顔のためのインプラントおよび生体材料

移植のために生体材料を選択する決定には、材料と組織との相互作用の組織病理学ならびに受容生物の応答の理解が必要である。移植のための全ての材料は、結合組織カプセルの形成を引き起こし、移植片と宿主の身体との間にバリアを形成する。有害反応は、移植された物質に対する未解決の炎症応答の結果である。インプラントの挙動はまた、インプラントの不安定性のための条件を作り出すことができる、被覆皮膚の厚さ、組織床の瘢痕および下にある骨の構造など、移植部位の構成特性にも依存する。例えば、より深く位置し、軟組織の厚い層で覆われたインプラントは、しばしば暴露されるかまたは移動されることは少ない。外科手術中および術後期間の両方における血腫、灰色および感染の形成の防止などの他の重要な要因は、宿主生物とのインプラント相互作用の防止およびインプラントの安定性の増加に寄与する。

理想的なインプラント

移植に理想的な材料は、コスト効果が高く、毒性がなく、非抗原性であり、非発癌性であり、レシピエント生物によって認識され、感染に対して耐性があるべきである。また、不活性で、容易に成形可能で、しなやかで、容易に移植可能で、元の形状を常に維持することができなければならない。インプラントの健全性を犠牲にすることなく、手術中のレシピエントゾーンのニーズに合わせて変更し、適応させ、熱滅菌で安定させることは容易でなければなりません。

インプラントの設置および安定化のために、好ましい表面特性を有することが重要である。逆説的に、周囲組織に損傷を与えずに除去および置換を容易にする。インプラントの固定は、患者の生活の至るところで設置場所に固定されることを意味する。このようなシリコーンエラストマーとして移植用材料は、最小の固定された組織の内部成長と、より少ない程度にカプセル化された多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ePTFE）しながら、所定の位置にインプラントを保持し取り囲むカプセルの形成を引き起こします。物質とレシピエント生物との各タイプの相互作用は、様々な臨床状況において一定の利点をもたらす。重要な組織の内方成長および永久固定を引き起こす材料は、特に患者がその後の年に矯正を変更したい場合には、しばしば望ましくない。自然なシリコーンカプセル化およびpPTPEからのインプラントへの最小表面内成長のプロセスは、周囲の軟組織を損傷することなくインプラントの置換を可能にしながら、不動性を提供する。

フォームインプラントで完全にレシピエント領域の環境に触知不可能、感知できない遷移を作成する、骨の隣接する表面とマージテーパ縁を有するべきです。下にある構造にうまく適応するプラスチックインプラントは、移動性がさらに低下します。その外面の形状は、その領域の自然な解剖学的構成を模倣しなければならない。新しいシリコンインプラントConform（Implantech Associates、USA）は、基礎となる骨表面との適合性を改善するように設計されています。例えば、新しいタイプのメッシュ表面を有するインプラントは、シリコーンエラストマーの形状の記憶を減少させ、その柔軟性を改善する。不均一な骨表面への適合性が良好であると、偏りの可能性が減少し、インプラントと下にある骨との間にデッドスペースが形成されることが防止される。生体材料の分野での研究開発に新たな関心は、顔の手術の分野で使用するために、両方の生体材料の利点の組み合わせを約束する複合（シリコンからなるとのePTFE）インプラント、の出現につながっている（プライベートメッセージ。Implantechアソシエイツとゴア、1999）を。

インプラント用生体材料

• ポリマー材料/モノリシックポリマー
  • シリコーンポリマー

前世紀の50年代以来、シリコーンは安全性と有効性の絶え間ない優れた比で幅広い臨床応用の長い歴史を持っています。シリコーンの化学名はポリシロキサンです。現在、シリコーンエラストマーのみが、三次元コンピュータモデリングおよびCAD / CAM技術（コンピュータ支援設計/自動製造）を用いて個々に処理され得る。生産の特徴は、製品の安定性と純度にとって重要です。例えば、インプラントが硬くなればなるほど、より安定します。硬度（デュロメータで）が10未満のインプラントは、ゲルの特性に近づき、時間の経過とともに、その内部分子量の一部を「エッチングする」か、または失う。しかし、シリコーンゲルのための豊胸手術の最近の研究では原因強皮症、全身性エリテマトーデス、全身性血管炎、結合組織、または他の自己免疫疾患の発症に客観シリコンを示しませんでした。高密度シリコーンエラストマーは高度の化学的不活性を有し、疎水性であり、極めて安定であり、毒性またはアレルギー反応を引き起こさない。高密度シリコーンインプラントへの組織反応は、組織内殖を伴わない線維性カプセルの形成を特徴とする。適切な軟組織被覆がない不安定性または設置の場合、インプラントは軽度の嗜眠性炎症およびおそらくは漿液腫の形成を引き起こす可能性がある。カプセルの収縮およびインプラントの変形は、表面があまりにも上に置かれていない場合、またはそれを覆う肌に移行していない場合にはほとんど起こりません。

