RU2197906C1

RU2197906C1 - Method for repairing larynx

Info

Publication number: RU2197906C1
Application number: RU2001127515A
Authority: RU
Inventors: В.И. Чиссов; И.В. Решетов; Е.И. Трофимов; А.В. Васильев; О.С. Роговая; Е.В. Батухтина
Original assignee: Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2003-02-10

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves producing cutanomuscular flap on vascular nodding muscle pedicle from compact plate of manubrium sterni. Volume and shape of bone fragment is modeled. The flap is attached to the other larynx fragments by means of perforated titanium plate laid over bone tissue. Mucous membrane in larynx lumen is restored with tissue counterpart structure being allogenic fibroblast cell culture and epidermal keratinocytes fixed on net produced from biocompatible polymer material. EFFECT: enhanced effectiveness of functional repair of larynx volume and shape after larynx resection operation. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к хирургии, в частности к оториноларингологии, и может быть использовано при резекциях гортани, в связи с онкозаболеваниями, травмами или послеоперационным стенозом. The invention relates to surgery, in particular to otorhinolaryngology, and can be used for resection of the larynx, in connection with cancer, trauma or postoperative stenosis.

Известен способ хирургического лечения рака гортани, включающий рассечение щитовидного хряща, удаление опухоли гортани вместе с прилежащим фрагментом щитовидного хряща, отслаивание надхрящницы по периметру дефекта и замещение удаленного фрагмента хряща пластинчатым имплантатом из пористого никелида титана, смоделированным соответственно форме и размерам дефекта, с последующим ушиванием операционной раны наглухо (патент РФ 2160564, публ. 20.12.2000, бюл. 35). A known method of surgical treatment of laryngeal cancer, including dissection of the thyroid cartilage, removal of the laryngeal tumor together with the adjacent fragment of the thyroid cartilage, flaking the perichondrium along the perimeter of the defect and replacing the removed fragment of the cartilage with a porous titanium nickelide plate implant, modeled accordingly to the shape and size of the defect, with tight wounds (RF patent 2160564, publ. 12/20/2000, bull. 35).

К недостаткам данного способа относится отсутствие эквивалента слизистой оболочки на пластинчатом имплантанте, что может привести к развитию рубцового стеноза в отдаленный период, а также использование для замещения удаленного фрагмента хряща весьма дорогостоящего никелида титана. The disadvantages of this method include the lack of mucosal equivalent on a plate implant, which can lead to the development of cicatricial stenosis in the long term, as well as the use of very expensive titanium nickelide to replace a removed cartilage fragment.

Известен также способ формирования гортани и трахеи после субтотальной резекции путем удаления ее среднего отдела с частью пластинок щитовидного хряща, включающий моделирование переднебоковых отделов гортани и трахеи остатками пластинок щитовидного хряща, дополнительного хрящевого лоскута и лепестком надгортанника, прикрываемых снаружи прямыми мышцами шеи (патент РФ 2160565, публ. 20.12.2000, бюл. 35). There is also known a method of forming the larynx and trachea after subtotal resection by removing its middle section with part of the plates of the thyroid cartilage, including modeling the anterolateral parts of the larynx and trachea with the remains of the plates of the thyroid cartilage, an additional cartilaginous flap and the epiglottis lobe, covered from the outside with the rectus muscles of the neck (patent RF 2160565 publ. 12/20/2000, bull. 35).

К недостаткам данного способа относятся:
- невозможность соблюдения условий абластики при лечении опухолей на поздних стадиях заболевания,
- невозможность использования хрящевой ткани в случае предоперационной лучевой терапии.The disadvantages of this method include:
- the inability to comply with ablastic conditions in the treatment of tumors in the late stages of the disease,
- the inability to use cartilage in the case of preoperative radiation therapy.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ пластики гортани и трахеи, включающий восстановление целостности органов с помощью надкостнично-губчатого аутотрансплантата из рукоятки и тела грудины на питающих мышечных ножках одной или обеих стернальных порций кивательных мышц (патент РФ 2137431, публ. 20.09.99, бюл. 26). Принят за прототип. Closest to the claimed invention in terms of essential features is a method of plastic surgery of the larynx and trachea, which includes restoring the integrity of organs using a periosteal-spongy autograft from the handle and body of the sternum on the feeding muscle legs of one or both sternal portions of sternocleidomastos (patent of the Russian Federation 2137431, publ. September 20.09 .99, bull. 26). Adopted for the prototype.

