RU2082355C1

RU2082355C1 - Endoprosthesis for upper and medial zones of facial skeleton

Info

Publication number: RU2082355C1
Application number: RU94015802A
Authority: RU
Inventors: А.В. Староха; Ю.Ф. Ясенчук; В.И. Итин; Л.А. Монасевич; В.Э. Гюнтер
Original assignee: Староха Александр Владимирович; Ясенчук Юрий Феодосович; Итин Воля Исаевич; Монасевич Леонид Абрамович; Гюнтер Виктор Эдуардович; Сибирский физико-технический институт при Томском государственном университете; Сибирский государственный медицинский университет; Медико-инженерный центр
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1997-06-27

Abstract

FIELD: surgery, reconstructive plastic surgery of bone defects of face of different etiologies. SUBSTANCE: proposed endoprosthesis is made in form of titanium nickelide plate having permeable pores and curved congruently to predetermined surface shape of bone tissue to be substituted. Plate has lateral cutouts in zones of its maximum bends so that presence of these cutouts enables surgeon, in course of operation, to adjust endoprosthesis strictly to shape of bone defect. EFFECT: endoprosthesis makes it possible to make prostheses complicated bone defects in upper and medial zones of facial skeleton. 4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к хирургии и может использоваться для реконструктивной пластики костных дефектов и средней зон лица различной этиологии. The invention relates to surgery and can be used for reconstructive plasty of bone defects and middle zones of the face of various etiologies.

Актуальность пластических операций верхней и средней зон лицевого скелета обусловлена разнообразием этиологии заболеваний (злокачественные новообразования, остеомиэлит, туберкулез и др.), а также распространенностью травматических повреждений. Одной из главных задач является протезирование дефектов скелета, осложненное анатомической близостью головного мозга и тонкоорганизованных органов чувств. Особую трудность при этом имеет остеореконструкция при сочетанных дефектах. Традиционно эта задача решалась с помощью аллотрансплантатов (например, хрящевых гомотрансплантатов), которые по причине их низкой эффективности уступают место более прогрессивным эндопротезам из полимеров, стали, титана, углерода, керамики и др. [1]
Известен, например, силиконовый эндопротез для реконструкции скелета скулоорбитальной зоны лица. Он содержит участок, скульптурно сформированный по дну глазницы, и сопряженный с ним объемным ребром жесткости, скулоподглазничный участок. Форму и размеры эндопротеза подбирают заранее, по месту, по результатам краниометрических и рентгенографических измерений. Установленный имплантат в ходе операции фиксируют к надкостнице хромированным кетгутом или лавсаном [2]
Недостатками эндопротеза являются:
1. Малообеспеченная биомеханическая совместимость, следствие которой - несостоятельность протезирования.The relevance of plastic surgery of the upper and middle zones of the facial skeleton is due to the variety of etiology of diseases (malignant neoplasms, osteomyelitis, tuberculosis, etc.), as well as the prevalence of traumatic injuries. One of the main tasks is the prosthetics of skeleton defects, complicated by the anatomical proximity of the brain and finely organized sense organs. Osteoreconstruction with combined defects is of particular difficulty. Traditionally, this problem was solved with the help of allografts (for example, cartilage homotransplants), which, due to their low efficiency, give way to more advanced endoprostheses made of polymers, steel, titanium, carbon, ceramics, etc. [1]
Known, for example, silicone endoprosthesis for reconstruction of the skeleton of the zygomatic orbital zone of the face. It contains a site sculpturally formed along the bottom of the orbit, and a cheekbone-infraorbital site paired with a volume stiffener. The shape and dimensions of the endoprosthesis are selected in advance, locally, according to the results of craniometric and radiographic measurements. An inserted implant during surgery is fixed to the periosteum with a chrome catgut or lavsan [2]
The disadvantages of the endoprosthesis are:
1. Poor biomechanical compatibility, the consequence of which is the failure of prosthetics.

2. Сложность и трудоемкость изготовления, подгонки и установки. 2. The complexity and complexity of manufacturing, fitting and installation.

3. Большая травматизация окружающих тканей при фиксации и, связанная с этим, возможность постоперационных осложнений. 3. Large trauma to the surrounding tissue during fixation and, associated with this, the possibility of postoperative complications.

