Implantate und Biomaterialien für das Gesicht

Die Entscheidung, ein Biomaterial für die Implantation zu wählen, erfordert ein Verständnis der Histopathologie der Wechselwirkung des Materials mit den Geweben sowie der Reaktion des Empfängerorganismus. Alle Materialien zur Implantation verursachen die Bildung einer Bindegewebskapsel, die eine Barriere zwischen dem Implantat und dem Körper des Wirts bildet. Nebenwirkungen sind eine Folge einer unaufgelösten Entzündungsreaktion auf das implantierte Material. Das Verhalten des Implantats hängt auch von den Konfigurationseigenschaften der Implantationsstelle ab, wie beispielsweise der Dicke der Abdeckhaut, der Narbenbildung des Gewebebettes und der Architektur der darunter liegenden Knochen, was Bedingungen für eine Instabilität des Implantats schaffen kann. Zum Beispiel werden Implantate, die tiefer liegen und mit einer dicken Schicht von Weichgewebe bedeckt sind, weniger oft exponiert oder verschoben. Andere wichtige Faktoren, wie das Verhindern der Bildung von Hämatomen, Graus und Infektionen, sowohl während der Operation als auch in der postoperativen Phase, tragen zur Verhinderung von Implantatwechselwirkungen mit dem Wirtsorganismus und zu einer Erhöhung der Stabilität des Implantats bei.

Ideales Implantat

Das ideale Material für die Implantation sollte kostengünstig, nicht toxisch, nicht antigen, nicht krebserregend sein, vom Empfängerorganismus wahrgenommen werden und resistent gegen Infektionen sein. Es muss auch inert, leicht formbar, geschmeidig, leicht implantierbar und in der Lage sein, ständig die ursprüngliche Form beizubehalten. Es sollte leicht während der Operation geändert und an die Bedürfnisse der Empfängerzone angepasst werden können, ohne die Integrität des Implantats zu beeinträchtigen und um mit der thermischen Sterilisation stabil zu sein.

Für die Installation und Stabilisierung des Implantats ist es wichtig, günstige Oberflächeneigenschaften zu haben; paradoxerweise, aber es erleichtert auch signifikant die Entfernung und den Ersatz, ohne das umgebende Gewebe zu schädigen. Die Immobilisierung des Implantats impliziert, dass es während der gesamten Lebensdauer des Patienten am Installationsort fixiert wird. Materialien für die Implantation, wie beispielsweise Silikonelastomer, verursachen die Bildung der umgebenden Kapsel, die das Implantat an seinem Platz hält, während das poröse Polytetrafluorethylen (ePTFE), die in einem geringeren Maße verkapselt ist, mit einem minimalen festen Einwachsen von Geweben. Jede Art der Wechselwirkung des Materials mit dem Empfängerorganismus bietet bestimmte Vorteile in verschiedenen klinischen Situationen. Materialien, die ein signifikantes Einwachsen von Gewebe und eine dauerhafte Fixierung verursachen, sind oft unerwünscht, insbesondere wenn der Patient die Korrektur in den folgenden Jahren ändern möchte. Das Verfahren Silikon natürliche und minimale oberflächliche Einwachsen von ePTFE-Implantate zur Einkapselung bereitzustellen Steifigkeit, während immer noch die Implantate ermöglicht, ohne zu ersetzen, das umgebende Weichgewebe zu beschädigen.

Formvollendet Implantat sollte sich verjüngende Ränder aufweisen, die mit der benachbarten Oberfläche des Knochens fusionieren, eine nonpalpable, unmerkliche Übergang in der Umgebung des Empfängerbereich zu schaffen. Ein Kunststoffimplantat, das sich gut an die darunter liegenden Strukturen anpasst, wird noch weniger mobil. Die Form seiner äußeren Oberfläche muss die natürliche anatomische Konfiguration des Bereichs nachahmen. Ein neues Silikonimplantat Conform (Implantech Associates, USA) wurde entwickelt, um die Kompatibilität mit der darunter liegenden Knochenoberfläche zu verbessern. Zum Beispiel, Implantate gegossen mit einer neuen Art von Mesh-Oberfläche, reduzieren die Erinnerung an die Form des Silikonelastomers und verbessern seine Flexibilität. Eine bessere Anpassungsfähigkeit an unebene Knochenoberflächen verringert die Wahrscheinlichkeit einer Verzerrung und verhindert die Bildung eines Totraums zwischen dem Implantat und dem darunter liegenden Knochen. Erneutes Interesse an der Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Biomaterialien hat zur Entstehung von Verbundimplantaten geführt (bestehend aus einem Silikon und ePTFE), das eine Kombination der Vorteile beiden Biomaterialien für den Einsatz im Bereich der Gesichtschirurgie verspricht (Private Nachricht. Implantech Associates und von Gore, 1999).

