RU2336054C1

RU2336054C1 - Calvarium bone prosthesis

Info

Publication number: RU2336054C1
Application number: RU2007105040/14A
Authority: RU
Inventors: Владимир Степанович Старых (RU); Владимир Степанович Старых; Евгений Романович Гинзбург (RU); Евгений Романович Гинзбург
Original assignee: МУЗ городская клиническая больница №3 им. М.А. Подгорбунского г. Кемерово
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-10-20

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: prosthesis is made of rigid material in the form of lattice with spherical bend by calvarium shape. Lattice consists of some set on edge and likewise bent parallel plates crossing other parallel plates. Length of plates at upper edge exceeds length thereof at lower edge. All the plates are punched. Punch height exceeds width thereof. End of each longest plate surface is provided with support platform with pin under. Width of support platform exceeds plate thickness. Pin is not thicker than plate. End face of each longest plate contains longitudinal notch of depth not less than that of pin under support platform. After prosthesis is installed, space between plates is filled by biologically active osteogene material.

EFFECT: extended possibilities of selected method of calvarium bone replacement; improved quality of surgical treatment by simplified techniques and time of operative intervention with higher reliability of brain protection from mechanical external influences and maintenance of subsequent regeneration of bone tissue with elimination of calvarium bone defect.

2 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к нейрохирургии, преимущественно для замещения дефекта кости свода черепа.The invention relates to medicine, in particular to neurosurgery, mainly to replace a defect in a bone of the cranial vault.

Известен изобретенный нами протез из самотвердеющей пластмассы, описанный в способе краниопластики по а.с. № 942708 (МКИ А61В 17/00) и изготовленный по форме дефекта черепа. При этом перед установкой протеза костный дефект заполняют смесью биомассы, состоящей из костной крошки и крови больного.Known invented by us is a prosthesis made of self-hardening plastic, described in the cranioplasty method according to as No. 942708 (MKI A61B 17/00) and made according to the shape of a skull defect. In this case, before installing the prosthesis, the bone defect is filled with a mixture of biomass, consisting of bone crumbs and blood of the patient.

Недостатком такого протеза является ненадежность иммобилизации смеси биомассы равномерно в заданном положении. В этом устройстве отсутствуют признаки, обеспечивающие расширение возможностей выбора средства замещения дефекта кости свода черепа и улучшение качества лечения путем повышения надежности защиты мозга от механических внешних воздействий с обеспечением последующей регенерации костной ткани в костном дефекте.The disadvantage of this prosthesis is the unreliability of immobilization of the biomass mixture evenly in a given position. There are no signs in this device that provide expanding the possibilities of choosing a means of replacing a defect in the bone of the cranial vault and improving the quality of treatment by increasing the reliability of brain protection from mechanical external influences with the ensuing subsequent regeneration of bone tissue in the bone defect.

Известно устройство для замещения дефектов свода черепа по патенту РФ № 2050833 (МПК: А61В 17/02) в виде одинаковых шарнирно соединенных концами расходящихся пластинок, отличающееся тем, что пластинки выполнены в виде внутрираневого каркаса из титана и расположены во взаимно параллельных плоскостях, при этом длина каждой пластинки составляет 30-150 мм, ширина 3-20 мм и толщина 0,5-2 мм, причем концы пластинок выполнены закругленными, а шарнир выполнен из нержавеющей стали в виде заклепки или болтика.A device for replacing defects of the cranial vault according to RF patent No. 2050833 (IPC: АВВ 17/02) in the form of identical pivotally connected ends of diverging plates, characterized in that the plates are made in the form of an intra-wound frame made of titanium and are located in mutually parallel planes, while the length of each plate is 30-150 mm, the width is 3-20 mm and the thickness is 0.5-2 mm, the ends of the plates being rounded and the hinge made of stainless steel in the form of a rivet or bolt.

