頭蓋形成術

頭蓋形成術は、減圧介入、陥没骨折、穿通創、その他の外傷および病理学的プロセスにより損傷した頭蓋骨を修復する手術です。

頭蓋形成術は16世紀に初めて記述されました。これは、頭蓋骨の欠損部を金板で置き換える方法でした。時とともに技術は進化し、金はまずセルロイドとアルミニウムに置き換えられ、その後、プラチナ、銀、ビタリウム（コバルトクロム合金）、タンタル、ステンレス鋼、ポリエチレンへと変化しました。現在でも頭蓋形成術の技術は発展を続けており、手術に使用する材料や技術の選択肢は改善され続けています。[ 1 ]

手順の表示

頭蓋形成術の主な適応は、頭蓋骨の欠損です。外科的介入が適応となる病変の範囲に制限はありません。個々の症例において、欠損部の位置、美容的・審美的要因、患者の心理状態、合併する神経疾患の有無とその特徴が考慮されます。

介入のタイミングに応じて、頭蓋形成術は一次、一次遅延（受傷後約7週間）、遅延（3ヶ月以上）のいずれかに分けられます。一次頭蓋形成術は、脳損傷または外傷に対する介入と並行して実施できるため、好まれます。頭蓋形成術は、皮膚移植や硬膜移植と併せて行われることが多いです。

皮膚再建術は、瘢痕組織を切除し、皮膚部位を移動・置換することで行われます。病変が広範囲にわたる場合は、予備的な皮下拡張インプラントが必要となる場合があります。

骨欠損および頭蓋骨欠損に硬膜損傷が併存する場合は、自家移植、同種移植、異種移植を用いた形成再建頭蓋形成術が行われます。自家移植としては骨膜および腱膜の一部が使用され、異種移植としては合成膜が選択されることが多いです。[ 2 ]

準備

患者が脳神経外科または神経蘇生ユニットに入院すると、医師は徹底的な臨床検査と神経学的検査を実施し、必要に応じてグラスゴー・コーマ・スケールを用いて（発話、疼痛反応、急性頭蓋脳損傷における眼球開眼など）、必要に応じて評価します。専門医は、適応に応じて、頭蓋骨欠損の発生機序、損傷の範囲、分布を解明します。コンピューター可視化技術を用いることで、欠損の病態生理学的特徴をより深く理解し、一次性および二次性の脳損傷を特定し、頭蓋形成術の具体的な内容を予備的に評価することができます。[ 3 ]

X線診断法は、骨構造の損傷、穿通創、頭蓋内X線異物の検出を評価するために使用されます。ただし、この状況ではCTスキャンが推奨されます。CTスキャンは、以下の点を判定するために使用されます。

• 出血の有無、場所、量。
• 脳浮腫の存在および広がり。
• 脳質病変の存在、位置、構造。
• 脳の内側構造の変位の可能性。
• 脳の脳液系および脳槽、脳溝、脳溝の状態。
• 頭蓋骨および頭蓋底の骨の状態、骨折の種類。
• 副鼻腔の状態と内部の内容物。
• 軟部組織の状態。

神経学的問題が悪化したり頭蓋内圧が上昇したりした場合は、CT スキャンを再度実施するよう指示されます。

頭蓋骨および頭蓋底骨に隣接する脳構造の損傷については、磁気共鳴画像法（MRI）が好まれます。MRIは、急性低酸素性または虚血性脳病変、亜急性および慢性出血を検出し、さまざまな種類の脳浮腫を区別することができます。

頭蓋骨の欠損部のモデリングは、術前診断検査、特にCT（コンピュータ断層撮影）、頭蓋造影検査で得られた情報に基づいて行われます。インプラントは、レーザー光造形法（頭蓋形成術が緊急でない場合）を用いた液体モノマー光重合法によって作製できます。この方法は、複雑または複数の骨損傷がある場合に特に推奨されます。作製されたインプラントは、頭蓋形成術の過程で直接完成し、「調整」されます。

