Sejas implanti un biomateriāli

Lēmums izvēlēties biomateriālu implantācijai nepieciešama izpratne par mijiedarbību materiāla ar histopatoloģijā audu, kā arī atbildes uz recipienta organismu. Visi implantācijas materiāli rada saistaudu kapsulas veidošanos, kas rada barjeru starp implantātu un saimnieka ķermeni. Nevēlamas reakcijas ir neatgriezeniskas iekaisuma reakcijas rezultāts implantētajam materiālam. Implants ir atkarīga arī no konfigurācijas īpašībām implantācijas vietas, piemēram, pārklājuma biezuma ādas, audu rētas gultu un arhitektūras pamatā kaulu, kas var radīt nestabilitāti apstākļus implantu. Piemēram, implantāti, kas atrodas dziļāk un pārklāti ar biezu mīksto audu slāni, retāk tiek pakļauti vai pārvietoti. Citi svarīgi faktori, piemēram, novēršot veidošanos hematomas, pelēkā un pievienošanās infekcijas, gan laikā, operāciju un pēcoperācijas periodā, veicina profilaksi potzaru mijiedarbību ar uzņēmēja un uz pieaugumu implanta stabilitāti.

Ideāls implants

Ideālam implantācijas materiālam jābūt rentablam, netoksiskam, ne-antigēnam, nav kancerogēnam, uzturu recipienta organismā un izturīgi pret infekciju. Tam jābūt arī inertai, viegli noformējamai, elastīgai, viegli implantējamai un spējīga pastāvīgi saglabāt sākotnējo formu. Operācijas laikā tam jābūt viegli mainītam un pielāgojamai saņēmēja zonas vajadzībām, neietekmējot implanta integritāti un stabilizējot termisko sterilizāciju.

Lai uzstādītu un stabilizētu implantu, ir svarīgi, lai būtu labvēlīgi virsmas īpašības; paradoksāli, bet tas arī būtiski atvieglo izņemšanu un nomaiņu, nesabojājot apkārtējos audus. Implantācijas imobilizācija nozīmē, ka tas tiks fiksēts uzstādīšanas vietā visā pacienta dzīvē. Materiāli implantēšanai, piemēram, silikona elastomēra, izraisīt veidošanos uz apkārtējo kapsulu, kura pilda implants vietā, bet porains politetrafluoretilēna (ePTFE), kas ir iekapsulēti mazākā mērā, ar minimālo fiksētu audu ingrowth. Katrs materiāla mijiedarbības veids ar recipienta organismu dod noteiktas priekšrocības dažādās klīniskās situācijās. Materiāli, kas izraisa ievērojamu audu ieplūšanu un pastāvīgu fiksāciju, bieži vien ir nevēlami, īpaši, ja pacients vēlas mainīt korekciju turpmākajos gados. Dabiskā silikona iekapsulēšanas process un minimāla virsmas ieplūšana implantācijās no pPTPE nodrošina nekustīgumu, vienlaicīgi ļaujot nomainīt implantus, nesabojājot apkārtējos mīkstos audus.

Perfect veidlapā implants jābūt konusveida malām, kas saplūst ar blakus esošo virsmu kaulu, radot nonpalpable, nemanāma pāreja uz vidi saņēmēja jomā. Plastmasas implants, kas labi pielāgojas esošajām struktūrām, kļūst vēl mobilāks. Tās ārējās virsmas forma ir jāmodē apgabala dabiskā anatomiskā konfigurācija. Jauns silikona implants Conform (Implantech Associates, ASV) ir paredzēts, lai uzlabotu saderību ar pamatnes kaulu virsmu. Piemēram, implanti, kas tiek izmantoti ar jauna tipa acs virsmu, samazina silikona elastomēra formas atmiņu un uzlabo tās elastību. Labāka pielāgošanās nevienmērīgām kaulu virsmām samazina neobjektivitātes iespējamību un novērš miršanas vietas veidošanos starp implantātu un pamatā esošo kaulu. Atjaunotā interese par pētniecības un attīstības jomā biomateriālu ir radījis no kompozītmateriāliem implantiem (sastāv no silikona un ePTFE), kas sola kombināciju priekšrocības abu biomateriālu izmantošanai jomā sejas operācijas (privāto ziņu. Implantech Associates un Gore, 1999).

