Implan muka dan biomaterial

Keputusan mengenai pilihan biomaterial untuk implantasi memerlukan pemahaman tentang histopatologi interaksi bahan-tisu serta tindak balas perumah. Semua bahan implan mendorong pembentukan kapsul tisu penghubung yang mewujudkan penghalang antara implan dan perumah. Reaksi buruk adalah hasil daripada tindak balas keradangan yang tidak dapat diselesaikan kepada bahan yang diimplan. Tingkah laku implan juga bergantung pada ciri konfigurasi tapak implan, seperti ketebalan kulit di atasnya, parut pada lapisan tisu, dan seni bina tulang di bawahnya, yang mungkin mewujudkan keadaan untuk ketidakstabilan implan. Sebagai contoh, implan yang terletak lebih dalam dan dilitupi oleh lapisan tebal tisu lembut berkemungkinan kecil terdedah atau disesarkan. Faktor penting lain, seperti pencegahan hematoma, seroma, dan jangkitan, baik secara intraoperatif dan pasca operasi, menyumbang kepada pencegahan interaksi perumah implan dan meningkatkan kestabilan implan.

Implan yang ideal

Bahan implan yang ideal hendaklah kos efektif, tidak toksik, tidak antigenik, tidak karsinogenik, boleh diterima oleh penerima, dan tahan terhadap jangkitan. Ia juga harus lengai, mudah dibentuk, mudah dibentuk, mudah ditanam, dan mampu mengekalkan bentuk asalnya secara kekal. Ia harus mudah dibentuk semula dan disesuaikan dengan keperluan tapak penerima semasa pembedahan, tanpa menjejaskan integriti implan, dan tahan terhadap pensterilan haba.

Ciri-ciri permukaan yang menggalakkan adalah penting untuk penempatan dan penstabilan implan; secara paradoks, ini juga sangat memudahkan penyingkiran dan penggantian tanpa merosakkan tisu sekeliling. Imobilisasi implan bermakna ia akan dipasang di tempatnya sepanjang hayat pesakit. Bahan implan seperti elastomer silikon mendorong pembentukan kapsul di sekeliling yang memegang implan di tempatnya, manakala polytetrafluoroethylene berliang (ePTFE), yang kurang berkapsul, diperbaiki dengan pertumbuhan tisu yang minimum. Setiap jenis interaksi bahan dengan organisma penerima menawarkan kelebihan khusus dalam situasi klinikal yang berbeza. Bahan yang mendorong pertumbuhan tisu yang ketara dan penetapan kekal selalunya tidak diingini, terutamanya jika pesakit ingin menukar pembetulan pada tahun-tahun berikutnya. Proses pengkapsulan semula jadi silikon dan pertumbuhan permukaan minimum dalam implan ePTFE memastikan imobilitas sambil membenarkan implan diganti tanpa merosakkan tisu lembut di sekelilingnya.

Bentuk implan yang ideal harus mempunyai tepi tirus yang bergabung dengan permukaan tulang bersebelahan, mewujudkan peralihan yang tidak dapat dirasai dan tidak dapat dilihat ke zon penerima di sekelilingnya. Implan plastik yang menyesuaikan diri dengan baik pada struktur asas menjadi kurang mudah alih. Bentuk permukaan luarnya harus meniru konfigurasi anatomi semula jadi kawasan tersebut. Implan silikon baharu Conform (Implantech Associates, USA) direka untuk meningkatkan keserasian dengan permukaan tulang yang mendasari. Contohnya, tuangan implan dengan permukaan jejaring jenis baharu mengurangkan ingatan bentuk elastomer silikon dan meningkatkan kelenturannya. Penyesuaian yang lebih baik pada permukaan tulang yang tidak rata mengurangkan kemungkinan anjakan dan menghalang pembentukan ruang mati antara implan dan tulang di bawahnya. Minat yang diperbaharui dalam penyelidikan dan pembangunan biomaterial telah membawa kepada pembangunan implan komposit (terdiri daripada silikon dan ePTFE) yang menjanjikan untuk menggabungkan kelebihan kedua-dua biomaterial apabila digunakan dalam pembedahan muka (komunikasi peribadi, Implantech Associates dan Gore, 1999).

