RU2181298C2

RU2181298C2 - Method for substituting cranial bone defect

Info

Publication number: RU2181298C2
Application number: RU99121762A
Authority: RU
Inventors: В.С. Старых; А.Г. Чепров
Original assignee: Кемеровская городская клиническая больница № 3 им. М.А. Подгорбунского
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2002-04-20

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves modeling plate from self-hardening plastic material corresponding in shape to the cranium defect. Holes are formed in bone near the defect boundary. Threads are brought through them and the plate is mounted in the defect. The threads are brought through the plate before its hardening. The plate is covered with organosilicon liquid layer during plastic polymerization with spontaneous heating to temperature of 30 C and higher. The plate is kept in the air 5-10 min long until silicon film is formed. EFFECT: reduced risk of postoperative complications; reduced irritation of tissues contacting prosthesis surface.

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к нейрохирургии и травматологии. Преимущественно изобретение может быть использовано для замещения дефектов костей свода черепа у больных после резекционных трепанаций. The invention relates to medicine, in particular to neurosurgery and traumatology. Advantageously, the invention can be used to replace defects in the bones of the cranial vault in patients after resection trepanation.

Известен способ замещения дефектов костей черепа самотвердеющей пластмассой, пластину из которой легко моделируют во время операции по форме дефекта. Протез черепа из самотвердеющей пластмассы имеет достаточную прочность, выполняя защитные функции сразу же после операции, долговечен, обладает свойствами самостериллизации, легко доступен и не дорог при изготовлении (А.Р. Балабанов. Первичная пластика дефектов черепа. М.: Медицина. 1966, с. 86-89). Кроме того, в отличие от консервированных костных трансплантатов при его применении исключается инфекционное заражение от донора или передача чужеродной генетической информации. A known method of replacing defects of skull bones with self-hardening plastic, the plate of which is easily modeled during the operation in the form of a defect. The skull prosthesis made of self-hardening plastic has sufficient strength, performing protective functions immediately after the operation, is durable, has the properties of self-sterilization, is easily accessible and not expensive to manufacture (AR Balabanov. Primary plastic surgery of skull defects. M .: Medicine. 1966, p. . 86-89). In addition, unlike canned bone grafts, its use excludes infectious infection from the donor or the transfer of foreign genetic information.

Недостатком этого способа является то, что протез черепа из самотвердеющей пластмассы может оказывать раздражающее действие на поврежденные ткани организма со скоплением около протеза жидкости, которую необходимо удалять, например пункциями, что удлиняет сроки лечения и чревато возникновением осложнений. Образование такой жидкости зависит в первую очередь от химического состава соприкасающейся с тканями организма поверхности протеза (В.Ф. Парфентьев и др. Консервация гомологичных костных трансплантатов. Кишинев. 1969). При использовании самотвердеющей пластмассы протакрила скопление около протеза жидкости наблюдали у 64% больных, а при изготовлении протеза из другой самотвердеющей пластмассы дуракрила - у 53% (В.М. Сусин, В.Н. Карп. Анализ использования метакрилатовых самопроизвольно полимеризующихся смол при аллопластике дефектов костей черепа. Второй съезд нейрохирургов РФ 16-19 июня 1998, Санкт-Петербург, 1998, Материалы съезда. Нижний Новгород, стр. 98). Такая высокая частота образования жидкости около протеза побуждает исследователей к дальнейшим творческим поискам. The disadvantage of this method is that the skull prosthesis made of self-hardening plastic can irritate damaged tissues of the body with accumulation of fluid around the prosthesis that must be removed, for example, by punctures, which lengthens the treatment time and is fraught with complications. The formation of such a fluid depends primarily on the chemical composition of the surface of the prosthesis in contact with body tissues (VF Parfentiev et al. Conservation of homologous bone grafts. Chisinau. 1969). When using self-hardening plastic, protacrylate accumulation near the prosthesis of liquid was observed in 64% of patients, and in the manufacture of a prosthesis from another self-hardening plastic of duracryl, in 53% (V.M.Susin, VN Karp. Analysis of the use of methacrylate spontaneously polymerizing resins for alloplasty defects bones of the skull. The Second Congress of Neurosurgeons of the Russian Federation June 16-19, 1998, St. Petersburg, 1998, Materials of the Congress. Nizhny Novgorod, p. 98). Such a high frequency of fluid formation near the prosthesis prompts researchers to further creative searches.

