Implanturi faciale și biomateriale

Decizia privind alegerea biomaterialului pentru implantare necesită înțelegerea histopatologiei interacțiunilor material-țesut, precum și a răspunsului gazdei. Toate materialele implantabile induc formarea unei capsule de țesut conjunctiv care creează o barieră între implant și gazdă. Reacțiile adverse sunt rezultatul unui răspuns inflamator nerezolvat la materialul implantat. Comportamentul implantului depinde și de caracteristicile configuraționale ale locului de implantare, cum ar fi grosimea pielii suprapuse, cicatrizarea patului tisular și arhitectura osului subiacent, care pot crea condiții pentru instabilitatea implantului. De exemplu, implanturile situate mai adânc și acoperite de un strat gros de țesut moale sunt mai puțin susceptibile de a fi expuse sau deplasate. Alți factori importanți, cum ar fi prevenirea hematomului, seromului și infecției, atât intraoperator, cât și postoperator, contribuie la prevenirea interacțiunilor implant-gazdă și la creșterea stabilității implantului.

Implantul ideal

Materialul ideal pentru implant ar trebui să fie rentabil, netoxic, neantigenic, necancerigen, acceptabil pentru receptor și rezistent la infecții. De asemenea, ar trebui să fie inert, ușor modelabil, maleabil, ușor de implantat și capabil să-și mențină permanent forma originală. Ar trebui să fie ușor de remodelat și ajustat la nevoile locului receptor în timpul intervenției chirurgicale, fără a compromite integritatea implantului și să fie rezistent la sterilizarea termică.

Caracteristicile favorabile ale suprafeței sunt esențiale pentru plasarea și stabilizarea implantului; paradoxal, acest lucru facilitează foarte mult și îndepărtarea și înlocuirea fără a deteriora țesuturile înconjurătoare. Imobilizarea unui implant înseamnă că acesta va fi fixat pe loc pe toată durata vieții pacientului. Materialele implantului, cum ar fi elastomerul siliconic, induc formarea unei capsule înconjurătoare care menține implantul la locul său, în timp ce politetrafluoroetilena poroasă (ePTFE), care este mai puțin încapsulată, este fixată cu o creștere minimă a țesutului. Fiecare tip de interacțiune a materialului cu organismul receptor oferă avantaje specifice în diferite situații clinice. Materialele care induc o creștere semnificativă a țesutului și o fixare permanentă sunt adesea nedorite, mai ales dacă pacientul dorește să modifice corecția în anii următori. Procesul natural de încapsulare a siliconului și creșterea minimă a suprafeței în implanturile ePTFE asigură imobilitatea, permițând în același timp înlocuirea implanturilor fără a deteriora țesuturile moi înconjurătoare.

O formă ideală a implantului ar trebui să aibă margini conice care se îmbină cu suprafața osoasă adiacentă, creând o tranziție nepalpabilă, imperceptibilă către zona receptorului înconjurătoare. Un implant din plastic care se adaptează bine structurilor subiacente devine și mai puțin mobil. Forma suprafeței sale exterioare ar trebui să imite configurația anatomică naturală a zonei. Noul implant de silicon Conform (Implantech Associates, SUA) este conceput pentru a îmbunătăți compatibilitatea cu suprafața osoasă subiacentă. De exemplu, implanturile turnate cu un nou tip de suprafață de plasă reduc memoria de formă a elastomerului siliconic și îi îmbunătățesc flexibilitatea. O mai bună adaptabilitate la suprafețele osoase neuniforme reduce probabilitatea de deplasare și previne formarea spațiului mort între implant și osul subiacent. Interesul reînnoit pentru cercetarea și dezvoltarea biomaterialelor a dus la dezvoltarea de implanturi compozite (constând din silicon și ePTFE) care promit să combine avantajele ambelor biomateriale atunci când sunt utilizate în chirurgia facială (comunicare personală, Implantech Associates și Gore, 1999).

