Impianti e biomateriali per il viso

La decisione di scegliere un biomateriale per l'impianto richiede una comprensione dell'istopatologia dell'interazione del materiale con i tessuti, nonché della risposta dell'organismo ricevente. Tutti i materiali per l'impianto causano la formazione di una capsula del tessuto connettivo, che crea una barriera tra l'impianto e il corpo dell'ospite. Le reazioni avverse sono una conseguenza di una risposta infiammatoria irrisolta al materiale impiantato. Il comportamento dell'impianto dipende anche dalle caratteristiche di configurazione del sito di impianto, come lo spessore della pelle di rivestimento, la cicatrizzazione del letto di tessuto e l'architettura delle ossa sottostanti, che possono creare condizioni di instabilità dell'impianto. Ad esempio, gli impianti localizzati più profondamente e coperti da uno spesso strato di tessuto molle sono meno spesso esposti o spostati. Altri fattori importanti, come la prevenzione della formazione di ematomi, il grigio e l'infezione, sia durante la chirurgia che nel periodo postoperatorio, contribuiscono alla prevenzione delle interazioni implantari con l'organismo ospite e ad un aumento della stabilità dell'impianto.

Impianto ideale

Il materiale ideale per l'impianto dovrebbe essere economico, non tossico, non antigenico, non cancerogeno, percepito dall'organismo ricevente e resistente alle infezioni. Deve anche essere inerte, facilmente modellabile, flessibile, facilmente impiantabile e capace di mantenere costantemente la forma originale. Dovrebbe essere facile da modificare e adattarsi alle esigenze della zona ricevente durante l'intervento chirurgico, senza compromettere l'integrità dell'impianto e essere stabile con la sterilizzazione termica.

Per l'installazione e la stabilizzazione dell'impianto, è importante avere caratteristiche superficiali favorevoli; paradossalmente, ma facilita anche notevolmente la rimozione e la sostituzione senza danneggiare i tessuti circostanti. L'immobilizzazione dell'impianto implica che sarà fissata nel sito di installazione per tutta la vita del paziente. Materiali per l'impianto, come elastomero siliconico, causano la formazione della capsula circostante che mantiene l'impianto in posizione, mentre il politetrafluoroetilene poroso (ePTFE) che è incapsulato in grado minore, con una crescita interna del tessuto fissato minimo. Ogni tipo di interazione del materiale con l'organismo ricevente offre alcuni vantaggi in varie situazioni cliniche. I materiali che causano ingrowth di tessuto significativo e fissazione permanente sono spesso indesiderabili, soprattutto se il paziente vuole cambiare la correzione negli anni successivi. Il processo di incapsulamento del silicone naturale e minimale ricrescita superficiale delle protesi ePTFE fornire rigidità, pur consentendo gli impianti di sostituire senza danneggiare i tessuti molli circostanti.

L'impianto ideale nella forma deve avere bordi a forma di cuneo che si fondono dalla superficie ossea adiacente, creando una transizione non palpabile e insensibile alla zona ricevente circostante. Un impianto di plastica che si adatta bene alle strutture sottostanti diventa ancora meno mobile. La forma della sua superficie esterna deve imitare la naturale configurazione anatomica dell'area. Un nuovo impianto di silicone Conform (Implantech Associates, USA) è progettato per migliorare la compatibilità con la superficie ossea sottostante. Ad esempio, gli impianti gettano con un nuovo tipo di superficie a rete, riducono la memoria della forma dell'elastomero di silicone e migliorano la sua flessibilità. Una migliore adattabilità alle superfici ossee irregolari riduce la probabilità di distorsioni e impedisce la formazione di uno spazio morto tra l'impianto e l'osso sottostante. Il rinnovato interesse nella ricerca e sviluppo nel campo dei biomateriali ha portato alla nascita di impianti compositi (composto da un silicone e ePTFE), che promettono una combinazione dei vantaggi di entrambi i biomateriali per l'uso nel campo della chirurgia facciale (messaggio privato. Implantech Associates e di Gore, 1999).

