Как изменить строение черепа

Кости являются мощнейшей структурой, поскольку они составляют основу нашего тела и обеспечивают его поддержку. Они состоят из очень твёрдой ткани, которая, на первый взгляд, кажется жёсткой и статичной. В действительности же кости очень динамичны и могут менять свою структуру. Фактически, новая костная ткань постоянно заменяет старую в процессе, который называется ремоделированием кости. Вот об этом процессе относительно развития лица и черепа мы и поговорим в этой статье.

Ремоделирование костной ткани

Кость регенерируется благодаря активности остеобластов и остеокластов, которые уравновешивают процесс резорбции (разрушения) и формирования новой костной ткани. Остеобласты — это молодые клетки костной ткани, которые образуются из стволовых клеток и синтезируют межклеточное вещество — матрикс. Остеокласты — это гигантские многоядерные клетки, удаляющие костную ткань посредством растворения минеральной составляющей и разрушения коллагена.

Главная цель ремоделирования кости — это «удовлетворение её механических потребностей», при этом механические силы являются одним из самых сильных факторов, влияющих на этот процесс (Jan-Hung Chen, «Boning up on Wolff’s Law: Mechanical regulation of the cells that make and maintain bone», Journal of Biomechanics 43.1, 2010). Фактически, механические нагрузки создают в костных тканях микропроходы, которые вызывают процесс заживления при ремоделировании (David B. Burr «Bone remodeling in response to in vivo fatigue microdamage», Journal of Biomechanics 18.3, 1985). На фотографии выше наглядно продемонстрировано, как механическая сила может изменить форму кости за длительный период времени. Это череп человека, в лицевую область которого ударила лошадь. Несчастный случай вызвал отек, который медленно увеличивался в размерах в течение двадцати одного года. В результате этого глазница и скуловая кость пострадавшего выдавились наружу.

«Представители высшей расы»

Немецкому анатому и хирургу девятнадцатого века Юлиусу Вольфу приписывается первое открытие первостепенного влияния механических сил на морфологию и архитектуру кости. Было обнаружено, что высокочастотная микроструктурная активность (такая как сокращения мышц во время постуральной активности и покоя) способствуют поддержанию костной массы, и, кроме того, отсутствие такой активности приводит к резорбции (разрушению) кости (1, 2, 3). Таким образом, ремоделирование кости вызвается, главным образом, силами низкой величины, которые прикладываются к ней в течение длительного периода времени. Например, перетягивание черепа — практика, которая наглядно демонстрирует эффект такого воздействия сил:

Первые деформированные черепа были найдены в Перу и описаны в начале девятнадцатого века. Практика искусственной деформации черепа появилась в древнейшие времена — найденные на территории Ливана, Крита и Кипра черепа с деформацией датируются 4-2 тыс. до н. э. В начале нашей эры этот обычай был уже широко распространен в Средней Азии, откуда он проник в сарматские племена. Деформированные черепа сарматов были найдены в древних захоронениях Крыма, Кавказа, Поволжья:

В пятом веке нашей эры эта традиция распространилась на территории Центральной Европы — один из первых таких черепов был найден на территории современной Австрии. Также вытянутые черепа находили в Перу, Чили, Мексике, Эквадоре, Северной Америке, на Кубе и Антильских островах. До недавнего времени (40-е гг. XX века) этот странный обычай практиковался у туркменов. После рождения всем детям надевали на головы глубокие тюбетейки, а сверху накладывали тугие повязки. Мальчики освобождались от них в пятилетнем возрасте, девочки же носили такие повязки до замужества.

До сих пор искусственной деформацией черепа занимаются племена Центральной Африки и жители Малайского архипелага, у которых «в моде» «башенная голова». Чтобы достичь желаемого результата, голову ребёнка с раннего возраста туго перебинтовывают, сжимая её с боков, и оставляя макушку открытой. У индейцев для этих целей применялись специальные люльки, где помещались доски, зажимающие голову младенца на лбу и затылке. В таком положении ребенок должен был пролежать в люльке несколько дней.

Вопрос о причинах подобных действий в науке до сих пор остаётся открытым. Некоторые учёные считают, что вытянутая форма черепа считалась у некоторых народов попросту красивой, другие уверены в том, что таким образом люди хотели уподобиться богам, изображавшимся с конусоподобной головой. Возможно, так «маркировали» себя представители определённой касты — жрецы и правящая верхушка.

