RU2620160C1 - Method for bone defect plastics - Google Patents
Method for bone defect plastics Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620160C1 RU2620160C1 RU2016100690A RU2016100690A RU2620160C1 RU 2620160 C1 RU2620160 C1 RU 2620160C1 RU 2016100690 A RU2016100690 A RU 2016100690A RU 2016100690 A RU2016100690 A RU 2016100690A RU 2620160 C1 RU2620160 C1 RU 2620160C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bone
- defect
- volume
- model
- demineralized bone
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и предназначено для пластики костных дефектов.The invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics, and is intended for plastic bone defects.
Известен способ интраоперационного изготовления шаблона пострезекционной области кости из алюминиевой фольги, которую сворачивают и моделируют в соответствии с размерами костного дефекта [1]. Недостатками данного способа являются субъективная точность восстановления размера и контуров дефекта кости, невозможность предварительного планирования объема необходимого для пластики материала, технические трудности при адаптации имплантата к воспринимающему ложу, увеличение продолжительности операции.A known method of intraoperative manufacturing of the template of the post-resection region of the bone from aluminum foil, which is rolled up and modeled in accordance with the size of the bone defect [1]. The disadvantages of this method are the subjective accuracy of restoring the size and contours of the bone defect, the impossibility of preliminary planning the volume of material necessary for plastic surgery, technical difficulties in adapting the implant to the receiving bed, and the increase in the duration of the operation.
Известен способ пластики костных дефектов путем применения аллотрансплантата - биокомпозиционного материала Коллапан и обогащенной тромбоцитами аутоплазмы для лечения несросшихся переломов, ложных суставов и костных дефектов [2]. Недостатком способа является невозможность предоперационного планирования количества необходимых трансплантатов и объема крови для приготовления обогащенной тромбоцитами аутоплазмы; утрамбовывание смеси пластических материалов непосредственно в области дефекта, что повышает травматичность операции и не обеспечивает полноценного заполнения всего объема дефекта; отсутствие дополнительной подготовки костного ложа дефекта, длительная перестройка трансплантатов, нередко их лизис без замещения дефекта новообразованной тканью.There is a method of plastic surgery of bone defects by using an allograft - biocomposite material Collapan and platelet-rich autoplasma for the treatment of overgrown fractures, false joints and bone defects [2]. The disadvantage of this method is the impossibility of preoperative planning of the number of necessary transplants and blood volume for the preparation of platelet-rich autoplasma; tamping the mixture of plastic materials directly in the area of the defect, which increases the invasiveness of the operation and does not ensure the full filling of the entire volume of the defect; lack of additional preparation of the bone bed of the defect, prolonged reconstruction of the grafts, and often their lysis without replacing the defect with a newly formed tissue.
Известен способ трехмерного моделирования и 3D-печати стереолитографических моделей при реконструкции нижней челюсти, который включает изготовление индивидуальной стереолитографической модели путем обработки трехмерных цифровых изображений компьютерной томографии кости в формате STL, печать модели на 3D принтере с помощью управляющей программы, стерилизацию модели и ее использование для планирования операции [3].There is a method of three-dimensional modeling and 3D printing of stereolithographic models during reconstruction of the lower jaw, which includes the production of an individual stereolithographic model by processing three-dimensional digital images of computed tomography of bone in STL format, printing a model on a 3D printer using a control program, sterilizing the model and using it for planning operations [3].
Недостатком способа является то, что цельная стереолитографическая модель не позволяет предварительно и интраоперационно подбирать объем смеси пластических материалов, необходимый для полноценного заполнения всего объема костного дефекта; что может способствовать длительной перестройке пластического материала и даже его лизису без замещения объема дефекта костной тканью. Данный способ взят за прототип.The disadvantage of this method is that the whole stereolithographic model does not allow you to pre and intraoperatively select the volume of the mixture of plastic materials necessary to fully fill the entire volume of the bone defect; which can contribute to the long-term reconstruction of the plastic material and even its lysis without replacing the volume of the defect with bone tissue. This method is taken as a prototype.
