Имплантати за лице и биоматеријали

Одлука о избору биоматеријала за имплантацију захтева разумевање хистопатологије интеракција материјала и ткива, као и одговора домаћина. Сви материјали за имплантате индукују формирање капсуле везивног ткива која ствара баријеру између имплантата и домаћина. Нежељене реакције су резултат нерешеног инфламаторног одговора на имплантирани материјал. Понашање имплантата такође зависи од конфигурационих карактеристика места имплантације, као што су дебљина коже која прекрива имплантат, ожиљци ткивног слоја и архитектура кости која се налази испод њега, што може створити услове за нестабилност имплантата. На пример, имплантати који се налазе дубље и прекривени дебелим слојем меког ткива имају мању вероватноћу да буду изложени или померени. Други важни фактори, као што је превенција хематома, серома и инфекције, како интраоперативно тако и постоперативно, доприносе превенцији интеракција имплантата и домаћина и повећању стабилности имплантата.

Идеалан имплантат

Идеалан материјал за имплантат треба да буде исплатив, нетоксичан, неантиген, неканцероген, прихватљив за примаоца и отпоран на инфекције. Такође треба да буде инертан, лако се обликује, савитљив, лак за имплантацију и способан да трајно задржи свој првобитни облик. Требало би да се лако преобликује и прилагођава потребама места примаоца током операције, без угрожавања интегритета имплантата, и да буде отпоран на термичку стерилизацију.

Повољне површинске карактеристике су неопходне за постављање и стабилизацију имплантата; парадоксално, ово такође значајно олакшава уклањање и замену без оштећења околних ткива. Имобилизација имплантата значи да ће он бити фиксиран на месту доживотно пацијента. Материјали за имплантате, као што је силиконски еластомер, индукују формирање околне капсуле која држи имплантат на месту, док је порозни политетрафлуороетилен (еПТФЕ), који је мање капсулиран, фиксиран са минималним урастањем ткива. Свака врста интеракције материјала са организмом примаоца нуди специфичне предности у различитим клиничким ситуацијама. Материјали који индукују значајно урастање ткива и трајну фиксацију често су непожељни, посебно ако пацијент жели да промени корекцију у наредним годинама. Природни процес енкапсулације силикона и минимално површинско урастање код еПТФЕ имплантата осигуравају непокретност, а истовремено омогућавају замену имплантата без оштећења околних меких ткива.

Идеалан облик имплантата требало би да има сужене ивице које се спајају са суседном површином кости, стварајући неопипљив, неприметан прелаз у околну зону примаоца. Пластични имплантат који се добро прилагођава основним структурама постаје још мање покретан. Облик његове спољашње површине требало би да имитира природну анатомску конфигурацију подручја. Нови силиконски имплантат Conform (Implantech Associates, САД) је дизајниран да побољша компатибилност са основном површином кости. На пример, имплантати ливени са новом врстом мрежасте површине смањују меморију облика силиконског еластомера и побољшавају његову флексибилност. Боља прилагодљивост неравним површинама костију смањује вероватноћу померања и спречава стварање мртвог простора између имплантата и основне кости. Обновљено интересовање за истраживање и развој биоматеријала довело је до развоја композитних имплантата (који се састоје од силикона и ePTFE) који обећавају да ће комбиновати предности оба биоматеријала када се користе у хирургији лица (лична комуникација, Implantech Associates и Gore, 1999).

Биоматеријали за имплантате

• Полимерни материјали/ монолитни полимери
  • Силиконски полимери

Од 1950-их, силикон има дугу историју широке клиничке употребе са доследним, одличним профилом безбедности/ефикасности. Хемијски назив за силикон је полисилоксан. Тренутно, само силиконски еластомер може се појединачно обрађивати коришћењем 3Д компјутерског моделирања и CAD/CAM (рачунарски потпомогнуто пројектовање/рачунарски потпомогнута производња) технологије. Производне карактеристике утичу на стабилност и чистоћу производа. На пример, што је имплантат тврђи, то је стабилнији. Имплантат који има тврдоћу дурометара мању од 10 приближава се својствима гела и, временом, „нагриза“ или губи део свог унутрашњег молекуларног садржаја. Међутим, најновије студије о силиконским имплантатима за груди нису показале објективне везе између силикона и развоја склеродерме, системског еритематозног лупуса, системског васкулитиса, колагеноза или других аутоимуних болести. Густи силиконски еластомер има висок степен хемијске инертности, хидрофобан је, изузетно стабилан и не изазива токсичне или алергијске реакције. Реакција ткива на густи силиконски имплантат карактерише се формирањем фиброзне капсуле без урастања ткива. У случају нестабилности или постављања без адекватног покривања меког ткива, имплант може изазвати умерену упалу благог степена и могуће стварање серома. Капсуларна контрактура и деформација имплантата су ретке, осим ако имплантат није постављен превише површно или је мигрирао према кожи која га прекрива.

• • Полиметил метакрилат (акрилни) полимер

Полиметил метакрилатни полимер се испоручује као прашкаста смеша и када се катализује, постаје веома тврд материјал. Крутост и тврдоћа акрилних имплантата представљају проблем у многим ситуацијама где је потребно убацити велике имплантате кроз мале рупе. Готов имплантат је тешко прилагодити контури кости која се налази испод.

