Implantai ir biomedžiagos veidui

Sprendimas pasirinkti biomaterialą implantuoti reikalauja suprasti histopatologiją medžiagos sąveikos su audiniais ir receptoriaus organizmo atsako. Visos implantuojamos medžiagos sukelia jungiamojo audinio kapsulę, kuri sukuria barjerą tarp implanto ir šeimininko kūno. Nepageidaujamos reakcijos yra neišspręstų uždegiminių reakcijų į implantuojamą medžiagą pasekmė. Implantas elgesys taip pat priklauso nuo konfigūracijos ypatybių implantavimo vietą, pavyzdžiui, į dangų odos storio, audinio randėjimas lova ir architektūra pagrindinės kaulų, kurie gali sukurti nestabilumo sąlygas implantas. Pavyzdžiui, implantatai, esantys giliau ir padengiami storu minkštųjų audinių sluoksniu, yra mažiau dažni. Kiti svarbūs veiksniai, tokie kaip užkirsti kelią hematomos, pilka ir stojimo infekcijos susidarymą, tiek operacijos metu ir pooperaciniu laikotarpiu, prisidėti prie skiepų sąveikos su priimančiosios ir prie implanto stabilumo didinimo prevenciją.

Idealus implantas

Ideali implantacijos medžiaga turėtų būti ekonomiškai efektyvi, netoksiška, ne antigeninė, be kancerogeninio, organizmo recipiento suvokiama ir atspari infekcijai. Jis taip pat turi būti inertiškas, lengvai formuojamas, elastingas, lengvai implantuojamas ir galintis nuolat išlaikyti pradinę formą. Operacijos metu ją reikėtų lengvai keisti ir prisitaikyti prie recipiento zonos poreikių, nepakenkiant implanto vientisumui, ir būti stabilia termine sterilizacija.

Implantui montuojant ir stabilizuojant, svarbu turėti palankias paviršiaus charakteristikas; paradoksalu, bet taip pat žymiai palengvina pašalinimą ir pakeitimą nepažeidžiant aplinkinių audinių. Imploatacijos imobilizavimas reiškia, kad jis bus nustatytas įrengimo vietoje visą paciento gyvenimą. Medžiagos implantacijos, pavyzdžiui, silikono elastomero, sukelti aplinkinių kapsulės, laikančiu vietoje implantą išsidėstymą, o poringas politetrafluoretileno (ePTFE), kuris yra aplieti mažesniu laipsniu, su minimaliu tiriant imunohistocheminiu įauginimas. Kiekvienas medžiagos sąveikos su recipiento organizmu rūšis suteikia tam tikrų privalumų įvairiose klinikinėse situacijose. Medžiagos, kurios sukelia didelį audinių įaugimo ir nuolatinį fiksaciją, dažnai nepageidaujamas, ypač jei pacientas nori pakeisti korekcijos artimiausiais metais. Iš sandarinimo silikono gamtos ir minimalų paviršinį įauginimas iš ePTFE implantų procesas teikti standumą, o vis dar leidžia implantai pakeisti nepažeidžiant aplinkinių minkštųjų audinių.

Tobula forma implanto turėtų turėti kūginius kraštus, kad susijungti su gretimo paviršiaus kaulų, sukurti nonpalpable, nepastebimus perėjimą į recipiento teritorijos aplinkai. Plastikinis implantas, gerai prisitaikęs prie pagrindinių struktūrų, tampa dar mažiau mobilus. Jo išorinio paviršiaus forma turi imituoti natūralią anatominę zonos konfigūraciją. Naujas silikoninis implantas Atitinka (Implantech Associates, JAV), skirtas geresniam suderinamumui su pagrindinės kaulų paviršiaus. Pavyzdžiui, implantų, naujo tipo iš ketaus tinklo paviršiaus yra sumažintas formos atminties silikono elastomero ir pagerinti savo lankstumą. Geriau prisitaikyti prie nelygių kaulų paviršių sumažina poslinkio tikimybę ir apsaugo nuo negyvų erdvėje tarp implanto ir pagrindinės kaulų išsidėstymą. Susidomėjimo mokslinių tyrimų ir plėtros į biomedžiagų srityje atvedė į kompozicinių implantų (sudarytas iš silikono ir ePTFE), kuris žada daug abiejų biomedžiagų naudos derinys, skirtas naudoti veido chirurgijos srityje atsiradimą (privatų pranešimą. Implantech Associates ir Gore, 1999).

