การวิจัยทางคลินิกเพื่อศึกษาผลการผ่าตัดปิดกะโหลกโดยใช้เทคโนโลยีพิมพ์สามมิติราคาถูก

ผู้แต่ง

  • ธราธร ดุรงค์พันธุ์ ศูนย์วิจัยโรงพยาบาลชลบุรี
  • ชญาดา หาญรุ่งโรจน์ แผนกศัลยกรรมระบบประสาท กลุ่มงานศัลยกรรมทั่วไป
  • อิสระ เบญจมินทร์ แผนกศัลยกรรมระบบประสาท กลุ่มงานศัลยกรรมทั่วไป
  • ธนสิทธิ์ ก้างกอน แผนกศัลยกรรมตกแต่ง กลุ่มงานศัลยกรรมทั่วไป
  • ฤทธิเดช คงมนัส แผนกศัลยกรรมระบบประสาท กลุ่มงานศัลยกรรม โรงพยาบาลชลบุรี

คำสำคัญ:

การวิจัยทางคลินิก, การผ่าตัดปิดกะโหลก, เทคโนโลยีพิมพ์สามมิติ

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์ : การผ่าตัดปิดกะโหลกมีวัตถุประสงค์เพื่อรักษาภาวะกะโหลกแหว่ง วัสดุที่ใช้ในการผลิตกะโหลกเทียมมีหลายชนิด ซึ่งมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกัน ยังไม่มีข้อสรุปแน่ชัดเกี่ยวกับวัสดุที่ดีที่สุด สำหรับประเทศไทยนิยมใช้ Polymethylmethacrylate (PMMA)ในการผลิตกะโหลกเทียมมากที่สุด แต่PMMAยังมีข้อเสียบางประการ ได้แก่ ประการที่หนึ่ง การขึ้นรูปกะโหลกเทียมทำได้ยาก ศัลยแพทย์ต้องใช้มือปั้น ทำให้ได้กะโหลกเทียมที่ไม่สวยเหมือนกะโหลกเดิม มีความบิดเบี้ยว และศีรษะผู้ป่วยผิดรูป ประการที่สอง ขณะPMMAแข็งตัว จะมีปฏิกิริยาคายความร้อน ซึ่งทำให้มีการบาดเจ็บต่อผิวสมองและเนื้อเยื่อบริเวณแผลผ่าตัด ปัจจุบัน มีการนำเทคโนโลยีพิมพ์สามมิติมาประยุกต์ใช้ในการผลิตกะโหลกเทียม ซึ่งสามารถแก้ไขข้อเสียของPMMAได้ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ ประเมินผลลัพธ์ทางคลินิก ความสวยงาม และภาวะแทรกซ้อน ของการผ่าตัดปิดกะโหลกโดยใช้กะโหลกเทียมด้วยเทคโนโลยีพิมพ์สามิติ ที่ผลิตขึ้นเองในโรงพยาบาลชลบุรี

วิธีการศึกษา : รูปแบบการวิจัยเป็นการศึกษาแบบไปข้างหน้า โดยมีกลุ่มควบคุมในอดีต (prospective study with historical control group) กลุ่มไปข้างหน้า (3D printing group) ได้แก่ ผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดใส่กะโหลกเทียมโดยใช้เทคโนโลยีพิมพ์สามมิติ ที่ผลิตขึ้นเองในโรงพยาบาลชลบุรี (3D printed PMMA implant) ในระยะเวลา สิงหาคม 2564 - กรกฎาคม 2565 จำนวน 16 ราย กลุ่มควบคุม ได้แก่ ผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดใส่กะโหลกเทียมที่ผลิตด้วยการขึ้นรูปด้วยมือ ในระยะเวลาสองปีก่อนทำการศึกษา จำนวน 17 ราย การเปรียบเทียบผลลัพธ์ของทั้งสองกลุ่ม โดยใช้ chi-square test สำหรับข้อมูลกลุ่ม, student’s t-test สำหรับข้อมูลต่อเนื่อง และวิเคราะห์ความสัมพันธ์โดยใช้ multivariable Gaussian regression