• • Полиетилен

Полиетилен се може производити у различитим конзистенцијама; тренутно је најпопуларнији облик порозни. Порозни полиетилен, познат и као Медпор (WL Gore, САД), стабилан је са минималном инфламаторном реакцијом. Међутим, густ је и тешко га је обликовати. Порозност полиетилена омогућава значајно урастање влакнастог ткива, што обезбеђује добру стабилност имплантата. Међутим, изузетно га је тешко уклонити без оштећења околног меког ткива, посебно ако се имплантат налази у подручјима са танким слојем меког ткива.

• • Политетрафлуороетилен

Политетрафлуороетилен обухвата групу материјала који имају своју историју клиничке употребе. Познати бренд је био Поропласт, који се више не производи у Сједињеним Државама због компликација повезаних са његовом употребом у темпоромандибуларним зглобовима. Под значајним механичким напрезањем, материјал је био подложан распадању, након чега је уследила интензивна упала, инфекција са формирањем дебеле капсуле и на крају избацивање или експлантација.

• • Порозни политетрафлуороетилен

Овај материјал је првобитно произведен за употребу у кардиоваскуларној хирургији. Студије на животињама су показале да омогућава ограничено урастање везивног ткива, без формирања капсуле и са минималним инфламаторним одговором. Временски праћени инфламаторни одговор је повољан у поређењу са многим материјалима који се користе за контурирање лица. Утврђено је да је материјал погодан за аугментацију поткожног ткива и за израду обликованих имплантата. Због недостатка значајног урастања ткива, ePTFE има предности у аугментацији поткожног ткива јер се може поново модификовати и уклонити у случају инфекције.

• Умрежени полимери

Мрежасти полимери као што су Marlex (Davol, САД), Dacron - и Mersilene (Dow Corning, САД) имају сличне предности - лако се савијају, ушивају и обликују; међутим, омогућавају урастање везивног ткива, што отежава уклањање мрежице. Полиамидна мрежица (Supramid) је дериват најлона који је хигроскопан и нестабилан in vivo. Изазива слабу реакцију страног тела која укључује вишеједарне џиновске ћелије, што временом доводи до деградације и ресорпције имплантата.

• Метали

Метали су углавном нерђајући челик, виталијум, злато и титанијум. Осим у неколико случајева, као што су опруге горњег капка или зубне рестаурације, где се користи злато, титанијум је метал избора за дугорочну имплантацију. То је због његове високе биокомпатибилности и отпорности на корозију, чврстоће и минималног слабљења рендгенског зрачења током компјутеризоване томографије.

• Калцијум фосфат

Материјали на бази калцијум фосфата, или хидроксиапатити, не стимулишу формирање костију, али пружају подлогу на коју кост може да расте из суседних подручја. Грануларни облик кристала хидроксиапатита користи се у максилофацијалној хирургији за аугментацију алвеоларног наставка. Блоковски облик материјала се користи као интерпозициони имплантат код остеотомија. Међутим, показало се да је хидроксиапатит мање погодан за аугментацију или онлеј примену због своје крхкости, тешкоћа у обликовању и обликовању, и немогућности прилагођавања неправилностима на површини кости.

Аутографти, хомографти и ксенографти

Употреба аутографтова као што су аутологна кост, хрскавица и масно ткиво отежана је компликацијама на месту донора и ограниченом доступношћу донорског материјала. Обрађени хомографт хрскавице се користи за реконструкцију носа, али је подложан ресорпцији и фибрози током времена. Други материјали и облици за ињекције су комерцијално доступни.

Инжењеринг ткива и стварање биокомпатибилних имплантата

Последњих година, инжењерство ткива је постало интердисциплинарна област. Својства синтетичких једињења су модификована како би се агрегати одвојених ћелија испоручивали примаоцима, што може створити ново функционално ткиво. Инжењерство ткива се заснива на напретку у многим областима, укључујући природне науке, културу ткива и трансплантацију. Ове технике омогућавају суспендовање ћелија, пружајући тродимензионално окружење за формирање ткивне матрице. Матрица обухвата ћелије, подстичући размену хранљивих материја и гасова, са накнадним формирањем новог ткива у облику желатинозног материјала. На основу ових нових принципа инжењерства ткива створен је низ хрскавичних имплантата. То укључује зглобну хрскавицу, хрскавицу трахеалног прстена и хрскавицу уха. Ињекције алгината, примењене шприцем, успешно су коришћене за стварање хрскавице in vivo за лечење везикоуретералног рефлукса. То је резултирало формирањем неправилно обликованих гнезда хрскавичних ћелија које су спречавале повратни ток урина. Инжењерство ткива може да обезбеди прецизно обликовану хрскавицу, а тренутно се развијају различите врсте контурираних имплантата за лице, који се састоје од имунокомпатибилних ћелија и интерстицијалне супстанце. Увођење таквих технологија смањиће број компликација у донорским подручјима и, као и код алопластичних имплантата, скратити трајање операција.

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