Impianti facciali e biomateriali

La scelta del biomateriale per l'impianto richiede la comprensione dell'istopatologia delle interazioni materiale-tessuto, nonché della risposta dell'ospite. Tutti i materiali per impianto inducono la formazione di una capsula di tessuto connettivo che crea una barriera tra l'impianto e l'ospite. Le reazioni avverse sono il risultato di una risposta infiammatoria irrisolta al materiale impiantato. Il comportamento dell'impianto dipende anche dalle caratteristiche configurazionali del sito di impianto, come lo spessore della cute sovrastante, la cicatrizzazione del letto tissutale e l'architettura dell'osso sottostante, che possono creare condizioni di instabilità dell'impianto. Ad esempio, gli impianti posizionati più in profondità e ricoperti da uno spesso strato di tessuto molle hanno meno probabilità di essere esposti o dislocati. Altri fattori importanti, come la prevenzione di ematomi, sieromi e infezioni, sia intraoperatoriamente che postoperatoriamente, contribuiscono alla prevenzione delle interazioni impianto-ospite e all'aumento della stabilità dell'impianto.

L'impianto ideale

Il materiale ideale per l'impianto dovrebbe essere economico, atossico, non antigenico, non cancerogeno, accettabile per il ricevente e resistente alle infezioni. Dovrebbe inoltre essere inerte, facilmente modellabile, malleabile, facile da impiantare e in grado di mantenere permanentemente la sua forma originale. Dovrebbe essere facilmente rimodellato e adattato alle esigenze del sito ricevente durante l'intervento chirurgico, senza compromettere l'integrità dell'impianto, ed essere resistente alla sterilizzazione termica.

Caratteristiche superficiali favorevoli sono essenziali per il posizionamento e la stabilizzazione dell'impianto; paradossalmente, ciò facilita notevolmente anche la rimozione e la sostituzione senza danneggiare i tessuti circostanti. Immobilizzare un impianto significa che rimarrà in posizione per tutta la vita del paziente. Materiali implantari come l'elastomero siliconico inducono la formazione di una capsula circostante che mantiene l'impianto in posizione, mentre il politetrafluoroetilene poroso (ePTFE), meno incapsulato, viene fissato con una crescita tissutale minima. Ogni tipo di interazione del materiale con l'organismo ricevente offre vantaggi specifici in diverse situazioni cliniche. I materiali che inducono una crescita tissutale significativa e una fissazione permanente sono spesso indesiderabili, soprattutto se il paziente desidera modificare la correzione negli anni successivi. Il naturale processo di incapsulamento del silicone e la minima crescita superficiale degli impianti in ePTFE garantiscono l'immobilità consentendo al contempo la sostituzione degli impianti senza danneggiare i tessuti molli circostanti.

Una forma ideale dell'impianto dovrebbe avere bordi rastremati che si fondono con la superficie ossea adiacente, creando una transizione non palpabile e impercettibile verso la zona ricevente circostante. Un impianto in plastica che si adatta bene alle strutture sottostanti diventa ancora meno mobile. La forma della sua superficie esterna dovrebbe imitare la naturale configurazione anatomica dell'area. Il nuovo impianto in silicone Conform (Implantech Associates, USA) è progettato per migliorare la compatibilità con la superficie ossea sottostante. Ad esempio, gli impianti fusi con un nuovo tipo di superficie a rete riducono la memoria di forma dell'elastomero siliconico e ne migliorano la flessibilità. Una migliore adattabilità alle superfici ossee irregolari riduce la probabilità di dislocazione e previene la formazione di spazi morti tra l'impianto e l'osso sottostante. Il rinnovato interesse per la ricerca e lo sviluppo di biomateriali ha portato allo sviluppo di impianti compositi (costituiti da silicone ed ePTFE) che promettono di combinare i vantaggi di entrambi i biomateriali quando utilizzati nella chirurgia facciale (comunicazione personale, Implantech Associates e Gore, 1999).