Biomateriāli implantam

• Polimēru materiāli / monolīti polimēri
  • Silikona polimēri

Kopš pagājušā gadsimta 50. Gadiem silikonam ir plaša klīniska pielietojuma vēsture, kurai ir pastāvīga, lieliska drošuma un efektivitātes attiecība. Silikona ķīmiskais nosaukums ir polisiloksāns. Pašlaik tikai silikona elastomēru var apstrādāt individuāli, izmantojot trīsdimensiju datoru modelēšanu un CAD / CAM tehnoloģiju (datorizēta projektēšana / automatizēta ražošana). Produkta īpašības ir svarīgas produkta stabilitātei un tīrībai. Piemēram, jo grūtāk implants, jo stabilāks tas ir. Implantu, kas ir cietību (durometer) ir mazāks par 10, netālu īpašībām gela, un laika gaitā, "iegravēti" vai zaudē daļu no savas iekšējās molekulāro saturu. Tomēr jaunākie pētījumi krūšu implantu silikona gēlu neuzrādīja objektīvs silikonu sakarā ar attīstību sklerodermijas, sistēmiskās sarkanās vilkēdes, sistēmiskās vaskulīts, saistaudu, vai citām autoimūnām slimībām. Blīvs silikona elastomērs ir augsts ķīmiskās inerces līmenis, ir hidrofobs, ļoti stabils un nerada toksiskas vai alerģiskas reakcijas. Audu reakcija uz blīvu silikona implantu ir raksturīga šķiedrveida kapsulas veidošanās bez audu ieaugšanas. Ja nestabilitāte vai ierīkošana bez atbilstoša mīksto audu pārklājuma, implants var izraisīt vieglu letarģisku iekaisumu un, iespējams, seromas veidošanos. Kapsulas kontrakcijas un implantu deformācijas notiek reti, ja tās nav novietotas pārāk virspusēji vai migrē uz ādas, kas to apklāj.

• • Polimetilmetakrilāta (akrila) polimērs

Polimethyl metakrilāta polimērs tiek piegādāts kā pulvera maisījums un, katalizēts, pārvēršas par ļoti cietu materiālu. Daudzās situācijās akrila implantu stīvums un cietība ir problēma, ja nepieciešams, ieviešot lielus implantātus caur maziem caurumiem. Gatavu implantu ir grūti pielāgot apakšējā kaula kontūram.

• • Polietilēns

Polietilēnu var ražot dažādās konsistences formās; Tagad vispopulārākā forma ir porains. Porains polietilēns, pazīstams arī kā Medpore (WL Gore, ASV), ir stabils ar minimālu iekaisuma reakciju. Tomēr tas ir blīvs un grūti pelējuma. Polietilēna porainība ļauj ievērojami palielināt šķiedru audus, kas nodrošina labu implantāta stabilitāti. Tomēr ārkārtīgi grūti noņemt, nekaitējot apkārtējiem mīkstajiem audiem, it īpaši, ja implants atrodas apgabalos ar plānu mīkstu audu pārklājumu.

• • Politetrafluoretilēns

Politetrafluoretilēns aptver materiālu grupu, kuras klīniskā pielietošana ir vēsturiska. Plaši pazīstama preču zīme bija Poroplast, kuru Amerikas Savienotajās Valstīs vairs neizmanto komplikāciju dēļ, jo to lietoja temporomandibular locītavās. Ar ievērojamu mehānisko slodzi materiāls tika sadalīts ar vēlāku intensīvu iekaisumu, infekciju ar biezas kapsulas veidošanos un, galu galā, izraidīšanu vai paskaidrojumu.

• • Porains politetrafluoretilēns

Šis materiāls vispirms tika ražots lietošanai kardiovaskulārajā ķirurģijā. Pētījumi ar dzīvniekiem liecina, ka tas ļauj ierobežot saistaudu ieplūšanu, bez kapsulas veidošanās un ar minimālu iekaisuma reakciju. Laika gaitā izsekojama iekaisuma reakcija labvēlīgi atšķiras no daudzu materiālu, ko izmanto sejas korekcijai. Tiek uzskatīts, ka materiāls ir pieņemams, lai palielinātu subkutāno audu daudzumu un implantātu ražošanai ar iepriekš noteiktu formu. Sakarā ar to, ka trūkst nozīmīgu audu iedzimšanas, pPTFE ir priekšrocības, palielinot subkutānos audos, jo to var pārveidot un izņemt infekcijas gadījumā.