Перуанские исследователи даже выдвинули гипотезу о том, что индейцы пытались стать похожими на увиденных ими представителей внеземных цивилизаций. Считается, что подобное изменение формы черепа открывает человеку особые визионерские способности. Однако с точки современной медицины подобные эксперименты с черепом небезопасны для здоровья, поскольку могут вызывать хронические головные боли и развитие серьезных психических заболеваний.

Другие примеры ремоделирования кости

Есть ещё несколько примеров обычаев и традиций различных культур мира, которые наглядно демонстрируют сущность ремоделирования костей. Например, бинтование ног в Китае — это обычай привязывать к ступне девочки все пальцы ноги, кроме большого, и одевание при этом обуви значительно меньшего размера. Таким образом менялась форма женских стоп, которые именовались «золотыми лотосами». От размера стопы зависел престиж невесты, к тому же считалось, что женщине из высшего общества не пристало передвигаться самостоятельно. Кости стопы изменялись при этом в соответствии с силой, прикладываемой к ним.

Шейные кольца — ещё один обычай ремоделирования кости, распространённый у каянцев, живущих в Мьянме (Бирма). Каянцы считают длинную шею невероятно красивой, но в то же время, в более давние времена, эта традиция служила цели поощрения… верности — если муж «застукивал» жену с другим, шейные кольца у неё снимались, и она умирала. Одевают такие «обручальные колечки» девочкам на шею с самого раннего возраста. Их количество постепенно увеличивается на протяжении многих лет, в процессе чего ключицы и рёбра выталкиваются вниз, что значительно вытягивает шею.

Возможности ремоделирования лицевых костей

Указанная выше концепция может быть применена абсолютно ко всем костям, но, по сравнению с другими костями в организме самой большой скоростью ремоделирования обладают кости лицевой и черепной структуры. Это происходит из-за наличия в этих структурах множества швов, что является важной составляющей роста костной ткани. Поскольку развитие костной ткани, как мы рассмотрели выше, происходит под влиянием приложенной на неё силы, то в отношении развития верхней челюсти (максиллы) такой механической силой становится наш язык!

Именно при его правильном положении во рту на нёбе происходит постепенное ремоделирование средней части лица, когда наши максиллы выталкиваются вперёд и вверх, создавая привлекательную горизонтально развитую лицевую форму:

Если же язык опущен вниз или упирается в передние зубы, то формирующая среднюю часть лица максилла опускается вниз и назад. Мы уже не раз на страницах этого блога рассматривали, как при этом уменьшается поддержка глазных яблок, уплощаются скулы, сужаются носовые дыхательные пути, удлиняется средняя часть лица и сужаются зубные дуги. Собственно, это и создаёт неправильный прикус (Майк Мью «Craniofacial dystrophy. A possible syndrome?» British Dental Journal 216.10, 2014).

Представленная работа Джона Мью наглядно демонстрирует изменения, которые могут произойти в лицевой структуре (и, следовательно, окклюзии) при «простом» изменении положения языка на нёбе. Доктор Мью успешно справился со многими случаями, при которых медициной мейнстрима изначально предполагалось хирургическое вмешательство. Лечение доктором Мью производилось на внутриротовых аппаратах, меняющих положение верхней челюсти. У девочки на снимке мы видим случай микрогнатизма (недоразвития челюсти), и её родителям сказали, что потребуется операция. Вместо этого они обратились к доктору Мью с его философией лечения, в которой важную роль играет положение языка. Аналогичное воздействие на развитие верхней челюсти оказывает применение аппарата ALF, а также выполнение миофункциональных упражнений.

Ремоделирование костей и возраст

Особенно быстро в соотвествии с силовыми стимулами лицевые и черепные кости ремоделируются на раннем этапе жизни: максиллы приподнимаются и расширяются посредством воздействия на неё силы языка, и одновременно с этим ремоделируется и черепная структура с расширением ёмкости для своего «содержимого» — мозга /здесь следует задуматься о том, не является ли неправильное положение языка и, как следствие, деформация структуры черепа, причиной такого явления как гидроцефалия («водянка мозга»), при котором наблюдается избыточное скопление цереброспинальной жидкости в желудочковой системе головного мозга в результате затруднения её перемещения от места секреции к месту абсорбции в кровеносную систему (Melvyn J. Baer «Patterns of Growth of the Skull as Revealed by Vital Staining», Human Biology, 26.2, 1954, Lynne A. Opperman «Cranial sutures as intramembranous bone growth sites» Developmental Dynamics, 219.4, 2000)/.