Техническим результатом изобретения является обеспечение полноценной регенерации костной ткани в области дефекта за счет индивидуального подбора объема пластического материала для его замещения.The technical result of the invention is to ensure complete regeneration of bone tissue in the area of the defect due to the individual selection of the volume of plastic material for its replacement.
Этот результат достигается тем, что получают обогащенную тромбоцитами аутоплазму пациента, которую интраоперационно смешивают с деминерализованной костной крошкой и деминерализованным костным порошком; этой смесью плотно до краев заполняют весь объем индивидуальной стереолитографической модели, имеющей вид пустой формы, объем которой соответствует объему костного дефекта; после этого форму переворачивают и перемещают ее содержимое в область костного дефекта, предварительно нанеся на стенки воспринимающего ложа дефекта деминерализованный костный порошок.This result is achieved in that a patient autoplasma enriched with platelets is obtained, which is intraoperatively mixed with demineralized bone crumb and demineralized bone powder; with this mixture the entire volume of the individual stereolithographic model is filled to the edges, having the form of an empty form, the volume of which corresponds to the volume of the bone defect; after that, the form is inverted and its contents are transferred to the area of the bone defect, after having previously applied demineralized bone powder to the walls of the defect bed.
Объем пустой формы позволяет врачу перед операцией планировать оптимальную и исключить избыточную или недостаточную подготовку пластического материала; исключить забор излишнего количества крови для приготовления обогащенной тромбоцитами аутоплазмы, что особенно важно при выполнении сложных операций, сопровождающихся кровопотерей, у детей. Индивидуальная стереолитографическая модель в виде пустой формы позволяет интраоперационно использовать оптимальный объем пластического материала для заполнения костного дефекта. Утрамбовывание пластического материала осуществляют непосредственно в форме, что исключает дополнительную травматизацию стенок ложа костного дефекта. Перед перемещением содержимого формы в кость на стенки костного дефекта наносят деминерализованный костный порошок, который улучшает контакт отформованного пластического материала с воспринимающим ложем дефекта и сам по себе является дополнительным остеопластическим материалом.The volume of the empty form allows the doctor to plan the optimal before surgery and to exclude excessive or insufficient preparation of plastic material; to exclude excess blood sampling for the preparation of autoplasma enriched with platelets, which is especially important when performing complex operations accompanied by blood loss in children. An individual stereolithographic model in the form of an empty form allows intraoperative use of the optimal amount of plastic material to fill a bone defect. Tamping of the plastic material is carried out directly in the form, which eliminates additional trauma to the walls of the bed of the bone defect. Before moving the contents of the form into the bone, a demineralized bone powder is applied to the walls of the bone defect, which improves the contact of the molded plastic material with the receptive bed of the defect and in itself is an additional osteoplastic material.
Способ пластики костных дефектов включает изготовление индивидуальной стереолитографической модели путем обработки трехмерных цифровых изображений компьютерной томографии кости в формате STL, печать модели на 3D принтере с помощью управляющей программы, стерилизацию модели; получение обогащенной тромбоцитами аутоплазмы пациента, которую интраоперационно смешивают с деминерализованной костной крошкой и деминерализованным костным порошком; этой смесью плотно до краев заполняют весь объем индивидуальной стереолитографической модели, имеющей вид пустой формы, объем которой соответствует объему костного дефекта; после этого форму переворачивают и перемещают ее содержимое в область костного дефекта, предварительно нанеся на стенки воспринимающего ложа дефекта деминерализованный костный порошок.The method of bone defect plasty involves the production of an individual stereolithographic model by processing three-dimensional digital images of computed tomography of bone in the STL format, printing the model on a 3D printer using a control program, sterilizing the model; obtaining platelet-enriched autoplasma of the patient, which is intraoperatively mixed with demineralized bone chips and demineralized bone powder; with this mixture the entire volume of the individual stereolithographic model is filled to the edges, having the form of an empty form, the volume of which corresponds to the volume of the bone defect; after that, the form is inverted and its contents are transferred to the area of the bone defect, after having previously applied demineralized bone powder to the walls of the defect bed.
