Implantaten en biomaterialen voor gezicht

De beslissing om een biomateriaal voor implantatie te kiezen vereist een goed begrip van de histopathologie van de interactie van het materiaal met de weefsels, evenals de reactie van het ontvangende organisme. Alle materialen voor implantatie veroorzaken de vorming van een bindweefselcapsule, die een barrière vormt tussen het implantaat en het lichaam van de gastheer. Bijwerkingen zijn een gevolg van een niet-opgeloste ontstekingsreactie op het geïmplanteerde materiaal. Het gedrag van het implantaat hangt ook af van de configuratiekenmerken van de implantatieplaats, zoals de dikte van de bedekkende huid, de littekens van het weefselbed en de architectuur van de onderliggende botten, die voorwaarden kunnen creëren voor instabiliteit van het implantaat. Implantaten die dieper liggen en bedekt zijn met een dikke laag zacht weefsel, worden bijvoorbeeld minder vaak blootgesteld of verplaatst. Andere belangrijke factoren, zoals het voorkomen van de vorming van hematomen, grijs en infectie, zowel tijdens de operatie als in de postoperatieve periode, dragen bij tot de preventie van implantaatinteracties met het gastheerorganisme en tot een verhoging van de stabiliteit van het implantaat.

Ideaal implantaat

Het ideale materiaal voor implantatie moet kosteneffectief, niet-toxisch, niet-antigenisch, niet-carcinogeen, waargenomen door het ontvangende organisme en resistent tegen infectie zijn. Het moet ook inert zijn, gemakkelijk vormbaar, soepel, gemakkelijk implanteerbaar en in staat om constant de oorspronkelijke vorm te behouden. Tijdens de operatie moet het gemakkelijk te veranderen en aan te passen zijn aan de behoeften van de ontvangende zone, zonder de integriteit van het implantaat aan te tasten en om stabiel te zijn met thermische sterilisatie.

Voor de installatie en stabilisatie van het implantaat is het belangrijk om gunstige oppervlaktekenmerken te hebben; paradoxaal genoeg, maar het vergemakkelijkt ook aanzienlijk de verwijdering en vervanging zonder omliggende weefsels te beschadigen. Immobilisatie van het implantaat houdt in dat het gedurende de hele levensduur van de patiënt op de installatieplaats wordt bevestigd. Materialen voor implantatie, zoals siliconenelastomeer, de vorming veroorzaken van de omgevende capsule waarin het implantaat op zijn plaats houdt, terwijl de poreuze polytetrafluorethyleen (ePTFE) dat is ingekapseld in een mindere mate, met een minimum vaste weefselingroei. Elk type interactie van het materiaal met het ontvangende organisme geeft bepaalde voordelen in verschillende klinische situaties. Materialen die aanzienlijke weefselingroei en permanente fixatie veroorzaken, zijn vaak ongewenst, vooral als de patiënt de correctie in de daaropvolgende jaren wil veranderen. Het proces van natuurlijke siliconeninkapseling en minimale oppervlakte-ingroei in implantaten van pPTPE biedt onbeweeglijkheid, terwijl vervanging van implantaten mogelijk is zonder de omliggende zachte weefsels te beschadigen.

Het ideale implantaat in de vorm moet wigvormige randen hebben die overgaan van het aangrenzende botoppervlak, waardoor een niet voelbare, ongevoelige overgang naar de omliggende ontvangerzone ontstaat. Een kunststof implantaat dat zich goed aanpast aan de onderliggende structuren wordt zelfs minder mobiel. De vorm van het buitenoppervlak moet de natuurlijke anatomische configuratie van het gebied nabootsen. Een nieuw siliconenimplantaat Conform (Implantech Associates, VS) is ontworpen om de compatibiliteit met het onderliggende botoppervlak te verbeteren. Bijvoorbeeld, implantaten gegoten met een nieuw type gaasoppervlak, verminderen het geheugen van de vorm van het siliconenelastomeer en verbeteren de flexibiliteit ervan. Een beter aanpassingsvermogen aan ongelijke botoppervlakken vermindert de waarschijnlijkheid van bias en voorkomt de vorming van een dode ruimte tussen het implantaat en het onderliggende bot. Hernieuwde belangstelling voor onderzoek en ontwikkeling op het gebied van biomaterialen heeft geleid tot de opkomst van composiet implantaten (bestaande uit een silicone en ePTFE), die een combinatie van de voordelen van beide biomaterialen belofte voor gebruik op het gebied van faciale chirurgie (privébericht. Implantech Associates en van Gore, 1999).