技術 頭蓋形成術

手術室に入る前に、患者さんの包帯を外し、血圧測定と検査を行います。手術台での体位は、専用の頸椎ロールを使用し、横臥位となります。

頭蓋形成術は、鎮痛剤または神経遮断薬と 0.5% 塩酸ノボカイン (40 ml) の前投薬を伴う気管内麻酔または浸潤局所麻酔下で実施されます。

頭蓋形成術自体は、脳鞘瘢痕の切除から始まります。その際、その下にある脳組織への外傷は最小限に抑えられます。外科医は、瘢痕の癒合部位を骨欠損部の境界に沿って切開します。同種骨移植や自家骨移植、あるいはハイドロキシアパタイト組成物を使用する場合は、欠損部の縁を露出させる必要があります。これにより、インプラントと頭蓋骨の最適な癒合が確保されます。

頭蓋形成術では、脳神経外科医は欠損部の形状を可能な限り忠実に再現するよう努めます。形成された要素には突出した縁や鋭利な縁があってはなりません。また、隣接する骨に明確に固定される必要があります。[ 4 ]

側頭骨が損傷すると、同名の筋肉が徐々に萎縮していくことを念頭に置くことが重要です。そのため、挿入した側頭骨要素が完全に一致したとしても、軟部組織の変形による美容上の欠陥を防ぐことはできません。この問題は、その後の軟部組織輪郭形成術によって解決できます。萎縮した筋肉の領域では、インプラントをわずかに厚くすることで頭蓋骨表面から突出させ、挿入した要素と骨の接着部を緩やかに移行させます。

製作・モデル化されたインプラントは、病変の境界に沿って配置・固定されます。インプラント要素の固定は必須であり、固定しない場合、後にインプラントがずれるリスクがあります。

現代の脳神経外科では、頭蓋形成術にさまざまな材料、技術、方法論を利用できるため、事実上あらゆる形状や大きさの頭蓋損傷を隠すことができ、美観と機能の両面で満足のいく結果が得られます。

手術終了時に、間質腔内の術後創部にドレーンが挿入されます。ドレーンは介入後2日目に除去され、包帯が巻かれます。

頭蓋形成術の手術時間は3～4時間程度です。術後の入院期間は約7～10日です。抜糸は8～10日目に行います。

頭蓋骨欠損の頭蓋形成術

今日では、頭蓋形成術に様々な材料が使用される可能性があります。自家移植、同種移植、異種移植などです。適切な材料の選択は、個々の症例に応じて医師が行います。[ 5 ]、[ 6 ]

現代の移植学では、使用される材料は必然的にいくつかの要件を満たす必要があると考えられており、その中には次のようなものがあります。

• 生体適合性;
• 発がん性がない
• 滅菌能力;
• 可塑性;
• ステレオリソグラフィーとの組み合わせの可能性。
• 骨結合（結合組織の瘢痕を形成せずに隣接する骨組織と融合）の可能性。
• 神経画像化機能;
• 機械的抵抗;
• 電気伝導性および熱伝導性が低い。
• 適切な生産コスト。
• 感染に対する抵抗力。

現在まで、これらの要件をすべて満たす移植片は存在しません。唯一の例外は、患者自身の骨組織である自家骨です。したがって、頭蓋骨の骨質のすべての要素を温存することが重要です。そうすることで、さらなる再建（頭蓋骨の再建）が可能になります。これは、陥没骨折の修復においてよく行われます。

チタンプレートを用いた頭蓋形成術は、骨縫合を伴う陥没損傷の矯正に適切である。禁忌としては、穿頭窓からの脳の突出、および損傷部位の組織の重篤な感染が考えられる。[ 7 ]

自家骨移植（ギリシャ語の「autos」（自分の）に由来）が最も好まれます。自家骨移植は一次介入（減圧穿孔術）中に保存することができます。摘出された骨片は、前腹壁の皮下脂肪組織または大腿部前内側表面に移植されます。一次介入中に骨片を保存できなかった場合、または小さな骨欠損がある場合は、骨片を分割して自家骨移植を行います（頭蓋骨を分割し、欠損部に移植します）。

自家骨インプラントは、肋骨または腸骨の一部から作製できます。この方法の欠点としては、骨の採取部位に美容上の欠陥が生じること、インプラントの必要な部位を形成するのが困難であること、骨吸収のリスクが高いことなどが挙げられます。しかし、この方法は、骨の化学的性質および可塑性を最大限に近似できるため、小児科診療においてより推奨されています。

