Лицеви импланти и биоматериали

Решението за избор на биоматериал за имплантиране изисква разбиране на хистопатологията на взаимодействията материал-тъкан, както и на реакцията на гостоприемника. Всички имплантни материали индуцират образуването на съединителнотъканна капсула, която създава бариера между импланта и гостоприемника. Нежеланите реакции са резултат от неразрешен възпалителен отговор към имплантирания материал. Поведението на импланта зависи и от конфигурационните характеристики на мястото на имплантиране, като например дебелината на покриващата кожа, белезите на тъканното легло и архитектурата на подлежащата кост, което може да създаде условия за нестабилност на импланта. Например, имплантите, разположени по-дълбоко и покрити с дебел слой мека тъкан, е по-малко вероятно да бъдат изложени или изместени. Други важни фактори, като предотвратяване на хематом, сероми и инфекция, както интраоперативно, така и постоперативно, допринасят за предотвратяване на взаимодействията имплант-гостоприемник и за повишаване на стабилността на импланта.

Идеалният имплант

Идеалният материал за импланти трябва да бъде рентабилен, нетоксичен, неантигенен, неканцерогенен, приемлив за реципиента и устойчив на инфекции. Той също така трябва да бъде инертен, лесно формовъчен, ковък, лесен за имплантиране и способен да запази трайно оригиналната си форма. Трябва лесно да се преоформя и коригира според нуждите на реципиентното място по време на операцията, без да се нарушава целостта на импланта, и да е устойчив на термична стерилизация.

Благоприятните повърхностни характеристики са от съществено значение за поставянето и стабилизирането на импланта; парадоксално, това също така значително улеснява отстраняването и подмяната, без да се увреждат околните тъкани. Обездвижването на импланта означава, че той ще бъде фиксиран на място доживот на пациента. Имплантни материали като силиконов еластомер индуцират образуването на обграждаща капсула, която държи импланта на място, докато порестият политетрафлуороетилен (ePTFE), който е по-слабо капсулиран, се фиксира с минимално врастване в тъканите. Всеки вид взаимодействие на материала с реципиентния организъм предлага специфични предимства в различни клинични ситуации. Материалите, които индуцират значително врастване в тъканите и трайна фиксация, често са нежелани, особено ако пациентът желае да промени корекцията през следващите години. Естественият процес на капсулиране на силикона и минималното врастване на повърхността в ePTFE имплантите осигуряват неподвижност, като същевременно позволяват имплантите да бъдат подменени, без да се увреждат околните меки тъкани.

Идеалната форма на импланта трябва да има заострени ръбове, които се сливат със съседната костна повърхност, създавайки непалпируем, незабележим преход към околната реципиентна зона. Пластмасов имплант, който се адаптира добре към подлежащите структури, става още по-малко подвижен. Формата на външната му повърхност трябва да имитира естествената анатомична конфигурация на областта. Новият силиконов имплант Conform (Implantech Associates, САЩ) е проектиран да подобри съвместимостта с подлежащата костна повърхност. Например, импланти, отливани с нов тип мрежеста повърхност, намаляват паметта на формата на силиконовия еластомер и подобряват неговата гъвкавост. По-добрата адаптивност към неравни костни повърхности намалява вероятността от изместване и предотвратява образуването на мъртво пространство между импланта и подлежащата кост. Подновеният интерес към изследванията и разработките на биоматериали доведе до разработването на композитни импланти (състоящи се от силикон и ePTFE), които обещават да комбинират предимствата на двата биоматериала, когато се използват в лицевата хирургия (лична комуникация, Implantech Associates and Gore, 1999).

Биоматериали за импланти

• Полимерни материали/ монолитни полимери
  • Силиконови полимери

От 50-те години на миналия век силиконът има дълга история на широко разпространена клинична употреба с постоянен, отличен профил на безопасност/ефикасност. Химичното наименование на силикона е полисилоксан. Понастоящем само силиконовият еластомер може да бъде индивидуално обработен с помощта на 3D компютърно моделиране и CAD/CAM (компютърно проектиране/компютърно производство) технология. Производствените характеристики оказват влияние върху стабилността и чистотата на продукта. Например, колкото по-твърд е имплантът, толкова по-стабилен е той. Имплант, който има твърдост по дурометър по-малка от 10, се доближава до свойствата на гел и с течение на времето „ецва“ или губи част от вътрешното си молекулно съдържание. Въпреки това, повечето скорошни проучвания на силиконови гел гръдни импланти не показват обективни връзки между силикона и развитието на склеродермия, системен лупус еритематозус, системен васкулит, колагенози или други автоимунни заболявания. Плътният силиконов еластомер има висока степен на химическа инертност, хидрофобен е, изключително стабилен и не причинява токсични или алергични реакции. Тъканната реакция към плътен силиконов имплант се характеризира с образуването на фиброзна капсула без тъканно врастване. В случай на нестабилност или поставяне без адекватно покритие на меките тъкани, имплантът може да причини умерено възпаление с ниска степен и евентуално образуване на сером. Капсулната контрактура и деформацията на импланта са рядко срещани, освен ако имплантът не е поставен твърде повърхностно или не е мигрирал към покриващата кожа.