• Acu polimēri

Acu polimēriem, tādiem kā Marlex (Davol, ASV), Dacron un Mersilene (Dow Corning, ASV) ir līdzīgas priekšrocības - tās ir viegli salocītas, šūti un veidotas; Tomēr tie nodrošina saistaudu ieplūšanu, kas apgrūtina tīklu noņemšanu. Poliamīda sieta (Supramīds) ir neilona atvasinājums, kas ir higroskopisks un nestabils in vivo. Tas izraisa vāju reakciju pret ārvalstu ķermeni, kurā iesaistītas daudzcentru milzu šūnas, kas galu galā noved pie implantācijas degradācijas un rezorbcijas.

• Metāli

Metālus galvenokārt veido nerūsējošais tērauds, vitalīns, zelts un titāns. Papildus atsevišķiem gadījumiem, piemēram, plaukstu augšējo plakstu vai zobu atjaunošanas materiālu ražošanā, kur tiek izmantots zelts, titāna ir izvēlēts metāls ilgstošai implantācijai. Tas ir saistīts ar tā augsto bioloģisko saderību un izturību pret koroziju, izturību un rentgenstaru mazināšanos datortomogrāfijā.

• Kalcija fosfāts

Materiāli, kuru pamatā ir kalcija fosfāts vai hidroksiapatīts, neveicina kaulu vielas ražošanu, bet tie ir substrāts, uz kura kauls var augt no blakus esošām teritorijām. Hidroksilapatīta kristālu granulu formu izmanto žokļu-jostas ķirurģijā, lai palielinātu alveolāro procesu. Materiāls bloku veidā tiek izmantots kā iejaukšanās implants osteotomijās. Tomēr tas ir pierādīts, ka hidroksilapatīta ir mazāk piemērots lielāks vai izveidojot pārklājumus irdenums, grūtības veidošanā un izlīdzinot, kā arī sakarā ar nespēju pielāgoties nelīdzenām kaulu virsmām.

Autotransplants, homotransplants un ksenotransplants

Autograftu, piemēram, autologu kaulu, skrimšļa un tauku, lietošanu kavē donoru gultas komplikācijas un ierobežota donoru materiāla pieejamība. Apstrādātais kramtveida gomotransplants tiek izmantots deguna rekonstrukcijai, bet laika gaitā tiek veikta rezorbcija un fibroze. Citi materiāli un injekcijas formas ir komerciāli pieejamas.

Audu inženierija un bioloģiski saderīgu implantu veidošana

Pēdējos gados audu inženierija ir kļuvusi par starpnozaru jomu. Sintētisko savienojumu īpašības atšķiras tā, ka ir iespējams nogādāt recipienta organismā atdalītas šūnas, kas spēj radīt jaunus funkcionālus audus. Audu inženierija balstās uz zinātnes sasniegumiem daudzās jomās, tostarp dabas zinātnēs, audu audzēšanā un transplantēšanā. Šīs metodes ļauj šūnas pārvietot uz suspensiju, nodrošinot trīsdimensiju barotni, lai izveidotu audu matricu. Matrica uztver šūnas, attīstot barības vielu un gāzu apmaiņu, kam seko jaunu audu veidošanās želatīna materiāla veidā. Balstoties uz šiem jaunajiem audu inženierijas principiem, tika izveidoti vairāki kramtveida implanti. Tie bija locītavu skrimšļi, trachea gredzenu skrimšļi un ausu skrimšļi. Veicot in vivo skrimšļu veidošanos, veiksmīgi tika izmantota algināta injekcija, kas tika injicēta ar šļirci, lai ārstētu vesikoureterālo refluksu. Tas noveda pie neregulāras formas kramtveida šūnu ligzdas veidošanās, kas novērš urīna atgriešanās plūsmu. Audu inženierija var nodrošināt precīzi noteiktas formas skrimšļa augšanu, tagad tiek izstrādāti dažāda veida kontūru sejas implanti, kas sastāv no imūnsomām neatbilstīgām šūnām un intersticiālas vielas. Šādu tehnoloģiju ieviešana samazina komplikāciju skaitu donora zonās un, tāpat kā ar alloplastiskajiem implantiem, samazinās arī darbības ilgumu.

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