Способ пластики костных дефектов осуществляют следующим образом. Перед операцией изготавливают индивидуальную стереолитографическую модель, объем которой соответствует объему костного дефекта путем обработки трехмерных цифровых изображений компьютерной томографии кости в формате STL. Осуществляют печать модели на 3D принтере с помощью управляющей программы, стерилизацию модели. Учитывая объем стереолитографической модели, заготавливают оптимальное количество пластического материала и получают обогащенную тромбоцитами аутоплазму пациента. Интраоперационно смешивают аутоплазму с деминерализованной костной крошкой и деминерализованным костным порошком. Смесь помещают в индивидуальную стереолитографическую модель в виде пустой формы, плотно до краев заполняя весь ее объем. Форму переворачивают и перемещают ее содержимое в область костного дефекта. Предварительно наносят на стенки воспринимающего ложа дефекта деминерализованный костный порошок.The method of plastic bone defects is as follows. Before the operation, an individual stereolithographic model is made, the volume of which corresponds to the volume of the bone defect by processing three-dimensional digital images of computed tomography of the bone in the STL format. The model is printed on a 3D printer using the control program, and the model is sterilized. Given the volume of the stereolithographic model, the optimal amount of plastic material is harvested and the patient’s autoplasma enriched with platelets is obtained. Autoplasma is mixed intraoperatively with demineralized bone chips and demineralized bone powder. The mixture is placed in an individual stereolithographic model in the form of an empty form, filling its entire volume tightly to the edges. The form is turned over and its contents are moved to the area of the bone defect. Demineralized bone powder is preliminarily applied to the walls of the defect bed.
Способ пластики костных дефектов иллюстрируется клиническим примером. Пациент А., 14 лет, поступил в отделение детской ортопедии Клиник СамГМУ с диагнозом Фиброзная дисплазия верхней трети правой большеберцовой кости. В предоперационном периоде пациенту была изготовлена индивидуальная стереолитографическая модель, объем которой соответствовал объему костного дефекта после планируемой резекции патологического очага. Учитывая объем стереолитографической модели, было заготовлено оптимальное количество пластического материала для операции и запланирован объем забора крови для получения обогащенной тромбоцитами аутоплазмы. Перед операцией модель была простерилизована. Больному была выполнена операция - удаление очага фиброзной дисплазии с образованием костного дефекта запланированного объема. Интраоперационно смешивали аутоплазму с деминерализованной костной крошкой и деминерализованным костным порошком, полученными по технологии «Лиопласт»®; этой смесью плотно до краев заполняли весь объем индивидуальной стереолитографической модели, перевернув которую помещали ее содержимое в область дефекта, предварительно нанеся на стенки воспринимающего ложа дефекта деминерализованный костный порошок, полученный по технологии «Лиопласт»®. Рана была послойно ушита. Правая нижняя конечность пациента была иммобилизована гипсовой лонгетой от кончиков пальцев до верхней трети бедра. На контрольных рентгенограммах в послеоперационном периоде отмечали замещение зоны пластики костного дефекта правой большеберцовой кости новообразованной костной тканью. Опороспособность конечности была полностью восстановлена. Рецидива основного заболевания у пациента в последующем не наблюдали.The bone grafting technique is illustrated by a clinical example. Patient A., 14 years old, was admitted to the Department of Pediatric Orthopedics of the Clinics of Samara State Medical University with a diagnosis of Fibrous dysplasia of the upper third of the right tibia. In the preoperative period, the patient was made an individual stereolithographic model, the volume of which corresponded to the volume of the bone defect after the planned resection of the pathological focus. Considering the volume of the stereolithographic model, the optimal amount of plastic material for the operation was prepared and the volume of blood sampling was planned to obtain autoplasma enriched with platelets. Before the operation, the model was sterilized. The patient underwent surgery - removal of the focus of fibrous dysplasia with the formation of a bone defect of the planned volume. Autoplasma was mixed intraoperatively with demineralized bone chips and demineralized bone powder obtained using the Lioplast ® technology; the entire volume of the individual stereolithographic model was filled tightly to the edges with this mixture, turning it over and placing its contents in the defect area, after having previously applied demineralized bone powder obtained by the Lioplast ® technology on the walls of the defect bed. The wound was sutured in layers. The patient's right lower limb was immobilized by a plaster cast from the fingertips to the upper third of the thigh. On the control radiographs in the postoperative period, the replacement of the bone defect plastic zone of the right tibia with the newly formed bone tissue was noted. The limb support ability has been fully restored. Relapse of the underlying disease in the patient was not subsequently observed.