Biomateriale pentru implanturi

• Materiale polimerice/polimeri monolitici
  • Polimeri siliconici

Încă din anii 1950, siliconul are o lungă istorie de utilizare clinică pe scară largă, cu un profil de siguranță/eficacitate excelent și constant. Denumirea chimică a siliconului este polisiloxan. În prezent, doar elastomerul siliconic poate fi procesat individual folosind modelare 3D pe calculator și tehnologie CAD/CAM (proiectare asistată de calculator/fabricație asistată de calculator). Caracteristicile de fabricație au un impact asupra stabilității și purității produsului. De exemplu, cu cât implantul este mai dur, cu atât este mai stabil. Un implant care are o duritate la durometru mai mică de 10 se apropie de proprietățile unui gel și, în timp, se „gravează” sau pierde o parte din conținutul său molecular intern. Cu toate acestea, cele mai recente studii privind implanturile mamare cu gel de silicon nu au arătat nicio legătură obiectivă între silicon și dezvoltarea sclerodermiei, lupusului eritematos sistemic, vasculitei sistemice, colagenozei sau a altor boli autoimune. Elastomerul siliconic dens are un grad ridicat de inerție chimică, este hidrofob, extrem de stabil și nu provoacă reacții toxice sau alergice. Reacția țesuturilor la un implant dens de silicon este caracterizată prin formarea unei capsule fibroase fără creștere internă a țesutului. În caz de instabilitate sau plasare fără o acoperire adecvată a țesuturilor moi, implantul poate provoca inflamație moderată de grad scăzut și, eventual, formarea de serom. Contractura capsulară și deformarea implantului sunt rare, cu excepția cazului în care implantul este plasat prea superficial sau a migrat spre pielea suprapusă.

• • Polimer de polimetacrilat de metil (acrilic)

Polimerul polimetacrilat de metil este furnizat sub formă de amestec de pulbere și, atunci când este catalizat, devine un material foarte dur. Rigiditatea și duritatea implanturilor acrilice reprezintă o problemă în multe situații în care implanturile mari trebuie introduse prin găuri mici. Implantul finit este dificil de adaptat la conturul osului subiacent.

• • Polietilenă

Polietilena poate fi produsă într-o varietate de consistențe; în prezent, cea mai populară formă este poroasă. Polietilena poroasă, cunoscută și sub numele de Medpore (WL Gore, SUA), este stabilă, cu o reacție inflamatorie minimă. Cu toate acestea, este densă și dificil de modelat. Porozitatea polietilenei permite o creștere semnificativă a țesutului fibros, ceea ce asigură o bună stabilitate a implantului. Cu toate acestea, este extrem de dificil de îndepărtat fără a deteriora țesutul moale din jur, mai ales dacă implantul este situat în zone cu o acoperire subțire de țesut moale.

• • Politetrafluoroetilenă

Politetrafluoroetilena cuprinde un grup de materiale care au propriul istoric de utilizare clinică. O marcă bine-cunoscută a fost Poroplast, care nu mai este fabricat în Statele Unite din cauza complicațiilor asociate cu utilizarea sa în articulațiile temporomandibulare. Sub stres mecanic semnificativ, materialul a fost supus dezintegrării, urmată de inflamație intensă, infecție cu formarea unei capsule groase și, în cele din urmă, expulzare sau explantare.

• • Politetrafluoroetilenă poroasă

Acest material a fost produs inițial pentru utilizare în chirurgia cardiovasculară. Studiile pe animale au arătat că permite o creștere limitată a țesutului conjunctiv, fără formarea de capsule și cu un răspuns inflamator minim. Răspunsul inflamator monitorizat în timp se compară favorabil cu multe materiale utilizate pentru conturarea feței. S-a constatat că materialul este potrivit pentru augmentarea țesutului subcutanat și pentru fabricarea implanturilor modelate. Din cauza lipsei unei creșteri semnificative a țesutului, ePTFE are avantaje în augmentarea țesutului subcutanat, deoarece poate fi remodificat și îndepărtat în caz de infecție.

