Ansiktsimplantat och biomaterial

Beslutet om valet av biomaterial för implantation kräver en förståelse av histopatologin för material-vävnadsinteraktionerna samt värdresponsen. Alla implantatmaterial inducerar bildandet av en bindvävskapsel som skapar en barriär mellan implantatet och värden. Biverkningar är resultatet av ett olöst inflammatoriskt svar på det implanterade materialet. Implantatets beteende beror också på implantationsställets konfigurationsegenskaper, såsom tjockleken på den överliggande huden, ärrbildningen i vävnadsbädden och arkitekturen hos det underliggande benet, vilket kan skapa förutsättningar för implantatinstabilitet. Till exempel är implantat som ligger djupare och täcks av ett tjockt lager mjukvävnad mindre benägna att exponeras eller förskjutas. Andra viktiga faktorer, såsom förebyggande av hematom, serom och infektion, både intraoperativt och postoperativt, bidrar till att förebygga implantat-värdinteraktioner och till att öka implantatets stabilitet.

Det ideala implantatet

Det ideala implantatmaterialet bör vara kostnadseffektivt, giftfritt, icke-antigeniskt, icke-cancerframkallande, acceptabelt för mottagaren och resistent mot infektion. Det bör också vara inert, lättformbart, formbart, lätt att implantera och kunna behålla sin ursprungliga form permanent. Det bör lätt kunna omformas och justeras till mottagarområdets behov under operationen, utan att kompromissa med implantatets integritet, och vara resistent mot termisk sterilisering.

Gynnsamma ytegenskaper är avgörande för implantatplacering och stabilisering; paradoxalt nog underlättar detta också avsevärt borttagning och utbyte utan att skada omgivande vävnader. Immobilisering av ett implantat innebär att det kommer att fixeras på plats under patientens livstid. Implantatmaterial som silikonelastomer inducerar bildandet av en omgivande kapsel som håller implantatet på plats, medan porös polytetrafluoreten (ePTFE), som är mindre inkapslad, fixeras med minimal vävnadsinväxt. Varje typ av materialinteraktion med mottagarorganismen erbjuder specifika fördelar i olika kliniska situationer. Material som inducerar betydande vävnadsinväxt och permanent fixering är ofta oönskade, särskilt om patienten vill ändra korrektionen under efterföljande år. Den naturliga inkapslingsprocessen av silikon och minimal ytinväxt i ePTFE-implantat säkerställer immobilitet samtidigt som implantaten kan bytas ut utan att skada omgivande mjukvävnader.

En ideal implantatform bör ha avsmalnande kanter som smälter samman med den intilliggande benytan, vilket skapar en icke-palpablerbar, omärkbar övergång till den omgivande mottagarzonen. Ett plastimplantat som anpassar sig väl till de underliggande strukturerna blir ännu mindre rörligt. Formen på dess yttre yta bör imitera områdets naturliga anatomiska konfiguration. Det nya silikonimplantatet Conform (Implantech Associates, USA) är utformat för att förbättra kompatibiliteten med den underliggande benytan. Till exempel minskar implantat gjutna med en ny typ av nätyta formminnet hos silikonelastomeren och förbättrar dess flexibilitet. Bättre anpassningsförmåga till ojämna benytor minskar sannolikheten för förskjutning och förhindrar bildandet av dödutrymme mellan implantatet och det underliggande benet. Förnyat intresse för forskning och utveckling av biomaterial har lett till utvecklingen av kompositimplantat (bestående av silikon och ePTFE) som lovar att kombinera fördelarna med båda biomaterialen när de används i ansiktskirurgi (personlig kommunikation, Implantech Associates och Gore, 1999).

Biomaterial för implantat

• Polymermaterial/monolitiska polymerer
  • Silikonpolymerer

Sedan 1950-talet har silikon en lång historia av utbredd klinisk användning med en konsekvent och utmärkt säkerhets-/effektprofil. Det kemiska namnet för silikon är polysiloxan. För närvarande kan endast silikonelastomer bearbetas individuellt med hjälp av 3D-datormodellering och CAD/CAM-teknik (datorstödd design/datorstödd tillverkning). Tillverkningsegenskaper påverkar produktens stabilitet och renhet. Till exempel, ju hårdare implantatet är, desto stabilare är det. Ett implantat som har en durometerhårdhet på mindre än 10 närmar sig egenskaperna hos en gel och "etsar" eller förlorar med tiden en del av sitt interna molekylära innehåll. De senaste studierna av bröstimplantat av silikongel har dock inte visat några objektiva samband mellan silikon och utveckling av sklerodermi, systemisk lupus erythematosus, systemisk vaskulit, kollagenoser eller andra autoimmuna sjukdomar. Tät silikonelastomer har en hög grad av kemisk inertitet, är hydrofob, extremt stabil och orsakar inte toxiska eller allergiska reaktioner. Vävnadsreaktionen på ett tätt silikonimplantat kännetecknas av bildandet av en fibrös kapsel utan inväxt av vävnad. Vid instabilitet eller placering utan tillräcklig mjukvävnadstäckning kan implantatet orsaka måttlig låggradig inflammation och eventuellt serombildning. Kapselkontraktur och implantatdeformation är sällsynta om inte implantatet placeras för ytligt eller har migrerat mot den överliggande huden.