同種インプラント（ギリシャ語の「アロス」は「別の」、つまり他人から採取したという意味）を使用した美容頭蓋形成術には、次のような多くの利点があります。

• 材料の簡単な処理。
• 局所合併症のリスクが低い
• 許容できる美的効果。

この方法の欠点としては、生体材料の収集に関する法的問題、特定の感染症の伝染のリスクなどが挙げられます。

現在、人工骨を用いた頭蓋形成術、いわゆる異種移植（ギリシャ語の「xenos」（異星人）に由来）が最も一般的と考えられています。最も一般的な異種移植には以下のものがあります。

• メチルメタクリレート;
• ハイドロキシアパタイトインプラント
• 金属インプラント。

メチルメタクリレート頭蓋形成術

メチルメタクリレートは頭蓋形成術の70％以上で使用されています。[ 8 ] これらのインプラントには多くの利点があります。

• モデル化が簡単。
• あらゆるサイズに簡単に調整できます。
• 比較的お手頃です。

しかし、「マイナス面」もあります。術後合併症のリスクが比較的高いことです。メチルメタクリレートの有効成分のアレルギー性および毒性作用により、局所炎症プロセスが発生する可能性があるため、免疫アレルギーの既往歴のある患者の頭蓋形成術では、特に注意して使用されます。[ 9 ]、[ 10 ]

ハイドロキシアパタイトを用いた頭蓋形成術

欠損部の大きさが30cm²以下の場合、純粋なハイドロキシアパタイトセメントの形でハイドロキシアパタイトインプラントを使用することが可能です。欠損部の大きさが30cm²を超える場合は、チタンメッシュによる補強が行われます。[ 11 ]

ハイドロキシアパタイトを用いた頭蓋形成術は、ほぼ完全な生体適合性を有し、インプラントは抗体反応や炎症性毒性反応を誘発せず、発がん性もなく、免疫反応にも影響を与えません。ハイドロキシアパタイトで覆われた小さな骨欠損は、1年半以内に完全に吸収され、骨組織に置き換わります。欠損が大きい場合、インプラントの周囲は組織としっかりと癒合し、部分的に吸収されますが、インプラントが埋め込まれた中心部は安定しています。[ 12 ]

術後の感染性合併症は非常にまれです（3%未満）。デメリットとしては、

• 生産コストが高い
• 頻繁に追加の強化が必要になる。
• 機能的負荷がかかる頭蓋骨の領域では、この材料による頭蓋形成術は不可能です。

現在、ステレオリソグラフィー法で製造されるハイドロキシアパタイトバイオセラミック材料があります。これらは頭蓋骨の大きな欠損部を覆うように設計されており、人間の骨の構造に似たマクロおよびミクロの多孔質構造を有しています。[ 13 ]

金属やその他のインプラントを用いた頭蓋形成術

頭蓋形成術における金属システムの使用はますます一般的になりつつあります。ステンレス鋼、クロム、チタン、コバルト合金、そして純チタンが積極的に使用されています。純チタンは、高い生体適合性、耐腐食性、可塑性を備え、コンピュータ画像や磁気共鳴画像（MRI）を妨げないため、最も適した選択肢です。[ 14 ]

輪郭頭蓋形成術は、3D技術、特にステレオリソグラフィーによって製造されたインプラントを用いて行うこともできます。頭蓋欠損部を覆うために必要な要素は、光重合法を用いて液状フォトモノマーを加圧硬化させることで、層ごとに複製されます。

• インプラントは、人間の頭蓋骨のプラスチックモデルに基づいて製作されます。このモデルを用いて、必要な部分を手作業で整形します。
• 型を作ることは可能です。まず、欠落している要素をスライスと輪郭上に構築し、次に取得した情報をボリューム モデルに変換します。

3Dモデルは常に使用できるとは限りません。例えば、多くの急性脳損傷では頭蓋形成手術を緊急に行う必要があり、ステレオリソグラフィー要素の作製には比較的長い時間がかかります。[ 15 ]

手順の禁忌

頭蓋形成術は禁忌です:

• 重篤な性質の急性複合頭蓋脳損傷および頭蓋顎顔面損傷の場合;
• 代償不全心血管病変の場合;
• 血液疾患では、凝固亢進症候群。
• 頭蓋形成術で使用される特定の薬剤または医療材料の使用が禁忌となる疾患または病状。

その他の禁忌としては、頭蓋内圧の持続的な上昇、頭部の軟部組織の感染症、異物、および患者の全身状態が重篤な場合（患者が手術に耐えられないリスクがある場合）などがあります。

