei unmittelbarer Hirnverletzung oder Trauma durchgeführt werden kann. Oft wird eine Kranioplastik in Verbindung mit einer Hauttransplantation, der Dura mater, durchgeführt.

Bei einer rekonstruktiven Hautreparaturoperation wird Narbengewebe herausgeschnitten, Hautbereiche verlagert und ersetzt. Wenn es sich um eine ausgedehnte Läsion handelt, kann eine vorläufige subkutane Expansionsimplantation erforderlich sein.

Wenn Knochen- und Schädeldefekte mit einer Schädigung der Dura mater einhergehen, wird eine plastisch-rekonstruktive Kranioplastik mit Autotransplantaten, Allotransplantaten und Xenotransplantaten durchgeführt. Teile des Periosts und der Aponeurose werden als Autotransplantate verwendet, und synthetische Membranen sind häufiger die Xenotransplantate der Wahl.[2]

Vorbereitung

Wenn ein Patient in eine neurochirurgische Abteilung oder Neuroreanimationsstation aufgenommen wird, führt der Arzt eine gründliche klinische und neurologische Untersuchung durch und verwendet bei Bedarf die Glasgow Coma Scale (bewertet werden Sprache, Reaktion auf Schmerzen, Augenöffnung bei akuten Schädel-Hirn-Verletzungen). Je nach Indikation ermittelt der Facharzt den Entstehungsmechanismus des Schädeldefekts, das Ausmaß der Läsion und die Verteilung. Der Einsatz von Computervisualisierungsmethoden hilft, die pathophysiologischen Merkmale des Defekts besser zu verstehen, primäre und sekundäre Hirnschäden zu identifizieren und die Besonderheiten der Kranioplastik vorab zu beurteilen.[3]

Die röntgendiagnostische Methode wird zur Beurteilung von Schäden an Knochenstrukturen, penetrierenden Wunden und der Erkennung intrakranieller radiologischer Fremdkörper eingesetzt. In dieser Situation wird jedoch eine CT-Untersuchung bevorzugt. CT-Scans werden verwendet, um Folgendes zu bestimmen:

• Vorhandensein, Ort und Volumen von Blutungen;
• das Vorhandensein und die Ausbreitung eines Hirnödems;
• Das Vorhandensein, die Lage und die Struktur von Läsionen der Hirnsubstanz;
• mögliche Verschiebung der medialen Strukturen des Gehirns;
• der Zustand des Liquorsystems und der Zisternen, Sulci und Schlitze des Gehirns;
• Zustand der Knochen des Schädelgewölbes und der Schädelbasis, Arten von Frakturen;
• der Zustand und der innere Inhalt der Nebenhöhlen;
• Weichteilzustand.

Wiederholte CT-Scans werden angeordnet, wenn sich die neurologischen Probleme verschlimmern oder der Hirndruck ansteigt.

Bei Schäden an Hirnstrukturen, die an die Knochen des Schädelgewölbes und der Schädelbasis angrenzen, wird die Magnetresonanztomographie bevorzugt. Die MRT kann akute hypoxische oder ischämische Hirnläsionen, subakute und chronische Blutungen erkennen und zwischen verschiedenen Arten von Hirnödemen unterscheiden.

Die Modellierung der fehlenden Teile des Schädels basiert auf Informationen, die im Rahmen präoperativer diagnostischer Untersuchungen – insbesondere Computertomographie, Kraniographie – gewonnen wurden. Das Implantat kann durch Photopolymerisation flüssiger Monomere mittels Laserstereolithographie hergestellt werden (wenn es sich bei der Kranioplastie nicht um einen Notfall handelt). Diese Methode empfiehlt sich insbesondere bei komplexen oder mehrfachen Knochenschäden. Die gefertigten Implantate werden direkt im Rahmen der Kranioplastik finalisiert und „angepasst“.

Technik Kranioplastik

Vor der Aufnahme in den Operationssaal wird dem Patienten der Verband abgenommen, der Blutdruck gemessen und untersucht. Position auf dem Operationstisch: liegend, unter Verwendung einer speziellen Halswirbelrolle.

Die Kranioplastik wird unter Endotrachealanästhesie oder Infiltrations-Regionalanästhesie mit Prämedikation mit Ataralgesie oder Neuroleptanalgesie und 0,5 % Novocainhydrochlorid (40 ml) durchgeführt.