Bahan bio untuk implan

• Bahan polimer/ polimer monolitik
  • Polimer silikon

Sejak tahun 1950-an, silikon mempunyai sejarah panjang penggunaan klinikal yang meluas dengan profil keselamatan/keberkesanan yang konsisten dan cemerlang. Nama kimia untuk silikon ialah polysiloxane. Pada masa ini, hanya elastomer silikon boleh diproses secara individu menggunakan pemodelan komputer 3D dan teknologi CAD/CAM (reka bentuk bantuan komputer/pembuatan bantuan komputer). Ciri-ciri pembuatan mempunyai kesan ke atas kestabilan dan ketulenan produk. Sebagai contoh, semakin keras implan, semakin stabil. Implan yang mempunyai kekerasan durometer kurang daripada 10 menghampiri sifat gel dan, dari masa ke masa, "menoreh" atau kehilangan sebahagian daripada kandungan molekul dalamannya. Walau bagaimanapun, kebanyakan kajian terkini tentang implan payudara gel silikon tidak menunjukkan hubungan objektif antara silikon dan perkembangan skleroderma, lupus erythematosus sistemik, vaskulitis sistemik, kolagenosa, atau penyakit autoimun yang lain. Elastomer silikon padat mempunyai tahap lengai kimia yang tinggi, hidrofobik, sangat stabil dan tidak menyebabkan tindak balas toksik atau alahan. Tindak balas tisu kepada implan silikon padat dicirikan oleh pembentukan kapsul berserabut tanpa pertumbuhan tisu. Dalam kes ketidakstabilan atau penempatan tanpa liputan tisu lembut yang mencukupi, implan boleh menyebabkan keradangan gred rendah yang sederhana dan mungkin pembentukan seroma. Kontraktur kapsul dan ubah bentuk implan jarang berlaku melainkan implan diletakkan terlalu dangkal atau telah berhijrah ke arah kulit di atasnya.

• • Polimer polimetil metakrilat (akrilik).

Polimer polimetil metakrilat dibekalkan sebagai campuran serbuk dan apabila dimangkinkan, ia menjadi bahan yang sangat keras. Ketegaran dan kekerasan implan akrilik adalah masalah dalam banyak situasi di mana implan besar perlu dimasukkan melalui lubang kecil. Implan yang telah siap sukar untuk dimuatkan dengan kontur tulang di bawahnya.

• • Polietilena

Polietilena boleh dihasilkan dalam pelbagai konsistensi; pada masa ini bentuk yang paling popular adalah berliang. Polietilena berliang, juga dikenali sebagai Medpore (WL Gore, Amerika Syarikat), adalah stabil dengan tindak balas keradangan yang minimum. Walau bagaimanapun, ia padat dan sukar untuk dibentuk. Keliangan polietilena membolehkan pertumbuhan tisu berserabut yang ketara, yang memberikan kestabilan implan yang baik. Walau bagaimanapun, ia amat sukar untuk dikeluarkan tanpa merosakkan tisu lembut di sekelilingnya, terutamanya jika implan terletak di kawasan dengan liputan tisu lembut yang nipis.

• • Politetrafluoroetilena

Polytetrafluoroethylene merangkumi sekumpulan bahan yang mempunyai sejarah penggunaan klinikal mereka sendiri. Nama jenama yang terkenal ialah Poroplast, yang tidak lagi dikeluarkan di Amerika Syarikat kerana komplikasi yang berkaitan dengan penggunaannya dalam sendi temporomandibular. Di bawah tekanan mekanikal yang ketara, bahan tersebut mengalami perpecahan diikuti dengan keradangan yang sengit, jangkitan dengan pembentukan kapsul tebal, dan akhirnya pengusiran atau eksplanasi.

• • Politetrafluoroetilena berliang

Bahan ini pada mulanya dihasilkan untuk digunakan dalam pembedahan kardiovaskular. Kajian haiwan telah menunjukkan bahawa ia membenarkan pertumbuhan tisu penghubung yang terhad, tanpa pembentukan kapsul, dan dengan tindak balas keradangan yang minimum. Tindak balas keradangan yang dijejaki masa berbanding dengan banyak bahan yang digunakan untuk kontur muka. Bahan tersebut didapati sesuai untuk pembesaran tisu subkutan dan untuk pembuatan implan berbentuk. Kerana kekurangan pertumbuhan tisu yang ketara, ePTFE mempunyai kelebihan dalam pembesaran tisu subkutan kerana ia boleh diubah suai dan dikeluarkan sekiranya berlaku jangkitan.