Biomedžiagos implantams

• Polimerinės medžiagos / monolitiniai polimerai
  • Silikono polimerai

Pradedant nuo 50-ųjų praėjusio šimtmečio, silikono turi ilgą istoriją plataus klinikinio taikymo konstanta, puiki vertė už saugumą ir veiksmingumą. Cheminis silikono pavadinimas yra polisiloksanas. Šiuo metu, tik silikono elastomeras gali būti apdorojami atskirai, naudodami trimatis kompiuterinis modeliavimas ir CAD / CAM technologijas (kompiuterinis dizainas / kompiuterinis gamybos). Gaminio savybės yra svarbios produkto stabilumui ir grynumui. Pavyzdžiui, kuo implantacija yra sunkiau, tuo stabilesnė. Implantas, kuris turi kietumą (kietumo) yra mažesnis nei 10, arti gelio savybių ir, tinkamu laiku, "išgraviruotas" arba prarado dalį savo vidaus molekulinės masės medžiagos kiekio. Tačiau, dauguma naujausi tyrimai krūtų implantai silikono geliu parodė, jokio objektyvaus silikono dėl to, kad sklerodermija, sistemine raudonąja vilklige, sisteminės vaskulitas, jungiamojo audinio, arba kitų autoimuninių ligų vystymuisi. Tanki silikono elastomeras turi aukštą chemiškai neaktyvus, hidrofobinės, labai stabilios ir nesukelia toksinių arba alergines reakcijas. Audinių reakcija į tankų silikono implantą būdinga pluoštinės kapsulės formavimui be audinių išaugimo. Esant nestabilumo ar įrengimo be tinkamos minkštųjų audinių apimantis implantas gali sukelti nedidelį uždegimą ir tingią gegužės seroma išsidėstymą. Kapsulės kontraktūra ir implantas deformacijos atsiranda retai, jei jis nėra dedamas per paviršutiniškas arba danga neturi migruoti į savo odos.

• • Polimetametakrilato (akrilo) polimeras

Polimetilmetakrilato polimeras tiekiamas kaip miltelių mišinys ir, katalizuojamas, virsta labai kieta medžiaga. Akrilinių implantų standumas ir kietumas yra daugybėje situacijų problema, o prireikus didelių implantų pagalba įterpiama didelė skylė. Paruoštą implantą sunku suderinti su pagrindine kaulo kontūra.

• • Polietilenas

Polietilenas gali būti pagamintas įvairiais konsistencijomis; dabar populiaria forma yra porėtos. Porinis polietilenas, taip pat žinomas kaip Medpore (WL Gore, JAV), yra stabilus ir minimalus uždegiminis atsakas. Tačiau jis yra tankus ir sunkiai pelėsių. Polietileno porūšis leidžia žymiai išauginti pluoštinį audinį, kuris užtikrina gerą implanto stabilumą. Tačiau labai sunku pašalinti, nepažeidžiant aplinkinių minkštųjų audinių, ypač jei implantas yra plonuose minkštųjų audinių dangose.

• • Politetrafluoretilenas

Politetrafluoretilenas apima medžiagų grupę, kurios istorija yra klinikinė. Gerai žinomas prekės ženklas buvo "Poroplast", kuris Jungtinėse Amerikos Valstijose nebėra gaminamas dėl komplikacijų, susijusių su jo vartojimu laikinosios sąnarių sąnariuose. Esant dideliam mechaniniam apkrovimui, medžiaga buvo suskaidyta su vėlyvu intensyviu uždegimu, užterštu storu kapsuliu ir, galiausiai, išsiuntimu ar paaiškinimu.

• • Poringas politetrafluoretilenas

Ši medžiaga pirmą kartą buvo sukurta naudoti širdies ir kraujagyslių chirurgijoje. Tyrimai su gyvūnais parodė, kad jis leidžia sušvelninti jungiamojo audinio gleivinę be kapsulės susidarymo ir minimaliu uždegiminiu atsaku. Laiko atsekamumas uždegiminės reakcijos metu gerokai skiriasi nuo daugelio medžiagų, naudojamų veido korekcijai. Nustatyta, kad medžiaga yra priimtina, kad padidėtų poodinių audinių tūris ir iš anksto nustatytos formos implantai. Dėl didelių audinių gausėjimo stokos pPTFE turi privalumų poodinių audinių padidėjimui, nes infekcijos atveju ją galima pakartotinai modifikuoti ir pašalinti.