• • Полиметилметакрилатен (акрилен) полимер

Полиметилметакрилатният полимер се доставя като прахообразна смес и при катализация се превръща в много твърд материал. Твърдостта и твърдостта на акрилните импланти е проблем в много ситуации, когато големи импланти трябва да се поставят през малки отвори. Готовият имплант е трудно да се приспособи към контура на подлежащата кост.

• • Полиетилен

Полиетиленът може да се произвежда в различни консистенции; в момента най-популярната форма е порестата. Порестият полиетилен, известен още като Medpore (WL Gore, САЩ), е стабилен с минимална възпалителна реакция. Той обаче е плътен и е труден за формоване. Порестостта на полиетилена позволява значително врастване на фиброзна тъкан, което осигурява добра стабилност на импланта. Изключително трудно е обаче да се отстрани, без да се увредят околните меки тъкани, особено ако имплантът е разположен в области с тънко покритие от меки тъкани.

• • Политетрафлуороетилен

Политетрафлуоретиленът обхваща група материали, които имат своя собствена история на клинична употреба. Добре позната марка е Poroplast, която вече не се произвежда в Съединените щати поради усложнения, свързани с употребата ѝ в темпоромандибуларните стави. При значително механично натоварване материалът е подложен на разпадане, последвано от интензивно възпаление, инфекция с образуване на дебела капсула и евентуално експулзия или експлантация.

• • Порест политетрафлуороетилен

Този материал първоначално е произведен за употреба в сърдечно-съдовата хирургия. Проучвания върху животни показват, че той позволява ограничено врастване на съединителната тъкан, без образуване на капсули и с минимален възпалителен отговор. Проследяваният във времето възпалителен отговор се сравнява благоприятно с много материали, използвани за контуриране на лицето. Установено е, че материалът е подходящ за уголемяване на подкожната тъкан и за изработване на оформени импланти. Поради липсата на значително врастване на тъканите, ePTFE има предимства при уголемяване на подкожната тъкан, тъй като може да бъде повторно модифициран и отстранен в случай на инфекция.

• Омрежени полимери

Мрежести полимери като Marlex (Davol, САЩ), Dacron - и Mersilene (Dow Corning, САЩ) имат подобни предимства - те са лесни за сгъване, зашиване и оформяне; те обаче позволяват врастване на съединителна тъкан, което затруднява отстраняването ѝ. Полиамидната мрежа (Supramid) е найлоново производно, което е хигроскопично и нестабилно in vivo. То предизвиква слаба реакция на чуждо тяло, включваща многоядрени гигантски клетки, което с течение на времето води до разграждане и резорбция на импланта.

• Метали

Металите са предимно неръждаема стомана, виталиум, злато и титан. С изключение на няколко случая, като например пружини на горния клепач или зъбни реставрации, където се използва злато, титанът е металът по избор за дългосрочна имплантация. Това се дължи на високата му биосъвместимост и устойчивост на корозия, здравината и минималното затихване на рентгеновото лъчение по време на компютърна томография.

• Калциев фосфат

Материалите на основата на калциев фосфат, или хидроксиапатитите, не стимулират образуването на кост, но осигуряват субстрат, върху който костта може да расте от съседни области. Гранулираната форма на кристалите хидроксиапатит се използва в лицево-челюстната хирургия за уголемяване на алвеоларния процес. Блоковата форма на материала се използва като интерпозиционен имплант при остеотомии. Въпреки това, хидроксиапатитът е доказано по-малко подходящ за уголемяване или онлей приложения поради неговата крехкост, трудността при оформяне и контуриране, както и невъзможността да се адаптира към неравностите на костната повърхност.

Автотрансплантати, хомографта и ксенотрансплантати

Използването на автотрансплантати, като например автоложна кост, хрущял и мазнина, е затруднено от усложнения на донорското място и ограничената наличност на донорски материал. Обработеният хрущялен хомографт се използва за назална реконструкция, но е подложен на резорбция и фиброза с течение на времето. Други материали и инжекционни форми са търговски достъпни.

Тъканно инженерство и създаване на биосъвместими импланти

През последните години тъканното инженерство се превърна в интердисциплинарна област. Свойствата на синтетичните съединения се модифицират, за да доставят агрегати от отделени клетки в реципиентите, което може да създаде нова функционална тъкан. Тъканното инженерство се основава на напредъка в много области, включително естествените науки, тъканните култури и трансплантацията. Тези техники позволяват клетките да бъдат суспендирани, осигурявайки триизмерна среда за образуване на тъканна матрица. Матрицата улавя клетките, насърчавайки обмена на хранителни вещества и газове, с последващо образуване на нова тъкан под формата на желатинов материал. Редица хрущялни импланти са създадени въз основа на тези нови принципи на тъканното инженерство. Те включват ставен хрущял, хрущял на трахеалния пръстен и хрущял на ухото. Инжекции с алгинат, прилагани със спринцовка, са успешно използвани за създаване на хрущял in vivo за лечение на везикоуретерален рефлукс. Това е довело до образуването на неправилно оформени гнезда от хрущялни клетки, които предотвратяват обратния поток на урината. Тъканното инженерство може да осигури прецизно оформен хрущял и в момента се разработват различни видове контурирани лицеви импланти, състоящи се от имуносъвместими клетки и интерстициално вещество. Въвеждането на подобни технологии ще намали броя на усложненията в донорските зони и, както при алопластичните импланти, ще съкрати продължителността на операциите.

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