Implantati in biomateriali za obraz

Odločitev za izbiro biomateriala za implantacijo zahteva razumevanje histopatologije medsebojnega delovanja materiala s tkivi, kot tudi odziv prejemnega organizma. Vsi materiali za implantacijo povzročijo nastanek kapsule vezivnega tkiva, ki ustvarja pregrado med implantom in gostiteljevim telesom. Neželeni učinki so posledica nerešenega vnetnega odgovora na implantirani material. Implantat vedenje je odvisna tudi od lastnosti konfiguracije mesta implantacije, kot je debelina kože premazovanje, tkiva brazgotinjenje posteljo in arhitekture, ki je podlaga kosti, ki lahko ustvarijo nestabilnosti pogoje za implantat. Na primer, bolj poglobljeni implantati in prekriti z debelo plastjo mehkega tkiva so manj pogosto izpostavljeni ali razseljeni. Drugi pomembni dejavniki, kot so preprečevanje nastajanja hematomov, sive in pristopnega okužbe, tako med operacijo in v pooperativnem obdobju, prispeva k preprečevanju presadkov interakcije z gostiteljem in za povečanje stabilnosti vsadka.

Idealni implantat

Idealni material za vsaditev bi moral biti stroškovno učinkovit, netoksičen, ne antigenski, ki ni rakotvoren, ki ga zaznava prejemni organizem in je odporen proti okužbam. Prav tako mora biti inertna, lahko oblikovana, voljna, lahko vsadljiva in zmožna nenehno vzdrževati prvotno obliko. Med operacijo bi bilo treba enostavno spremeniti in prilagoditi potrebam območja prejemnika, ne da bi pri tem ogrozili celovitost vsadka, in biti med termično sterilizacijo stabilen.

Za namestitev in stabilizacijo vsadka je pomembno, da so ugodne površinske lastnosti; paradoksalno, vendar pa tudi bistveno olajša odstranitev in zamenjavo, ne da bi pri tem poškodovali okoliško tkivo. Imobilizacija vsadka implicira, da bo v celotnem življenju bolnika nameščena na mestu namestitve. Materiali za vsaditev, na primer silikonskega elastomera, povzročajo nastajanje okoliško kapsule, ki ima implantat na mestu, medtem ko je porozni politetrafluoroetilen (ePTFE), ki je vključena v manjši meri, z najmanjšo vraščanje fiksni tkiva. Vsaka vrsta interakcije snovi z organizmom prejemnika daje določene prednosti v različnih kliničnih situacijah. Materiali, ki povzročajo pomembno rast in tvorbo tkiva, so pogosto nezaželeni, še posebej, če želi bolnik spremeniti popravek v naslednjih letih. Proces encapsulating silikona naravne in minimalno površinsko vraščanje v ePTFE vsadkov zagotavlja togost, medtem ko še vedno omogoča vsadki zamenjati, ne da bi poškodovali okoliško mehko tkivo.

Popoln v obliki vsadka morajo imeti stožčasti robove, ki se združujejo s sosednjim površini kosti, ki ustvarja nonpalpable, neopazno prehod v okolje območja prejemnika. Plastični implantat, ki se dobro prilagaja osnovnim strukturam, postane še manj mobilen. Oblika njegove zunanje površine mora imitira naravno anatomsko konfiguracijo območja. Novi silikonski implant Conform (Implantech Associates, ZDA) je zasnovan za izboljšanje združljivosti z osnovno površino kosti. Na primer, vsadki, odliti z novo vrsto mrežnih površin, zmanjšajo spomin na obliko silikonskega elastomera in izboljšajo svojo fleksibilnost. Večjo prilagodljivostjo neravne površine kosti zmanjšuje verjetnost premikanje in preprečuje nastanek mrtvega prostora med vsadkom in osnovne kosti. Obnovljeno zanimanje za raziskave in razvoj na področju biomaterialov je privedlo do nastanka kompozitnih vsadkov (sestavljeni iz silikona in ePTFE), ki obetajo kombinacijo prednosti obeh biomaterialov za uporabo na področju kirurgije obraza (zasebnega sporočila. Implantech pridruženih podjetjih in Gore, 1999).