ผลการศึกษา : ค่าเฉลี่ยเวลาผ่าตัดของกลุ่มพิมพ์สามมิติเท่ากับ 60.50 นาที กลุ่มขึ้นรูปด้วยมือเท่ากับ 112.06 นาที (P<0.001), การสูญเสียเลือดระหว่างผ่าตัดของกลุ่มพิมพ์สามมิติเท่ากับ 153.12 ซีซี กลุ่มขึ้นรูปด้วยมือเท่ากับ 250.0 ซีซี (P=0.041), ระยะเวลานอนโรงพยาบาลของกลุ่มพิมพ์สามมิติเท่ากับ 3.94 วัน กลุ่มขึ้นรูปด้วยมือเท่ากับ 8.65 วัน (P<0.001), ค่าเฉลี่ยคะแนนความสวยงามของกลุ่มพิมสามมิติ (4.75) สูงกว่ากลุ่มขึ้นรูปด้วยมือ (3.05) (P<0.001), พบอาการชักหลังผ่าตัดในกลุ่มพิมพ์สามมิติ 1 ราย (6.25%) ในกลุ่มขึ้นรูปด้วยมือ 7 ราย (41.18%) (P=0.009), ทั้งสองกลุ่มมีอัตราภาวะแทรกซ้อนของแผลผ่าตัดไม่แตกต่างกัน (18.17% และ 17.65% ตามลำดับ; P=1.00)

สรุป : ผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดใส่กะโหลกเทียมด้วยเทคโนโลยีพิมพ์สามมิติ มีผลลัพธ์ของการผ่าตัดดีกว่า ช่วยลดอัตราการชัก และมีความสวยงามมากกว่า ซึ่งกะโหลกเทียมชนิด PMMA ที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีพิมพ์สามมิติมีขั้นตอนการผลิตไม่ซับซ้อน ต้นทันราคาถูก สามารถผลิตเองได้ในโรงพยาบาล จากผลการศึกษานี้ ผู้วิจัยสรุปว่าผลิตภัณฑ์ชนิดนี้ เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับการผ่าตัดปิดกะโหลก

ประวัติผู้แต่ง

ธราธร ดุรงค์พันธุ์, ศูนย์วิจัยโรงพยาบาลชลบุรี

โรงพยาบาลชลบุรี

ชญาดา หาญรุ่งโรจน์, แผนกศัลยกรรมระบบประสาท กลุ่มงานศัลยกรรมทั่วไป

โรงพยาบาลชลบุรี

อิสระ เบญจมินทร์, แผนกศัลยกรรมระบบประสาท กลุ่มงานศัลยกรรมทั่วไป

โรงพยาบาลชลบุรี

ธนสิทธิ์ ก้างกอน, แผนกศัลยกรรมตกแต่ง กลุ่มงานศัลยกรรมทั่วไป

โรงพยาบาลชลบุรี

เอกสารอ้างอิง

Abdelaziz Mostafa Elkatatny AA, Eldabaa KA. Cranioplasty: a new perspective. Open Access Maced J Med Sci. 2019;7(13):2093-101.

Alkhaibary A, Alharbi A, Alnefaie N, Oqalaa Almubarak A, Aloraidi A, Khairy S. Cranioplasty: a comprehensive review of the history, materials, surgical aspects, and complications. World Neurosurg. 2020;139:445-52.

Malcolm JG, Rindler RS, Chu JK, Grossberg JA, Pradilla G, Ahmad FU. Complications following cranioplasty and relationship to timing: a systematic review and meta-analysis. J Clin Neurosci. 2016;33:39-51.

Piazza M, Grady MS. Cranioplasty. Neurosurg Clin N Am. 2017;28(2):257-65.

Quah BL, Low HL, Wilson MH, Bimpis A, Nga VDW, Lwin S, et al. Is there an optimal time for performing cranioplasties? Results from a prospective multinational study. World Neurosurg. 2016;94:13-7.