Недостатками известного способа, препятствующими достижению указанного ниже лечебного эффекта, являются:
- отсутствие возможности моделирования хрящевого остова по форме дефекта;
- отсутствие всех составляющих элементов органа, включая эквивалент слизистой оболочки, что затрудняет последующую реабилитацию пациента.The disadvantages of this method, preventing the achievement of the following therapeutic effect, are:
- the inability to model the cartilaginous skeleton in the form of a defect;
- the absence of all the constituent elements of the organ, including the equivalent of the mucous membrane, which complicates the subsequent rehabilitation of the patient.

Задача изобретения заключается в реконструкции гортани после резекции с восстановлением всех составляющих элементов органа, включая костно-хрящевой остов, эпителиальную выстилку, а также функционально достаточный объем и форму органа. Использование заявленного изобретения позволяет восстановить непрерывность воздуховодных путей и слизистой оболочки гортани после ее резекции, а также голосовую функцию. The objective of the invention is the reconstruction of the larynx after resection with the restoration of all the constituent elements of the organ, including the osteo-cartilaginous skeleton, epithelial lining, as well as a functionally sufficient volume and shape of the organ. Using the claimed invention allows to restore the continuity of the airways and mucous membrane of the larynx after its resection, as well as voice function.

Поставленная задача решается тем, что, так же как в известном способе, реконструкцию гортани осуществляют с применением аутопластического материала из рукоятки грудины и кивательной мышцы. Особенность заявленного изобретения состоит в том, что восстановление всех составляющих элементов органа осуществляют с помощью комбинированного пластинчатого имплантата, для получения которого выделяют костно-мыщечный лоскут из компактной пластины рукоятки грудины на сосудистой ножке кивательной мышцы, моделируют объем и форму костного фрагмента с фиксацией при помощи титановой перфорированной пластины, которую располагают поверх костной ткани, и восстанавливают слизистую просвета гортани с помощью тканевого эквивалента, представляющего собой аллогенную клеточную культуру фибробластов и эпидермальных кератиноцитов, закрепленных на сетке, выполненной из биосовместимого полимерного материала. The problem is solved in that, as in the known method, larynx reconstruction is carried out using autoplastic material from the sternum and sternocleidomastoid muscle. A feature of the claimed invention is that the restoration of all the constituent elements of the organ is carried out using a combined plate implant, for which a bone-muscular flap is isolated from a compact plate of the sternum grip on the vascular leg of the sternocleidomast, the volume and shape of the bone fragment are fixed with fixation using titanium perforated plate, which is placed on top of the bone tissue, and restore the mucosa of the lumen of the larynx using tissue equivalent, representing an allogeneic cell culture of fibroblasts and epidermal keratinocytes, mounted on a grid made of biocompatible polymer material.

Сущность изобретения заключается в том, что разработан метод реконструкции гортани с применением комбинированного пластинчатого имплантата, составленного из аутопластического материала, титановой перфорированной пластины и тканевого эквивалента на полимерной основе. Срез комбинированного пластинчатого имплантата представлен на фиг.1, на которой изображено: а - титановая перфорированная пластина, б - мышечная порция, в - костная пластинка, г - тканевой эквивалент. The essence of the invention lies in the fact that a method of larynx reconstruction using a combined plate implant composed of an autoplastic material, a titanium perforated plate and a tissue equivalent on a polymer basis has been developed. A slice of a combined plate implant is presented in figure 1, which shows: a - titanium perforated plate, b - muscle portion, c - bone plate, d - tissue equivalent.

