Імплантати та біоматеріали для лиця

Рішення про вибір біоматеріалу для імплантації вимагає розуміння гістопатології взаємодії матеріалу з тканинами, а також відповіді організму реципієнта. Всі матеріали для імплантації викликають утворення сполучнотканинної капсули, яка створює бар'єр між імплантатом і організмом хазяїна. Несприятливі реакції є наслідком недозволена запальної відповіді на імплантований матеріал. Поведінка імплантату також залежить від конфігураційних характеристик місця імплантації, таких як товщина покриває шкіри, рубцювання тканинного ложа і архітектури підлягаючих кісток, які можуть створити умови для нестабільності імплантата. Наприклад, імплантати, розташовані більш глибоко і покриті товстим шаром м'яких тканин, рідше оголюються або витісняються. Інші важливі фактори, такі як запобігання формуванню гематом, сірому і приєднання інфекції, як під час операції, так і в післяопераційному періоді, вносять внесок у запобігання взаємодій імплантату з організмом господаря і в збільшення стабільності імплантату.

Ідеальний імплантат

Ідеальний матеріал для імплантації повинен бути економічно ефективний, нетоксичний, неантигенний, неканцерогенними, сприймаємо організмом-реципієнтом і стійкий до інфекції. Він також повинен бути інертним, легко формуемость, податливим, легко імплантованого і здатним постійно підтримувати вихідну форму. Він повинен легко змінюватися і пристосовуватися до потреб реципієнтную зони під час операції, без порушення цілісності імплантату, і бути стійким при термічній стерилізації.

Для установки і стабілізації імплантату важлива наявність сприятливих поверхневих характеристик; парадоксально, але це також істотно полегшує видалення і заменяемость без пошкодження навколишніх тканин. Іммобілізація імплантату має на увазі, що він буде фіксований на місці установки протягом всього життя пацієнта. Матеріали для імплантації, такі як силіконовий еластомер, викликають утворення навколишнього капсули, яка утримує імплантат на місці, тоді як пористий політетрафторетилен (пПТФЕ), який инкапсулируется в меншій мірі, фіксується при мінімальному вростання тканин. Кожен тип взаємодії матеріалу з організмом реципієнта дає певні переваги в різних клінічних ситуаціях. Матеріали, що викликають значне вростання тканин і постійну фіксацію, часто небажані, особливо якщо пацієнт хоче міняти корекцію в наступні роки. Процес природної інкапсуляції силікону і мінімальне поверхневе вростання в імплантати з пПТФЕ забезпечують нерухомість, в той же час дозволяючи замінювати імплантати без пошкодження навколишніх м'яких тканин.

Ідеальний за формою імплантат повинен мати клиновидні краю, які зливаються з прилеглою поверхні кістки, створюючи непальпованих, невідчутний перехід до навколишнього реципієнтную зоні. Пластичний імплантат, добре адаптується до підлягає структурам, стає ще менш рухливим. Форма його зовнішньої поверхні повинна імітувати природну анатомічну конфігурацію даної області. Новий силіконовий імплантат Conform (Implantech Associates, США) сконструйований для уможливлення більшої сумісності з підлеглою кістковою поверхнею. Наприклад, імплантати, відлиті з новим типом сітчастої поверхні, зменшують пам'ять форми силіконового еластомеру і покращують його гнучкість. Краща адаптованість до нерівномірним кістковим поверхонь зменшує ймовірність зсуву і запобігає утворенню мертвого простору між імплантатом і підлягає кісткою. Відродився інтерес до досліджень і розробок в області біоматеріалів привів до появи композитних імплантатів (що складаються з силікону і пПТФЕ), які обіцяють поєднання переваг обох біоматеріалів при використанні в області хірургії лиця (особисте повідомлення. Implantech Associates і Gore, 1999).

Біоматеріали для імплантатів

• Полімерні матеріали / монолітні полімери
  • силіконові полімери

Починаючи з 50-х років минулого століття, силікон має довгу історію широкого клінічного застосування з постійним, відмінним співвідношенням безпеки та ефективності. Хімічна назва силікону - полі-силоксан. В даний час тільки силіконовий еластомер може оброблятися індивідуально за допомогою тривимірного комп'ютерного моделювання та технології CAD / САМ (автоматизоване проектування / автоматизоване виробництво). Особливості виробництва мають значення для стабільності і чистоти вироби. Наприклад, чим твердіше імплантат, тим він більш стабільною. Імплантат, який має твердість (по дюрометру) менше 10, наближається за характеристиками до гелю і, з часом, "витравлюється" або втрачає частину свого внутрішнього молекулярного змісту. Однак більшість недавніх досліджень імплантатів для молочної залози з силіконовим гелем не показало ніяких об'єктивних зв'язків силікону з розвитком склеродермії, системного червоного вовчака, системних васкулітів, колагенозів або інших аутоімунних захворювань. Щільний силіконовий еластомер має велику ступінь хімічної інертності, гидрофобен, надзвичайно стабільний і не викликає токсичних або алергічних реакцій. Тканинна реакція на щільний силіконовий імплантат характеризується утворенням фіброзної капсули без вростання тканини. У разі нестабільності або установки без адекватного мягкотканного покриття, імплантат може викликати помірне уповільнене запалення і, можливо, утворення сіроми. Контрактура капсули і деформація імплантату відбувається рідко, якщо він не розміщений надто поверхово або НЕ мігрував до покриває його шкірі.

