整形美容外科相關(guān)的生物材料.doc

整形美容外科相關(guān)的生物材料?繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育講座?整形美容外科相關(guān)的生物材料張晨中圖分類號:R318.08文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:16727290(2004)03016502生物材料是用于取代,修復(fù)活組織的天然或人造材料.按其來源可分為天然生物材料和人工生物材料,后者又進(jìn)一步分為聚合物,金屬和無機(jī)非金屬生物材料.根據(jù)這種分類,筆者將對目前臨床上常用的生物材料作以簡單介紹.1天然生物材料1.1可注射性膠原自1981年,美國相繼開發(fā)了高純度的可注射性膠原zydermI,Zyderm1I和Zyplt.并投入臨床使用.這種膠原在宿主體內(nèi)降解.ZyderrnI,Zyderm是無菌的牛纖維狀膠原蛋白,蛋白末端最具抗原的成分為酶解.Zyplt是經(jīng)戊二醛鉸鏈后的膠原,因而存留體內(nèi)的時(shí)間較長.ZydeI用于在眼周和口周等薄皮膚的真皮內(nèi)注射.ZydelI用于眉問皺紋,前額橫紋及鼻唇溝等厚皮膚的注射.注射后局部暫時(shí)隆起.數(shù)天后消失.Zyplast用于深層真皮的注射1?.目前市場上出售的可注射性膠原多為國產(chǎn),濃度在30%左右,注射前需做皮試.1,2人真皮脫細(xì)胞基質(zhì)脫細(xì)胞組織基質(zhì)(acellulartissuematrix)是應(yīng)用物理或化學(xué)方法,將異體或異種組織進(jìn)行脫細(xì)胞處理,從而去除組織移植過程中引起排斥反應(yīng)的相關(guān)抗原,是用于修復(fù)損傷組織的一種新型生物材料.人真皮脫細(xì)胞基質(zhì)就是經(jīng)過脫細(xì)胞處理后的人異體真皮基質(zhì).1992年,第一種商品化的脫細(xì)胞真皮基質(zhì)仙oDerm在美國問世并應(yīng)用于臨床.目前,主要用于與自體表皮聯(lián)合移植覆蓋燒傷創(chuàng)面,也可用于體表凹陷性畸形的治療31.2人工合成生物材料2.1高分子生物材料2.1,1硅橡膠化學(xué)名為聚硅氧乙烷,以SiO重復(fù)出現(xiàn)形成的長鏈為骨架合成的聚合物.下面按其存在狀態(tài)分別介紹.固體硅橡膠:是硅橡膠中最常用的一種,生產(chǎn)中使用高黏度的硅液加入極細(xì)的純硅粉,以過氧化物為催化劑,在加熱爐中經(jīng)高溫硫化形成固態(tài)的聚合物,成為具有一定彈性和硬度的產(chǎn)品,手術(shù)中雕刻成型使用,可用于矯正面部凹陷畸形或隆鼻,隆頦,隆顴等手術(shù).采用這種硅橡膠,手術(shù)簡單,效果逼真,并發(fā)癥少.旦發(fā)生問題,可將置入物整體取出,不會殘留體內(nèi).液態(tài)硅膠:可用注射器注射到所需部位,達(dá)到填充目的.這種方法因不需做皮膚切口,痛苦小,曾用于隆鼻,填充凹陷缺損.臨床實(shí)踐表明,其并發(fā)癥較多,且作者單位:遼寧省人民醫(yī)院整形外科,遼寧沈陽110016第一作者:張晨(1963一),男,遼寧沈陽人,主任醫(yī)師,博士.?165?難以處理.目前對應(yīng)用這種材料仍有爭議.硅凝膠:為無色透明的凝凍狀.將其充滿硅橡膠囊內(nèi).制成乳房假體.