Но кости ремоделируются на протяжении всей жизни человека даже в «пиковом» и пожилом возрасте. Не секрет, что физические упражнения являются хорошим способом профилактики и борьбы с остеопорозом, при котором хрупкость костей увеличивает риск их разрушения. На следующем снимке показана разница в строении лицевых костей, которые меняются с наступлением старения:

В то же время, черепно-лицевые изменения при помощи упражнений могут быть достигнуты и на более поздних этапах жизни. Следующее фото демонстрирует результаты миофункциональных упражнений с корректировкой положения языка у женщины, которой было 50 лет (до этого она 12 лет страдала от тяжелейших мигреней):

Итак, кости меняют свою форму и структуру благодаря приложению к ним механической силы. В частности, язык — это мышца, которая оказывает большое влияние на развитие верхней челюсти и всей черепно-лицевой области (включая окклюзию). Поскольку наше тело с головы до ног является уникальной системой, это означает, что неправильное черепно-лицевое развитие может иметь огромные неблагоприятные последствия для всего организма. И этот процесс может продолжаться на протяжении всей нашей жизни с проявлением симптомов и расстройств на более поздних её этапах.

Поэтому здесь крайне важна профилактика, которой должно быть уделено внимание с самых первых дней жизни младенца: избегать пустышек и кормления из бутылочки, а кормить только грудью (именно в этом процессе развивается правильное положение языка). Также важна правильная диета из жестких продуктов, что способствует правильному развитию нашей челюстной системы (а мы помним о том, что ремоделирование кости происходит под длительным приложением к ней механической силы — жесткая пища является отличным «тренажером» для развития такой силы). И, конечно, миофункциональные упражения. С их помощью за относительно короткий срок можно добиться поразительных результатов, которые влияют не только на внешность человека, но и структуру его тела, здоровье и способность наслаждаться этой жизнью как можно большее количество лет!

___________________
© zub-za-zub.ru
При подготовке статьи использованы материалы сайтов tmdocclusion.com, mama.md и www.sciencedirect.com.

Почему пластику черепа в СПб лучше проводить в нашем Центре?

• Операцию проводит врач с европейским образованием, который специализируется на хирургическом лечении головного мозга и костных структур.

• Практикуем подходы к лечению, принятые во всем мире, проводим уникальные операции, применяем запатентованные авторские методики.

• Общая анестезия под контролем современного европейского оборудования, которое соответствует мировым стандартам и требованиям. За счет этого обеспечиваем требуемую глубину, длительность наркоза. Пробуждение пациента происходит в первый час после вмешательства.

• Эффективность и гладкое течение послеоперационного периода обеспечено щадящими микрохирургическими техниками, минимальным вмешательством, чтобы не затрагивать здоровые структуры.

• Максимально точное восстановление конфигурации костей черепа за счет компьютерного 3D-моделирования, на этапе которого рассчитывается необходимый размер титановой пластины, планируется оптимальное прилегание для безупречного восстановления дефектов черепной коробки.

Пластика черепа: цена операции

Особенности пластики черепа

Костные дефекты черепной коробки в Нейрохирургическом центре им. профессора Г.С. Тиглиева «Новые технологии» восстанавливаем методом краниопластики.

Суть операции заключается в закрытии костных дефектов с помощью титановой пластины.

Особенности и преимущества краниопластики

• Восстановление защиты головного мозга от инфицирования, повреждений.
• Нормализация лимфо- и кровотока.
• Исчезают симптомы метеозависимости.
• Улучшается эстетика черепа.
• Психологический дискомфорт снимается.
• Титан не провоцирует воспалительную реакцию и не вызывает аллергию.
• Возможность восстановить сложнейшие дефекты костей черепа.
• Послеоперационные риски практически отсутствуют.
• Минимизирует риск спаечного процесса.
• Удачный выбор для эстетической пластики костных дефектов черепа.
• После внедрения пластины, изготовленной из титана, нет ограничений на проведение контрольной КТ и даже рентгена.

Весомую роль в успешности краниопластики дефекта черепа играет безрамная нейронавигация. После компьютерной томографии, нейрохирург загружает результат в нейронавигационную установку, чтобы воссоздать отсутствующие костные структуры.

При изготовлении индивидуальной титановой пластины требуемой формы, каждый этап контролируют и сопоставляют с компьютерной моделью. В результате получают трансплантат точного прилегания для полного перекрытия костного дефекта.