Die eigentliche Kranioplastik-Operation beginnt mit der Entfernung der Hirnnarbe mit minimaler Traumatisierung des darunter liegenden Hirngewebes. Der Chirurg seziert den Bereich der Verschmelzung der Narbe mit den Grenzen des Knochendefekts. Bei der Verwendung von Allografts oder Autografts oder bei der Verwendung von Hydroxylapatit-Zusammensetzungen müssen die Ränder der defekten Bereiche freigelegt werden. Dadurch wird eine optimale Verschmelzung des Implantats mit den Schädelknochen gewährleistet.

Bei der kranioplastischen Modellierung versucht der Neurochirurg, die Form des fehlenden Segments möglichst genau nachzubilden. Das geformte Element sollte keine hervorstehenden Kanten oder scharfen Kanten aufweisen. Die Installation erfolgt klar an den angrenzenden Knochen.[4]

Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass bei einer Schädigung der Schläfenregion der gleichnamige Muskel allmählich verkümmert. Daher verhindert selbst eine vollständige Übereinstimmung des eingeführten Schläfenbeinelements nicht die Bildung eines kosmetischen Fehlers, der durch eine Verformung des Weichgewebes verursacht wird. Dieses Problem kann durch eine nachträgliche Weichteilkonturplastik gelöst werden: Im Bereich der atrophierten Muskulatur wird das Implantat etwas dicker gemacht, so dass es über die Oberfläche des Schädelgewölbes hinausragt, mit einem weichen Übergang der Klebestelle des eingesetzten Elements bis auf die Knochen.

Die hergestellten und modellierten Implantate werden entlang der Läsionsgrenzen platziert und befestigt. Eine Fixierung des Elements ist zwingend erforderlich, ansonsten besteht die Gefahr einer nachträglichen Verschiebung.

Die moderne Neurochirurgie verfügt über eine Reihe von Materialien, Techniken und Methoden für die Kranioplastik, die es ermöglichen, Schädelläsionen praktisch jeder Konfiguration und Größe zu verbergen und ein zufriedenstellendes ästhetisches und funktionelles Ergebnis zu erzielen.

Am Ende der Operation werden im interstitiellen Raum Drainagen in die postoperative Wundzone eingelegt. Sie werden am 2. Tag nach dem Eingriff entfernt. Ein Verband wird angelegt.

Die Dauer der operativen Kranioplastik variiert zwischen 3 und 4 Stunden. Der postoperative Aufenthalt des Patienten im Krankenhaus beträgt etwa 7-10 Tage. Die Nähte werden am 8.-10. Tag entfernt.

Kranioplastik eines Schädeldefekts

Heutzutage besteht die Möglichkeit, eine Vielzahl von Materialien für die Kranioplastik zu verwenden. Dies sind Autotransplantate, Allotransplantate und Xenotransplantate. Die Auswahl des geeigneten Materials erfolgt individuell für jeden Fall durch einen Arzt. [5],[6]

In der modernen Transplantologie wird davon ausgegangen, dass das verwendete Material unbedingt eine Reihe von Anforderungen erfüllen muss, darunter:

• Biokompatibilität;
• Mangel an Karzinogenität;
• Sterilisationsmöglichkeiten;
• Plastizität;
• die Möglichkeit der Kombination mit Stereolithographie;
• Möglichkeit der Osteointegration – Verschmelzung mit angrenzendem Knochengewebe ohne Bildung von Bindegewebsnarben;
• Neuroimaging-Fähigkeit;
• mechanischer Widerstand;
• geringe elektrische und thermische Leitfähigkeit;
• angemessene Produktionskosten;
• Resistenz gegen Infektionen.

Bisher gibt es kein Transplantat, das alle diese Anforderungen erfüllt. Die einzige Ausnahme bildet autologer Knochen – das körpereigene Knochengewebe des Patienten. Daher ist es wichtig, alle Elemente des knöchernen Schädels zu erhalten, was einen weiteren rekonstruktiven Eingriff (Rekonstruktion des Schädels) ermöglicht. Dies wird häufig bei der Reparatur einer deprimierten Fraktur praktiziert.