Положительный эффект от использования предложенного способа выражается в том, что достигается индивидуальная точность восстановления объема костного дефекта, появляется возможность заблаговременной подготовки необходимого количества пластического материала, снижается травматичность операции, все это обеспечивает полноценную регенерацию костной ткани в области дефекта.The positive effect of using the proposed method is expressed in the fact that individual accuracy of restoring the volume of the bone defect is achieved, it becomes possible to prepare the required amount of plastic material in advance, the invasiveness of the operation is reduced, all this ensures complete regeneration of bone tissue in the area of the defect.
Способ пластики костных дефектов может широко применяться в травматологии, ортопедии, онкологии, общей хирургии.The method of plastic bone defects can be widely used in traumatology, orthopedics, oncology, general surgery.
Источники информацииInformation sources
1. А.С. Золотов, О.И. Пак, Ю.А. Золотова, А.Ф. Волков, М.Ф. Фадеев. Способ выполнения костно-пластических операций с использованием шаблона. Травматология и ортопедия России. №1. – 2014. С. 98.1. A.S. Zolotov, O.I. Pak, Yu.A. Zolotova, A.F. Volkov, M.F. Fadeev. A method for performing osteoplastic operations using a template. Traumatology and orthopedics of Russia. No. 1. - 2014.S. 98.
2. Патент РФ на изобретение №2356508. Способ лечения несросшихся переломов, ложных суставов и костных дефектов трубчатых костей / Миронов С.П., Кесян Г.А., Берченко Г.Н. и др. // Бюл. №15. - 2009.2. RF patent for the invention No. 2356508. A method for the treatment of overgrown fractures, false joints and bone defects of tubular bones / Mironov S.P., Kesyan G.A., Berchenko G.N. et al. // Bull. No. 15. - 2009.
3. Ю.Ю. Диков, В.А. Соболевский, М.А. Кропотов, В.Ю. Ивашков. Применение трехмерного моделирования и 3D-печати при реконструкции нижней челюсти. Опухоли головы и шеи №1. – 2015. С. 22.3. Yu. Yu. Dikov, V.A. Sobolevsky, M.A. Kropotov, V.Yu. Ivashkov. The use of three-dimensional modeling and 3D printing in the reconstruction of the lower jaw. Tumors of the head and neck No. 1. - 2015.S. 22.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016100690A RU2620160C1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Method for bone defect plastics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016100690A RU2620160C1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Method for bone defect plastics |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2620160C1 true RU2620160C1 (en) | 2017-05-23 |
Family
ID=58882506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016100690A RU2620160C1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Method for bone defect plastics |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2620160C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU201676U1 (en) * | 2020-05-19 | 2020-12-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский Государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Universal device for temporary immobilization for jaw fractures |
| RU2754190C1 (en) * | 2021-01-13 | 2021-08-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Медлайн Компани" | Method for determining volume of an osteogenic graft in elimination of congenital and acquired bone defects of complex geometric shape |
| RU2775684C1 (en) * | 2021-03-25 | 2022-07-06 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) | Method for manufacturing additive personalised implants for reconstructive surgery on the calvarial bones in children |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2356508C1 (en) * | 2007-12-03 | 2009-05-27 | Федеральное государственное учреждение Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова Росмедтехнологий | Treatment of ununited fractures, false joints and bone defects of cortical bones |
-
2016