Biomaterialien für Implantate

• Polymermaterialien / monolithische Polymere
  • Silikonpolymere

Seit den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts hat Silikon eine lange Geschichte der breiten klinischen Anwendung mit einem konstanten, ausgezeichneten Verhältnis von Sicherheit und Wirksamkeit. Der chemische Name von Silikon ist Polysiloxan. Zurzeit kann nur das Silikonelastomer mittels dreidimensionaler Computermodellierung und CAD / CAM-Technologie (Computer Aided Design / Automated Manufacturing) individuell bearbeitet werden. Die Merkmale der Produktion sind wichtig für die Stabilität und Reinheit des Produkts. Je härter das Implantat zum Beispiel ist, desto stabiler ist es. Das Implantat, das eine Härte (Durometer) von weniger als 10 hat, ähnlich die Eigenschaften des Gels und zu gegebener Zeit, „geätzt“ oder einen Teil seiner inneren Molekülgehalt verliert. Jedoch zeigten jüngste Studien von Brustimplantaten für Silikongel kein objektives Silikon aufgrund der Entwicklung von Sklerodermie, systemischem Lupus erythematodes, systemischer Vaskulitis, Bindegewebs- oder anderen Autoimmunerkrankungen. Das dichte Silikonelastomer weist einen hohen Grad an chemischer Inertheit auf, ist hydrophob, extrem stabil und verursacht keine toxischen oder allergischen Reaktionen. Die Gewebsreaktion auf ein dichtes Silikonimplantat ist durch die Bildung einer fibrösen Kapsel ohne Einwachsen von Gewebe gekennzeichnet. Bei Instabilität oder Verlegung ohne adäquate Weichteildeckung kann das Implantat zu leichten lethargischen Entzündungen und möglicherweise zur Bildung von Seromen führen. Kapselkontraktion und Implantatdeformation treten selten auf, wenn sie nicht zu oberflächlich platziert oder auf die sie bedeckende Haut migriert werden.

• • Polymethylmethacrylat (Acryl) Polymer

Polymethylmethacrylat-Polymer wird als eine Pulvermischung zugeführt und wandelt sich katalysiert in ein sehr hartes Material um. Die Steifigkeit und Härte von Acrylimplantaten stellen in vielen Situationen ein Problem dar, falls erforderlich, große Implantate durch kleine Löcher einzuführen. Ein fertiges Implantat ist schwierig an die Kontur des darunter liegenden Knochens anzupassen.

• • Polyethylen

Polyethylen kann in einer Vielzahl von Konsistenzen hergestellt werden; jetzt ist die beliebteste Form porös. Poröses Polyethylen, auch bekannt als Medpore (WL Gore, USA), ist stabil mit minimaler Entzündungsreaktion. Es ist jedoch dicht und schwer zu formen. Porosität von Polyethylen ermöglicht ein signifikantes Einwachsen von fibrösem Gewebe, was eine gute Stabilität des Implantats gewährleistet. Es ist jedoch extrem schwierig, es zu entfernen, ohne das umgebende Weichgewebe zu beschädigen, insbesondere wenn sich das Implantat in Bereichen mit einer dünnen Weichteilbeschichtung befindet.

• • Polytetrafluorethylen

Polytetrafluorethylen deckt eine Gruppe von Materialien ab, die ihre eigene klinische Verwendungsgeschichte haben. Ein bekanntes Warenzeichen war Poroplast, das in den Vereinigten Staaten aufgrund von Komplikationen aufgrund seiner Verwendung in den Kiefergelenken nicht mehr hergestellt wird. Unter erheblicher mechanischer Belastung wurde das Material mit anschließender intensiver Entzündung, Infektion mit Bildung einer dicken Kapsel und schließlich Ausstoßen oder Explantieren zersetzt.

• • Poröses Polytetrafluorethylen

Dieses Material wurde zuerst zur Verwendung in der kardiovaskulären Chirurgie hergestellt. Studien an Tieren haben gezeigt, dass es ein begrenztes Einwachsen von Bindegewebe ohne die Bildung einer Kapsel und mit einer minimalen Entzündungsreaktion erlaubt. Die mit der Zeit nachweisbare Entzündungsreaktion unterscheidet sich vorteilhaft von der vieler Materialien, die zur Korrektur des Gesichts verwendet werden. Es wurde gefunden, dass das Material zur Erhöhung des Volumens von subkutanem Gewebe und zur Herstellung von Implantaten mit einer vorbestimmten Form akzeptabel ist. Aufgrund des Fehlens von signifikantem Einwachsen von Gewebe hat pPTFE Vorteile bei der Erhöhung subkutanen Gewebes, da es im Falle einer Infektion erneut modifiziert und entfernt werden kann.