Среди современных материалов, обеспечивающих заметные успехи в остеореконструкции хирургии, качественно выделяется по ряду важнейших показателей пористый никелид титана. Известен эндопротез для верхней и средней зон лицевого скелета, содержащий плоскую пластину из пористого никелида титана, выполненную по форме контура дефекта. По сходству функции и близости технической сущности с предлагаемым решением он принят за наиболее близкий аналог. Эндопротез хорошо совместим с костной тканью по биохимическим механическим параметрам, обеспечивает быстрый остеосинтез, надежный матрикс и раннюю функциональную нагрузку на жевательный аппарат в послеоперационном периоде. Недостатком наиболее близкого аналога является его неспособность замещать сочетанные дефекты верхней и средней зон лицевого скелета, имеющего сложную форму поверхности. Область его использования локализованные дефекты относительно простой формы [3]
Задачей изобретения является создание эндопротеза для верхней и средней зон лицевого скелета повышенной прочности, с упрощенным достижением заданной формы высокой сложности, обеспечивающего одномоментную реконструкцию сочетанных костных дефектов.Among modern materials that provide significant successes in osteoreconstruction of surgery, porous titanium nickelide is qualitatively distinguished by a number of important indicators. Known endoprosthesis for the upper and middle zones of the facial skeleton, containing a flat plate of porous titanium nickelide, made according to the shape of the contour of the defect. By the similarity of the function and proximity of the technical essence with the proposed solution, it is taken as the closest analogue. The endoprosthesis is well compatible with bone tissue by biochemical mechanical parameters, provides fast osteosynthesis, a reliable matrix and early functional load on the masticatory apparatus in the postoperative period. The disadvantage of the closest analogue is its inability to replace the combined defects of the upper and middle zones of the facial skeleton having a complex surface shape. The scope of its use is localized defects of a relatively simple form [3]
The objective of the invention is the creation of an endoprosthesis for the upper and middle areas of the facial skeleton of increased strength, with the simplified achievement of a given shape of high complexity, providing simultaneous reconstruction of combined bone defects.

В соответствии с поставленной задачей в известном эндопротезе верхней и средней зон лицевого скелета, содержащем пластину из никелида титана с проницаемой пористостью, эта пластина изогнута конгруэнтно заданной форме поверхности ткани замещения. In accordance with the task, in a known endoprosthesis of the upper and middle zones of the facial skeleton containing a titanium nickelide plate with permeable porosity, this plate is curved with a congruent set surface shape of the replacement tissue.

Предпочтительно наличие в конгруэнтно изогнутой пластине по крайней мере одного бокового разреза и/или выреза, примыкающего к изгибу пластины, выполненному в ориентированно различных плоскостях. Preferably, there is at least one side cut and / or cut in the congruent curved plate adjacent to the bend of the plate made in orientationally different planes.

Предпочтительна ориентация указанного разреза и/или выреза в одной из указанных плоскостей. The preferred orientation of the specified cut and / or cut in one of these planes.

Предпочтительно превышение по крайней мере одного из линейных размеров указанной изогнутой пластины над подобным линейным размером поверхности заданной формы ткани замещения. Preferably, at least one of the linear dimensions of said curved plate is exceeded over a similar linear surface dimension of a given shape of substitution fabric.

На фиг. 1 представлен эндопротез для лобно-носо-орбитальной зоны; на фиг. 2 схема установки эндопротеза для лобно-носо-орбитальной зоны; на фиг. 3 эндопротез для скуло-носо-подглазничной зоны; на фиг. 4 схема установки эндопротеза для скуло-носо-подглазничной зоны; на фиг.5 эндопротез для лобно-орбитальной зоны; на фиг. 6 схема установки эндопротеза для лобно-орбитальной зоны. In FIG. 1 presents an endoprosthesis for the fronto-nasal-orbital zone; in FIG. 2 diagram of the installation of an endoprosthesis for the fronto-nasal-orbital zone; in FIG. 3 endoprosthesis for the cheekbone-nasal infraorbital area; in FIG. 4 diagram of the installation of the endoprosthesis for the cheekbone-nasal infraorbital area; figure 5 endoprosthesis for the fronto-orbital zone; in FIG. 6 diagram of the installation of the endoprosthesis for the fronto-orbital zone.