Этапы краниопластики

Планирование вмешательства

1. Составляем план хирургической помощи.
2. Подбираем препараты для общей анестезии: проверяем на отсутствие аллергии, отдаем предпочтение средствам, которые быстро выводятся из организма, не оказывают токсического воздействия, легко переносятся и обеспечивают гладкое течение наркоза.
3. Выбираем имплантат для закрытия дефекта черепной коробки. Для небольших дефектов подойдут заводские пластины стандартного размера (10×10). При гигантских и сложных дефектах — заказываем индивидуальную пластину по размерам и форме черепа.
4. Проводим компьютерное 3D-моделирование, чтобы получить безошибочный результат операции, во время которого произойдет точное прилегание пластины и полное восстановление черепного дефекта.

Операция

1. Вводим пациента в общий наркоз. Для обеспечения его безопасности — постоянно мониторим показатели пульса, давления, дыхания и работу сердца, используя высокотехнологичное и прогрессивное оснащение.
2. В участке доступа сбриваем волосы, делаем разрез точно спланированной величины и места расположения, не затрагиваем здоровые (неповрежденные) структуры.
3. Устанавливаем и фиксируем титановую пластину. Проверяем точность и степень прилегания, правильность и полноту восстановления костного дефекта.
4. Ушиваем апоневроз (участок между кожей и надкостницей, который покрывает свод черепа) и кожные покровы.
5. При необходимости выполняем кожную пластику, которая заключается в иссечении и перемещении тканей.

Особенности операции в Центре

Часто задаваемые вопросы

В Новосибирске оказывается высокотехнологичная помощь по всему спектру нейрохирургических патологий, включая операции по исправлению дефектов черепа. О том, какие технологии позволяют хирургам добиваться максимальных результатов, рассказал Антон Калиновский, к.м.н., зав. операционным блоком, врач-нейрохирург Федерального центра нейрохирургии города Новосибирска.

– Антон Владимирович, можно ли отнести операции по реконструкции черепа к наиболее редким и сложным в нейрохирургической практике?

– Реконструктивные операции черепа не стоят на первом месте по сложности: есть нейрохирургические патологии, которые требуют больше сил, опыта, затрат – и материальных, и технологических.

Однако такие операции часто стоят на первом месте по эстетической значимости для пациента. Дефекты черепа заметны окружающим – и это вызывает неудобства, рождает комплексы.

При этом решение эстетических проблем – далеко не единственная цель хирургического вмешательства. Исправляя дефекты черепа, мы предотвращаем риски получения травм и избавляем пациента от ряда опасных симптомов – колебаний внутричерепного давления, эпилептических приступов, метеозависимости и т.д.

Дефекты основания черепа опасны развитием более серьёзных осложнений. Когда есть связь между полостью черепа и пазухами носа, могут возникать воспалительные процессы, менингиты, энцефалиты – а это уже смертельно опасные заболевания.

– Какие дефекты черепа требуют реконструкции?

– Если вести речь о своде черепа – то это дефекты более 3 см в диаметре, а также дефекты, которые связаны с эстетикой. То есть, если дефект менее 3 см, но он располагается в области лица, в зоне перехода краниального черепа в лицевой – он требует реконструкции.

Абсолютным показанием к исправлению дефектов в основании черепа являются признаки сообщения полости черепа с воздухоносными пазухами или полостью уха. В этом случае бактерии, воспалительные агенты, могут попасть через отверстия внутрь и вызвать тяжёлые инфекционные заболевания. 

–  Всегда ли дефекты черепа связаны с травмой головы?

–  Дефекты свода черепа часто возникают по причине черепно-мозговых травм. Как правило, пациентов после происшествия экстренно доставляют в стационары для удаления костных обломков. При этом, костный лоскут сразу на место не ставится по жизненным показаниям – чтобы уменьшить внутричерепное давление. А спустя несколько месяцев эти пациенты уже в плановом порядке приходят к нам на реконструктивные операции.

Дефекты основания черепа также могут быть связаны с травмами. Часто из-за перелома основания черепа жидкость из полости головы начинает поступать в полость носа, что приводит к тяжёлым осложнениям.

Распространено и такое явление как истончение костей черепа, которое происходит при длительном повышении внутричерепного давления или опухоли. В этом случае пациенту также показана операция.

– Какие методы сегодня используют нейрохирурги для исправления дефектов костей черепа?