由于假體柔軟,有彈性,手感好,手術(shù)操作較簡單,因而被求美者廣泛接受.目前對置入假體是否導(dǎo)致自體免疫性疾病及惡性腫瘤的問題,尚無定論.2,1.2聚四氟乙烯聚四氟乙烯(polyteuafluoroethylene,PTFE)是一個碳和四個氟結(jié)合而成的化合物,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,非黏附性和耐摩擦性.在體內(nèi)不降解,不致癌.GoreTex是膨體聚四氟乙烯聚合物片,聚合物內(nèi)1030gm孑L隙,組織可向內(nèi)生長,其優(yōu)點(diǎn)是無過敏性和免疫活性,異物反應(yīng)很小,炎癥發(fā)生率低,主要用于軟組織填充,面部深皺紋的矯正.也可用于胸腹壁重建,韌帶修補(bǔ),面癱的靜態(tài)懸吊以及矯正面部,12I周的不對稱等整形手術(shù)_2.2.1.3甲基丙烯酸甲酯是由甲基丙烯酸酯組成的丙烯酸聚合物.它以兩種形式存在:一種是熱固化型,為預(yù)制成形的堅(jiān)硬移植物;另一種是冷固化型,可以在手術(shù)時(shí)塑形.后者在聚合過程中放熱,可達(dá)70,故置入后應(yīng)用冷生理鹽水不斷沖洗移植物,以避免燙傷周邊組織.值得注意的是這一過程可能引起心跳停止及心律失常等并發(fā)癥.甲基丙烯酸甲酯置入的周邊組織,表現(xiàn)為典型的異物反應(yīng)和纖維組織包囊.置入體與切口之間應(yīng)保持1cm以上的距離,并避免置入植皮區(qū)和瘢痕深面,以減少感染和露出的可能性.甲基丙烯酸甲酯具有x線穿透性及長期良好的組織耐受性.在整形外科,將含有慶大霉素的甲基丙烯酸甲酯與肌瓣同時(shí)移植用于治療感染的長骨骨折.甲基丙烯酸甲酯還可用于隆前額,修復(fù)胸壁.HTR是最近開發(fā)的甲基丙烯酸甲酯復(fù)合物,它多孑L,富含陰離子,可以刺激骨的生長.20世紀(jì)90年代初,聚甲基丙烯酸甲酯微粒被用做注射填充材料,商品名為Artecol,是PMMA微球混合于3.5%的牛膠原中制成的懸濁液.注射的部位為皮膚深層.主要用于面部皺紋,填充痤瘡瘢痕凹陷,糾正乳頭凹陷,隆頦,隆頰等.由于其含有膠原成分,注射前需行過敏試驗(yàn).注射Artecol常見的并發(fā)癥有串珠樣突起,過敏反應(yīng),毛細(xì)血管擴(kuò)張,肉芽腫形成,由于此類填充劑是永久性填充物,置入后很難取出,一旦出現(xiàn)并發(fā)癥,治療以局部注射皮質(zhì)類固醇類激素為主4-6】.2.1.4高密度聚乙烯商品名為Medr,呈白色,表面粗澀,多孑L,具有一定的柔順性和相對不可壓縮性,可用刀雕刻塑型.它有1.510m不同厚度的板塊狀,也有按頜骨,顴骨等不同需要而制成的假體.由于其機(jī)械性能欠佳,不適合用于負(fù)重部位.高密度聚乙烯具有良好的生物相容性,置入后.纖維或骨組織可長入小孑L內(nèi),同時(shí)有血管長入,異物反應(yīng)?166?ChineseJoumalofPracticalAestheticandPIasticSurgery.2004.Vo1.15No.3極輕.骨內(nèi)置入尚有一定的骨傳導(dǎo)性.臨床上可用于頰部,眶弓,眶底,上下頜骨,顴骨,顳部,耳部的修復(fù).臨床應(yīng)用中的最大問題是感染,故術(shù)前材料的滅菌要嚴(yán)格,使用前還要放在含抗生索的生理鹽水中,以便使溶在小孔中的抗生素術(shù)后徐徐擴(kuò)散.