Biomaterialen voor implantaten

• Polymeermaterialen / monolithische polymeren
  • Siliconen polymeren

Sinds de jaren 50 van de vorige eeuw heeft siliconen een lange geschiedenis van brede klinische toepassing met een constante, uitstekende verhouding tussen veiligheid en werkzaamheid. De chemische naam van siliconen is poly-siloxaan. Op dit moment kan alleen het siliconenelastomeer afzonderlijk worden verwerkt met behulp van driedimensionale computermodellering en CAD / CAM-technologie (computerondersteund ontwerp / geautomatiseerde productie). De kenmerken van de productie zijn belangrijk voor de stabiliteit en zuiverheid van het product. Hoe harder het implantaat, hoe stabieler het is. Het implantaat, dat een hardheid (op een durometer) van minder dan 10 heeft, benadert de kenmerken van de gel en wordt na verloop van tijd "geëtst" of verliest een deel van zijn interne moleculaire inhoud. De meeste recente studies van borstimplantaten siliconen gel vertoonde geen objectieve siliconen gevolg van de ontwikkeling van scleroderma, systemische lupus erythematosus, systemische vasculitis, bindweefsel of andere auto-immuunziekten. Het dichte siliconenelastomeer heeft een hoge mate van chemische inertie, is hydrofoob, uiterst stabiel en veroorzaakt geen toxische of allergische reacties. Weefselreactie op een dicht siliconenimplantaat wordt gekenmerkt door de vorming van een fibreuze capsule zonder weefselingroei. In geval van instabiliteit of installatie zonder voldoende dekking van de weke delen, kan het implantaat milde lethargische ontsteking en mogelijk de vorming van seroma veroorzaken. Capsule contractie en implantaat vervorming komen zelden voor als het niet te oppervlakkig wordt geplaatst of wordt gemigreerd naar de huid die het bedekt.

• • Polymethylmethacrylaat (acryl) polymeer

Polymethylmethacrylaatpolymeer wordt geleverd als een poedermengsel en wordt, gekatalyseerd, verandert in een zeer hard materiaal. De stijfheid en hardheid van acrylimplantaten vormen in veel situaties een probleem, indien nodig, introduceer je grote implantaten door kleine gaatjes. Een klaar implantaat is moeilijk aan te passen aan de contouren van het onderliggende bot.

• • polyethyleen

Polyethyleen kan in verschillende consistenties worden geproduceerd; nu is de meest populaire vorm poreus. Poreus polyethyleen, ook bekend als Medpore (WL Gore, VS), is stabiel met minimale ontstekingsreactie. Het is echter compact en moeilijk te vormen. Porositeit van polyethyleen maakt een aanzienlijke ingroei van vezelachtig weefsel mogelijk, wat een goede stabiliteit van het implantaat garandeert. Het is echter uiterst moeilijk te verwijderen zonder de omliggende zachte weefsels te beschadigen, vooral als het implantaat zich in gebieden met een dunne coating van zacht weefsel bevindt.

• • polytetrafluorethyleen

Polytetrafluorethyleen heeft betrekking op een groep materialen met een eigen geschiedenis van klinisch gebruik. Een bekend handelsmerk was Poroplast, dat niet langer in de Verenigde Staten wordt geproduceerd vanwege complicaties als gevolg van het gebruik in de temporomandibulaire gewrichten. Met aanzienlijke mechanische belasting werd het materiaal gedesintegreerd met daaropvolgende intense ontsteking, infectie met de vorming van een dikke capsule en uiteindelijk uitzetting of explantatie.

• • Poreus polytetrafluorethyleen

Dit materiaal werd voor het eerst geproduceerd voor gebruik bij cardiovasculaire chirurgie. Onderzoek bij dieren heeft aangetoond dat het beperkte ingroei van bindweefsel mogelijk maakt, zonder de vorming van een capsule en met een minimale ontstekingsreactie. De tijdgebonden ontstekingsreactie is gunstig in vergelijking met die van veel materialen die worden gebruikt voor correctie van het gezicht. Het materiaal bleek aanvaardbaar te zijn voor het verhogen van het volume van subcutane weefsels en voor de productie van implantaten met een vooraf bepaalde vorm. Vanwege het ontbreken van significante weefselingroei heeft pPTFE voordelen bij het vergroten van subcutane weefsels, omdat het opnieuw kan worden gemodificeerd en verwijderd in het geval van infectie.

