Veido implantai ir biomedžiagos

Sprendimas dėl biomedžiagos pasirinkimo implantavimui reikalauja suprasti medžiagos ir audinio sąveikos histopatologiją, taip pat ir šeimininko reakciją. Visos implantų medžiagos sukelia jungiamojo audinio kapsulės, kuri sukuria barjerą tarp implanto ir šeimininko, susidarymą. Nepageidaujamos reakcijos yra neišspręstos uždegiminės reakcijos į implantuotą medžiagą rezultatas. Implanto elgsena taip pat priklauso nuo implantacijos vietos konfigūracijos ypatybių, tokių kaip viršutinio odos sluoksnio storis, audinių sluoksnio randėjimas ir po jo esančio kaulo architektūra, o tai gali sudaryti sąlygas implanto nestabilumui. Pavyzdžiui, giliau esantys ir storu minkštųjų audinių sluoksniu padengti implantai yra mažiau linkę būti atidengti ar pasislinkti. Kiti svarbūs veiksniai, tokie kaip hematomos, seromų ir infekcijos prevencija tiek operacijos metu, tiek po jos, padeda išvengti implanto ir šeimininko sąveikos ir padidinti implanto stabilumą.

Idealus implantas

Ideali implanto medžiaga turėtų būti ekonomiška, netoksiška, neantigeninė, nekancerogeninė, priimtina recipientui ir atspari infekcijoms. Ji taip pat turėtų būti inertiška, lengvai formuojama, kali, lengvai implantuojama ir gebanti visam laikui išlaikyti savo pradinę formą. Ji turėtų būti lengvai performuojama ir pritaikoma recipiento poreikiams operacijos metu, nepažeidžiant implanto vientisumo, ir atspari terminei sterilizacijai.

Palankios paviršiaus savybės yra būtinos implanto įdėjimui ir stabilizavimui; paradoksalu, bet tai taip pat labai palengvina jo pašalinimą ir pakeitimą nepažeidžiant aplinkinių audinių. Implanto imobilizavimas reiškia, kad jis bus fiksuotas visą paciento gyvenimą. Tokios implantų medžiagos kaip silikono elastomeras sukelia aplinkinės kapsulės, laikančios implantą vietoje, susidarymą, o porėtas politetrafluoretilenas (ePTFE), kuris yra mažiau kapsulėje, fiksuojamas minimaliai įaugant audiniams. Kiekvienas medžiagos sąveikos su recipientu tipas suteikia specifinių pranašumų skirtingose klinikinėse situacijose. Medžiagos, kurios sukelia didelį audinių įaugimą ir nuolatinę fiksaciją, dažnai yra nepageidaujamos, ypač jei pacientas nori pakeisti korekciją vėlesniais metais. Natūralus silikono kapsuliavimo procesas ir minimalus paviršiaus įaugimas ePTFE implantuose užtikrina nejudrumą ir leidžia pakeisti implantus nepažeidžiant aplinkinių minkštųjų audinių.

Ideali implanto forma turėtų turėti smailėjančius kraštus, kurie susilieja su gretimu kaulo paviršiumi, sukurdami neapčiuopiamą, nepastebimą perėjimą į aplinkinę recipiento zoną. Plastikinis implantas, kuris gerai prisitaiko prie pagrindinių struktūrų, tampa dar mažiau mobilus. Jo išorinio paviršiaus forma turėtų imituoti natūralią anatominę srities konfigūraciją. Naujasis silikoninis implantas „Conform“ („Implantech Associates“, JAV) sukurtas siekiant pagerinti suderinamumą su pagrindiniu kaulo paviršiumi. Pavyzdžiui, implantai, liejami su naujo tipo tinklelio paviršiumi, sumažina silikono elastomero formos atmintį ir pagerina jo lankstumą. Geresnis prisitaikymas prie nelygių kaulo paviršių sumažina poslinkio tikimybę ir apsaugo nuo negyvos erdvės susidarymo tarp implanto ir pagrindinio kaulo. Atnaujintas susidomėjimas biomedžiagų tyrimais ir plėtra paskatino sukurti kompozicinius implantus (sudarytus iš silikono ir ePTFE), kurie žada sujungti abiejų biomedžiagų privalumus, kai naudojami veido chirurgijoje (asmeninis bendravimas, „Implantech Associates“ ir „Gore“, 1999).