Недостатком такого устройства является сохранение под ним костного дефекта с полостью над твердой мозговой оболочкой ввиду того, что толщина протеза менее толщины кости в дефекте. Недостатком такого устройства является отсутствие в нем признаков, обеспечивающих расширение возможностей выбора средства замещения дефекта кости свода черепа и улучшение качества лечения путем повышения надежности защиты мозга от механических внешних воздействий с обеспечением последующей регенерации костной ткани в костном дефекте.The disadvantage of this device is the preservation of a bone defect under it with a cavity above the dura mater due to the fact that the thickness of the prosthesis is less than the thickness of the bone in the defect. The disadvantage of such a device is the lack of signs in it, which provide expanding the possibilities of choosing a means of replacing a defect in the bone of the cranial vault and improving the quality of treatment by increasing the reliability of brain protection from mechanical external influences with the subsequent regeneration of bone tissue in a bone defect.

Известно устройство для остеосинтеза костей свода черепа по А.С. N 1491498 (МКИ: 61В17/58), состоящее из накостных планок, изготовленных из материала, обладающего эффектом памяти формы, и изогнутых по форме кривизны черепа в области дефектаA device for osteosynthesis of the bones of the cranial vault according to A.S. N 1491498 (MKI: 61B17 / 58), consisting of bone plates made of a material having a shape memory effect and curved in the shape of the curvature of the skull in the area of the defect

Недостатком устройства является громоздкость накостных планок, которые выступают над поверхностью кости черепа, что приводит к излишнему натяжению мягких тканей при ушивании операционной раны. Недостатком такого устройства является также отсутствие в нем признаков, обеспечивающих расширение возможностей выбора средства замещения дефекта кости свода черепа и улучшение качества лечения путем повышения надежности защиты мозга от механических внешних воздействий с обеспечением последующей регенерации костной ткани в костном дефекте.The disadvantage of this device is the bulkiness of the bone plates that protrude above the surface of the bone of the skull, which leads to excessive tension of the soft tissues when suturing the surgical wound. A disadvantage of such a device is also the lack of signs in it, which provide expanding the possibilities of choosing a means of replacing a defect in the bone of the cranial vault and improving the quality of treatment by increasing the reliability of protecting the brain from mechanical external influences with the ensuing subsequent regeneration of bone tissue in the bone defect.

Известен протез дефекта свода черепа по патенту РФ № 2133113, включающий пластину из оксидированного титана толщиной в 0,15-0,35 мм с возможностью конгруэнтного покрытия дефекта свода черепа. По всей площади пластины в шахматном порядке расположены перфорационные отверстия диаметром 1,5-2,0 мм, с расстоянием между центрами в ряду 4 мм, а между рядами - 3 мм. Фиксирующие элементы в виде омегообразных скобок из металла с памятью формы расположены в отверстиях по краю пластины.Known prosthesis of the defect of the cranial vault according to the patent of the Russian Federation No. 2133113, including a plate of oxidized titanium with a thickness of 0.15-0.35 mm with the possibility of congruent coverage of the defect of the cranial vault. Over the entire area of the plate, perforation holes with a diameter of 1.5-2.0 mm, with a distance between the centers in the row of 4 mm, and between the rows of 3 mm, are staggered. The fixing elements in the form of omego-shaped metal brackets with shape memory are located in the holes along the edge of the plate.

Недостатком такого протеза является сохранение под ним костного дефекта со свободной полостью над твердой мозговой оболочкой. В этом устройстве отсутствуют признаки, обеспечивающие расширение возможностей выбора средства замещения дефекта кости свода черепа и улучшение качества лечения путем повышения надежности защиты мозга от механических внешних воздействий с обеспечением последующей регенерации костной ткани в костном дефекте.The disadvantage of this prosthesis is the preservation of a bone defect under it with a free cavity above the dura mater. There are no signs in this device that provide expanding the possibilities of choosing a means of replacing a defect in the bone of the cranial vault and improving the quality of treatment by increasing the reliability of brain protection from mechanical external influences with the ensuing subsequent regeneration of bone tissue in the bone defect.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является протез черепа по патенту РФ № 2133113, который мы принимаем за прототип, а недостатки его изложены выше.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device is a skull prosthesis according to RF patent No. 2133113, which we take as a prototype, and its disadvantages are described above.