Biomateriali per protesi

• Materiali polimerici / polimeri monolitici
  • Polimeri siliconici

Dagli anni '50 del secolo scorso, il silicone ha una lunga storia di ampia applicazione clinica con un rapporto costante ed eccellente di sicurezza ed efficacia. Il nome chimico del silicone è poli-silossano. Attualmente, solo l'elastomero di silicone può essere elaborato individualmente utilizzando la modellazione computerizzata tridimensionale e la tecnologia CAD / CAM (progettazione assistita da computer / produzione automatizzata). Le caratteristiche della produzione sono importanti per la stabilità e la purezza del prodotto. Ad esempio, più difficile è l'impianto, più è stabile. Un impianto che ha una durezza (su un durometro) inferiore a 10 si avvicina alle caratteristiche del gel e, nel tempo, "estrae" o perde parte del suo contenuto molecolare interno. Tuttavia, gli studi più recenti di protesi mammarie per gel di silicone non mostravano silicone obiettivo a causa dello sviluppo di sclerodermia, lupus eritematoso sistemico, vasculite sistemica, tessuto connettivo, o altre malattie autoimmuni. L'elastomero siliconico denso ha un alto grado di inerzia chimica, è idrorepellente, estremamente stabile e non provoca reazioni tossiche o allergiche. La reazione tissutale ad un impianto di silicone denso è caratterizzata dalla formazione di una capsula fibrosa senza crescita di tessuto. In caso di instabilità o installazione senza un'adeguata copertura dei tessuti molli, l'impianto può causare una leggera infiammazione letargica e, possibilmente, la formazione di sieroma. La contrazione della capsula e la deformazione dell'impianto si verificano raramente se non vengono posizionate troppo superficialmente o migrate sulla pelle che la ricopre.

• • Polimetilmetacrilato (acrilico) polimero

Il polimero di polimetilmetacrilato è fornito come una miscela di polveri e, catalizzato, si trasforma in un materiale molto duro. La rigidità e la durezza degli impianti acrilici sono un problema in molte situazioni, se necessario, introdurre impianti di grandi dimensioni attraverso piccoli fori. Un impianto pronto è difficile da regolare sul contorno dell'osso sottostante.

• • polietilene

Il polietilene può essere prodotto in una varietà di consistenze; ora la forma più popolare è porosa. Il polietilene poroso, noto anche come Medpore (WL Gore, USA), è stabile con una risposta infiammatoria minima. Tuttavia, è denso e difficile da modellare. La porosità del polietilene consente una significativa crescita del tessuto fibroso, che garantisce una buona stabilità dell'impianto. Tuttavia, è estremamente difficile da rimuovere senza danneggiare i tessuti molli circostanti, specialmente se l'impianto si trova in aree con un sottile rivestimento di tessuto molle.

• • politetrafluoroetilene

Il politetrafluoroetilene copre un gruppo di materiali che hanno una propria storia di uso clinico. Un noto marchio è stato Poroplast, che non è più prodotto negli Stati Uniti a causa di complicazioni dovute al suo uso nelle articolazioni temporo-mandibolari. Con notevole carico meccanico, il materiale è stato disintegrato con successiva infiammazione intensa, infezione con la formazione di una capsula spessa e, in definitiva, espulsione o espianto.

• • Politetrafluoroetilene poroso

Questo materiale è stato inizialmente prodotto per l'uso in chirurgia cardiovascolare. Studi condotti sugli animali hanno dimostrato che consente una crescita limitata del tessuto connettivo, senza la formazione di una capsula e con una risposta infiammatoria minima. La reazione infiammatoria tracciabile nel tempo si differenzia favorevolmente da quella di molti materiali utilizzati per la correzione del volto. Il materiale è risultato accettabile per aumentare il volume dei tessuti sottocutanei e per la produzione di impianti con una forma predeterminata. A causa della mancanza di ingrowth significativo del tessuto, pPTFE ha vantaggi nell'aumentare i tessuti sottocutanei, dal momento che può essere ri-modificato e rimosso in caso di infezione.