減少感染發(fā)生的機(jī)會.采用口腔內(nèi)切口時(shí),因材料易被細(xì)菌污染,患者必須在術(shù)前全身應(yīng)用抗生素【2】.2.1.5醫(yī)用聚丙烯酰胺水凝膠是丙烯酰胺的聚合物,為無色,透明,均勻的膠凍樣物質(zhì).對組織無毒.具有良好的組織相容性.但其單體有使神經(jīng)肌肉功能失調(diào)的毒性,并對皮膚有刺激性.因此醫(yī)用聚丙烯酰胺水凝膠中丙烯酰胺單體的含量不得超過0.05%.主要用于軟組織填充,如隆乳,隆顳等.2.1.6聚乳酸和聚羥基乙酸均屬于脂肪族聚酯生物降解材料,聚乳酸類材料在體內(nèi)水解最終生成C02和H20.聚羥基乙酸在體內(nèi)降解后,生成羥基乙酸,也可參加體內(nèi)代謝并排出.合成的聚乳酸和聚羥基乙酸,經(jīng)拉絲編織,或經(jīng)一定的溫度,壓力,通過模具及其他處理方法,可制成外科可吸收縫線,骨固定板,螺釘?shù)鹊?聚乳酸和聚羥基乙酸共聚物.是商品名為Vicryl的一種縫合線.其組織反應(yīng)很小.置入組織2周后,拉伸強(qiáng)度降低為原來的60%75%,1個月后,張力全部喪失.3個月后,全部吸收.這種縫線多用于真皮內(nèi)縫合2I.2.2金屬類生物材料2.2.1純鈦外表與鋼相似,不生銹,呈銀灰色.鈦的比重小,能滿足醫(yī)學(xué)上輕量化的要求.鈦的導(dǎo)熱性差,可以避免鈦置入體深面組織的冷熱刺激.置入人體后.在高溫環(huán)境下患者無不適及燒灼感.鈦在含氧環(huán)境中極易形成一層薄而堅(jiān)固的氧化物薄膜,這層氧化層具有良好的組織相容性,對置入體與組織界面之間的相互作用非常重要.鈦可作為固定螺釘及鈦板的材料,用于顱頜面骨組織的固定.鈦網(wǎng)可以用來矯正顱頜面硬組織的畸形,如顱骨缺損,眶底爆裂性骨折等.鈦對CT和MRI的反射較低,無明顯散射現(xiàn)象.到目前為止,還沒有與鈦有關(guān)的過敏,毒性,腫瘤的報(bào)道【引.鈦與人體骨組織可產(chǎn)生骨整合.所謂骨整合,是指置入體,骨,軟組織最佳的共存形式.當(dāng)將置入體固定到骨組織上時(shí),置入體,骨和軟組織之間的界面上不存在任何反應(yīng).由于鉆孔產(chǎn)生的熱量影響其骨整合性,所以要求用骨鉆鉆孔的速度應(yīng)低于1500r/min,同時(shí)用冷卻的生理鹽水降溫【2】.2.2.2不銹鋼不銹鋼在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用多年.在顱頜面外科,不銹鋼板用于固定下頜骨,迷你鋼板用于固定上中面部骨折.但迷你鋼板耐人體組織液腐蝕性能差.時(shí)間久后會出現(xiàn)腐蝕和斷裂.機(jī)體對腐蝕金屬的反應(yīng)是疼痛和置入體周圍組織變硬,偶有紅腫和竇道形成【zJ.2.2.3鈷一鉻合金在耐蝕性,耐疲勞性及耐磨性等方面優(yōu)于不銹鋼.其強(qiáng)度與不銹鋼近似.鈷一鉻合金對CT和MRI的反射較低,無明顯散射現(xiàn)象【引.2.2.4黃金最大優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕.在整形外科領(lǐng)域,有用金絲做縫合線治療瞼外翻或下垂的報(bào)道.在永久性面癱上瞼不能閉合病例的治療中,金絲作為上瞼負(fù)重內(nèi)置體.仍較常用,并取得了較好的治療效果.