Biomateriali per impianti

• Materiali polimerici/polimeri monolitici
  • polimeri siliconici

Fin dagli anni '50, il silicone vanta una lunga storia di utilizzo clinico diffuso, con un profilo di sicurezza/efficacia costante ed eccellente. Il nome chimico del silicone è polisilossano. Attualmente, solo l'elastomero siliconico può essere lavorato individualmente utilizzando la modellazione computerizzata 3D e la tecnologia CAD/CAM (progettazione assistita da computer/fabbricazione assistita da computer). Le caratteristiche di produzione influiscono sulla stabilità e sulla purezza del prodotto. Ad esempio, più l'impianto è duro, più è stabile. Un impianto con una durezza inferiore a 10 si avvicina alle proprietà di un gel e, nel tempo, "si corrode" o perde parte del suo contenuto molecolare interno. Tuttavia, gli studi più recenti sulle protesi mammarie in gel di silicone non hanno dimostrato alcun legame oggettivo tra il silicone e lo sviluppo di sclerodermia, lupus eritematoso sistemico, vasculite sistemica, collagenosi o altre malattie autoimmuni. L'elastomero siliconico denso presenta un elevato grado di inerzia chimica, è idrofobico, estremamente stabile e non causa reazioni tossiche o allergiche. La reazione tissutale a un impianto in silicone denso è caratterizzata dalla formazione di una capsula fibrosa senza accrescimento tissutale. In caso di instabilità o posizionamento senza un'adeguata copertura dei tessuti molli, l'impianto può causare una moderata infiammazione di basso grado e la possibile formazione di sieromi. La contrattura capsulare e la deformazione dell'impianto sono rare, a meno che l'impianto non sia posizionato troppo superficialmente o non sia migrato verso la cute sovrastante.

• • Polimero di polimetilmetacrilato (acrilico)

Il polimero di polimetilmetacrilato viene fornito sotto forma di miscela in polvere e, una volta catalizzato, diventa un materiale estremamente duro. La rigidità e la durezza degli impianti acrilici rappresentano un problema in molte situazioni in cui è necessario inserire impianti di grandi dimensioni attraverso fori di piccole dimensioni. L'impianto finito risulta difficile da adattare al contorno dell'osso sottostante.

• • Polietilene

Il polietilene può essere prodotto in diverse consistenze; attualmente la forma più diffusa è quella porosa. Il polietilene poroso, noto anche come Medpore (WL Gore, USA), è stabile e provoca reazioni infiammatorie minime. Tuttavia, è denso e difficile da modellare. La porosità del polietilene consente una significativa crescita di tessuto fibroso, che garantisce una buona stabilità dell'impianto. Tuttavia, è estremamente difficile rimuoverlo senza danneggiare i tessuti molli circostanti, soprattutto se l'impianto si trova in aree con una copertura di tessuto molle sottile.

• • Politetrafluoroetilene

Il politetrafluoroetilene comprende un gruppo di materiali che vantano una propria storia di utilizzo clinico. Un marchio noto era Poroplast, che non viene più prodotto negli Stati Uniti a causa delle complicazioni associate al suo utilizzo nelle articolazioni temporo-mandibolari. Sottoposto a notevoli sollecitazioni meccaniche, il materiale era soggetto a disintegrazione seguita da intensa infiammazione, infezione con formazione di una capsula spessa e infine espulsione o espianto.

• • Politetrafluoroetilene poroso

Questo materiale è stato inizialmente prodotto per l'uso in chirurgia cardiovascolare. Studi su animali hanno dimostrato che consente una crescita limitata di tessuto connettivo, senza formazione di capsule e con una risposta infiammatoria minima. La risposta infiammatoria monitorata nel tempo è paragonabile a quella di molti materiali utilizzati per il contouring del viso. Il materiale si è dimostrato idoneo per l'aumento del tessuto sottocutaneo e per la fabbricazione di impianti sagomati. Grazie alla mancanza di una crescita tissutale significativa, l'ePTFE offre vantaggi nell'aumento del tessuto sottocutaneo perché può essere rimodificato e rimosso in caso di infezione.