Akins PT, Guppy KH. Are hygromas and hydrocephalus after decompressive craniectomy caused by impaired brain pulsatility, cerebrospinal fluid hydrodynamics, and glymphatic drainage? Literature Overview and Illustrative Cases. World Neurosurg. 2019;130:e941-52.

Ashayeri K, M Jackson E, Huang J, Brem H, Gordon CR. Syndrome of the trephined: a systematic review. Neurosurgery. 2016;79(4):525-34.

Lilja-Cyron A, Andresen M, Kelsen J, Andreasen TH, Fugleholm K, Juhler M. Long-term effect of decompressive craniectomy on intracranial pressure and possible implications for intracranial fluid movements. Neurosurgery. 2020;86(2):231-40.

Shahid AH, Mohanty M, Singla N, Mittal BR, Gupta SK. The effect of cranioplasty following decompressive craniectomy on cerebral blood perfusion, neurological, and cognitive outcome. J Neurosurg. 2018;128(1):229-35.

Shih FY, Lin CC, Wang HC, Ho JT, Lin CH, Lu YT, et al. Risk factors for seizures after cranioplasty. Seizure. 2019;66:15-21.

Liu L, Lu ST, Liu AH, Hou WB, Cao WR, Zhou C, et al. Comparison of complications in cranioplasty with various materials: a systematic review and meta-analysis. Br J Neurosurg. 2020;34(4):388-96.

Morselli C, Zaed I, Tropeano MP, Cataletti G, Iaccarino C, Rossini Z, Servadei F. Comparison between the different types of heterologous materials used in cranioplasty: a systematic review of the literature. J Neurosurg Sci. 2019;63(6):723-36.

Lee SH, Yoo CJ, Lee U, Park CW, Lee SG, Kim WK. Resorption of autogenous bone graft in cranioplasty: resorption and reintegration failure. Korean J Neurotrauma. 2014;10(1):10-14.

Malcolm JG, Mahmooth Z, Rindler RS, Allen JW, Grossberg JA, Pradilla G, Ahmad FU. Autologous Cranioplasty is Associated with Increased Reoperation Rate: A Systematic Review and Meta-Analysis. World Neurosurg. 2018;116:60-8.

Akan M, Karaca M, Eker G, Karanfil H, Aköz T. Is polymethylmethacrylate reliable and practical in full-thickness cranial defect reconstructions? J Craniofac Surg. 2011;22(4):1236-9.

Leão RS, Maior JRS, Lemos CAA, Vasconcelos BCDE, Montes MAJR, Pellizzer EP, Moraes SLD. Complications with PMMA compared with other materials used in cranioplasty: a systematic review and meta-analysis. Braz Oral Res. 2018;32:e31.

Bonda DJ, Manjila S, Selman WR, Dean D. The recent revolution in the design and manufacture of cranial implants: modern advancements and future directions. Neurosurgery. 2015;77(5):814-24.

Golz T, Graham CR, Busch LC, Wulf J, Winder RJ. Temperature elevation during simulated polymethylmethacrylate (PMMA) cranioplasty in a cadaver model. J Clin Neurosci. 2010;17(5):617-22.

Lee SC, Wu CT, Lee ST, Chen PJ. Cranioplasty using polymethyl methacrylate prostheses. J Clin Neurosci. 2009;16(1):56-63.

Pikis S, Goldstein J, Spektor S. Potential neurotoxic effects of polymethylmethacrylate during cranioplasty. J Clin Neurosci. 2015;22(1):139-43.

Abdel Hay J, Smayra T, Moussa R. Customized polymethylmethacrylate cranioplasty implants using 3-dimensional printed polylactic acid molds: technical note with 2 illustrative cases. World Neurosurg. 2017;105:971-9.e1.

Aydin HE, Kaya I, Aydin N, Kizmazoglu C, Karakoc F, Yurt H, Hüsemoglu RB. Importance of three-dimensional modeling in cranioplasty. J Craniofac Surg. 2019;30(3):713-5.