Известен способ замещения дефектов костей орбиты с формированием протеза из силиконового каучука, который считают физиологически инертным и наилучшим синтетическим материалом для замещения дефектов костей (Л.З. Рубинчик и др. Диагностика и лечение глазных заболеваний. Казань. 1967, с. 158-159). A known method of replacing defects in orbital bones with the formation of a prosthesis made of silicone rubber, which is considered the physiologically inert and best synthetic material for replacing bone defects (LZ Rubinchik and others. Diagnosis and treatment of eye diseases. Kazan. 1967, S. 158-159) .

Недостатком этого способа является то, что пластина из силиконового каучука упруго эластична и не имеет достаточной жесткости, в силу чего при больших дефектах костей свода черепа не обеспечивает надежной защиты мозга от внешних механических воздействий. При давлении на нее или ударе такая пластина деформируется и отрывается от черепа или смещается в дефекте, что может потребовать повторного оперативного вмешательства. Поэтому применение этого способа возможно лишь при небольших по размеру дефектах костей преимущественно лицевого скелета. The disadvantage of this method is that the silicone rubber plate is resiliently elastic and does not have sufficient rigidity, due to which, with large defects of the bones of the cranial vault, it does not provide reliable protection of the brain from external mechanical influences. When pressure is applied to it or a shock, such a plate is deformed and detached from the skull or displaced in the defect, which may require repeated surgical intervention. Therefore, the application of this method is possible only with small defects in the bones of the predominantly facial skeleton.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ краниопластики протезом из самотвердеющей пластмассы, который мы принимаем за прототип, а недостатки его изложены выше. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is a cranioplasty method with a prosthesis made of self-hardening plastic, which we take as a prototype, and its disadvantages are described above.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества хирургического лечения со снижением образования жидкости в тканях организма у протеза и послеоперационных осложнений путем уменьшения раздражающего воздействия поверхности протеза на ткани организма. The technical result of the invention is to improve the quality of surgical treatment with a decrease in the formation of fluid in the tissues of the body of the prosthesis and postoperative complications by reducing the irritating effect of the surface of the prosthesis on the tissues of the body.

Указанный технический результат достигается тем, что способ замещения дефекта черепа включает моделирование по форме дефекта пластины из самотвердеющей пластмассы, проведение через нее нитей, формирование отверстий в кости у края дефекта, проведение через них концов нитей от пластины и скрепление их после установки пластины в дефекте. При этом сначала нити проводят через пластину до ее затвердевания, затем во время полимеризации пластмассы с самопроизвольным нагреванием до температуры 30^oС и выше покрывают пластину кремнийорганической жидкостью и далее выдерживают до образования силиконовой пленки в течение 5-10 минут.The specified technical result is achieved in that the method for replacing a skull defect includes modeling the defect shape of a plate of self-hardening plastic, passing threads through it, forming holes in the bones at the edge of the defect, passing the ends of the threads from the plate through them and fastening them after the plate is installed in the defect. In this case, the yarns are first passed through the plate until it hardens, then during the polymerization of plastics with spontaneous heating to a temperature of 30 ^o C and higher, the plate is coated with organosilicon liquid and then kept until a silicone film is formed for 5-10 minutes.

Конкретный пример осуществления способа. Больной М. госпитализирован с дефектом костей свода черепа. После хирургического разреза с обнажением дефекта черепа и обработкой его костного края в трех точках у края дефекта просверливают отверстия в кости. Из самотвердеющей пластмассы - протакрила формируют пластину, на ней делают отпечаток дефекта черепа и излишки пластмассы отрезают. При наложении еще мягкой пластины на дефект черепа через край ее в проекции отверстий в черепе иглой проводят три нити. Во время полимеризации с самопроизвольным нагреванием пластины от 30^oС и выше пластину погружают в 0,5% раствор гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости (ГКЖ -94) в этиловом эфире. Затем извлекают и выдерживают на воздухе около 5-10 минут для высыхания и снижения ее температуры. ГКЖ-94 разрешена была в СССР для применения в медицинской и пищевой промышленностях. ГКЖ-94 относится к полиалкилгидросилоксановым жидкостям, которые не оказывают коррозийного действия, не выделяют вредных паров и газов, не растворяются в спиртах, не смешиваются с водой, легко закрепляются на поверхности различных материалов. Применяют ее в 0,5% растворе этилового эфира (М.Т. Алюшин. Кремнийорганические соединения (силиконы) и некоторые возможности их применения в формации. Литературный обзор. Консульт. материал (ЦАНИИ). М. 1962. Вып. 4 (12), с. 3-47). Нити от пластины проводят через просверленные отверстия в костях. После снижения температуры самотвердеющей пластмассы до уровня, не угрожающего термическим повреждением тканей организма (Критическая температура коагуляции белков кости равна 70-72^oС), пластину укладывают в дефект и фиксируют нитями к костям черепа. Мягкие ткани послойно ушивают над протезом.A specific example of the method. Patient M. was hospitalized with a defect in the bones of the cranial vault. After a surgical incision with exposure of a skull defect and processing of its bone edge, holes are drilled at the points of the defect at the edge of the defect in the bone. A self-hardening plastic - protacrylate forms a plate, on it an imprint of a skull defect is made and excess plastic is cut off. When a still soft plate is applied to the skull defect, three threads are drawn through the edge of the skull in the projection of the holes in the skull. During polymerization with spontaneous heating of the plate from 30 ^o C and above, the plate is immersed in a 0.5% solution of hydrophobic organosilicon liquid (GKZH-94) in ethyl ether. Then it is removed and held in air for about 5-10 minutes to dry and lower its temperature. GKZH-94 was allowed in the USSR for use in the medical and food industries. GKZH-94 refers to polyalkylhydrosiloxane liquids that do not have a corrosive effect, do not emit harmful vapors and gases, do not dissolve in alcohols, do not mix with water, are easily fixed on the surface of various materials. It is used in a 0.5% solution of ethyl ether (M.T. Alyushin. Organosilicon compounds (silicones) and some possibilities of their use in the formation. Literature review. Consulting material (CANI). M. 1962. Issue 4 (12) , p. 3-47). Filaments from the plate are passed through drilled holes in the bones. After lowering the temperature of the self-hardening plastic to a level that does not threaten thermal damage to body tissues (the critical temperature for coagulation of bone proteins is 70-72 ^o C), the plate is laid in a defect and fixed with threads to the bones of the skull. Soft tissue is sutured in layers over the prosthesis.