• • ポリメチルメタクリレート（アクリル）ポリマー

ポリメチルメタクリレートポリマーは、粉末混合物として供給され、触媒されて、非常に硬い材料に変わる。アクリルインプラントの剛性と硬度は、多くの状況において問題であり、必要であれば、小さな穴を通して大きなインプラントを導入する。準備ができているインプラントは、下にある骨の輪郭に合わせるのが難しいです。

• • ポリエチレン

ポリエチレンは様々な濃度で製造することができる。現在、最も一般的な形態は多孔質である。Medpore（WL Gore、USA）としても知られている多孔性ポリエチレンは、最小の炎症反応で安定している。しかし、高密度であり、成形が困難である。ポリエチレンの多孔性は、インプラントの良好な安定性を保証する線維組織の有意な内殖を可能にする。しかしながら、特にインプラントが薄い軟組織コーティングを有する領域にある場合、周囲の軟組織を損傷することなく除去することは極めて困難である。

• • ポリテトラフルオロエチレン

ポリテトラフルオロエチレンは、臨床使用の独自の歴史を持つ材料のグループをカバーしています。よく知られている商標はPoroplastであり、もはや米国では顎関節での使用による合併症のために製造されていません。かなりの機械的荷重を伴って、材料はその後の強力な炎症、濃厚なカプセルの形成による感染、そして最終的には排除または外植を伴って崩壊した。

• • 多孔性ポリテトラフルオロエチレン

この材料は、最初に心臓血管手術での使用のために製造された。動物の研究は、それが、カプセルの形成および最小の炎症応答を伴わずに、結合組織の限られた内殖を可能にすることを示した。随時追跡可能な炎症反応は、顔の矯正に使用される多くの物質の炎症反応とは異なることが好ましい。材料は、皮下組織の体積を増加させるため、および所定の形状を有するインプラントの製造のために許容可能であることが見出された。顕著な組織の内方成長がないため、pPTFEは、感染の際に再変性して除去することができるので、皮下組織を増加させる利点を有する。

• メッシュポリマー

Marlex（米国ダバール州）、Dacron - およびMersilene（Dow Corning、USA）などのメッシュポリマーも同様の利点を有しており、容易に折り畳まれ、縫製され、成形される。しかし、それらは結合組織の内殖を可能にし、網を除去することを困難にする。ポリアミドメッシュ（Supramid）は吸湿性で生体内で不安定なナイロン誘導体です。多核巨細胞が関与する異物に対する弱い反応を引き起こし、最終的にインプラントの分解および再吸収をもたらす。

• 金属

金属は主にステンレス鋼、ビタリウム、金、チタンで表されます。個々の場合に加えて、例えば、上眼瞼のためのばねの製造または金が使用される歯科修復物の製造において、チタンは長期間の移植のために選択される金属である。これは、その高い生体適合性および耐腐食性、強度およびコンピュータ断層撮影におけるX線の最小限の減衰によるものである。

• リン酸カルシウム

リン酸カルシウムまたはヒドロキシアパタイトに基づく物質は、骨物質の生成を刺激しないが、骨が隣接する領域から成長することができる基質である。ハイドロキシアパタイト結晶の顆粒状形態は、顎顔面外科手術において肺胞プロセスを増加させるために使用される。ブロックの形態の材料は、骨切り術の介入インプラントとして使用される。しかし、ハイドロキシアパタイトは、脆性、成形および輪郭形成の困難さ、および不均一な骨表面への適応能力の欠如のために、ライニングを増加または作製するにはあまり適していないことが証明されている。

自家移植、同種移植および異種移植

自家骨、軟骨および脂肪などの自家移植片の使用は、ドナーベッドの合併症およびドナー材料の限られた利用可能性によって妨げられている。処理された軟骨性遊走性移植片は、鼻の再構築に使用されるが、経時的に再吸収および線維化が起こる。他の材料および注射可能な形態が市販されている。

組織工学と生体適合性インプラントの創出

近年、組織工学は学際的な分野になっています。合成化合物の特性は、受容細胞に新しい機能的組織を作り出すことができる分離された細胞の凝集物を送達することができるように変化する。組織工学は、自然科学、組織栽培、移植など、多くの分野の科学的成果に基づいています。これらの技術は、細胞を組織マトリックスを形成するための三次元媒体を提供する懸濁液に移すことを可能にする。マトリックスは細胞を捕捉し、栄養素とガスの交換を開発し、続いてゼラチン状物質の形で新しい組織を形成する。組織工学のこれらの新しい原則に基づいて、いくつかの軟骨移植物が作製された。これらは、関節軟骨、気管リングの軟骨および耳軟骨であった。インビボでの軟骨の形成のために、アルギン酸塩の注射をうまく使用した。これには、膀胱尿細管逆流を治療するための注射器を注射した。これは、尿の戻り流を妨げる不規則な形状の軟骨細胞の巣の形成をもたらした。組織工学は、正確に特定された形状の軟骨の成長を確実にすることができ、免疫適合性細胞および間質性物質からなる様々なタイプの輪郭面インプラントが開発されている。このような技術の導入は、ドナーゾーンにおける合併症の数を減らし、アロプラスティックインプラントと同様に、手術期間を短縮する。

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