Antecedentes: Los biomateriales y la biotecnología están convirtiéndose en campos cada vez más importantes en la medicina moderna. Para los defectos óseos craneales de diversas etiologías, a menudo se utilizan materiales artificiales, como el polimetilmetacrilato. Informamos nuestra experiencia clínica con el polimetilmetacrilato para un novedoso cierre de defectos óseos in vivo y desarrollo de colgajos óseos artificiales en diversas operaciones neuroquirúrgicas. Métodos: El estudio experimental incluyó a 12 pacientes en un solo centro en 2018. Presentaron defectos óseos craneales tras diversos procedimientos neuroquirúrgicos, incluyendo tumores, lesiones traumáticas en el cerebro y patologías vasculares. Los pacientes se sometieron a una reconstrucción ósea in vivo a partir de polimetilmetacrilato, que se realizó inmediatamente después de la extirpación del tumor en el grupo de tumores, mientras que los pacientes con trauma y vasculares requirieron una segunda cirugía para la reconstrucción ósea craneal debido a la descompresión ósea. El colgajo óseo artificial se modeló in vivo justo antes del cierre de la piel. Se revisaron los datos clínicos y quirúrgicos. Resultados: Todos los pacientes presentaron una destrucción ósea significativa o un colgajo óseo inutilizable. El grupo de tumores incluyó cinco pacientes con destrucción de meningiomas y el grupo de trauma comprendió a cuatro pacientes, todos con lesiones traumáticas severas en el cerebro. En el grupo vascular, hubo tres pacientes. El tiempo promedio de modelado para el colgajo artificial fue de aproximadamente 10 minutos. La ubicación conveniente del defecto óseo permitió un procedimiento de reconstrucción relativamente sencillo y rápido. No se encontraron deformaciones de los colgajos ni otras complicaciones, excepto en un paciente que sufrió una infección postoperatoria. Conclusiones: El polimetilmetacrilato puede ser utilizado como un material adecuado para ofrecer una buena estética en la cranioplastia. Ofrece una cobertura dural óptima y protección cerebral, y permite una reconstrucción intraoperatoria rápida con un excelente efecto cosmético durante el procedimiento de una sola etapa. Las observaciones de nuestro estudio apoyan el uso de polimetilmetacrilato para la reconstrucción ad hoc de defectos óseos craneales.