Zur Korrektur depressiver Verletzungen mittels Knochennähten ist eine Schädelplastik mit einer Titanplatte sinnvoll. Als Kontraindikation gilt eine Vorwölbung des Gehirns durch das Trepanationsfenster und eine starke Gewebeinfektion im Bereich der Verletzung.[7]

Autotransplantate (von griechisch „autos“ – besitzen) werden am meisten bevorzugt. Das Autotransplantat kann während des Primäreingriffs (Dekompressionstrepanation) erhalten bleiben. Die entnommenen Knochenfragmente werden in das Unterhautfettgewebe der vorderen Bauchwand oder in die anterointerne Oberfläche des Oberschenkels transplantiert. Wenn das Material beim primären Eingriff nicht gerettet wurde oder ein kleiner Knochendefekt vorliegt, wird ein Autotransplantat durch Spaltung von Knochenfragmenten (Spaltung des Knochens des Schädelgewölbes mit weiterer Implantation in den defekten Bereich) verwendet.

Ein Autoimplantat kann aus einem Teil der Rippe oder des Beckenknochens hergestellt werden. Zu den Nachteilen dieser Technik gehören: das Auftreten eines kosmetischen Defekts im Bereich der Materialentnahme, Schwierigkeiten bei der Bildung des erforderlichen Implantatbereichs und ein hohes Resorptionsrisiko. Diese Methode wird jedoch eher in der pädiatrischen Praxis empfohlen, was auf die maximale Annäherung der chemischen und plastischen Eigenschaften des Knochens zurückzuführen ist.

Die ästhetische Kranioplastik mit Alloimplantaten (von griechisch „ allos “ – ein anderer – also von einer anderen Person übernommen) hat eine Reihe von Vorteilen:

• unkomplizierte Verarbeitung des Materials;
• geringes Risiko lokaler Komplikationen;
• akzeptabler ästhetischer Effekt.

Zu den Nachteilen dieser Methode gehören rechtliche Probleme bei der Sammlung von Biomaterial und das Risiko der Übertragung spezifischer Infektionen.

Als am weitesten verbreitet gilt derzeit die Kranioplastik mit einem künstlichen Knochenersatz – die sogenannte Xenotransplantation (von griech. „xenos“ „ alien“). Zu den beliebtesten Xenotransplantaten gehören:

• Methylmethacrylate;
• Hydroxylapatit-Implantate;
• Metallimplantate.

Kranioplastik mit Methylmethacrylat

Methylmethacrylate werden in mehr als 70 % der Kranioplastikfälle verwendet. [8]Diese Implantate bieten eine Reihe von Vorteilen:

• leicht zu modellieren;
• lässt sich leicht an jede Größe anpassen;
• relativ erschwinglich.

Allerdings gibt es auch „Minuspunkte“: relativ hohes Risiko postoperativer Komplikationen. Aufgrund der allergenen und toxischen Wirkung der aktiven Zusammensetzung von Methylmethacrylaten kann sich ein lokaler Entzündungsprozess entwickeln. Daher werden sie bei der Kranioplastik bei Personen mit einer belasteten immunallergischen Vorgeschichte mit besonderer Vorsicht eingesetzt. [9],[10]

Kranioplastik mit Hydroxylapatit

Der Einsatz von Hydroxylapatit-Implantaten in Form von reinem Hydroxylapatit-Zement ist möglich, wenn die Defektgröße 30 cm² nicht überschreitet. Bei größeren Abmessungen erfolgt eine zusätzliche Verstärkung mit Titangewebe.[11]

Bei der Kranioplastik mit Hydroxylapatit wird eine nahezu vollständige Biokompatibilität vorausgesetzt, Implantate rufen keine Antikörperreaktionen oder entzündlich-toxischen Reaktionen hervor, sie sind nicht krebserregend und beeinflussen die Immunantwort nicht. Mit Hydroxylapatit bedeckte kleine Knochendefekte werden innerhalb von anderthalb Jahren vollständig resorbiert und durch Knochengewebe ersetzt. Wenn der Defekt eine signifikante Größe aufweist, wird die Peripherie des Implantats fest mit dem Gewebe verschmolzen und teilweise resorbiert, wobei der zentrale implantierte Bereich stabil bleibt.[12]

Infektiöse postoperative Komplikationen sind äußerst selten (weniger als 3 % der Fälle). Zu den Nachteilen:

• hohe Produktionskosten;
• häufiger Bedarf an zusätzlicher Verstärkung;
• fehlende Möglichkeit einer Kranioplastik mit diesem Material in den Bereichen des Schädels, die eine funktionelle Belastung tragen.