Представленный эндопротез (фиг.1) предназначен для замещения сочетанных дефектов лобно-носо-орбитальной зоны лицевого скелета. Пластина изогнута конгруэнтно заданной форме поверхности ткани замещения лобного участка зоны 1, орбитального 2, 3 и носового участка 4. Участки 1, 2 и 3, 4 изогнуты в плоскости, перпендикулярной поверхности чертежа, и, кроме того, участки 1, 2 отогнуты относительно участков 3, 4 в плоскости листа. В области изгиба пластины в двух плоскостях выполнены боковые вырезы 5 и 6, направление которых ориентировано соответственно в первой и второй указанных плоскостях. The presented endoprosthesis (Fig. 1) is intended to replace combined defects of the fronto-nasal-orbital zone of the facial skeleton. The plate is curved in a congruent manner to the surface of the replacement tissue of the frontal area of zone 1, orbital 2, 3 and nasal section 4. Sections 1, 2 and 3, 4 are bent in a plane perpendicular to the surface of the drawing, and, in addition, sections 1, 2 are bent relative to the sections 3, 4 in the plane of the sheet. In the bending region of the plate in two planes, side cutouts 5 and 6 are made, the direction of which is oriented respectively in the first and second indicated planes.

В ходе операции мягкие ткани, закрывающие дефектный участок лицевого скелета, разрезают и отсепаровывают, обнажая патологически измененную костную ткань с последующей ее резекцией в границах патологического очага. Эндопротез, предварительно сформованный по результатам рентгенологических и краниометрических измерений, подгоняют по месту, доформовывая его соответствующие участки конгруэнтно поверхности ткани замещения и подрезая ножницами периферии до размеров костного дефекта. During the operation, the soft tissues covering the defective area of the facial skeleton are cut and separated, exposing the pathologically changed bone tissue with its subsequent resection within the borders of the pathological focus. The endoprosthesis, preformed according to the results of x-ray and craniometric measurements, is adjusted locally, shaping its corresponding sections congruently to the surface of the replacement tissue and cutting the periphery with scissors to the size of the bone defect.

Эндопротез удерживается в подготовленном костном ложе силой трения и покровными мягкими тканями, которые по завершению операций послойно ушивают. Фиг. 3 6 демонстрируют эндопротезы и схемы их установки в других зонах лицевого скелета. The endoprosthesis is held in the prepared bone bed by the force of friction and integumentary soft tissues, which are sutured in layers at the end of the operations. FIG. 3 6 demonstrate endoprostheses and schemes for their installation in other areas of the facial skeleton.

Выполнение пластины из проницаемого пористого никелида титана, изогнутой конгруэнтно заданной форме поверхности ткани замещения, существенно повышает точность реконструкции, позволяет получить эндопротез более высокой несущей способности, чем сама пластина, в сочетании с тем, что все края или кромки эндопротеза являются пластиной, обеспечивает оперативную простоту его сочленения с костью скелета. При этом несущая способность такого эндопротеза, несмотря на то, что площадь его сечения может быть меньше площади сечения замещаемой кости, достаточна для частей скелета верхней и средней зон лица. The implementation of the plate from permeable porous titanium nickelide, curved congruently given the shape of the surface of the replacement tissue, significantly improves the accuracy of the reconstruction, allows you to get an endoprosthesis of higher bearing capacity than the plate itself, in combination with the fact that all the edges or edges of the endoprosthesis are a plate, provides operational simplicity its joints with the skeleton bone. Moreover, the bearing capacity of such an endoprosthesis, despite the fact that its cross-sectional area may be less than the cross-sectional area of the replaced bone, is sufficient for parts of the skeleton of the upper and middle areas of the face.