• Mesh-Polymere

Netzpolymere wie Marlex (Davol, USA), Dacron - und Mersilene (Dow Corning, USA) haben ähnliche Vorteile - sie können leicht gefaltet, genäht und geformt werden; Sie ermöglichen jedoch das Einwachsen von Bindegewebe, was das Entfernen der Netze erschwert. Polyamidgewebe (Supramid) ist ein Nylon-Derivat, das in vivo hygroskopisch und instabil ist. Es verursacht eine schwache Reaktion auf einen Fremdkörper mit mehrkernigen Riesenzellen, was schließlich zu Abbau und Resorption des Implantats führt.

• Metalle

Metalle werden hauptsächlich durch Edelstahl, Vitallium, Gold und Titan repräsentiert. Neben Einzelfällen, beispielsweise bei der Herstellung von Federn für die oberen Augenlider oder bei Zahnersatz mit Gold, ist Titan das Metall der Wahl für die Langzeitimplantation. Dies ist auf seine hohe Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und minimale Dämpfung von Röntgenstrahlen in der Computertomographie zurückzuführen.

• Calciumphosphat

Materialien auf der Basis von Calciumphosphat oder Hydroxylapatit stimulieren nicht die Produktion von Knochensubstanz, aber sie sind ein Substrat, auf dem Knochen aus benachbarten Bereichen wachsen kann. Die granuläre Form von Hydroxylapatitkristallen wird in der Kiefer- und Gesichtschirurgie verwendet, um den Alveolarfortsatz zu erhöhen. Das Material in Form von Blöcken wird als Interpositionsimplantat bei Osteotomien verwendet. Es ist jedoch bewiesen worden, dass Hydroxylapatit aufgrund von Sprödigkeit, Schwierigkeiten beim Formen und Konturieren und auch wegen der Unfähigkeit, sich an unebene Knochenoberflächen anzupassen, weniger geeignet ist, Auskleidungen zu erhöhen oder zu erzeugen.

Autotransplantat, Homotransplantat und Xenotransplantat

Die Verwendung von Autotransplantaten, wie autologer Knochen, Knorpel und Fett, wird durch Komplikationen aus dem Spenderbett und begrenzte Verfügbarkeit von Spendermaterial erschwert. Das verarbeitete knorpelige Gmotransplantat wird für die Rekonstruktion der Nase verwendet, aber es unterliegt im Laufe der Zeit Resorption und Fibrose. Andere Materialien und injizierbare Formen sind im Handel erhältlich.

Tissue Engineering und die Schaffung von biokompatiblen Implantaten

In den letzten Jahren ist Tissue Engineering zu einem interdisziplinären Feld geworden. Die Eigenschaften synthetischer Verbindungen variieren, so dass es möglich ist, Aggregate von getrennten Zellen an den Empfängerorganismus abzugeben, die in der Lage sind, ein neues funktionelles Gewebe zu erzeugen. Tissue Engineering basiert auf den wissenschaftlichen Errungenschaften vieler Gebiete, einschließlich der Naturwissenschaften, der Gewebezüchtung und der Transplantation. Diese Techniken ermöglichen, dass die Zellen in eine Suspension überführt werden, die ein dreidimensionales Medium zur Bildung einer Gewebematrix bereitstellt. Die Matrix fängt Zellen ein, entwickelt den Austausch von Nährstoffen und Gasen, gefolgt von der Bildung eines neuen Gewebes in Form eines gelatinösen Materials. Basierend auf diesen neuen Prinzipien des Tissue Engineering wurden eine Reihe von knorpeligen Implantaten erstellt. Dies waren Gelenkknorpel, Knorpel von Trachealringen und Ohrknorpel. Für die Bildung von Knorpel in vivo wurde die Injektion von Alginat erfolgreich verwendet, welches mit einer Spritze zur Behandlung von vesikoureteralem Reflux injiziert wurde. Dies führte zur Bildung von Nestern von Knorpelzellen von unregelmäßiger Form, die den Rückfluss von Urin verhinderten. Tissue Engineering kann das Wachstum von Knorpel mit genau spezifizierter Form sicherstellen, nun werden verschiedene Arten von Kontur-Seitenimplantaten entwickelt, die aus immunverträglichen Zellen und interstitieller Substanz bestehen. Die Einführung solcher Technologien wird die Anzahl der Komplikationen in den Spenderzonen verringern und, wie bei alloplastischen Implantaten, die Dauer der Operationen reduzieren.

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