• Polimeri a rete

I polimeri a rete come Marlex (Davol, USA), Dacron e Mersilene (Dow Corning, USA) hanno vantaggi simili: sono facilmente piegabili, cuciti e modellati; Tuttavia, consentono la crescita del tessuto connettivo, rendendo difficile la rimozione delle reti. La rete poliammidica (Suprama) è un derivato di nylon igroscopico e instabile in vivo. Provoca una reazione debole a un corpo estraneo che coinvolge cellule giganti multinucleate, che alla fine porta alla degradazione e al riassorbimento dell'impianto.

• metalli

I metalli sono rappresentati principalmente da acciaio inossidabile, vitallium, oro e titanio. Oltre ai singoli casi, ad esempio, nella produzione di molle per le palpebre superiori o per restauri dentali in cui viene utilizzato l'oro, il titanio è il metallo di scelta per l'impianto a lungo termine. Ciò è dovuto alla sua elevata biocompatibilità e resistenza alla corrosione, resistenza e minima attenuazione dei raggi X nella tomografia computerizzata.

• Fosfato di calcio

I materiali a base di fosfato di calcio o idrossiapatite non stimolano la produzione di sostanza ossea, ma sono un substrato su cui l'osso può crescere dalle aree adiacenti. La forma granulare dei cristalli di idrossiapatite viene utilizzata nella chirurgia maxillo-facciale per aumentare il processo alveolare. Il materiale sotto forma di blocchi viene utilizzato come impianto di interposizione nelle osteotomie. Tuttavia, è stato dimostrato che l'idrossiapatite è meno adatta per aumentare o creare rivestimenti per la fragilità, la difficoltà di modellatura e contornatura e anche per l'incapacità di adattarsi a superfici ossee irregolari.

Autotrapianto, omotrapianto e xenotrapianto

L'uso di autotrapianti, come l'osso autologo, la cartilagine e il grasso, è ostacolato dalle complicazioni del letto del donatore e dalla limitata disponibilità di materiale del donatore. Il genotrapianto cartilagineo elaborato viene utilizzato per la ricostruzione del naso, ma nel tempo subisce il riassorbimento e la fibrosi. Altri materiali e forme iniettabili sono disponibili in commercio.

Ingegneria dei tessuti e creazione di impianti biocompatibili

Negli ultimi anni, l'ingegneria dei tessuti è diventata un campo interdisciplinare. Le proprietà dei composti sintetici variano in modo tale che è possibile fornire agli aggregati dell'organismo ricevente cellule separate, in grado di creare un nuovo tessuto funzionale. L'ingegneria tissutale si basa sui risultati scientifici di molte aree, comprese le scienze naturali, la coltivazione e il trapianto di tessuti. Queste tecniche consentono alle cellule di essere trasferite su una sospensione fornendo un mezzo tridimensionale per formare una matrice di tessuto. Matrix cattura le cellule, sviluppando lo scambio di nutrienti e gas, seguita dalla formazione di un nuovo tessuto sotto forma di un materiale gelatinoso. Sulla base di questi nuovi principi di ingegneria tissutale, sono stati creati numerosi impianti cartilaginei. Queste erano cartilagini articolari, cartilagini di anelli tracheali e cartilagine dell'orecchio. Per la formazione della cartilagine in vivo, è stata utilizzata con successo l'iniezione di alginato, a cui è stata iniettata una siringa per trattare il reflusso vescico-ureterale. Ciò ha portato alla formazione di nidi di cellule cartilaginee di forma irregolare, che hanno impedito il flusso di ritorno delle urine. L'ingegneria tissutale è in grado di assicurare la crescita della cartilagine di forma specificata, ora vengono sviluppati vari tipi di protesi facciali, costituite da cellule immunocompatibili e sostanza interstiziale. L'introduzione di tali tecnologie ridurrà il numero di complicanze nelle zone donatrici e, come con gli impianti alloplastici, ridurrà la durata delle operazioni.

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