• Polimer bersilang

Polimer mesh seperti Marlex (Davol, USA), Dacron - dan Mersilene (Dow Corning, USA) mempunyai kelebihan yang sama - ia mudah dilipat, dijahit dan dibentuk; walau bagaimanapun, ia membenarkan pertumbuhan dalam tisu penghubung, yang menyukarkan penyingkiran jaringan. Mesh poliamida (Supramid) ialah terbitan nilon yang higroskopik dan tidak stabil dalam vivo. Ia menyebabkan tindak balas badan asing yang lemah melibatkan sel gergasi multinukleus, yang dari masa ke masa membawa kepada degradasi dan penyerapan semula implan.

• logam

Logam terutamanya keluli tahan karat, vitalium, emas dan titanium. Kecuali untuk beberapa kes, seperti mata air kelopak mata atas atau pemulihan gigi, di mana emas digunakan, titanium ialah logam pilihan untuk implantasi jangka panjang. Ini disebabkan oleh biokompatibiliti yang tinggi dan rintangan kakisan, kekuatan dan pengecilan minimum sinaran sinar-X semasa tomografi yang dikira.

• Kalsium fosfat

Bahan berasaskan kalsium fosfat, atau hidroksiapatit, tidak merangsang pembentukan tulang, tetapi ia menyediakan substrat di mana tulang boleh tumbuh dari kawasan bersebelahan. Bentuk butiran kristal hidroksiapatit digunakan dalam pembedahan maxillofacial untuk menambah proses alveolar. Bentuk blok bahan digunakan sebagai implan interposisi dalam osteotomi. Walau bagaimanapun, hidroksiapatit telah ditunjukkan kurang sesuai untuk aplikasi pembesaran atau onlay kerana kerapuhannya, kesukaran dalam pengacuan dan kontur, dan ketidakupayaan untuk menyesuaikan diri dengan penyelewengan pada permukaan tulang.

Autograf, homograf dan xenograf

Penggunaan autograf seperti tulang autologous, rawan, dan lemak dihalang oleh komplikasi tapak penderma dan ketersediaan bahan penderma yang terhad. Homograf tulang rawan yang diproses digunakan untuk pembinaan semula hidung tetapi tertakluk kepada penyerapan dan fibrosis dari semasa ke semasa. Bahan lain dan bentuk suntikan boleh didapati secara komersial.

Kejuruteraan tisu dan penciptaan implan biokompatibel

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kejuruteraan tisu telah menjadi bidang antara disiplin. Sifat sebatian sintetik diubah suai untuk menghantar agregat sel yang dipisahkan kepada penerima, yang boleh mencipta tisu berfungsi baharu. Kejuruteraan tisu adalah berdasarkan kemajuan dalam banyak bidang, termasuk sains semula jadi, kultur tisu dan pemindahan. Teknik ini membolehkan sel digantung, menyediakan persekitaran tiga dimensi untuk pembentukan matriks tisu. Matriks memerangkap sel, menggalakkan pertukaran nutrien dan gas, dengan pembentukan tisu baru seterusnya dalam bentuk bahan gelatin. Sebilangan implan tulang rawan telah dicipta berdasarkan prinsip baru kejuruteraan tisu ini. Ini termasuk rawan artikular, rawan cincin trakea, dan rawan telinga. Suntikan alginat, yang diberikan dengan picagari, telah berjaya digunakan untuk mencipta rawan in vivo untuk rawatan refluks vesicoureteral. Ini mengakibatkan pembentukan sarang sel rawan berbentuk tidak teratur yang menghalang aliran balik air kencing. Kejuruteraan tisu boleh menyediakan rawan berbentuk tepat, dan pelbagai jenis implan muka berkontur sedang dibangunkan, yang terdiri daripada sel serasi imun dan bahan interstisial. Pengenalan teknologi sedemikian akan mengurangkan bilangan komplikasi di kawasan penderma dan, seperti dengan implan alloplastik, mengurangkan tempoh operasi.

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