Использование в качестве аутопластического материала костно-мышечного лоскута из компактной пластины рукоятки грудины на сосудистой ножке кивательной мышцы позволяет восстановить твердый остов резецированной гортани. Перфорированная титановая пластина позволяет моделировать лоскут по форме дефекта резецированной гортани. При этом титан является доступным апробированным биосовместимым материалом, а фигурная перфорация позволяет достичь оптимального соотношения необходимой гибкости и минимального веса используемой пластины без уменьшения прочности всей конструкции. Тканевая культура, имплантируемая в просвет гортани, включающая коллагеновый гель и аллогенную клеточную культуру фибробластов и эпидермальных кератиноцитов, являясь эквивалентом слизистой оболочки гортани и закрывая ее дефект, оказывает непосредственное влияние на заживление и эпителизацию раны. При этом аллогенные фибробласты способны продуцировать факторы роста, стимулируют пролиферацию и миграцию эпителиальных клеток, что приводит к восстановлению пораженного эпителия. The use of a musculoskeletal flap as an autoplastic material from a compact plate of the sternum grip on the vascular leg of the sternocleidommus allows to restore the hard skeleton of the resected larynx. Perforated titanium plate allows you to simulate the flap in the form of a defect in the resected larynx. At the same time, titanium is an affordable, tested biocompatible material, and figured perforation allows you to achieve the optimal ratio of the necessary flexibility and minimum weight of the plate used without reducing the strength of the entire structure. Tissue culture implanted in the lumen of the larynx, including collagen gel and allogeneic cell culture of fibroblasts and epidermal keratinocytes, being the equivalent of the mucous membrane of the larynx and closing its defect, has a direct effect on wound healing and epithelization. Moreover, allogeneic fibroblasts are able to produce growth factors, stimulate the proliferation and migration of epithelial cells, which leads to the restoration of the affected epithelium.

Способ осуществляют следующим образом. Под интубационным наркозом производят кожный разрез по передней поверхности шеи по срединной линии. Кожные лоскута отводят в стороны, выделяют и разводят в стороны передние мышцы шеи. Выделяют щитовидный и при необходимости перстневидный хрящи гортани. Производят резекцию необходимого объема поверхностей щитовидного хряща гортани. Костный фрагмент лоскута формируют в основном из компактной пластины рукоятки грудины, а мышечный - из кивательной мышцы. На поверхности костной ткани фиксируют с помощью шурупов перфорированную титановую пластину толщиной 0,7-1,0 мм с фигурными отверстиями. Сформированный костно-мышечный лоскут с зафиксированной на его поверхности титановой пластиной моделируют по форме дефекта. На его внутренней поверхности, в просвете гортани, фиксируют тканевой эквивалент, состоящий из аллогенных клеточных культур фибробластов и эпидермальных кератиноцитов. Для удобства фиксации и создания необходимой формы, соответствующей дефекту, тканевой эквивалент закрепляют на викриловой сетке. В просвет гортани помещают кулон. Костно-мышечным лоскутом восстанавливают резецированные отделы гортани при помощи титановой перфорированной пластины и шурупов, фиксируя лоскут к оставшимся фрагментам щитовидного хряща. Схема восстановления резецированных отделов гортани представлена на фиг.2.1-2.2, на которых изображено: а - дефект щитовидного хряща, б - кивательная мышца, в - донорская зона, г - перфорированная титановая пластина, д - костно-мышечный лоскут на сосудистой ножке. Оформляют нижнюю трахеостому. Целостность гортани формируют за счет отдельных узловых швов. Рану послойно ушивают наглухо с оставлением активного дренажа в донорской ране. The method is as follows. Under intubation anesthesia, a skin incision is made along the front surface of the neck in the midline. Skin flaps are removed to the sides, the front muscles of the neck are isolated and bred to the sides. Thyroid and, if necessary, cricoid cartilages of the larynx are isolated. Resection of the required volume of the surfaces of the thyroid cartilage of the larynx is performed. The bone fragment of the flap is formed mainly from a compact plate of the sternum handle, and muscle - from the sternocleidomastoid muscle. On the surface of the bone tissue, a perforated titanium plate 0.7-1.0 mm thick with figured holes is fixed with screws. The formed musculoskeletal flap with a titanium plate fixed on its surface is modeled according to the shape of the defect. On its inner surface, in the lumen of the larynx, a tissue equivalent consisting of allogeneic cell cultures of fibroblasts and epidermal keratinocytes is fixed. For ease of fixation and creation of the necessary shape corresponding to the defect, the tissue equivalent is fixed on a vikrilovoy grid. A pendant is placed in the lumen of the larynx. The resected sections of the larynx are restored with a musculoskeletal flap using a titanium perforated plate and screws, fixing the flap to the remaining fragments of the thyroid cartilage. The restoration scheme of the resected sections of the larynx is shown in Fig.2.1-2.2, which shows: a - a defect in the thyroid cartilage, b - the sternocleidomus, c - the donor zone, d - the perforated titanium plate, e - the musculoskeletal flap on the vascular pedicle. The lower tracheostomy is made out. The integrity of the larynx is formed due to separate nodal joints. The wound is sutured in layers tightly leaving active drainage in the donor wound.