Технический результат изобретения заключается в расширении возможностей выбора средства замещения дефекта кости свода черепа и улучшения качества лечения путем повышения надежности защиты мозга от механических внешних воздействий с обеспечением последующей регенерации костной ткани в костном дефекте.The technical result of the invention is to expand the possibilities of choosing a means of replacing a defect in the bone of the cranial vault and to improve the quality of treatment by increasing the reliability of protecting the brain from mechanical external influences with the subsequent regeneration of bone tissue in a bone defect.

Технический результат достигается тем, что протез дефекта кости свода черепа выполнен из жесткого материала в виде решетки со сферическим изгибом по форме свода черепа, отличается тем, что решетка состоит из ряда установленных на ребро и изогнутых по нему параллельных пластин, пересекающихся с другим рядом параллельных пластин, при этом длина пластин по верхнему краю превышает длину их по нижнему краю, во всех пластинах выполнены перфорации, высота которых превышает их ширину, у конца каждой наиболее длинной в ряду пластины на уровне ее поверхности выполнена опорная площадка с шипом под ней, причем ширина опорной площадки превышает толщину пластины, а шип выполнен не толще пластины, в торце каждой наиболее длинной в ряду пластины выполнена продольная прорезь глубиной не менее длины шипа под опорной площадкой, пространство между пластинами после установки протеза заполнено биологически активным остеогенным материалом.The technical result is achieved in that the prosthesis of the defect bone of the cranial vault is made of rigid material in the form of a lattice with a spherical bend in the shape of the cranial vault, characterized in that the lattice consists of a number of parallel plates mounted on the rib and bent along it, intersecting with another row of parallel plates moreover, the length of the plates along the upper edge exceeds their length along the lower edge, perforations are made in all the plates, the height of which exceeds their width, at the end of each longest in the row of the plate at the level of a support pad with a spike under it was made on the surface, the width of the support pad exceeding the thickness of the plate, and the spike was no thicker than the plate, at the end of each longest row of plates there was a longitudinal slot with a depth not less than the length of the spike under the support pad, the space between the plates after the prosthesis was installed filled with biologically active osteogenic material.

Сущность изобретенного устройства поясняется чертежами.The essence of the invented device is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен общий вид устройства, вид сбоку. На фиг.2 - то же, вид снизу. На фиг.1-2 обозначены: 1 - наиболее длинная пластина в одном ряду параллельных пластин в решетке; 2 - торцевая поверхность конца пластины 1; 3 - шип под опорной площадкой на конце пластины 1; 4 - опорная площадка пластины 1; 5 - перфорация в пластине; 6 - наиболее длинная пластина в другом пересекающемся ряду параллельных пластин в решетке; 7 - более короткая пластина в другом пересекающемся ряду параллельных пластин в решетке по одну сторону от пластины 6 с опорной площадкой; 8 - короткая пластина в другом пересекающемся ряду параллельных пластин в решетке по другую сторону от пластины 6; 9 - опорная площадка у наиболее длинной пластины в другом пересекающемся ряду параллельных пластин в решетке; 10 - шип под опорной площадкой у пластины 6; 11 - торцевая поверхность конца пластины 6; 12 - торцевая поверхность конца короткой пластины 7; 13 - торцевая поверхность конца короткой пластины 8; 14 - короткая пластина в одном ряду параллельных пластин в решетке по другую сторону от пластины 1; 15 - продольная прорезь в одном торце пластины; 16 - продольная прорезь в другом торце пластины.Figure 1 shows a General view of the device, side view. Figure 2 is the same, bottom view. Figure 1-2 indicated: 1 - the longest plate in one row of parallel plates in the lattice; 2 - end surface of the end of the plate 1; 3 - a spike under the support platform at the end of the plate 1; 4 - reference platform plate 1; 5 - perforation in the plate; 6 - the longest plate in another intersecting row of parallel plates in the lattice; 7 - a shorter plate in another intersecting row of parallel plates in the lattice on one side of the plate 6 with a supporting platform; 8 is a short plate in another intersecting row of parallel plates in the lattice on the other side of the plate 6; 9 is a reference pad at the longest plate in another intersecting row of parallel plates in the lattice; 10 - spike under the supporting platform at the plate 6; 11 - end surface of the end of the plate 6; 12 - end surface of the end of the short plate 7; 13 - end surface of the end of the short plate 8; 14 - a short plate in one row of parallel plates in the lattice on the other side of the plate 1; 15 - a longitudinal slot in one end of the plate; 16 is a longitudinal slot in the other end of the plate.

