I. 頭蓋の欠損で起こりうる問題点
1）脳損傷の悪化：頭蓋骨欠損部は.患者の頭部を変形させ.直立時には倒れ.横になると広がり.日中は凹み.夜間は凸になり.頭蓋骨の保護がないため.外部の大気圧が欠損部を通して脳組織を直接圧迫し.前後運動の繰り返しにより欠損部の局所脳組織が徐々に損傷していきます。 そのダメージは主に機械的なもの.脳脊髄液の動態.脳血流動態である。 頭蓋骨に欠陥があると.頭皮が頭蓋骨の支えを失って直接脳の表面に倒れ.クモ膜下腔が消失して脳脊髄液の還流に影響を与え.その欠陥が大きくなるほど重症化します。 また.脳の表面にある表在静脈の還流に重大な影響を与え.脳組織への血流を悪くしているのです。 また.この部分の脳組織の往復運動により.脳組織と欠損部の頭蓋骨の縁との間に機械的摩擦が生じ.時間の経過とともに脳の局所萎縮や脳瘢痕の増大が起こる。 以上の3つのダメージの積み重ねによって.最終的には神経機能障害という新たな症状.あるいは既存の症状の悪化.発作.水頭症などが発生するのです。
2) 脳機能のリハビリテーションへの影響：患者は.欠陥部分の脈動.膨張.崩壊に対する恐怖.太陽に対する恐怖.振動に対する恐怖.さらには大きな音に対する恐怖を感じ.しばしば自制心の低下.集中力の低下や記憶力の低下.あるいは抑うつ.疲労.寡黙.自己評価の低下.めまい.頭痛.局所圧痛.イライラ.落ち着かないなどの症状が現れ.これを頭蓋内欠陥症候群と呼んでいます。 これはQOLの低下につながり.リハビリの成果にも影響します。
3) 美観と安全性の障害：頭蓋骨の欠損は美観を損ない.特に前頭部に位置するものは.大きな頭蓋骨の欠損の後.事故による脳組織の損傷の可能性が非常に高くなります。
頭蓋修復を受けるべき者：1）以下の頭蓋欠損を有する患者。
1) 直径3cm以上の頭蓋骨欠損は.症状の有無にかかわらず頭蓋骨修復術を受けるべきである。
2) 頭蓋欠損の直径が 3cm 未満の場合.修復は以下のように行うこと。
(i) 頭蓋欠損症候群の存在。
(ii) その欠陥が審美的に不快であること。
仕事や生活に支障をきたすほどの精神的負担がある場合。
頭蓋修復手術のタイミング。
最初の開頭手術の切開部が治癒し.頭蓋内圧の上昇が治まった後.できるだけ早く修復する。
頭蓋の修復。
頭蓋修復は.一般的に元の手術の切開部分を利用して.頭皮と脳組織を保護する硬膜（または脳組織の外側に形成された膜痕）の間に頭蓋修復材を入れ.修復材を周囲の正常頭蓋骨にはめ込みや被覆でしっかり固定し.最後に頭皮切開部分を縫合します。
V. 頭蓋修復に利用可能な材料。
チタン合金は.硬度が高く.整形効果が高く.固定力が強く.生体との拒絶反応が少ないという特長を持ち.人体の修復や固定に広く用いられているハイテク材料ですが.比較的高価です。
シリコン製の頭蓋骨は.ほとんどの人の頭蓋骨の形状に合わせてメーカーがプレハブ化し.手術時に欠損部に合わせて対応するプレハブ材をカットするため.特定の患者の形状と完全に一致するとは限りませんが.安価に提供することができます。
人工骨セメントは組成が頭蓋骨に近く.組織親和性が良く.成形が容易であるが.耐衝撃性に劣る。
プレキシガラスは硬くて軽いという長所があるが，成形性が悪い，耐衝撃性が弱い，身体との拒絶反応があるなどの欠点がある。
VI. 頭蓋のデジタル3次元再構築技術。
頭蓋修復には.デジタル3次元再構築技術が用いられています。 具体的な流れは以下の通りです。
1) 患者の頭蓋骨を薄層CTスキャンし.その後CTワークステーションを用いて患者の頭蓋骨を3次元的に再構成する。
2）CNC技術を用いた頭蓋内シミュレーションモデルの製作。
3) 健常側を参考にした数値制御とシミュレーション技術による欠陥部の3次元修復の計算と作製
4）頭蓋内シミュレーションモデルによる修復物のin vitroでの検証。
5) プロテーゼの外科的設置。