Боковые разрезы и/или вырезы, примыкающие к сложному, т.е. выполненному в ориентационно различных плоскостях изгибу, позволяют повысить точность выполнения эндопротеза относительно заданной формы замещаемой ткани, так как уменьшают или исключают напряжения материала, возникающие как следствие сложных изгибов, и по этой же причине уменьшают или исключают пластические деформации проницаемой пористой структуры никелида титана. Кроме того, боковые разрезы и/или боковые вырезы, облегчая гибку пластины, позволяют, таким образом, выполнять протезы по приблизительной форме, а окончательную доводку их проводить в ходе операции по обнаженному ложу костного дефекта. Такая методика дает возможность создавать типовые эндопротезы и использовать их вдали от места производства (например, в военно-полевой хирургии), где отсутствуют условия оперативного взаимодействия хирурга и производителя, и все заботы о корректной формовке эндопротеза ложатся на первого. Side cuts and / or cuts adjacent to the complex, i.e. The bending performed in orientationally different planes allows increasing the accuracy of the endoprosthesis relative to the given shape of the replaced tissue, since it reduces or eliminates material stresses arising as a result of complex bends, and for the same reason, plastic deformations of the permeable porous titanium nickelide structure are reduced or eliminated. In addition, lateral incisions and / or lateral incisions, facilitating the bending of the plate, allow, therefore, to perform prostheses in an approximate form, and their final fine-tuning during surgery on the exposed bed of the bone defect. This technique makes it possible to create standard endoprostheses and use them far from the place of production (for example, in military field surgery), where there are no conditions for the operative interaction of the surgeon and the manufacturer, and all the worries about the correct molding of the endoprosthesis fall on the first.

Выполнение указанного разреза и/или выреза ориентированным в одной из указанных плоскостей, т.е. в одной из плоскостей сложного изгиба, позволяет оптимизировать точность выполнения за счет минимизации напряжения в материале и минимизации пластической деформации пористой структуры никелида титана. The execution of the specified cut and / or cut oriented in one of the indicated planes, i.e. in one of the planes of complex bending, it allows optimizing the accuracy of execution by minimizing stress in the material and minimizing the plastic deformation of the porous structure of titanium nickelide.

Превышение по крайней мере одного из линейных размеров указанной изогнутой пластины над аналогичным линейным размером заданной формы поверхности ткани замещения позволяет в ходе операции, удаляя излишки материала, подгонять эндопротез для установки его встык с краями костной раны без возможности его "провала". Exceeding at least one of the linear dimensions of the specified curved plate over the same linear size of the given shape of the surface of the replacement tissue allows the endoprosthesis to be fitted during the operation, removing excess material, to fit it end-to-end with the edges of the bone wound without the possibility of its “failure”.

Возможность получения указанного технического результата в подтверждена успешными клиническими испытаниями эндопротеза в ЛОР отделении городской больницы N 3 г.Томска. The possibility of obtaining the specified technical result is confirmed by successful clinical trials of the endoprosthesis in the ENT department of the city hospital N 3 in Tomsk.

Пример 1. Больной С. 34 года (история болезни N 591), 11.07.1990 г. Диагноз травма лица в автодорожном происшествии: оскольчатый верхнечелюстной перелом слева, травматический дефект передней стенки левой верхнечелюстной пазухи, нижнего края и латеральной стенки орбиты, проникающее ранение глазного яблока. Example 1. Patient S., 34 years old (medical history N 591), 07/11/1990, Diagnosis of a face injury in a car accident: comminuted maxillary fracture on the left, traumatic defect of the anterior wall of the left maxillary sinus, lower edge and lateral wall of the orbit, penetrating wound of the eye apples.

Под инкубационным наркозом произведены ревизия раны с удалением костных отломков нижнеглазничной и передней стенок левой верхнечелюстной пазухи, фиксация костных отломков скулоорбитального перелома с помощью крепежной скобки из проволоки с эффектом памяти формы, энуклеация левого глаза. Оставшийся костный дефект глазницы и стенок верхнечелюстной пазухи замещен эндопротезом из листового пористого никелида титана, насыщенного раствором оксациллина (толщина листа 1 мм, коэффициент пористости 65%), отформованного конгруэнтно поверхности замещаемой кости. Мягкие ткани над эндопротезом послойно ушиты. После противовоспалительной терапии на 7-й день сняты швы, на 14-й день больной выписан на амбулаторное лечение и косметическое протезирование утраченного глаза. Через 6 мес после операции удалена крепежная скобка. Обследование больного через 1,5 года не обнаружило деструкции костной ткани, смещения имплантата. Общее состояние больного хорошее; жалоб нет; косметический эффект операции хороший. Under incubation anesthesia, the wound was revised to remove bone fragments of the lower orbital and anterior walls of the left maxillary sinus, the bone fragments of the zygomatic orbital fracture were fixed using a fastening bracket from a wire with a shape memory effect, and enucleation of the left eye. The remaining bone defect of the orbit and the walls of the maxillary sinus is replaced by an endoprosthesis made of porous sheet titanium nickelide saturated with a solution of oxacillin (sheet thickness 1 mm, porosity coefficient 65%), molded congruently to the surface of the replaced bone. Soft tissues above the endoprosthesis are sutured in layers. After anti-inflammatory therapy, stitches were removed on the 7th day, on the 14th day the patient was discharged for outpatient treatment and cosmetic prosthetics for the lost eye. 6 months after surgery, the mounting bracket was removed. Examination of the patient after 1.5 years did not reveal bone tissue destruction, implant displacement. The general condition of the patient is good; no complaints; The cosmetic effect of the operation is good.