• Mesh polymeren

Mesh polymeren zoals Marlex (Davol, VS), Dacron - en Mersilene (Dow Corning, VS) hebben vergelijkbare voordelen - ze zijn gemakkelijk te vouwen, te naaien en te vormen; Ze laten echter de ingroei van bindweefsel toe, waardoor het moeilijk wordt om de netten te verwijderen. Polyamide mesh (Supramid) is een nylonderivaat dat in vivo hygroscopisch en onstabiel is. Het veroorzaakt een zwakke reactie op een vreemd lichaam met meerkernige reuzencellen, wat uiteindelijk leidt tot afbraak en resorptie van het implantaat.

• metalen

Metalen worden voornamelijk vertegenwoordigd door roestvrij staal, vitallium, goud en titanium. Naast individuele gevallen, bijvoorbeeld in de vervaardiging van veren voor de bovenste oogleden of voor dentale restauraties waar goud wordt gebruikt, is titanium het metaal van keuze voor implantatie op de lange termijn. Dit komt door de hoge biocompatibiliteit en corrosieweerstand, sterkte en minimale verzwakking van röntgenstralen in computertomografie.

• Calciumfosfaat

Materialen op basis van calciumfosfaat of hydroxyapatiet, stimuleren de productie van botstof niet, maar vormen een substraat waarop botten uit aangrenzende gebieden kunnen groeien. De granulaire vorm van hydroxyapatietkristallen wordt gebruikt bij maxillofaciale chirurgie om het alveolaire proces te verhogen. Het materiaal in de vorm van blokken wordt gebruikt als implantatie-implantaat bij osteotomieën. Het is echter bewezen dat hydroxyapatiet minder geschikt is voor het vergroten of creëren van voeringen vanwege broosheid, moeilijk vormen en contouren, en ook vanwege het onvermogen zich aan te passen aan ongelijke botoppervlakken.

Autotransplantaties, homotransplantaties en xenograften

Het gebruik van autotransplantaten, zoals autoloog bot, kraakbeen en vet, wordt belemmerd door complicaties van het donorbed en beperkte beschikbaarheid van donormateriaal. De bewerkte kraakbeenachtige gomotransplantatie wordt gebruikt voor de reconstructie van de neus, maar na verloop van tijd ondergaat het resorptie en fibrose. Andere materialen en injecteerbare vormen zijn in de handel verkrijgbaar.

Weefseltechniek en het creëren van biocompatibele implantaten

In de afgelopen jaren is tissue engineering een interdisciplinair veld geworden. De eigenschappen van synthetische verbindingen variëren zodat het mogelijk is om aan de recipiënt organismeaggregaten van gescheiden cellen af te leveren, in staat om een nieuw functioneel weefsel te creëren. Weefseltechnologie is gebaseerd op de wetenschappelijke prestaties van veel gebieden, waaronder natuurwetenschappen, weefselkweek en transplantatie. Deze technieken maken het mogelijk dat de cellen worden overgebracht naar een suspensie die een driedimensionaal medium verschaft om een weefselmatrix te vormen. Matrix vangt cellen op, ontwikkelt de uitwisseling van voedingsstoffen en gassen, gevolgd door de vorming van een nieuw weefsel in de vorm van een gelatineachtig materiaal. Op basis van deze nieuwe principes van tissue engineering werden een aantal kraakbeenachtige implantaten gemaakt. Dit waren gewrichtskraakbeen, kraakbeen van tracheale ringen en oorkraakbeen. Voor de vorming van kraakbeen in vivo werd de injectie van alginaat met succes toegepast, die werd geïnjecteerd met een injectiespuit om vesicoreterale reflux te behandelen. Dit leidde tot de vorming van nesten van kraakbeenachtige cellen van onregelmatige vorm, die de terugkeer van urine verhinderden. Weefseltechniek kan zorgen voor de groei van kraakbeen met een nauwkeurig gespecificeerde vorm. Nu worden er verschillende soorten contour gezicht implantaten ontwikkeld, bestaande uit immunocompatibele cellen en interstitiële substantie. De introductie van dergelijke technologieën zal het aantal complicaties in de donorzones verminderen en, net als bij alloplastische implantaten, de duur van de operaties verminderen.

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