Implantater og biomaterialer til ansigt

Beslutningen om at vælge et biomateriale til implantering kræver en forståelse af histopatologien af materialets vekselvirkning med vævene såvel som responsen af recipientorganismen. Alle materialer til implantation forårsager dannelsen af en bindevævskapsel, som skaber en barriere mellem implantatet og værtsens krop. Bivirkninger er en konsekvens af en uopløst inflammatorisk respons på det implanterede materiale. Implanteringens opførsel afhænger også af implantationsstedets konfigurationsegenskaber, såsom tykkelsen af dækhuden, vævsslædets arring og de underliggende knogles arkitektur, som kan skabe betingelser for implantatets ustabilitet. For eksempel er implantater placeret dybere og dækket af et tykt lag af blødt væv mindre ofte udsat eller forskudt. Andre vigtige faktorer, såsom forhindring af dannelse af hæmatomer, grå og infektion, både under kirurgi og i postoperativ periode, bidrager til forebyggelse af implantatinteraktioner med værtsorganismen og en forøgelse af implantatets stabilitet.

Ideelt implantat

Det ideelle materiale til implantation bør være omkostningseffektiv, ikke-toksisk, ikke-antigenisk, ikke-kræftfremkaldende, opfattet af modtagerorganismen og resistent over for infektion. Den skal også være inert, let formbar, smidig, let implanterbar og i stand til konstant at opretholde den oprindelige form. Det skal være nemt at ændre og tilpasse sig modtagerzonens behov under operationen, uden at kompromittere implantatets integritet og være stabil ved termisk sterilisering.

Til installation og stabilisering af implantatet er det vigtigt at have gunstige overfladeegenskaber; paradoksalt nok, men det letter også fjernelse og udskiftning betydeligt uden at skade omgivende væv. Immobilisering af implantatet indebærer, at det vil blive fastgjort på installationsstedet gennem patientens levetid. Materialer til implantering, såsom silikoneelastomer, forårsage dannelse af den omgivende kapsel, der holder implantatet på plads, mens den porøse polytetrafluorethylen (ePTFE), som er indkapslet i en mindre grad, med en minimal fast vævsindvækst. Hver type interaktion af materialet med recipientorganismen giver visse fordele i forskellige kliniske situationer. Materialer, der forårsager betydelig vævsmængde og permanent fiksering, er ofte uønskede, især hvis patienten ønsker at ændre korrektionen i de efterfølgende år. Processen med indkapsling silikone naturlige og minimal overfladisk indvækst af ePTFE implantater giver stivhed, mens det stadig tillader implantaterne at erstatte uden at beskadige det omgivende bløde væv.

Perfekt i formular implantat skal have tilspidsede kanter, fusionere med den tilstødende overflade af knoglen, hvilket skaber en nonpalpable, umærkelig overgang til miljøet i modtager-området. Et plastimplantat, som tilpasser sig de underliggende strukturer, bliver endnu mindre mobil. Formen af dens ydre overflade skal efterligne områdets naturlige anatomiske konfiguration. Et nyt silikon implantat Conform (Implantech Associates, USA) er designet til at forbedre kompatibiliteten med den underliggende knogleoverflade. For eksempel reducerer implantater med en ny type meshoverflade hukommelsen af silikonelastomerens form og forbedrer dens fleksibilitet. Bedre tilpasningsevne til ujævne benflader reducerer sandsynligheden for forspænding og forhindrer dannelsen af et dødt rum mellem implantatet og den underliggende knogle. Fornyet interesse for forskning og udvikling inden for biomaterialer har ført til fremkomsten af sammensatte implantater (bestående af en silikone og ePTFE), der lover en kombination af fordelene ved begge biomaterialer til brug inden for ansigtskirurgi (privat besked. Implantech Associates og Gore, 1999).

Biomaterialer til implantater

• Polymermaterialer / monolitiske polymerer
  • Silikonepolymerer

Siden 50'erne i det sidste århundrede har silikone en lang historie med bred klinisk anvendelse med et konstant, fremragende forhold mellem sikkerhed og effekt. Det kemiske navn på silikone er polysiloxan. I øjeblikket kan kun siliconeelastomeren behandles individuelt ved hjælp af tredimensionel computermodellering og CAD / CAM-teknologi (computerstøttet design / automatiseret fremstilling). Produktets egenskaber er vigtige for stabiliteten og renheden af produktet. For eksempel, jo sværere implantatet er, jo mere stabilt er det. Implantatet, som har en hårdhed (på et durometer) på mindre end 10, nærmer sig gelens egenskaber og over tid "ætses" eller mister noget af dets indre molekylindhold. Men de seneste undersøgelser af brystimplantater for silikonegel viste ingen objektiv silikone som følge af udviklingen af sclerodermia, systemisk lupus erythematosus, systemisk vasculitis, bindevæv, eller andre autoimmune sygdomme. Den tætte silicone elastomer har en høj grad af kemisk inertitet, er hydrofob, ekstremt stabil og forårsager ikke toksiske eller allergiske reaktioner. Vævsreaktion på et tæt silikoneimplantat er karakteriseret ved dannelsen af en fibrøs kapsel uden vævsmængde. I tilfælde af ustabilitet eller installation uden tilstrækkelig bløddækningsdækning kan implantatet forårsage mild lethargisk inflammation og muligvis dannelse af serom. Kapselkontraktion og implantatdeformation forekommer sjældent, hvis det ikke placeres for overfladisk eller migreret til huden, der dækker det.