巴西醫(yī)生還用金線編織置入下頜下區(qū),作為治療下頜下區(qū)皮膚松弛的輔助手段1.2.3無機(jī)非金屬生物材料2.3.1羥基磷灰石是骨組織中主要的無機(jī)成分.移植后極易與鄰近的骨組織結(jié)合,能夠較好地維持所需的形態(tài)和體積.羥基磷灰石極少引起異物及炎癥反應(yīng).無毒,無刺激性,無排斥反應(yīng),不老化,不致敏,不致癌,具有極好的生物相容性.臨床應(yīng)用主要包括下列:用于填充骨窩洞類缺損.作為人工骨應(yīng)用修復(fù)不負(fù)重部位骨缺損的常用材料.臨床多用于上下頜骨,顴骨,眶弓,眶底的修復(fù),也可用于隆頦,隆顱或隆鼻等的治療.作為復(fù)合材料應(yīng)用【2.7J.2.3.2鈣磷陶瓷鈣磷陶瓷(又稱磷酸鈣陶瓷)的組成,結(jié)構(gòu)與機(jī)體骨及牙的硬組織成分相接近,置入體內(nèi)對組織細(xì)胞無不良刺激,無抗原性,不引起過敏反應(yīng),不影響正常骨的自然礦化,能促進(jìn)組織修復(fù).具有良好的組織相容性及骨引導(dǎo)作用,是目前比較理想的用于骨組織修復(fù)的復(fù)合涂層材料.鈣與磷酸根離子形成的化合物有很多種,其中以磷酸三鈣較為常用.成品的磷酸三鈣目前有3種應(yīng)用類型:用于填充各種骨缺損的顆粒狀磷酸三鈣.多孔型磷酸三鈣.致密型磷酸三鈣.多孔型和致密型磷酸三鈣,可預(yù)制成所需的形狀,用于顱骨,眶底,頜骨等的修復(fù)【2,7】.2.3.3硅酸鹽生物玻璃:是一種硅酸鹽類骨替代物.該材料與骨直接接觸時(shí),材料表面可形成磷酸鈣堿性層.從而使骨與其產(chǎn)生骨結(jié)合.生物玻璃不能被骨組織代替.它是一種很好的骨替代物nl.離聚物:是一種多孔性硅酸鹽類離聚物材料,可作為骨缺損的填充材料.其呈顆粒狀,置入后不吸收,在纖維骨組織包圍前有變形和移位的可能【.離子化骨水泥:由硅酸鋁鈣玻璃粉末和聚羥酸反應(yīng)形成.材料經(jīng)調(diào)和呈糊狀,10min后固化,固化前可塑型,該材料與骨能結(jié)合.但骨組織不能替代和長入材料內(nèi).目前骨水泥還存在松弛和單體毒性等問題,有待于開發(fā)更加理想的材料【.參考文獻(xiàn)1SpiraM.RosenT.InjectablesofttissuesubstitutesJ.ClinPlastSurg,1993,20(1):181.2DaaneSP.Alloplasticimplantation.In:WelnzweigJ.PlasticSUlgerysecretsM.Philadelphia:Henly&Bus,Inc.1999.23-29.3JonesFR.SilversteinP,SchwartzBM.UseofapermanentdermalallograftimplantforsofttissueddicitcorrectionandaugmentationJ.PlastSurgProducts,1996,6(2):14.4LempefleG,HazanGauthierN,LemperleM.PMMAmicro.spheres(Arteeol1)forskinandsofttissueaugmentation.PartII:ClinicalinvestigationsJ.PlastReconstrSurg,1995.96(3):627.5LemperleG,HazanGauthierN,LenperleM.PMMAmicrospheres(meeoU)forlonglacorrectionofwri