Cheng CH, Chuang HY, Lin HL, Liu CL, Yao CH. Surgical results of cranioplasty using three-dimensional printing technology. Clin Neurol Neurosurg. 2018;168:118-23.

De La Peña A, De La Peña-Brambila J, Pérez-De La Torre J, Ochoa M, Gallardo GJ. Low-cost customized cranioplasty using a 3D digital printing model: a case report. 3D Print Med. 2018;4(1):4.

Ghai S, Sharma Y, Jain N, Satpathy M, Pillai AK. Use of 3-D printing technologies in craniomaxillofacial surgery: a review. Oral Maxillofac Surg. 2018;22(3):249-59.

Kwarcinski J, Boughton P, van Gelder J, Damodaran O, Doolan A, Ruys A. Clinical evaluation of rapid 3D print-formed implants for surgical reconstruction of large cranial defects. ANZ J Surg. 2021;91(6):1226-32.

Lal B, Ghosh M, Agarwal B, Gupta D, Roychoudhury A. A novel economically viable solution for 3D printing-assisted cranioplast fabrication. Br J Neurosurg. 2020;34(3):280-3.

Park SE, Park EK, Shim KW, Kim DS. Modified cranioplasty technique using 3-dimensional printed implants in preventing temporalis muscle hollowing. World Neurosurg. 2019;126:e1160-8.

Schön SN, Skalicky N, Sharma N, Zumofen DW, Thieringer FM. 3D-printer-assisted patient-specific polymethyl methacrylate cranioplasty: a case series of 16 consecutive patients. World Neurosurg. 2021;148:e356-62.

Maricevich JPBR, Cezar-Junior AB, de Oliveira-Junior EX, Veras E Silva JAM, da Silva JVL, Nunes AA, et al. Functional and aesthetic evaluation after cranial reconstruction with polymethyl methacrylate prostheses using low-cost 3D printing templates in patients with cranial defects secondary to decompressive craniectomies: a prospective study. Surg Neurol Int. 2019;10:1.

Morales-Gómez JA, Garcia-Estrada E, Leos-Bortoni JE, Delgado-Brito M, Flores-Huerta LE, De La Cruz-Arriaga AA, et al. Cranioplasty with a low-cost customized polymethylmethacrylate implant using a desktop 3D printer. J Neurosurg. 2018 Jun 15:1-7. doi: 10.3171/2017.12.JNS172574.

Panesar SS, Belo JTA, D'Souza RN. Feasibility of clinician-facilitated three-dimensional printing of synthetic cranioplasty flaps. World Neurosurg. 2018;113:e628-37.

Tan ET, Ling JM, Dinesh SK. The feasibility of producing patient-specific acrylic cranioplasty implants with a low-cost 3D printer. J Neurosurg. 2016;124(5):1531-7.

Fedorov A, Beichel R, Kalpathy-Cramer J, Finet J, Fillion-Robin JC, Pujol S, et al. 3D Slicer as an image computing platform for the Quantitative Imaging Network. Magn Reson Imaging. 2012;30(9):1323-41.

Krause-Titz UR, Warneke N, Freitag-Wolf S, Barth H, Mehdorn HM. Factors influencing the outcome (GOS) in reconstructive cranioplasty. Neurosurg Rev. 2016;39(1):133-9.

Liang S, Ding P, Zhang S, Zhang J, Zhang J, Wu Y. Prophylactic levetiracetam for seizure control after cranioplasty: a multicenter prospective controlled study. World Neurosurg. 2017;102:284-92.

Dahl OE, Garvik LJ, Lyberg T. Toxic effects of methylmethacrylate monomer on leukocytes and endothelial cells in vitro [published correction appears in Acta Orthop Scand 1995 Aug;66(4):387]. Acta Orthop Scand. 1994;65(2):147-53.

Kedjarune U, Charoenworaluk N, Koontongkaew S. Release of methyl methacrylate from heat-cured and autopolymerized resins: cytotoxicity testing related to residual monomer. Aust Dent J. 1999;44(1):25-30.

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2024-05-01 — อัปเดตเมื่อ 2026-01-30

เวอร์ชัน