Biomateriali za implantate

• Polimerni materiali / monolitni polimeri
  • Silikonski polimeri

Od 50. Let prejšnjega stoletja ima silikon dolgo zgodovino široke klinične uporabe s konstantnim, odličnim razmerjem varnosti in učinkovitosti. Kemično ime silikona je poli-siloksan. Trenutno lahko samo silikonski elastomer obdelujejo individualno uporabo tridimenzionalno računalniško modeliranje in CAD / CAM tehnologije (računalniško podprto načrtovanje / računalniško podprta proizvodnja). Značilnosti proizvodnje so pomembne za stabilnost in čistost izdelka. Na primer, če je težji vsadek, bolj stabilen je. Vsadek, ki ima trdoto (durometra) manj kot 10, v bližini značilnosti gela in pravočasno, "jedkana" ali izgubi del svoje notranje molekularne vsebino. Vendar Zadnje študije vsadkov za silikonskega gela ni pokazala objektivnega silikon zaradi razvoja skleroderma, sistemski eritematozni lupus, sistemski vaskulitis, vezivnega tkiva ali drugih avtoimunskih bolezni. Gosto silikonski elastomer ima visoko stopnjo kemijske inertnosti, hidrofobne, izredno stabilna in ne povzroči toksične ali alergijske reakcije. Za tkivno reakcijo na gosto silikonsko implantacijo je značilna tvorba vlaknaste kapsule brez tkivnega gojenja. V primeru nestabilnosti ali objekta brez ustreznega mehkega tkiva, ki zajema implantat lahko povzroči zmerno vnetje in indolentni formaciji maj serom. Zmanjševanje kapsule in deformacija vsadka se redko pojavi, če ni preveč površno nameščen ali se preselijo v kožo, ki jo pokriva.

• • Polimetil metakrilat (akril) polimer

Polimetil metakrilatni polimer je dobavljen kot mešanica v prahu in se katalizira v zelo težkem materialu. Okorelost in trdota akrilnih vsadkov so v mnogih situacijah problem, če je potrebno, v majhne luknje uvedite velike vsadke. Pripravljen implantat je težko prilagajati konturi spodnje kosti.

• • Polietilen

Polietilen je lahko proizveden v različnih delih; zdaj najbolj priljubljena oblika je porozna. Porozni polietilen, znan tudi kot Medpore (WL Gore, ZDA), je stabilen z minimalnim vnetnim odzivom. Vendar pa je gosto in težko oblikovati. Poroznost polietilena omogoča znatno rast vlaknastega tkiva, ki zagotavlja dobro stabilnost implantata. Vendar pa je zelo težko odstraniti, ne da bi pri tem poškodovali okoliško mehko tkivo, še posebej, če je vsadek na območjih s tankim mehkim tkivnim premazom.

• • Polytrafluoroetilen

Polytetrafluoroethylene pokriva skupino materialov, ki imajo lastno anamnezo klinične uporabe. Znana blagovna znamka je bila Poroplast, ki v Združenih državah ni več proizvedena zaradi zapletov zaradi uporabe v temporomandibularnih sklepih. S precejšnjo mehansko obremenitvijo se je material razgradil z naknadnim intenzivnim vnetjem, okužbo s tvorbo debele kapsule in končno izgonom ali eksplantacijo.

• • Porozen politetrafluoroetilen

Ta material je bil prvič izdelan za uporabo v kardiovaskularni kirurgiji. Študije na živalih so pokazale, da omogoča omejeno rastjo vezivnega tkiva brez tvorbe kapsule in z minimalnim vnetnim odzivom. Sledljivo v času vnetne reakcije ugodno razlikuje od tistega v številnih materialih, ki se uporabljajo za korekcijo obraza. Ugotovljeno je bilo, da je snov sprejemljiva za povečanje količine podkožnih tkiv in za proizvodnjo vsadkov z vnaprej določeno obliko. Zaradi pomanjkanja pomembnih rastlin v tkivih ima pPTFE prednosti pri povečevanju podkožnih tkiv, saj jih je mogoče v primeru okužbe ponovno predelati in odstraniti.