Конкретный пример осуществления способа. У больного с вдавленным многооскольчатым переломом теменной кости после резекционной трепанации черепа образовался костный дефект в своде. После исчезновения отека мозга и заживления ран стало показанным замещение дефекта кости черепа. После хирургического разреза с обнажением кости по краям ее дефекта подбирают протез по размеру дефекта черепа так, чтобы высота пластин протеза равнялась толщине кости в дефекте черепа, наиболее длинные пластины 1 и 6 в каждом ряду параллельных пластин в решетке входили в дефект, но их опорные площадки 4 ложились на поверхность кости. Короткие же пластины 7, 8 и 14 входили в дефект, опираясь торцевой поверхностью концов пластин в резецированные поверхности участков кости. Сделав пометки на поверхности кости в месте прилегания шипов, производят пропилы кортикального слоя под шипы. Внедрив шипы 3 в пропилы, устанавливают протез в дефекте черепа. Пространство между пластинами после установки протеза заполняют биологически активным остеогенным материалом. Например, гидроксиапатитом, который по структуре наиболее близок к биологическим тканям, что обусловливает высокую биологическую совместимость этого материала с отсутствием на него аллергических реакций и отторжения (Ю.В.Басченко, 1996; В.Г.Германов, 1999). Гидроксиапатит, обладает остеоиндуктивными и матричными свойствами для вновь образующейся молодой костной ткани, улучшая репоративные процессы в контактируемой кости (В.Н.Бурдыгин, 1997; Г.А.Кесян, 1997; В.И.Макунин, 1997; Г.М.Брускина, 1993), он не токсичен, не обладает канцерогенностью (В.В.Башенко, С.М.Баринов, Г.Н.Берченко, 1992). На поверхности постепенно резорбируемого гидроксиапатита формируются новообразованные костные трабекулы (О.М.Бушуев, 1999). В завершение операции мягкие ткани в ране послойно ушивают.A specific example of the method. In a patient with an indented multi-fragmented fracture of the parietal bone, a bone defect in the arch was formed after resectional trepanation of the skull. After the disappearance of cerebral edema and wound healing, the replacement of a skull bone defect was shown. After a surgical incision with exposure of the bone along the edges of its defect, the prosthesis is selected according to the size of the skull defect so that the height of the prosthesis plates is equal to the thickness of the bone in the skull defect, the longest plates 1 and 6 in each row of parallel plates in the lattice were included in the defect, but their supporting areas 4 lay on the surface of the bone. Short plates 7, 8 and 14 were included in the defect, resting on the resected surfaces of the bone sites, using the end surface of the ends of the plates. Having made marks on the surface of the bone in the place where the thorns fit, they make cuts of the cortical layer under the thorns. Having inserted the spikes 3 into the cuts, the prosthesis is installed in the skull defect. The space between the plates after installing the prosthesis is filled with biologically active osteogenic material. For example, hydroxyapatite, which is closest in structure to biological tissues, which determines the high biological compatibility of this material with the absence of allergic reactions and rejection (Yu.V. Baschenko, 1996; V.G. Germanov, 1999). Hydroxyapatite, has osteoinductive and matrix properties for newly formed young bone tissue, improving reproductive processes in contact bone (V.N. Burdygin, 1997; G.A. Kesyan, 1997; V.I. Makunin, 1997; G.M. Bruskina , 1993), it is not toxic, does not have carcinogenicity (V.V. Bashenko, S.M. Barinov, G.N. Berchenko, 1992). On the surface of gradually resorbable hydroxyapatite, newly formed bone trabeculae form (O.M.Bushuev, 1999). At the end of the operation, soft tissue in the wound is sutured in layers.

