Cranioplasty for Large Skull Defects with PMMA (Polymethylmethacrylate) or Tutoplast® Processed Autogenic Bone Grafts

Abstract

Objective: Aim of the study was a comparison of cranioplasty using the Tutoplast® technology for autogenic bone processing and conventional polymethylmethacrylate (PMMA) calvarial re- construction.

Patients and Methods: A retrospective analysis was carried out in a consecutive series of 61 plastic reconstructions for skull defects, the largest measuring more than 12 cm. Cranioplasty was either performed with PMMA or with the patient's own bone graft which had been recycled using the Tutoplast® process.

Results: 36 patients with a mean age of 44 (range 10-68) years underwent freehand PMMA cranioplasty following craniectomy for increased intrancranial pressure (19 patients, 52.8%), infection (15 patients, 41.7%), or traumatic bone destruction (2 patients, 5.6%). Bilateral procedures were performed in 10 patients (27.8%). Mean follow-up was 44 months. Four patients (11.1%) died, 14 (38.9%) remained severely disabled, and 18 (50%) made a satisfactory recovery. Two patients (5.6%) had PMMA-related complications and required removal. 26 patients exhibited at least satisfactory cosmetic results (83.9%), in 5 patients the results were not satisfactory (16.1%) and in 5 the results are unknown. Twenty-five patients with a mean age of 42 (range 2-68) years received Tutoplast® processed autografts following craniectomy for elevated intracranial pressure. Bilateral procedures were performed in 3 patients (12%). Mean follow-up was 15 months. One patient (4%) died, 18 (72%) remained severely disabled, and 6 (24%) made a satisfactory recovery. All patients had satisfactory cosmetic results, but 2 patients (8.3%) required removal at a later stage, one due to infection (4.2%) and one for bone resorption (4.2%). In the 18 patients with follow-up >0.5 years significant resorption occurred in all 5 children and adolescents (100%) and in two adult patients (15.4%).

Conclusion: Cosmetic results were more satisfactory with Tutoplast® processed autografts, and the operating time for unilateral surgery was shorter. Complication rates were similar. Resorption occurred in all children and adolescents, but was rare in adults. Thus, Tutoplast® processed autogenic bone grafts can be a reasonable alternative to other methods of cranioplasty in adult patients with large craniotomy defects. Cranioplasty in children and adolescents remains an unsolved problem.

Zusammenfassung

Zielsetzung: Das im Bereich der Kalottenplastik neue Tutoplast® Verfahren wurde mit konventionellen Polymethylmethacrylat (PMMA) Kranioplastiken verglichen.

Patienten und Methoden: Es wurde eine retrospektive Analyse einer konsekutiven Serie von 61 plastischen Rekonstruktionen von Schädeldefekten mit einem größten Durchmesser von mehr als 12 cm durchgeführt. Diese Kranioplastiken wurden entweder mit PMMA oder mit patienteneigenem Knochen, der nach dem Tutoplast® Verfahren aufbereitet wurde, ausgeführt.

Ergebnisse: An 36 Patienten mit einem mittleren Alter von 44 (10-68) Jahren wurde eine PMMA-Plastik in Freihandtechnik durchgeführt. Grund der Kraniektomie war Dekompression bei erhöhtem intrakraniellen Druck (19 Patienten, 52,8%), Infektion (15 Patienten, 41,7%) oder traumatische Zerstörung des Knochens (2 Patienten, 5,6%). 10 Plastiken (27,8%) waren bilateral. Die durchschnittliche Nachbeobachtungszeit war 44 Monate. 4 Patienten (11,1%) starben, 14 (38,9%) blieben dauerhaft behindert, 18 (50%) erholten sich befriedigend. 2 Patienten (5,6%) hatten PMMA bedingte Komplikationen und bedurften einer Entfernung der Plastik. 26 Patienten zeigten ein zumindest zufriedenstellendes kosmetisches Ergebnis (83,9%), bei 5 Patienten war das Ergebnis nicht zufriedenstellend (16,1%), für 5 Patienten gab es keine entsprechende Informationen. 25 Patienten mit einem mittleren Alter von 42 (2-68) Jahren erhielten Tutoplast® prozessierte Transplantate. Grund der Kraniektomie war in allen Fällen eine Dekompression bei erhöhtem intrakraniellen Druck. Bilaterale Defektdeckungen wurden bei 3 Patienten (12%) vorgenommen. Die durchschnittliche Nachbeobachtungszeit war 15 Monate. Eine Patientin (4%) starb, 18 (72%) blieben dauerhaft behindert, 6 (24%) erholten sich. Alle Patienten zeigten zufriedenstellende kosmetische Ergebnisse, jedoch wurde bei 2 Patienten (8,3%) eine spätere Entfernung der Plastik erforderlich: eine wegen Infektion (4,2%), eine wegen Knochenresorption (4,2%). Von 18 Patienten mit einer Nachbeobachtungszeit von mehr als einem halben Jahr trat signifikante Resorption bei allen 5 Kindern und Jugendlichen (100%) sowie bei zwei erwachsenen Patienten (15,4%) auf.

Schlussfolgerung: Die kosmetischen Ergebnisse waren mit Tutoplast® prozessierten autogenen Transplantaten besser und die Operationszeiten bei einseitiger OP kürzer. Die Komplikationsraten waren vergleichbar. Resorption trat bei allen Kindern und Jugendlichen auf, selten bei Erwachsenen. Tutoplast® prozessierte autogene Knochentransplantate stellen eine geeignete Alternative zu anderen Methoden der Kalottenplastik bei erwachsenen Patienten mit großen Kraniotomiedefekten dar. Das Problem der Kalottenplastik im Kindes- und Jugendalter ist ungelöst.

Key words

cranioplasty - skull defect - bone regeneration - Tutoplast^®

Schlüsselwörter

Kranioplastik - Kalottendefekt - Knochenregeneration - Tutoplast®

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Correspondence