• Mesh polimeri

Mrežni polimeri, kot so Marlex (Davol, ZDA), Dacron - in Mersilene (Dow Corning, ZDA), imajo podobne prednosti - zlahka so zlepljeni, zlepljeni in oblikovani; Vendar pa omogočajo rastjo vezivnega tkiva, zaradi česar je težko odstraniti mreže. Poliamidna mreža (Supramid) je najlonski derivat, ki je higroskopski in nestabilen in vivo. Povzroča šibko reakcijo na tuje telo, ki vključuje večjedrske celice velikan, kar sčasoma vodi do degradacije in resorpcije implantata.

• Kovine

Kovine so v glavnem predstavljene iz nerjavnega jekla, vitala, zlata in titana. Poleg posameznih primerov, na primer pri izdelavi vzmeti za zgornje veke ali za zobne restavracije, kjer se uporablja zlato, je titan kovina, ki je izbrana za dolgoročno implantacijo. To je posledica visoke biokompatibilnosti in korozijske odpornosti, moči in minimalnega zmanjšanja rentgenskih žarkov v računalniški tomografiji.

• Kalcijev fosfat

Materiali, ki temeljijo na kalcijevem fosfatu ali hidroksiapatitu, ne spodbujajo proizvodnje kostne snovi, ampak so substrat, na katerem lahko kost raste s sosednjih območij. Granulirana oblika kristalov hidroksiapatita se uporablja pri maksilofacialni kirurgiji za povečanje alveolarnega procesa. Material v obliki blokov se uporablja kot vmesni implantat pri osteotomijah. Vendar pa je bilo dokazano, da je hidroksiapatit manj primerna za večje ali ustvarjanje prekrivne za krušljivost, težave oblikovanje in oblikovne in tudi zaradi nezmožnosti prilagajanja na neravnih površinah kosti.

Avtotransplantacija, homotransplantacija in ksenograft

Uporaba avtograftov, kot so avtologna kost, hrustanca in maščoba, ovirajo zapleti iz donorske postelje in omejena razpoložljivost donorskega materiala. Za rekonstrukcijo nosu uporabljamo predelano gelotransplantno krvavitev, vendar sčasoma podvržemo resorpciji in fibrozi. Drugi materiali in injekcijske oblike so komercialno dostopni.

Tkivni inženiring in izdelava biokompatibilnih vsadkov

V zadnjih letih je tkivno inženirstvo postalo interdisciplinarno področje. Lastnosti sintetičnih spojin se razlikujejo tako, da je mogoče dostaviti agregate prejemnikov organizma ločenih celic, ki lahko ustvarijo novo funkcionalno tkivo. Tkivni inženiring temelji na znanstvenih dosežkih številnih področij, vključno z naravoslovnimi vedami, gojenjem tkiv in presajanjem. Te tehnike omogočajo, da se celice prenesejo v suspenzijo, ki zagotavlja tridimenzionalni medij, da tvori tkivno matrico. Matrika zajema celice, razvija izmenjavo hranil in plinov, čemur sledi oblikovanje novega tkiva v obliki želatinega materiala. Na podlagi teh novih načel tkivnega inženirstva so nastali številni hrbtenični vsadki. To so bili sklepni hrustanci, hrustanci s prstanastimi obročki in ušesni hrustanec. Za nastanek hrustanca in vivo je bila uspešno uporabljena injekcija alginata, ki jo je injicirala z brizgo za zdravljenje vesikoureteralnega refluksa. To je privedlo do nastanka gnezdišč hrustljavnih celic nepravilne oblike, kar je preprečilo povratni tok urina. Tkivni inženiring lahko zagotovi rast hrustanca natančno določene oblike, zdaj se razvijajo različne vrste konturnih implantatov, ki vsebujejo imunokompatibilne celice in intersticijsko snov. Uvedba teh tehnologij bo zmanjšala število zapletov v conah donatorjev in, tako kot pri aloplastičnih vsadkih, zmanjšala trajanje operacij.

[1], [2], [3], [4], [5]