• • Polymetylmetakrylat (akryl) polymer

Polymetylmetakrylatpolymer levereras som en pulverblandning och när den katalyseras blir den ett mycket hårt material. Akrylimplantatens styvhet och hårdhet är ett problem i många situationer där stora implantat behöver föras in genom små hål. Det färdiga implantatet är svårt att anpassa till konturen av det underliggande benet.

• • Polyeten

Polyeten kan framställas i en mängd olika konsistenser; för närvarande är den mest populära formen porös. Porös polyeten, även känd som Medpore (WL Gore, USA), är stabil med minimal inflammatorisk reaktion. Den är dock tät och svår att forma. Polyetenens porositet möjliggör betydande inväxt av fibrös vävnad, vilket ger god implantatstabilitet. Den är dock extremt svår att ta bort utan att skada den omgivande mjukvävnaden, särskilt om implantatet är placerat i områden med tunn mjukvävnadstäckning.

• • Polytetrafluoreten

Polytetrafluoreten omfattar en grupp material som har sin egen historia av klinisk användning. Ett välkänt varumärke var Poroplast, som inte längre tillverkas i USA på grund av komplikationer i samband med dess användning i käkleder. Under betydande mekanisk stress utsattes materialet för sönderfall följt av intensiv inflammation, infektion med bildandet av en tjock kapsel och slutligen utstötning eller explantation.

• • Porös polytetrafluoreten

Detta material tillverkades ursprungligen för användning vid hjärt-kärlkirurgi. Djurstudier har visat att det möjliggör begränsad inväxt av bindväv, utan kapselbildning och med minimal inflammatorisk respons. Det tidsspårade inflammatoriska svaret står sig väl i jämförelse med många material som används för ansiktskonturering. Materialet har visat sig vara lämpligt för subkutan vävnadsförstoring och för tillverkning av formade implantat. På grund av avsaknaden av betydande vävnadsinväxt har ePTFE fördelar vid subkutan vävnadsförstoring eftersom det kan modifieras på nytt och tas bort vid infektion.

• Tvärbundna polymerer

Nätpolymerer som Marlex (Davol, USA), Dacron och Mersilene (Dow Corning, USA) har liknande fördelar – de är lätta att vika, sy ihop och forma; de tillåter dock inväxt av bindväv, vilket gör det svårt att ta bort nätet. Polyamidnät (Supramid) är ett nylonderivat som är hygroskopiskt och instabilt in vivo. Det orsakar en svag främmande kroppsreaktion som involverar flerkärniga jätteceller, vilket med tiden leder till nedbrytning och resorption av implantatet.

• Metaller

Metallerna är huvudsakligen rostfritt stål, vitalium, guld och titan. Förutom i ett fåtal fall, såsom fjädrar i övre ögonlocket eller tandlagningar, där guld används, är titan den metall man väljer för långtidsimplantation. Detta beror på dess höga biokompatibilitet och korrosionsbeständighet, hållfasthet och minimala dämpning av röntgenstrålning under datortomografi.

• Kalciumfosfat

Kalciumfosfatbaserade material, eller hydroxiapatiter, stimulerar inte benbildning, men de utgör ett substrat på vilket ben kan växa från angränsande områden. Den granulära formen av hydroxiapatitkristaller används vid maxillofacial kirurgi för att förstärka alveolutskottet. Blockformen av materialet används som ett interpositionsimplantat vid osteotomier. Hydroxiapatit har dock visat sig vara mindre lämplig för förstärkning eller onlay-applikationer på grund av dess skörhet, svårigheter att forma och konturera, och oförmåga att anpassa sig till ojämnheter i benytan.

Autografter, homografter och xenografter

Användningen av autografter såsom autologt ben, brosk och fett hämmas av komplikationer på donatorstället och begränsad tillgång på donatormaterial. Bearbetat broskhomograft används för nasal rekonstruktion men är utsatt för resorption och fibros över tid. Andra material och injicerbara former finns kommersiellt tillgängliga.

Vävnadsteknik och skapande av biokompatibla implantat

Under senare år har vävnadsteknik blivit ett tvärvetenskapligt område. Egenskaperna hos syntetiska föreningar modifieras för att leverera aggregat av separerade celler till mottagare, vilket kan skapa ny funktionell vävnad. Vävnadsteknik bygger på framsteg inom många områden, inklusive naturvetenskap, vävnadskultur och transplantation. Dessa tekniker gör det möjligt att suspendera celler, vilket ger en tredimensionell miljö för bildandet av en vävnadsmatris. Matrisen fångar cellerna, främjar utbytet av näringsämnen och gaser, med efterföljande bildning av ny vävnad i form av ett gelatinöst material. Ett antal broskimplantat har skapats baserat på dessa nya principer för vävnadsteknik. Dessa har inkluderat ledbrosk, trakealringbrosk och öronbrosk. Injektioner av alginat, administrerade med en spruta, har framgångsrikt använts för att skapa brosk in vivo för behandling av vesikoureteral reflux. Detta resulterade i bildandet av oregelbundet formade bon av broskceller som förhindrade återflöde av urin. Vävnadsteknik kan ge exakt format brosk, och olika typer av konturerade ansiktsimplantat utvecklas för närvarande, bestående av immunkompatibla celler och interstitiell substans. Införandet av sådan teknik kommer att minska antalet komplikationer i givarområden och, liksom med alloplastiska implantat, förkorta operationernas varaktighet.

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