Клинический пример. Clinical example.

Больной М. 46 лет с диагнозом: Рак гортани T1NoMo. Проведена дистанционная лучевая терапия в СОД-40 Гр в 2000 г. Опухоль локализовалась в области правой голосовой складки. Ниже голосовой складки по правой стенке опухолевая инфильтрация 4х4 мм. Под ЭТН наложена по принятой методике нижняя трахеостома. Переинтубация. Произведен кожный разрез по передней поверхности шеи по срединной линии. Края раны отсепарованы. Разведены продольно мышцы передней группы шеи. Выделен перстневидный, щитовидный хрящ и двугранный угол гортани. Щитовидный хрящ продольно рассечен по срединной линии. При ревизии выявлено опухолевое поражение в виде изъязвления с инфильтрацией окружающих тканей, занимающее складочный и подскладочный отделы гортани по правой стенке. Выполнена фронто-латеральная резекция гортани справа с резекцией передней комиссуры и перстневидного хряща справа. Кожный разрез продлен книзу на переднюю поверхность грудной стенки. Выделена кивательная мышца. Сформирован костный фрагмент лоскута из наружной компактной пластины рукоятки грудины 4х3 см и фрагмента ключицы. Гемостаз. Из костного фрагмента лоскута при помощи титановой пластины сформированы передняя и правая стенки гортани. На внутреннюю поверхность лоскута уложена культура клеток и фиксирована узловыми швами по периметру. Костно-мышечным лоскутом восстанавливают резецированные отделы гортани, фиксируя лоскут к оставшимся фрагментам хрящей при помощи титановой перфорированной пластины и шурупов. Костным фрагментом лоскута восстановлены передняя и правая стенки гортани, фрагментом ключицы восстановлен перстневидный хрящ. Произведено укрытие лоскута передними мышцами шеи. Произведено послойное ушивание раны с дренированием. Послеоперационный период осложнился возникновением гортаноглоточного свищевого хода, после проведения консервативной терапии отмечено его закрытие. На 32 сутки произведено удаление кулона из гортани. При контрольной фибролярингоскопии просвет гортани широкий. При контрольной ФЛС на 28 сутки просвет гортани широкий. Пациенту произведена замена трахеостомической трубки "Portex"9.0 на двухпросветную 5. Дыхание свободное. Питание per os. Голосовая функция восстановлена. Patient M., 46 years old, with a diagnosis of Laryngeal cancer T1NoMo. Remote radiation therapy was performed in SOD-40 Gy in 2000. The tumor was localized in the region of the right vocal fold. Below the vocal fold on the right wall is a tumor infiltration of 4x4 mm. Under ETN, a lower tracheostomy is applied according to the accepted procedure. Reintubation. A skin incision was made along the front surface of the neck along the midline. The edges of the wound are separated. The muscles of the anterior neck group are diluted longitudinally. The cricoid, thyroid cartilage and the dihedral angle of the larynx are distinguished. The thyroid cartilage is longitudinally dissected along the midline. During the audit revealed a tumor lesion in the form of ulceration with infiltration of surrounding tissues, occupying the fold and subclad sections of the larynx on the right wall. Performed fronto-lateral resection of the larynx on the right with a resection of the anterior commissure and cricoid cartilage on the right. The skin incision is extended down to the front surface of the chest wall. The sternocleidomastoid muscle is highlighted. A bone fragment of the flap was formed from the outer compact plate of the sternum handle 4x3 cm and a fragment of the clavicle. Hemostasis. From the bone fragment of the flap with the help of a titanium plate, the front and right walls of the larynx are formed. A cell culture is laid on the inner surface of the flap and is fixed with interrupted sutures along the perimeter. The resected sections of the larynx are restored by the musculoskeletal flap, fixing the flap to the remaining fragments of cartilage using a titanium perforated plate and screws. The anterior and right laryngeal walls were restored with a bone fragment of the flap, the cricoid cartilage was restored with a fragment of the clavicle. The flap was sheltered by the front muscles of the neck. Produced layer-by-layer suturing of the wound with drainage. The postoperative period was complicated by the occurrence of the laryngopharyngeal fistulous passage, after conservative therapy, its closure was noted. On day 32, the pendant was removed from the larynx. With control fibrolaryngoscopy, the lumen of the larynx is wide. With control FLS on day 28, the lumen of the larynx is wide. The patient was replaced by a tracheostomy tube "Portex" 9.0 with a double-lumen 5. Free breathing. Nutrition per os. Voice function restored.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о том, что заявленный способ реконструкции гортани отвечает требуемым критериям патентоспособности и обладает значительными преимуществами по сравнению с известными способами того же назначения. Thus, the above information indicates that the claimed method for reconstruction of the larynx meets the required criteria for patentability and has significant advantages compared with known methods of the same purpose.