• Akių polimerai

Tinklelio polimerai, tokie kaip Marlex (Davol, JAV), Dacron ir Mersilene (Dow Corning, JAV) turi panašių privalumų - juos lengva sulankstyti, susiūti ir suformuoti; Tačiau jie leidžia jungiamąjį audinį sudygti, todėl sunku pašalinti tinklus. Poliamido tinklelis (supramidas) yra nailono darinys, kuris yra higroskopinis ir nestabilus in vivo. Tai sukelia silpną reakciją į svetimkūnį, apimančią daugiapakopis milžiniškąsias ląsteles, o tai galiausiai lemia implanto skilimą ir rezorbciją.

• Metalai

Metalai dažniausiai yra nerūdijančio plieno, vitalio, aukso ir titano. Pavyzdžiui, be atskiro atvejo, pavyzdžiui, gaminant spyglių viršutinius vokus arba dantų restauracijas, kur naudojamas auksas, titanas yra pasirinktas metalas ilgalaikiam implantavimui. Taip yra dėl to, kad kompiuterinė tomografija turi aukštą biologinį suderinamumą ir atsparumą korozijai, stiprumą ir minimalų Rentgeno spindulių kiekį.

• Kalcio fosfatas

Medžiagos, kurių pagrindą sudaro kalcio fosfatas arba hidroksiapatitas, neleidžia gaminti kaulinės medžiagos, tačiau jie yra substratas, iš kurio kaulai gali augti iš gretimų sričių. Granuliuotoji hidroksiapatito kristalų forma naudojama žandikaulio operacijos metu, siekiant padidinti alveolių procesą. Blokų pavidalo medžiaga yra naudojama kaip implantavimas į osteotomijas. Tačiau buvo įrodyta, kad hidroksiapatitas yra mažiau tinkamas, kad padidintų ar sukurtų apkalos dėl trapumo, sunkumų liejant ir kontūruoti, taip pat dėl nesugebėjimo prisitaikyti prie netolygių kaulų paviršių.

Autotransplantacija, homotransplantacija ir ksenotransplantacija

Autotransporto priemonių, tokių kaip autologiniai kaulai, kremzlės ir riebalai, naudojimą slopina donoro lopšio komplikacijos ir ribotas donorų medžiagos prieinamumas. Apdorotas kremzlinis gomotransplantas naudojamas nosies rekonstrukcijai, bet laikui bėgant jis rezorbuojamas ir fibrozė. Kitos medžiagos ir injekcinės formos yra parduodamos.

Audinių inžinerija ir biologiškai suderinamų implantų kūrimas

Pastaraisiais metais audinių inžinerija tapo tarpdisciplinine sritimi. Sintetinių junginių savybės skiriasi, kad į recipiento organizmą būtų galima pristatyti atskirtus ląsteles, galinčias sukurti naują funkcinį audinį. Audinių inžinerija remiasi daugelio sričių moksliniais pasiekimais, įskaitant gamtos mokslus, audinių auginimą ir transplantaciją. Šie metodai leidžia perkelti ląsteles į suspensiją, suteikiančią trimačią terpę, kad sudarytų audinių matricą. Matrica fiksuoja ląsteles, plėtodama mainų maistines medžiagas ir dujas, po to formuojant naują audinį želatinos medžiagos forma. Remiantis šiais naujais audinių inžinerijos principais, buvo sukurta keletas kramtomųjų implantų. Tai buvo sąnarių kremzlės, trachėjos žiedų kremzlės ir ausų kremzlės. Formuojant kremzlę in vivo, buvo sėkmingai panaudota alginato injekcija, švirkšte sušvirkšta vazokureterinis refliuksas. Dėl to susidarė netaisyklingos formos kremzlių ląstelių lizdai, kurie neleido grįžti šlapimo. Audinių inžinerija gali užtikrinti tiksliai apibrėžtos formos kremzlių augimą, dabar yra kuriamos įvairių tipų kontūrinių veido implantai, susidedantys iš imunosupanduotų ląstelių ir intersticinės medžiagos. Įdiegus tokias technologijas, sumažės komplikacijų skaičius donorų zonose ir, kaip ir aloplastiniai implantai, sumažins operacijų trukmę.

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