• Polimeri reticulați

Polimerii de tip plasă, cum ar fi Marlex (Davol, SUA), Dacron și Mersilene (Dow Corning, SUA), au avantaje similare - sunt ușor de pliat, suturat și modelat; cu toate acestea, permit creșterea țesutului conjunctiv, ceea ce îngreunează îndepărtarea plasei. Plasa de poliamidă (Supramid) este un derivat de nailon higroscopic și instabil in vivo. Aceasta provoacă o reacție slabă la corp străin care implică celule gigante multinucleate, ceea ce în timp duce la degradarea și resorbția implantului.

• Metale

Metalele sunt în principal oțelul inoxidabil, vitaliumul, aurul și titanul. Cu excepția câtorva cazuri, cum ar fi arcurile pleoapelor superioare sau restaurările dentare, unde se utilizează aurul, titanul este metalul preferat pentru implantarea pe termen lung. Acest lucru se datorează biocompatibilității sale ridicate și rezistenței la coroziune, rezistenței și atenuării minime a radiațiilor X în timpul tomografiei computerizate.

• Fosfat de calciu

Materialele pe bază de fosfat de calciu, sau hidroxiapatitele, nu stimulează formarea osoasă, dar oferă un substrat pe care osul poate crește din zonele adiacente. Forma granulară a cristalelor de hidroxiapatită este utilizată în chirurgia maxilo-facială pentru a augmenta procesul alveolar. Forma bloc a materialului este utilizată ca implant de interpoziție în osteotomii. Cu toate acestea, s-a demonstrat că hidroxiapatita este mai puțin potrivită pentru aplicații de augmentare sau onlay din cauza fragilității sale, a dificultății de modelare și conturare și a incapacității de a se adapta la neregularitățile suprafeței osoase.

Autogrefe, homogrefe și xenogrefe

Utilizarea autogrefelor, cum ar fi osul, cartilajul și grăsimea autologă, este îngreunată de complicațiile la locul donatorului și de disponibilitatea limitată a materialului donator. Homogrefa de cartilaj procesată este utilizată pentru reconstrucția nazală, dar este supusă resorbției și fibrozei în timp. Alte materiale și forme injectabile sunt disponibile comercial.

Ingineria tisulară și crearea de implanturi biocompatibile

În ultimii ani, ingineria tisulară a devenit un domeniu interdisciplinar. Proprietățile compușilor sintetici sunt modificate pentru a livra agregate de celule separate în recipiente, care pot crea țesut funcțional nou. Ingineria tisulară se bazează pe progresele din multe domenii, inclusiv științele naturale, cultura de țesuturi și transplantul. Aceste tehnici permit suspendarea celulelor, oferind un mediu tridimensional pentru formarea unei matrice tisulare. Matricea captează celulele, promovând schimbul de nutrienți și gaze, cu formarea ulterioară a unui țesut nou sub formă de material gelatinos. O serie de implanturi cartilaginoase au fost create pe baza acestor noi principii ale ingineriei tisulare. Acestea au inclus cartilajul articular, cartilajul inelului traheal și cartilajul urechii. Injecțiile cu alginat, administrate cu o seringă, au fost utilizate cu succes pentru a crea cartilaj in vivo pentru tratamentul refluxului vezicoureteral. Acest lucru a dus la formarea de cuiburi de celule cartilaginoase cu formă neregulată, care au împiedicat refluxul urinei. Ingineria tisulară poate oferi cartilaj cu formă precisă, iar în prezent se dezvoltă diverse tipuri de implanturi faciale conturate, constând din celule imunocompatibile și substanță interstițială. Introducerea unor astfel de tehnologii va reduce numărul de complicații în zonele donatoare și, ca și în cazul implanturilor aloplastice, va reduce durata operațiilor.

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