• polimeri reticolati

I polimeri a rete come Marlex (Davol, USA), Dacron e Mersilene (Dow Corning, USA) presentano vantaggi simili: sono facili da piegare, suturare e modellare; tuttavia, consentono la crescita del tessuto connettivo, rendendo difficile la rimozione della rete. La rete in poliammide (Supramid) è un derivato del nylon igroscopico e instabile in vivo. Provoca una debole reazione da corpo estraneo che coinvolge cellule giganti multinucleate, che nel tempo porta alla degradazione e al riassorbimento dell'impianto.

• Metalli

I metalli utilizzati sono principalmente acciaio inossidabile, vitalium, oro e titanio. Fatta eccezione per alcuni casi, come le molle per le palpebre superiori o le otturazioni dentali, in cui viene utilizzato l'oro, il titanio è il metallo di scelta per l'implantologia a lungo termine. Ciò è dovuto alla sua elevata biocompatibilità e resistenza alla corrosione, alla robustezza e alla minima attenuazione dei raggi X durante la tomografia computerizzata.

• fosfato di calcio

I materiali a base di fosfato di calcio, o idrossiapatite, non stimolano la formazione ossea, ma forniscono un substrato su cui l'osso può crescere dalle aree adiacenti. La forma granulare dei cristalli di idrossiapatite viene utilizzata in chirurgia maxillo-facciale per aumentare il processo alveolare. La forma a blocchi del materiale viene utilizzata come impianto di interposizione nelle osteotomie. Tuttavia, è stato dimostrato che l'idrossiapatite è meno adatta per applicazioni di aumento o onlay a causa della sua fragilità, della difficoltà di modellamento e modellamento e dell'incapacità di adattarsi alle irregolarità della superficie ossea.

Autoinnesti, omoinnesti e xenoinnesti

L'utilizzo di autoinnesti come osso, cartilagine e grasso autologhi è ostacolato dalle complicazioni del sito donatore e dalla limitata disponibilità di materiale donatore. L'omoinnesto di cartilagine processata viene utilizzato per la ricostruzione nasale, ma è soggetto a riassorbimento e fibrosi nel tempo. Altri materiali e forme iniettabili sono disponibili in commercio.

Ingegneria tissutale e creazione di impianti biocompatibili

Negli ultimi anni, l'ingegneria tissutale è diventata un campo interdisciplinare. Le proprietà dei composti sintetici vengono modificate per rilasciare aggregati di cellule separate nei riceventi, in grado di creare nuovo tessuto funzionale. L'ingegneria tissutale si basa sui progressi in molti campi, tra cui le scienze naturali, la coltura tissutale e il trapianto. Queste tecniche consentono di sospendere le cellule, creando un ambiente tridimensionale per la formazione di una matrice tissutale. La matrice intrappola le cellule, favorendo lo scambio di nutrienti e gas, con la successiva formazione di nuovo tessuto sotto forma di materiale gelatinoso. Numerosi impianti cartilaginei sono stati creati sulla base di questi nuovi principi dell'ingegneria tissutale. Tra questi, la cartilagine articolare, la cartilagine dell'anello tracheale e la cartilagine auricolare. Iniezioni di alginato, somministrate con una siringa, sono state utilizzate con successo per creare cartilagine in vivo per il trattamento del reflusso vescico-ureterale. Ciò ha portato alla formazione di nidi di cellule cartilaginee di forma irregolare che hanno impedito il reflusso di urina. L'ingegneria tissutale può fornire cartilagine dalla forma precisa e sono attualmente in fase di sviluppo vari tipi di impianti facciali sagomati, costituiti da cellule immunocompatibili e sostanza interstiziale. L'introduzione di tali tecnologie ridurrà il numero di complicanze nelle aree donatrici e, come nel caso degli impianti alloplastici, ridurrà la durata degli interventi.

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