- 2016-01-11 RU RU2016100690A patent/RU2620160C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2356508C1 (en) * | 2007-12-03 | 2009-05-27 | Федеральное государственное учреждение Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова Росмедтехнологий | Treatment of ununited fractures, false joints and bone defects of cortical bones |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КУЗНЕЦОВА Д.С. и др. Костные имплантаты на основе скаффолдов и клеточных систем в тканевой инженерии (обзор). Современные технологии в медицине, 2014, том 6, N 4, c.201-212. WU C.T. et al. Computer-aided design for three-dimensional titanium mesh used for repairing skull basebone defect in pediatric neurofibromatosis type 1. A novel approach combining biomodeling and neuronavigation. Pediatr Neurosurg. 2008; 44(2): 133-9 (Abstract) PMID:18230928 [PubMed - indexed for MEDLINE]. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU201676U1 (en) * | 2020-05-19 | 2020-12-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский Государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Universal device for temporary immobilization for jaw fractures |
| RU2754190C1 (en) * | 2021-01-13 | 2021-08-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Медлайн Компани" | Method for determining volume of an osteogenic graft in elimination of congenital and acquired bone defects of complex geometric shape |
| RU2775684C1 (en) * | 2021-03-25 | 2022-07-06 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) | Method for manufacturing additive personalised implants for reconstructive surgery on the calvarial bones in children |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shilo et al. | Printing the future—updates in 3D printing for surgical applications | |
| Ghai et al. | Use of 3-D printing technologies in craniomaxillofacial surgery: a review | |
| Kaye et al. | Three dimensional printing: A review on the utility within medicine and otolaryngology | |
| Mitsouras et al. | Medical 3D printing for the radiologist | |
| Marro et al. | Three-dimensional printing and medical imaging: a review of the methods and applications | |
| Eppley et al. | Cranial reconstruction with computer-generated hard-tissue replacement patient-matched implants: indications, surgical technique, and long-term follow-up | |
| Thompson et al. | X-ray computed tomography and additive manufacturing in medicine: a review | |
| Lee et al. | Custom implant design for patients with cranial defects | |
| Peng et al. | Rapid prototyping-assisted maxillofacial reconstruction | |
| Olszewski | Three-dimensional rapid prototyping models in cranio-maxillofacial surgery: systematic review and new clinical applications | |
| Zamborsky et al. | Perspectives of 3D printing technology in orthopaedic surgery. | |
| Turek et al. | Polymer materials used in medicine processed by additive techniques | |
| Yadav | Recent advances in head and neck cancer reconstruction | |
| RU2620160C1 (en) | Method for bone defect plastics | |
| Zhou et al. | Three-dimensional printing of scaffolds for facial reconstruction | |
| Pérez-Sanpablo et al. | Three-dimensional printing in healthcare | |
| Chae et al. | 43 Image Guided 3D Printing and Haptic Modelling in Plastic Surgery | |
| Raphael et al. | Clinical applications of rapid prototyping models in cranio-maxillofacial surgery | |
| RU2491899C1 (en) | Implanted endoprosthesis for mandibular bulk bone defect replacement | |
| RU2598769C1 (en) | Method of making a personalized precision bioimplant for single-step bone defect replacement | |
| CN108670362B (en) | Cutting guide plate prepared by digital space reconstruction and 3D printing technology | |
| RU2375007C1 (en) | Method of bone defects substitution | |
| Demiri et al. | Three-dimensional printing in plastic and reconstructive surgery | |
| Orzell et al. | Secondary repair of the zygoma | |
| CN112842623A (en) | Method for modifying surface of hydroxyapatite by 3D (three-dimensional) bioprinting degradable artificial rib |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190112 |