• • Поліметілметакрілатной (акриловий) полімер

Поліметілметакрілатной полімер поставляється у вигляді порошкової суміші і, каталізує, перетворюється в дуже твердий матеріал. Жорсткість і твердість акрилових імплантатів є проблемою в багатьох ситуаціях, при необхідності вводити великі імплантати через маленькі отвори. Готовий імплантат важко підігнати до контуру підлягає кістки.

• • поліетилен

Поліетилен може проводитися в різноманітних сумішах; в даний час найбільш популярна форма - пориста. Пористий поліетилен, також відомий як Medpore (WL Gore, США), стабільний при мінімальній запальної реакції. Однак він щільний і погано піддається формуванню. Пористість поліетилену допускає значне вростання фіброзної тканини, що забезпечує хорошу стабільність імплантату. Однак його надзвичайно важко видалити без пошкодження навколишніх м'яких тканин, особливо якщо імплантат знаходиться в зонах з тонким мягкотканное покриттям.

• • політетрафторетилен

Політетрафторетилен охоплює групу матеріалів, які мають власну історію клінічного застосування. Відомою торговою маркою був Poroplast, який більш н е проводиться в Сполучених Штатах з-за ускладнень, зумовлених його застосуванням в скронево-ниж-нечелюстних суглобах. При значній механічного навантаження матеріал піддавався розпаду з подальшим інтенсивним запаленням, інфікування з утворенням товстої капсули і, в кінцевому рахунку, виштовхуванням або Експлантація.

• • пористий політетрафторетилен

Цей матеріал спочатку проводився для застосування в серцево-судинної хірургії. Дослідження на тваринах показали, що він допускає обмежене вростання сполучної тканини, без утворення капсули і з мінімальною запальною реакцією. Простежується в часі запальна реакція вигідно відрізняється від такої на багато матеріалів, що застосовуються для корекції лиця. Матеріал був визнаний прийнятним для збільшення обсягу підшкірних тканин і для виготовлення імплантатів із заданою формою. Через відсутність значного вростання тканини, пПТФЕ має переваги при збільшенні підшкірних тканин, так як його можна повторно модифікувати і видаляти в разі інфекції.

• сітчасті полімери

Сітчасті полімери, такі як Marlex (Davol, США), Dacron - і Mersilene (Dow Corning, США), мають подібні достоїнства - легко складаються, пришиваються і формуються; проте вони допускають вростання сполучної тканини, що перешкоджає видалення сіток. Полиамидная сітка (Supramid) є похідним нейлону, який гігроскопічний і нестабільний in vivo. Він викликає слабку реакцію на сторонній предмет за участю багатоядерних гігантських клітин, що з часом призводить до деградації і розсмоктуванню імплантату.

• метали

Метали, в основному, представлені нержавіючої сталлю, віталліем, золотом і титаном. Крім окремих випадків, наприклад при виготовленні пружинок для верхніх повік або при стоматологічних реставраціях, де використовується золото, металом вибору для довготривалої імплантації є титан. Це обумовлено його високу біосумісність і стійкістю до корозії, міцністю і мінімальним загасанням рентгенівського випромінювання при комп'ютерної томографії.

• фосфат кальцію

Матеріали на основі фосфату кальцію, або гідроксіапатиту, не стимулюють вироблення кісткової речовини, але вони є субстратом, на який може наростати кістка з прилеглих областей. Зерниста форма кристалів гідроксиапатиту використовується в щелепно-лицевої хірургії для збільшення альвеолярного відростка. Матеріал у формі блоків застосовується в якості інтерпозіціонного імплантату при остеотомії. Однак було доведено, що гідроксиапатит менш придатний для збільшення або створення накладок через ламкість, труднощі формування та контурирования, а також з-за нездатності адаптуватися до нерівномірності кісткової поверхні.

Аутотрансплантат, гомотрансплантати і ксенотрансплантати

Застосування аутотрансплантатов, таких як аутологічні кістка, хрящ і жир, утруднюється ускладненнями з боку донорського ложа і обмеженою доступністю донорського матеріалу. Оброблений хрящової гомотрансплантат використовується для реконструкції носа, але з часом розсмоктується і фіброзу. Комерційно доступні і інші матеріали і ін'єкційні форми.

Тканинна інженерія та створення біосумісних імплантатів

Протягом останніх років тканинна інженерія стала міждисциплінарної областю. Властивості синтетичних сполук змінюються так, щоб можна було доставити в організм реципієнта агрегати розділених клітин, здатні створити нову функціональну тканину. Тканинна інженерія базується на наукових досягненнях багатьох областей, включаючи природні науки, культивування тканин і трансплантацію. Ці методики дозволяють переводити клітини в суспензію, що забезпечує тривимірну середу для формування тканинного матриксу. Матрикс захоплює клітини, розвиваючи обмін поживними речовинами і газами, з подальшим утворенням нової тканини в формі студенистого матеріалу. На підставі цих нових принципів тканинної інженерії був створений ряд хрящових імплантатів. Це були суглобові хрящі, хрящі кілець трахеї і вушні хрящі. Для утворення хряща in vivo з успіхом використовувалися ін'єкції альгінату, який вводився шприцом для лікування везікоуретерального рефлюксу. Це призводило до утворення гнізд хрящових клітин неправильної форми, які перешкоджали зворотному току сечі. Тканинна інженерія може забезпечити вирощування хряща точно заданої форми, зараз розробляються різні типи контурних імплантатів для лиця, що складаються з іммуносовместімих клітин і проміжної речовини. Впровадження таких технологій дозволить зменшити число ускладнень в донорських зонах і, так само як при використанні аллопластических імплантатів, скоротити тривалість операцій.

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