Heute gibt es Hydroxylapatit-Biokeramikmaterialien, die mittels Stereolithographie hergestellt werden. Sie sollen große Schädeldefekte abdecken und haben eine makro- und mikroporöse Struktur, die der Struktur menschlicher Knochen ähnelt.[13]

Kranioplastik mit Metall- und anderen Implantaten

Der Einsatz von Metallsystemen in der Kranioplastik wird immer häufiger. Aktiv eingesetzt werden Edelstahl, Chrom-, Titan- und Kobaltlegierungen sowie reines Titan. Die letzte Option ist die optimalste, da sie eine hohe biologische Kompatibilität, Korrosionsbeständigkeit und Plastizität aufweist und die Computer- oder Magnetresonanztomographie nicht beeinträchtigt.[14]

Die Konturkranioplastik kann auch mit Implantaten durchgeführt werden, die mit 3D-Technologie, insbesondere mit Stereolithographie, hergestellt wurden. Das zur Abdeckung des Schädeldefekts erforderliche Element wird Schicht für Schicht durch depressive Aushärtung von flüssigem Photomonomer mittels Photopolymerisation reproduziert.

• Das Implantat kann auf Basis eines Kunststoffmodells des menschlichen Schädels hergestellt werden. Damit wird der benötigte Bereich von Hand geformt.
• Es ist möglich, eine Form zu erstellen: Zuerst wird das fehlende Element anhand von Schnitten und Konturen aufgebaut, dann werden die erhaltenen Informationen in ein volumetrisches Modell umgewandelt.

3D-Modelle können nicht immer verwendet werden. Beispielsweise muss bei einer Reihe akuter Hirnverletzungen dringend eine Kranioplastik durchgeführt werden, während die Herstellung eines stereolithografischen Elements relativ lange dauert.[15]

Kontraindikationen für das Verfahren

Eine Kranioplastik ist kontraindiziert:

• Bei akuten kombinierten Schädel-Hirn-Verletzungen und kraniomaxillofazialen Verletzungen schwerer Natur;
• bei dekompensierten Herz-Kreislauf-Erkrankungen;
• bei Blutkrankheiten Hyperkoagulabilitätssyndrom;
• Krankheiten oder pathologische Zustände, bei denen die Verwendung bestimmter Medikamente oder medizinischer Materialien, die bei der Kranioplastik verwendet werden, kontraindiziert ist.

Zu den weiteren Kontraindikationen gehören: anhaltender Anstieg des Hirndrucks, infektiöse Prozesse in den Weichteilen des Kopfes, Fremdkörper sowie der allgemeine ernste Zustand des Patienten (wenn das Risiko besteht, dass der Patient die Operation nicht überlebt).

Als vorübergehende Kontraindikationen gelten aktive eitrige Entzündungsprozesse, Lungenentzündung und Harnwegsinfektionen. In einer solchen Situation ist es notwendig, die Entzündung zu beseitigen, wonach einer Kranioplastik nichts mehr im Wege steht.

Konsequenzen nach dem Eingriff

Bei der Kranioplastik geht es darum, die Entwicklung von Nebenwirkungen zu verhindern, die durch eine Schädigung des Schädels verursacht werden. Der Eingriff kann nicht nur kosmetische Mängel beseitigen, sondern auch das Risiko schwerer neurologischer Komplikationen verringern.

Mittlerweile ist die Kranioplastik selbst ein schwerwiegender chirurgischer Eingriff, der eine besondere Herangehensweise und Qualifikation der Neurochirurgen erfordert.

Mögliche Komplikationen nach dem Eingriff:

• Sekundärinfektion;
• Implantatabstoßung;
• Blutung.

Bei Verstößen gegen die Empfehlungen zum Infektionsschutz kann es in den ersten Tagen nach der Kranioplastik zu infektiösen und entzündlichen Prozessen kommen. Diese Entwicklung kann verhindert werden, indem der antiseptischen Behandlung gebührende Aufmerksamkeit geschenkt und die Sterilität der verwendeten Gewebe und Materialien sichergestellt wird.

In der frühen postoperativen Phase kann es zu einer Ansammlung reaktiver Ergüsse im Bereich des hautaponeurotischen Lappens kommen. In dieser Situation wird eine Punktion und Absaugung des Exsudats durchgeführt.

In seltenen Fällen kann es zu einer Implantatverschiebung kommen, wenn das Implantat nicht ordnungsgemäß befestigt ist.[16]

Wenn infektiös-entzündliche Komplikationen auftreten, kann die Platte vor dem Hintergrund der Bildung eines eitrig-entzündlichen Herdes abgestoßen werden. In diesem Fall wird ein zweiter Eingriff mit Entfernung der implantierten Struktur und intensiver Antibiotikatherapie durchgeführt.