• • Polymethylmethacrylat (acryl) polymer

Polymethylmethacrylatpolymeren tilføres som en pulverblanding og katalyseres til et meget hårdt materiale. Stivheden og hårdheden af akrylimplantater er et problem i mange situationer, om nødvendigt introducerer store implantater gennem små huller. Et klar implantat er vanskeligt at tilpasse sig til den underliggende knogles kontur.

• • polyethylen

Polyethylen kan fremstilles i en række forskellige sammenhænge; nu er den mest populære form porøs. Porøs polyethylen, også kendt som Medpore (WL Gore, USA), er stabil med minimal inflammatorisk respons. Det er imidlertid tæt og vanskeligt at forme. Porøsitet af polyethylen tillader en signifikant indvækst af fibrøst væv, som sikrer god stabilitet af implantatet. Det er dog yderst vanskeligt at fjerne uden at beskadige det omgivende blødt væv, især hvis implantatet er i områder med en tynd blødt vævbelægning.

• • polytetrafluorethylen

Polytetrafluorethylen dækker en gruppe materialer, som har deres egen historie med klinisk anvendelse. Et velkendt varemærke var Poroplast, som ikke længere produceres i USA på grund af komplikationer på grund af dets anvendelse i de temporomandibulære led. Med betydelige mekaniske belastninger blev materialet desintegreret med efterfølgende intens inflammation, infektion med dannelsen af en tykk kapsel og i sidste ende udvisning eller eksplantering.

• • Porøs polytetrafluorethylen

Dette materiale blev først fremstillet til brug i kardiovaskulær kirurgi. Undersøgelser hos dyr har vist, at det tillader begrænset indvækst af bindevæv uden dannelse af en kapsel og med en minimal inflammatorisk respons. Sporbar tidsmæssig inflammatorisk reaktion adskiller sig gunstigt fra den af mange materialer, der anvendes til korrektion af ansigtet. Materialet viste sig at være acceptabelt til forøgelse af mængden af subkutane væv og til fremstilling af implantater med en forudbestemt form. På grund af manglen på signifikant vævsmængde har pPTFE fordele ved at øge subkutane væv, da det kan ommodificeres og fjernes i tilfælde af infektion.

• Mesh polymerer

Meshpolymerer som Marlex (Davol, USA), Dacron - og Mersilene (Dow Corning, USA) har lignende fordele - de er let foldede, syede og støbte; Dog tillader de indvækst af bindevæv, hvilket gør det svært at fjerne netene. Polyamidnet (Supramid) er et nylonderivat, der er hygroskopisk og ustabilt in vivo. Det forårsager en svag reaktion på et fremmedlegeme, der involverer multinukleerede gigantiske celler, hvilket i sidste ende fører til nedbrydning og resorption af implantatet.

• metaller

Metaller er hovedsageligt repræsenteret af rustfrit stål, vitallium, guld og titanium. Ud over individuelle tilfælde, for eksempel ved fremstilling af fjedre til de øvre øjenlåg eller til tandpleje, hvor guld anvendes, er titanium det valgfrie metal til langsigtet implantation. Dette skyldes dets høje biokompatibilitet og korrosionsbestandighed, styrke og minimal dæmpning af røntgenstråler i computertomografi.

• Calciumphosphat

Materialer baseret på calciumphosphat eller hydroxyapatit stimulerer ikke produktionen af knoglesubstans, men de er et substrat, hvor knogle kan vokse fra tilstødende områder. Den granulære form af hydroxyapatitkrystaller anvendes i maxillofacial kirurgi for at øge alveolarprocessen. Materialet i form af blokke anvendes som et implantations implantat i osteotomier. Det har dog vist sig, at hydroxyapatit er mindre egnet til at forøge eller skabe foringer på grund af brølhed, vanskeligheder med støbning og konturering, og også på grund af manglende evne til at tilpasse sig til ujævne benflader.

Autotransplantation, homotransplantation og xenograft

Brugen af autografer, såsom autolog ben, brusk og fedt, hæmmes af komplikationer fra donorlejet og begrænset tilgængelighed af donormateriale. Den forarbejdede bruskede gomotransplantat anvendes til genopbygningen af næsen, men over tid gennemgår den resorption og fibrose. Andre materialer og injicerbare former er kommercielt tilgængelige.

Vævsteknik og oprettelse af biokompatible implantater

I de senere år er vævsteknik blevet et tværfagligt område. Egenskaberne af syntetiske forbindelser varierer således, at det er muligt at levere til modtagerorganismens aggregater af adskilte celler, der er i stand til at skabe et nyt funktionelt væv. Vævsteknik er baseret på de videnskabelige resultater fra mange områder, herunder naturvidenskab, vævskultur og transplantation. Disse teknikker tillader, at cellerne overføres til en suspension, der tilvejebringer et tredimensionelt medium til dannelse af en vævsmatrix. Matrix indfanger celler, udvikler udveksling af næringsstoffer og gasser efterfulgt af dannelsen af et nyt væv i form af et gelatineagtigt materiale. Baseret på disse nye principper for vævsteknik blev der skabt en række krampeimplantater. Disse var leddbrusk, brusk af trakealringe og ørebrusk. Til dannelse af brusk in vivo blev injektionen af alginat med succes anvendt, som blev injiceret med en sprøjte til behandling af vesicoureteral reflux. Dette førte til dannelsen af reder af brusk i celler med uregelmæssig form, hvilket forhindrede returflow af urin. Vævsteknik kan sikre vækst i brusk med præcis specificeret form, nu udvikles forskellige typer konturfladeimplantater, der består af immunkompatible celler og interstitielt stof. Indførelsen af sådanne teknologier vil reducere antallet af komplikationer i donorzonerne og, som med alloplastiske implantater, reducere varigheden af operationerne.

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