一時的な禁忌としては、活動性化膿性炎症、肺炎、尿路感染症が挙げられます。このような状況では、炎症を鎮静化する必要があり、その後は頭蓋形成術に支障はありません。

処置後の結果

頭蓋形成術は、頭蓋骨の損傷によって引き起こされる副作用の発症を予防することを目的としています。この介入により、美容上の欠陥を解消できるだけでなく、重篤な神経学的合併症のリスクも軽減できます。

一方、頭蓋形成術自体は、特別なアプローチと脳神経外科医の資格を必要とする重大な外科的介入です。

処置後に起こりうる合併症：

• 二次感染;
• インプラント拒絶反応;
• 出血。

感染安全に関する推奨事項に違反した場合、頭蓋形成術後数日間に感染および炎症プロセスが発生する可能性があります。これらのプロセスは、適切な消毒処置を行い、使用する組織および材料の無菌性を確保することで予防できます。

術後早期には、皮膚腱膜弁の周囲に反応性滲出液が貯留することがあります。このような場合は、穿刺と滲出液の吸引を行います。

インプラントが適切に固定されていない場合、稀にインプラントのずれが生じることがあります。[ 16 ]

感染性炎症性合併症が発生した場合、化膿性炎症巣の形成を背景にプレートが拒絶される可能性があります。このような場合、インプラント構造の除去と強力な抗生物質療法による二次介入が行われます。

頭蓋形成術後に遠隔後遺症が発生する可能性は、次のような多くの要因によって異なります。

• 傷害の特性（大きさ、重症度、複合傷害など）から;
• 患者の個人的な特徴（年齢、一般的な健康状態、過去の頭蓋骨の損傷や手術など）。
• 術後早期の経過、昏睡の持続時間、発作の有無について
• リハビリテーション対策の質について

原則として、傷害が軽度で患者の年齢が若いほど、合併症の発生頻度は少なくなり、頭蓋形成術後の結果は軽度になります。

重度の頭蓋損傷に対する手術の長期的な影響には、神経症状（麻痺、麻痺、協調運動障害および言語障害）、精神障害および認知障害、体液循環の問題、内臓機能不全を伴う慢性進行性疾患などがあります。

頭蓋形成術後に最も多くみられる精神疾患は、うつ病、無力症、神経症と考えられており、積極的な心理療法的支援が必要です。こうした後遺症の発症を防ぐには、病理の初期兆候を早期に発見し、治療することが重要です。特殊な検査を用いて認知機能（注意力、思考活動、記憶力）の質を評価し、必要に応じて治療を行います。こうすることで、活動期には事実上治療不可能な認知症（進行を遅らせ、症状の一部を軽減することしかできない）の発症を予防することができます。[ 17 ]

処置後のケア

集中治療の段階で生体の生命維持機能が安定した後、頭蓋形成術後の合併症の発症を防ぎ、より積極的な回復措置に備えるために早期のリハビリテーション措置が開始されます。

主なリハビリテーションは、術後急性期（術後14日以上）が終了してから開始されます。活動の開始時期は主治医の判断によります。良好な経過が見られる限り、リハビリテーションを継続してください。

リハビリテーションは約3週間のコースで処方されます。コースの頻度と回数は患者の状態によって異なります。最も重要な結果は、頭蓋形成術後の最初の6～12ヶ月間に得られるものです。

回復の可能性を適切に評価するために、追加の研究が定期的に実施されます。

• 血液検査
• EKG、ホルター心電図;
• 脳のMRI。
• 脳波検査;
• 心エコー検査、内臓超音波検査、超音波ドップラー検査。
• 誘発電位、電気神経筋記録法の評価。

必要に応じて心理士、精神科医、言語聴覚士などによるカウンセリングも行います。

頭蓋形成術を受ける患者への推奨事項:

• 頭蓋形成術を受けた患者は、回復介入を計画する際に考慮する必要があるさまざまな身体的、認知的、心理的、および心理社会的問題を抱えていることがよくあります。
• 頭蓋形成術後の最初の時期には、飛行機での旅行は推奨されず、大きな身体的負担や気圧の変動が生じる可能性があります。

患者に神経学的欠損が見つかった場合、回復にはより長い時間が必要になります。頭蓋形成術では通常、リハビリテーション専門医と神経専門医、そして他の専門分野の医師からなるチームによる長期的なフォローアップが必要になります。