– Применяются эндоскопические и микрохирургические методы – всё зависит от дефекта, его локализации, от опыта хирурга и оснащения клиники. Мы имеем возможность использовать все существующие сегодня методики и избирательно подходим к каждому случаю.

Если можно провести эндоскопическую операцию – отдаём предпочтение ей: эндоскопия менее травматична и менее затратна в вопросе реабилитации пациента. Однако она требует от хирурга большего мастерства. У нас работают хирурги, которые специализируются на трансназальной эндоскопии – они выполняют различные операции, в том числе и по закрытию дефектов костей черепа. Если трансназальная эндоскопия не подходит – применяем транскраниальную.

– Появилось ли в последние годы что-то принципиально новое в технологиях проведения операций по реконструкции черепа?

– Технологии выполнения операций, по сути, не изменились. Однако появились новые инструменты, которые, радикально не меняя хода хирургических вмешательств, оказывают влияние на конечный результат.

Прежде всего, я говорю о современных имплантах, максимально приближенных к реальной анатомии. Имплант можно сделать так, что он идеально подойдёт пациенту и будет абсолютно незаметен для окружающих.

Эффект полной эстетической идентичности своей и искусственной кости сегодня обеспечивает 3D моделирование. Пациенту проводится компьютерная томография, делается снимок, и по нему компьютерная программа создает 3D модель, которая «распечатывается» на 3D принтере. И уже по этой пластиковой модели изготавливается имплант, чаще всего, из титана.

Таким образом, хирургу не нужно во время операции из плоской пластины формировать фрагмент, примерно схожий с костным лоскутом, который требуется заменить. У него уже есть готовый индивидуальный имплант, который ставится, фиксируется и выглядит максимально естественно.

– Встречались ли в вашей практике случаи, когда титановый имплант не приживался?

– Процент таких случаев невысок. Титан – один из тех металлов, которые наименее подвержены иммунным реакциям со стороны организма. Он прочный, легко обрабатывается и практически не вызывает аллергических реакций. Хотя, конечно, стопроцентно гарантировать, что имплант приживётся, мы не можем – многое зависит от индивидуальных особенностей пациента.

Кстати, индивидуальные импланты, созданные с помощью 3D моделирования, сводят риски отторжения к минимуму. Естественная, физиологичная форма, без «шероховатостей» и выступов, увеличивает шансы на то, что проблем не будет.

– Существует ли единый стандарт проведения операций, или каждый случай требует от нейрохирурга принятия личного профессионального решения?

– Рекомендации, конечно, существуют – сегодня они едины для всей мировой хирургии. При этом, каждый случай требует пристального внимания. Задача врача – выбрать способ хирургического лечения, оптимально подходящий конкретному пациенту.

Не так давно у нас была пациентка с опухолью костей свода черепа. Опухоль расположилась в области лба орбиты и поразила всю кость целиком. Можно было запланировать два сценария лечения. Первый – стандартный. Опухоль удаляется, затем мы ждём заживления мягких тканей, а после вызываем пациента для проведения реконструктивной операции. Мы же пошли другим путём. Связались с производителем имплантов, и они по здоровой половине лица смоделировали и изготовили индивидуальную пластину. Это позволило нам за одну операцию решить две задачи: и удалить опухоль, и исправить косметический дефект.

– Много ли в стране центров, которые оказывают нейрохирургическую помощь, используя высокотехнологичные методики?

– Федеральных центров, которые работают по квотам, к сожалению, не так много: в Москве, Санкт-Петербурге, Тюмени. Я говорю о специализированных клиниках, которые оказывают помощь по всем нейрохирургическим аспектам.

Мы здесь делаем порядка 5000 операций в год – это довольно большие по российским меркам объёмы. Вся помощь, оказываемая в стенах нашего центра, финансируется государством. Пациенты, нуждающиеся в хирургическом вмешательстве, приходят к нам напрямую или с направлениями из поликлиник.

Как правило, мы можем провести операцию в довольно короткие сроки. Если необходимо сделать пластику черепа без импланта – пациент может быть прооперирован на вторые сутки после обращения (при отсутствии соматических противопоказаний). Если требуется индивидуальный имплант – он изготавливается в течение месяца.

Высокотехнологичные реконструктивные операции сегодня стали доступны жителям Новосибирской области и всех других регионов страны. В нашем центре они проводятся за счёт средств федерального бюджета – бесплатно для пациентов.

3D моделирование черепа