Biomedžiagos implantams

• Polimerinės medžiagos / monolitiniai polimerai
  • Silikono polimerai

Nuo šeštojo dešimtmečio silikonas plačiai naudojamas klinikinėje praktikoje, pasižymintis nuosekliu ir puikiu saugumo bei veiksmingumo profiliu. Cheminis silikono pavadinimas yra polisiloksanas. Šiuo metu tik silikono elastomeras gali būti individualiai apdorojamas naudojant 3D kompiuterinį modeliavimą ir CAD/CAM (kompiuterinio projektavimo/kompiuterinės gamybos) technologiją. Gamybos charakteristikos turi įtakos produkto stabilumui ir grynumui. Pavyzdžiui, kuo implantas kietesnis, tuo jis stabilesnis. Implantas, kurio durometro kietumas yra mažesnis nei 10, artėja prie gelio savybių ir laikui bėgant „ėsdina“ arba praranda dalį savo vidinės molekulinės sudėties. Tačiau naujausi silikono gelio krūtų implantų tyrimai neparodė jokių objektyvių ryšių tarp silikono ir sklerodermijos, sisteminės raudonosios vilkligės, sisteminio vaskulito, kolagenozės ar kitų autoimuninių ligų išsivystymo. Tankus silikono elastomeras pasižymi dideliu cheminiu inertiškumu, yra hidrofobinis, itin stabilus ir nesukelia toksinių ar alerginių reakcijų. Audinių reakcija į tankų silikono implantą pasižymi skaidulinės kapsulės susidarymu be audinių įaugimo. Esant nestabilumui arba įdėjus implantą be tinkamo minkštųjų audinių padengimo, jis gali sukelti vidutinio sunkumo, lengvą uždegimą ir galbūt seromos susidarymą. Kapsulinė kontraktūra ir implanto deformacija yra reti, nebent implantas būtų įdėtas pernelyg paviršutiniškai arba būtų pasislinkęs link viršutinės odos.

• • Polimetilmetakrilato (akrilo) polimeras

Polimetilmetakrilato polimeras tiekiamas kaip miltelių mišinys ir katalizuojamas tampa labai kieta medžiaga. Akrilinių implantų standumas ir kietumas yra problema daugelyje situacijų, kai didelius implantus reikia įdėti per mažas skylutes. Gatavą implantą sunku pritaikyti prie pagrindinio kaulo kontūro.

• • Polietilenas

Polietilenas gali būti gaminamas įvairios konsistencijos; šiuo metu populiariausia forma yra porėta. Porėtas polietilenas, dar žinomas kaip „Medpore“ (WL Gore, JAV), yra stabilus ir sukelia minimalią uždegiminę reakciją. Tačiau jis yra tankus ir sunkiai formuojamas. Polietileno poringumas leidžia jam žymiai įaugti skaiduliniam audiniui, o tai užtikrina gerą implanto stabilumą. Tačiau jį itin sunku pašalinti nepažeidžiant aplinkinių minkštųjų audinių, ypač jei implantas yra plonu minkštųjų audinių sluoksniu padengtose vietose.

• • Politetrafluoretilenas

Politetrafluoretilenas apima medžiagų grupę, turinčią savo klinikinio naudojimo istoriją. Gerai žinomas prekės ženklas buvo „Poroplast“, kuris Jungtinėse Valstijose nebegaminamas dėl komplikacijų, susijusių su jo naudojimu smilkininiuose apatinio žandikaulio sąnariuose. Veikiant didelei mechaninei apkrovai, medžiaga linko irti, po to prasidėjo stiprus uždegimas, infekcija, susidarė stora kapsulė, ir galiausiai ji buvo išstumta arba išstumta.

• • Porėtas politetrafluoretilenas

Ši medžiaga iš pradžių buvo gaminama naudoti širdies ir kraujagyslių chirurgijoje. Tyrimai su gyvūnais parodė, kad ji leidžia ribotai įaugti jungiamajam audiniui, nesusiformuojant kapsulei ir su minimaliu uždegiminiu atsaku. Laiku stebimas uždegiminis atsakas yra palankesnis daugeliui medžiagų, naudojamų veido kontūravimui. Nustatyta, kad medžiaga tinka poodinio audinio augmentacijai ir formos implantų gamybai. Dėl didelio audinių įaugimo trūkumo ePTFE turi pranašumų poodinio audinio augmentacijoje, nes jį galima modifikuoti ir pašalinti infekcijos atveju.