Die Wahrscheinlichkeit, nach einer Kranioplastik Fernfolgen zu entwickeln, hängt von vielen Faktoren ab, wie zum Beispiel:

• aus den Merkmalen der Verletzung (Größe, Schwere, kombinierte Läsionen usw.);
• die individuellen Merkmale des Patienten (Alter, allgemeiner Gesundheitszustand, frühere Schädelverletzungen oder Operationen usw.);
• zum Verlauf der frühen postoperativen Phase, zur Dauer des Komas und zum Vorliegen von Anfällen;
• über die Qualität von Rehabilitationsmaßnahmen.

Generell gilt: Je milder die Verletzung und je jünger der Patient, desto seltener treten Komplikationen auf und desto weniger schwerwiegend sind die Folgen nach einer Kranioplastik.

Zu den Langzeitfolgen einer Operation schwerer Schädel-Hirn-Verletzungen zählen chronisch fortschreitende Erkrankungen mit neurologischen Symptomen (Paresen, Lähmungen, Koordinations- und Sprachstörungen), psychische und kognitive Störungen, Störungen der Liquorzirkulation und Versagen innerer Organe.

Als häufigste psychiatrische Störungen nach einer Kranioplastik gelten Depressionen, asthenische und neurotische Störungen, die einer aktiven psychotherapeutischen Begleitung bedürfen. Die Verhinderung der Entwicklung solcher Folgen liegt in der rechtzeitigen Erkennung und Behandlung der ersten Anzeichen einer Pathologie. Mit Hilfe spezieller Tests wird die Qualität kognitiver Funktionen (Aufmerksamkeit, Denkaktivität, Gedächtnis) ermittelt und gegebenenfalls eine Behandlung durchgeführt. Auf diese Weise kann die Entwicklung einer Demenz verhindert werden, die im aktiven Stadium praktisch nicht behandelbar ist (es ist lediglich möglich, das Fortschreiten zu verlangsamen und einige Krankheitssymptome zu lindern).[17]

Pflege nach dem Eingriff

Nach der Stabilisierung der lebenswichtigen Funktionen des Organismus auf der Intensivstation werden frühzeitige Rehabilitationsmaßnahmen eingeleitet, deren Ziel es ist, die Entwicklung von Komplikationen nach einer Kranioplastik zu verhindern und den Organismus auf aktivere Erholungsmaßnahmen vorzubereiten.

Mit der Hauptrehabilitation wird nach Ablauf der akuten postoperativen Phase (also mindestens 14 Tage nach der Operation) begonnen. Den Beginn solcher Tätigkeiten bestimmt der behandelnde Arzt. Fortsetzung der Rehabilitationsmaßnahmen, solange eine positive Dynamik erkennbar ist.

Die Rehabilitation wird in Kursen von ca. 3 Wochen verordnet. Häufigkeit und Anzahl solcher Kurse hängen vom Zustand des Patienten ab. Die wichtigsten Ergebnisse werden in den ersten 6–12 Monaten nach der Kranioplastik erzielt.

Um das Genesungspotenzial angemessen beurteilen zu können, werden routinemäßig zusätzliche Studien durchgeführt:

• Bluttests;
• EKG, Holter-Überwachung;
• ein MRT des Gehirns;
• Elektroenzephalographie;
• Echokardiographie, Ultraschalluntersuchung innerer Organe, Ultraschall-Doppler;
• Beurteilung evozierter Potenziale, Elektroneuromyographie.

Bei Bedarf werden Konsultationen mit einem Psychotherapeuten, Psychiater, Logopäden etc. Durchgeführt.

Empfehlungen für Patienten, die sich einer Kranioplastik unterziehen:

• Patienten, die sich einer Kranioplastik unterzogen haben, leiden oft unter einer Reihe von körperlichen, kognitiven, psychischen und psychosozialen Problemen, die bei der Planung von Genesungsmaßnahmen berücksichtigt werden müssen.
• Beim ersten Mal nach einer Kranioplastik wird dem Patienten nicht empfohlen, mit dem Flugzeug zu reisen, da er erhebliche körperliche Anstrengungen und Druckschwankungen zulässt.

Wenn bei einem Patienten neurologische Defizite festgestellt werden, benötigt er mehr Zeit, um sich zu erholen. Bei der Kranioplastik erfolgt in der Regel eine langfristige Nachsorge durch ein Team aus Rehabilitations- und Neurologen sowie Ärzten anderer Fachrichtungen.