Существенность отличий заявленного способа от избранного прототипа заключается в следующем. Проведение нитей через пластину из самотвердеющей пластмассы до затвердевания, пока она имеет мягко эластичную консистенцию, ускоряет эту манипуляцию и избавляет от необходимости просверливания в пластине отверстий после покрытия ее поверхности силиконовой пленкой, что исключает механические повреждения силиконового покрытия. Известно, что силиконы - синтетические высокомолекулярные кремнийорганические соединения, содержащие кислород, физиологически инертны (В.К. Городецкий. Силиконы. БМЭ. Том 23, Издание третье. М. : Советская энциклопедия. 1984, стр. 726). Кремнийорганические жидкости применяют для гидрофобизации (несмачиваемости ) стекла, керамики, ткани, бумаги и др. материалов. Молекулы силана абсорбируются на поверхности обрабатываемого материала с образованием силоксановой пленки. Полимеризация при температурной обработке от 30 до 300^oС заканчивается в течение 5-10 минут. Силоксановые гидрофобизаторы образуют стойкую, химически фиксированную полиорганосилоксановую пленку толщиной примерно 10-300 ангстрем. Эта пленка не смывается горячей водой с мылом, не растворяется в большинстве органических растворителей, устойчива в широком диапазоне температур, а также к действию окислителей, света и других факторов. Силиконовые гидрофобизаторы не вымываются в стерилизующей среде или в контакте с поврежденными тканями организма (М.Т. Алюшин, там же, стр. 111), не токсичны, апирогенны (Там же, стр. 120), не снижают эффективности антибактериальных препаратов и не являются питательной средой для микроорганизмов. Силиконовая пленка не удаляется органическими растворителями. Силиконовые жидкости не оказывают раздражающего и сенсибилизирующего действия на кожу (Там же, стр. 72). Силиконы предупреждают образование сгустков крови. Посуда, обработанная раствором силикона с образованием на ней поверхностной силиконовой пленки, обладает повышенной прочностью при испытании гидростатическим давлением, а также большей устойчивостью к удару и падению (Там же, стр. 45). Силиконовая пленка имеет толщину в поперечном сечении от одной до нескольких десятков молекул и, проникая глубоко в поры и капилляры обрабатываемого материала, надежно фиксируется на поверхности предмета, делает его менее пористым на поверхности и придает ему повышенную прочность. Покрытие пластины для замещения дефекта черепа кремнийорганической жидкостью обеспечивает замену раздражающей акриловой поверхности протеза на инертную для тканей организма силиконовую, что снижает тканевую реакцию организма на инородное тело, каким является протез черепа, и уменьшает или предупреждает скопление жидкости в тканях около протеза, избавляя больных от излишних пункций или дренажей и уменьшая опасность возникновения инфекционных осложнений. В связи с этим сокращаются сроки стационарного лечения. Силиконируют протез при достижении температуры полимеризующейся пластмассы 30^oС и выше для улучшения абсорбирования молекул силиконовой жидкости в микропорах расширенного от нагрева протеза, т.е. для повышения прочности сцепления силиконовой пленки с поверхностью протеза. Поскольку при температуре от 30 до 300^oС полимеризация заканчивается в течение 5-10 минут, выдержка в течение этого времени позволяет ожидание завершения отвердевания самотвердеющей пластмассы совместить во времени с высыханием силиконовой пленки на поверхности протеза, что сокращает время, затрачиваемое на этот этап операции.The significance of the differences of the claimed method from the selected prototype is as follows. Passing the threads through a plate of self-hardening plastic until it hardens, while it has a soft-elastic consistency, speeds up this manipulation and eliminates the need to drill holes in the plate after coating its surface with silicone film, which eliminates mechanical damage to the silicone coating. It is known that silicones - synthetic high molecular weight organosilicon compounds containing oxygen, are physiologically inert (V.K. Gorodetsky. Silicones. BME. Volume 23, Third Edition. M.: Soviet Encyclopedia. 1984, p. 726). Organosilicon liquids are used for hydrophobization (non-wettability) of glass, ceramics, fabric, paper and other materials. Silane molecules are absorbed on the surface of the processed material with the formation of a siloxane film. The polymerization during heat treatment from 30 to 300 ^o With ends in 5-10 minutes. Siloxane water repellents form a stable, chemically fixed polyorganosiloxane film with a thickness of about 10-300 angstroms. This film is not washed off with hot water and soap, does not dissolve in most organic solvents, and is stable in a wide temperature range, as well as to the action of oxidizing agents, light, and other factors. Silicone water repellents are not washed out in a sterilizing medium or in contact with damaged body tissues (M.T. Alyushin, ibid., P. 111), non-toxic, pyrogen-free (Ibid., P. 120), do not reduce the effectiveness of antibacterial drugs and are not nutrient medium for microorganisms. Silicone film is not removed by organic solvents. Silicone fluids do not irritate or sensitize the skin (Ibid., P. 72). Silicones prevent the formation of blood clots. Dishes treated with a silicone solution with the formation of a surface silicone film on it have increased strength when tested by hydrostatic pressure, as well as greater resistance to shock and fall (Ibid., P. 45). A silicone film has a thickness in the cross section from one to several tens of molecules and, penetrating deep into the pores and capillaries of the processed material, it is firmly fixed on the surface of the object, makes it less porous on the surface and gives it increased strength. Covering the plate to replace the skull defect with organosilicon fluid replaces the irritating acrylic surface of the prosthesis with an inert silicone one, which reduces the tissue reaction of the body to a foreign body, such as the skull prosthesis, and reduces or prevents the accumulation of fluid in the tissues near the prosthesis, saving patients from unnecessary punctures or drains and reducing the risk of infectious complications. In this regard, the terms of inpatient treatment are reduced. Siliconize the prosthesis when the temperature of the polymerizable plastic reaches 30 ^o C and above to improve the absorption of silicone fluid molecules in micropores expanded from heating the prosthesis, i.e. to increase the adhesion of the silicone film to the surface of the prosthesis. Since at a temperature of 30 to 300 ^o С the polymerization is completed within 5-10 minutes, exposure during this time allows waiting for the completion of hardening of the self-hardening plastic to combine in time with the drying of the silicone film on the surface of the prosthesis, which reduces the time spent on this stage of the operation.