• Susieti polimerai

Tokie tinklelio polimerai kaip „Marlex“ („Davol“, JAV), „Dacron“ ir „Mersilene“ („Dow Corning“, JAV) turi panašių privalumų – juos lengva sulankstyti, susiūti ir suformuoti; tačiau jie leidžia įaugti jungiamajam audiniui, todėl tinklelį sunku pašalinti. Poliamido tinklelis („Supramid“) yra nailono darinys, kuris yra higroskopinis ir nestabilus in vivo. Jis sukelia silpną svetimkūnio reakciją, kurioje dalyvauja daugiabranduolės gigantinės ląstelės, o tai laikui bėgant veda prie implanto degradacijos ir rezorbcijos.

• Metalai

Metalai daugiausia yra nerūdijantis plienas, vitalis, auksas ir titanas. Išskyrus kelis atvejus, pavyzdžiui, viršutinių vokų spyruokles ar dantų restauracijas, kai naudojamas auksas, titanas yra pasirinktas metalas ilgalaikei implantacijai. Taip yra dėl didelio biologinio suderinamumo ir atsparumo korozijai, stiprumo ir minimalaus rentgeno spinduliuotės slopinimo kompiuterinės tomografijos metu.

• Kalcio fosfatas

Kalcio fosfato pagrindu pagamintos medžiagos, arba hidroksiapatitai, neskatina kaulų formavimosi, tačiau suteikia substratą, ant kurio kaulai gali augti iš gretimų sričių. Granuliuota hidroksiapatito kristalų forma naudojama veido ir žandikaulių chirurgijoje alveolinei ataugai sustiprinti. Blokinė medžiagos forma naudojama kaip tarpinis implantas osteotomijose. Tačiau įrodyta, kad hidroksiapatitas yra mažiau tinkamas augmentacijai ar užklotams dėl savo trapumo, sunkumų formuojant ir formuojant kontūrą bei nesugebėjimo prisitaikyti prie kaulo paviršiaus nelygumų.

Autotransplantatai, homotransplantatai ir ksenograftai

Autologinių kaulų, kremzlių ir riebalų transplantatų naudojimą apsunkina donoro vietos komplikacijos ir ribotas donorinės medžiagos prieinamumas. Apdorotas kremzlės homograftas naudojamas nosies rekonstrukcijai, tačiau laikui bėgant jis linkęs rezorbuotis ir fibrozuotis. Kitos medžiagos ir injekcinės formos yra komerciškai prieinamos.

Audinių inžinerija ir biologiškai suderinamų implantų kūrimas

Pastaraisiais metais audinių inžinerija tapo tarpdisciplinine sritimi. Sintetinių junginių savybės modifikuojamos, kad atskirtų ląstelių agregatai būtų pernešami į recipientus, o tai gali sukurti naujus funkcinius audinius. Audinių inžinerija remiasi daugelio sričių, įskaitant gamtos mokslus, audinių kultūrą ir transplantaciją, pažanga. Šie metodai leidžia suspenduoti ląsteles, sukuriant trimatę aplinką audinių matricai formuotis. Matrica sulaiko ląsteles, skatindama maistinių medžiagų ir dujų apykaitą, o vėliau formuojasi nauji audiniai želatinos medžiagos pavidalu. Remiantis šiais naujais audinių inžinerijos principais, sukurta daug kremzlinių implantų. Tai apima sąnarinę kremzlę, trachėjos žiedo kremzlę ir ausies kremzlę. Alginato injekcijos, atliekamos švirkštu, buvo sėkmingai panaudotos kremzlėms in vivo sukurti, siekiant gydyti vezikoureterinį refliuksą. Dėl to susidarė netaisyklingos formos kremzlės ląstelių lizdai, kurie neleido šlapimui nutekėti atgal. Audinių inžinerija gali suteikti tikslios formos kremzlę, ir šiuo metu kuriami įvairių tipų kontūriniai veido implantai, sudaryti iš imuniniu požiūriu suderinamų ląstelių ir intersticinės medžiagos. Įdiegus tokias technologijas, sumažės komplikacijų skaičius donorinėse srityse ir, kaip ir aloplastinių implantų atveju, sutrumpins operacijų trukmę.

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