Пример 2. Больная С. 33 года (история болезни N 1069). Диагноз - мукоцеле лобной пазухи и клеток решетчатой кости справа размером 2,5х2,3х3,1 см, птоз справа, диплопия. 26.12.91 г. под эндотрахеальным наркозом выполнена супраорбитальная фронтомия справа. После удаления мукоидного содержимого полости и капсулы мукоцеле восстановлена проходимость лобно-носового соустья с правой половиной носа. Затем произведено протезирование костного дефекта глазницы и передней стенки лобной пазухи эндопротезом из листового пористого никелида титана, насыщенного раствором пенициллина толщина листа 1 мм, коэффициент пористости 70% отформованного конгруэнтно поверхности ткани замещения (фиг. 5). Мягкие ткани над эндопротезом послойно ушиты. После противовоспалительной терапии на 7-й день сняты швы, на 14-й день удалена дренажная трубка из лобно-носового канала, на 15-й день больная выписана из стационара. Контрольные обследования через 2, 6, 12, 24 мес. свидетельствуют об успешном вживлении имплантата, отсутствии патологии лобной пазухи, диплопии, восстановлении остроты зрения. Общее состояние больной хорошее; жалоб нет. Косметический эффект операции хороший. Example 2. Patient S. 33 years old (medical history N 1069). The diagnosis - mucocele of the frontal sinus and ethmoid cells on the right, measuring 2.5x2.3x3.1 cm, ptosis on the right, diplopia. 12/26/91, under endotracheal anesthesia performed supraorbital frontomia on the right. After removal of the mucoid contents of the cavity and capsule of the mucocele, patency of the fronto-nasal anastomosis with the right half of the nose was restored. Then, a bone defect of the eye socket and anterior wall of the frontal sinus was prosthetized with an endoprosthesis of porous titanium nickelide sheet saturated with penicillin solution, sheet thickness 1 mm, porosity coefficient 70% molded congruently to the surface of the replacement tissue (Fig. 5). Soft tissues above the endoprosthesis are sutured in layers. After anti-inflammatory therapy, stitches were removed on the 7th day, on the 14th day the drainage tube was removed from the fronto-nasal canal, on the 15th day the patient was discharged from the hospital. Control examinations after 2, 6, 12, 24 months. indicate successful implant implantation, absence of frontal sinus pathology, diplopia, restoration of visual acuity. The general condition of the patient is good; no complaints. The cosmetic effect of the operation is good.

Сходные операции проведены в других зонах верхней и средней части лицевого скелета, с иной этиологией заболеваний. Similar operations were performed in other areas of the upper and middle parts of the facial skeleton, with a different etiology of diseases.

Результаты подтверждают возможность технического результата и широкого внедрения устройства в практику остеореконструктивной хирургии лица. The results confirm the possibility of a technical result and the widespread introduction of the device into the practice of osteoreconstructive face surgery.

Claims

1. An endoprosthesis for the upper and middle zones of the facial skeleton containing a titanium nickelide plate with permeable porosity, characterized in that said plate is curved in a congruent manner to the surface of the replacement tissue.

2. The endoprosthesis according to claim 1, characterized in that said congruently curved plate is provided with at least one side cut and / or side cut adjacent to the bend of the plate made in orientationally different planes.

3. An endoprosthesis according to claim 2, characterized in that said cut and / or direction of said cut are oriented in one of said planes.

4. An endoprosthesis according to claims 1, 2 or 3, characterized in that in it at least one of the linear dimensions of said curved plate exceeds a similar linear size of a given shape of the surface of the replacement tissue.