Таким образом, заявленный способ в совокупности своих признаков обеспечивает повышение качества хирургического лечения со снижением образования тканевой жидкости после операции около протеза и уменьшением послеоперационных осложнений. Сокращая сроки стационарного лечения больных и уменьшая затраты лечебного учреждения, применение способа приводит к экономическому эффекту. Thus, the claimed method in the aggregate of its features provides an increase in the quality of surgical treatment with a decrease in the formation of tissue fluid after surgery near the prosthesis and a decrease in postoperative complications. Reducing the time of inpatient treatment of patients and reducing the costs of a medical institution, the application of the method leads to an economic effect.

Применение изобретения возможно в детской и военно-полевой хирургии, а также в ветеринарии. The application of the invention is possible in pediatric and field surgery, as well as in veterinary medicine.

Claims

A method for replacing a skull bone defect, including modeling the shape of the defect of a plate made of self-hardening plastic, passing threads through it, forming holes in the bones at the edge of the defect, passing the ends of the threads from the plate through them and fastening them after installing the plate in the defect, characterized in that at first the threads are passed through the plate until it hardens, and then during polymerization with spontaneous heating to a temperature of not lower than 30 ^o C cover the plate with organosilicon liquid and then stand in air he until the formation of a silicone film for 5-10 minutes