Существенность отличий заявленного устройства от избранного прототипа заключается в следующем. Выполнение протеза из жесткого материала в виде решетки со сферическим изгибом по форме свода черепа так, что решетка состоит из ряда установленных на ребро и изогнутых по нему параллельных пластин, пересекающихся с другим рядом параллельных пластин, обеспечивает надежную защиту мозга от внешних механических воздействий с сохранением некоторого пространства между пластинами, в котором возможно последующее прорастание костного регенерата. Выполнение во всех пластинах перфораций, высота которых превышает их ширину, обеспечивает увеличение полости для прорастания костной тканью, облегчает вес пластин, не снижая существенно их прочность. Выполнение у конца каждой наиболее длинной в ряду пластины на уровне ее поверхности опорной площадки с шипом под ней, причем ширина опорной площадки превышает толщину пластины, обеспечивает надежную опору протеза на прочный кортикальный слой кости. Выполнение шипа не толще пластины обеспечивает возможность плотного внедрения его в костный паз по краю кости, с удержанием протеза в кости предупреждением ротационных его смещений. Выполнение в торце каждой наиболее длинной в ряду пластины продольной прорези глубиной не менее длины шипа под опорной площадкой обеспечивает возможность врастания в нее костного регенерата, что исключит смещение протеза кверху и повысит надежность удержания его в дефекте черепа. Заполнение пространства между пластинами после установки протеза биологически активным остеогенным материалом создает возможность регенерации кости в дефекте черепа.The significance of the differences of the claimed device from the selected prototype is as follows. The implementation of the prosthesis from a rigid material in the form of a lattice with a spherical bend in the shape of the cranial vault so that the lattice consists of a series of parallel plates mounted on an edge and curved along it, intersecting with another series of parallel plates, provides reliable protection of the brain from external mechanical influences while maintaining some the space between the plates, in which subsequent germination of bone regenerate is possible. Performing perforations in all plates, the height of which exceeds their width, provides an increase in the cavity for germination of bone tissue, facilitates the weight of the plates, without significantly reducing their strength. Performing at the end of each longest plate in a row at the level of its surface of the supporting platform with a spike under it, the width of the supporting platform exceeding the thickness of the plate, provides reliable support of the prosthesis on a strong cortical bone layer. The implementation of the spike not thicker than the plate allows it to be tightly inserted into the bone groove along the edge of the bone, with the prosthesis retained in the bone preventing its rotational displacements. Performing at the end of each longest in the row plate a longitudinal slot with a depth not less than the length of the spike under the supporting platform allows the bone regenerate to grow into it, which will prevent the prosthesis from moving upward and increase the reliability of holding it in the skull defect. Filling the space between the plates after installing the prosthesis with biologically active osteogenic material makes it possible to regenerate the bone in the skull defect.

Таким образом, заявленное устройство в совокупности своих признаков обеспечивает расширение возможностей выбора метода замещения дефекта кости черепа, повышает качество лечения, приводя к экономическому эффекту.Thus, the claimed device in the aggregate of its features provides an extension of the possibilities of choosing a method for replacing a skull bone defect, improves the quality of treatment, leading to an economic effect.

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

Claims

The cranial vault defect prosthesis made of rigid material in the form of a lattice with a spherical bend in the shape of the cranial vault, characterized in that the lattice consists of a number of parallel plates mounted on the rib and curved along it, intersecting with another series of parallel plates, while the length of the plates along the upper edge exceeds their length along the lower edge, perforations are made in all the plates, the height of which exceeds their width, at the end of each longest in the row of the plate at the level of its surface, a support platform with ohm under it, and the width of the supporting platform exceeds the thickness of the plate, and the tenon is not thicker than the plate, at the end of each longest row of the plate there is a longitudinal slot not less than the length of the tenon below the supporting platform, the space between the plates after the prosthesis is installed is filled with biologically active osteogenic material .