Использование в медицинской практике заявленного изобретения позволяет осуществлять реконструкцию гортани после резекций, вызванных онкозаболеваниями, травмами или послеоперационным стенозом. Заявленный способ позволяет достичь восстановления функционально достаточного объема и формы органа, в том числе, всех составляющих элементов, включая костно-хрящевой остов, эпителиальную выстилку, а также позволяет восстановить непрерывность воздуховодных путей, слизистой оболочки гортани и голосовой функции после ее резекции. The use of the claimed invention in medical practice allows reconstruction of the larynx after resections caused by cancer, injuries or postoperative stenosis. The claimed method allows to achieve the restoration of a functionally sufficient volume and shape of an organ, including all constituent elements, including the osteo-cartilaginous skeleton, epithelial lining, and also allows to restore the continuity of the airways, mucous membrane of the larynx and voice function after its resection.

Claims

1. A method of larynx reconstruction using autoplastic material from the sternum and sternocleidomastoid muscle, characterized in that all components of the organ are restored using a combined plate implant, to obtain which a musculoskeletal flap is isolated from a compact sternum gland plate on the vascular leg of the sternocleidomastoid muscle , simulate the volume and shape of the bone fragment with fixation using a titanium perforated plate, which is placed on top of the bone tissue, and in the larynx mucosa is restored using tissue equivalent, which is an allogeneic cell culture of fibroblasts and epidermal keratinocytes attached to a mesh made of a biocompatible polymer material.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the simulation using a perforated titanium plate with a thickness of 0.7-1.0 mm with figured holes.

3. The method according to claim 1, characterized in that they use a mesh made of a resorbing biocompatible polymer.

4. The method according to claim 3, characterized in that they use a vikrilnoy grid.