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May 22, 2023

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 11985 (2023) Citar este artigo

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Todos os tipos de técnicas de cranioplastia restauram a morfologia do crânio e afetam a estética do paciente. Técnicas seguras e fáceis são necessárias para melhorar a recuperação dos pacientes e o processo de reabilitação. Propomos um novo método de cranioplastia. A reconstrução tridimensional (3D) de uma tomografia computadorizada (TC) de camada fina do crânio foi usada para refletir o lado intacto sobre o defeito e subtrair os pontos sobrepostos um do outro. Desta forma, um modelo 3D do implante planejado pode ser construído no formato e tamanho necessários. O ajuste preciso do implante pode ser verificado imprimindo a parte defeituosa do crânio, caso ela possa ser modificada. Posteriormente foi criado um molde de silicone esterilizável baseado no modelo finalizado. Os implantes de polimetilmetacrilato foram preparados diretamente em ambiente asséptico na sala de cirurgia durante a cirurgia. Entre 2005 e 2020, realizamos 54 cranioplastias em 52 pacientes cujas craniotomias foram realizadas anteriormente por indicação de traumatismo cranioencefálico, acidente vascular cerebral ou cirurgias tumorais. Nenhum problema técnico foi observado durante as operações. Em 2 casos, as complicações sépticas ocorridas não estavam relacionadas à técnica em si, e os implantes foram removidos e posteriormente substituídos. Nossa técnica proposta baseada em moldes de silicone individuais impressos em 3D é um método confiável, seguro, facilmente reproduzível e de baixo custo para reparar diferentes defeitos cranianos.

Várias técnicas foram desenvolvidas para reparar e reconstruir com precisão defeitos cranianos. Os desafios dessas técnicas são baseados em casos individuais, e os métodos desenvolvidos institucionalmente podem ser insuficientes para determinados pacientes1,2,3. A moldagem manual com polimetilmetacrilato (PMMA) é o método mais simples para cobrir defeitos. Este método ainda é aplicável a defeitos menores com superfícies quase uniformes em locais de fácil acesso. Para cobrir superfícies maiores, podem ser utilizados diferentes implantes de titânio, mas a taxa de complicações a longo prazo pode obscurecer a indicação nos casos em que é necessária a reconstrução plástica da pele.

O aumento na disponibilidade da impressão tridimensional (3D) foi um ponto de viragem na área da osteoplastia individual e particularmente na cranioplastia4,5,6. As operações após lesão cerebral traumática e o uso generalizado de descompressão em pacientes com AVC aumentaram a demanda por cranioplastia. São necessárias técnicas fáceis, fáceis de usar para o cirurgião, reprodutíveis e de baixo custo. Um procedimento de cranioplastia baseado num método especial de impressão 3D, adequado mesmo para geometrias complicadas, está em uso na Universidade de Debrecen desde 2005. Neste procedimento, primeiro imprimimos uma amostra que corresponde à forma e tamanho da substituição pretendida; então, a partir desse molde, produzimos um molde de silicone que por sua vez pode ser utilizado para confeccionar um substituto em PMMA durante a cirurgia.

Realizamos 54 cranioplastias em 52 pacientes. A relação homem/mulher foi de 2,46 e a média de idade foi de 40,2 anos (DP ± 13,41). O paciente mais jovem tinha 17 anos no momento da cranioplastia, enquanto o mais velho tinha 65 anos. O volume médio do implante foi de 52,19 cm3 (DP ± 27,37). A área média da superfície do implante foi de 218,8 cm2 (DP ± 91,04). Todas as operações foram realizadas 3 meses após a craniectomia. Todos os métodos foram realizados de acordo com as diretrizes e regulamentos relevantes.

Quando a cranioplastia foi indicada, foram obtidas tomografias computadorizadas de alta resolução com espessura de corte de 1 mm. A reconstrução 3D a partir de arquivos DICOM foi realizada com o sistema de software Mimics® (Materialise, Bélgica). Como próximo passo, foi gerada uma forma geométrica que se ajustava com precisão à área do defeito e reproduzia os contornos originais. Isso foi feito principalmente com base na simetria do crânio, espelhando sua metade intacta através do plano sagital médio. Para minimizar o tempo necessário para os cálculos, retiramos aquelas partes dos modelos que não são essenciais conforme o caso (Fig. 1). A forma do implante da cranioplastia foi obtida por subtração booleana do modelo com o defeito do modelo refletido representando o crânio intacto. Caso o defeito corte o plano de simetria ou a substituição não possa ser gerada por espelhamento devido a outras circunstâncias, a consulta com o neurocirurgião facilitou o processo de planejamento. Em 2 casos, quando a descompressão bilateral fronto-temporo-basal e bifronto-temporo-occipital teve que ser reconstruída, as tomografias computadorizadas pré-compressão foram utilizadas no processo de planejamento. Não apenas a substituição, mas também a peça defeituosa podem ser impressas para verificar o ajuste perfeito antes da cirurgia. A impressão foi realizada em equipamento Connex 260 (Stratasys, EUA) utilizando tecnologia Objet. Se necessário, o modelo impresso pode ser ajustado com ainda mais precisão através de corte, fresagem e retificação (Fig. 2). Também é possível adicionar furos cegos que podem conduzir a broca durante a operação, se necessário. Após finalizar o formato do modelo, fabricamos um molde de silicone utilizando Protosil RTV 245 (Antropol, Alemanha), um material de silicone de dois componentes que se torna biologicamente inerte após a solidificação. O molde é transparente, resistente ao calor até 200 °C e facilmente esterilizável; além disso, o PMMA solidificado não adere a ele. Considerando a dureza do silicone 40A Shore utilizado, a espessura do silício deve ser de pelo menos 12 mm ao redor da amostra para evitar deformação durante a formação da mistura de cimento ósseo de baixa viscosidade no molde. Após a moldagem, o silicone é mantido a uma temperatura de 50°C por 12 horas para atingir a solidificação completa. Todos os moldes que cumprem o Regulamento Geral de Proteção de Dados (RGPD) (Fig. 3) estão etiquetados. Através do corte lateral é retirado o modelo do defeito. O corte permite que o molde de silicone seja aberto e fechado como um livro, prestando especial atenção ao encaixe preciso. Para validar o processo, o PMMA é moldado no molde e inserido no modelo previamente impresso contendo o defeito. Nenhuma lacuna macroscópica foi observada em nenhum dos casos. O implante final é criado na sala de operações em condições estéreis. O PMMA é moldado no molde (Fig. 4). A formação do cimento ósseo deve começar imediatamente após a mistura adequada para garantir que a viscosidade seja baixa o suficiente para evitar qualquer deformidade. Durante o processo de moldagem, atenção especial deve ser dada à distribuição uniforme do cimento no molde. A formação de inclusões de bolhas de ar pode ser evitada utilizando a técnica adequada. Após a polimerização por pelo menos 10 minutos, o molde é aberto através de um corte lateral e o implante é facilmente removido sem qualquer adesão ao silicone. Como última etapa do procedimento, o implante é fixado aos ossos próximos com pequenas placas ou suturas transósseas através de pequenos orifícios. As principais etapas do procedimento são apresentadas na Figura 5.