整形美容外科相关的生物材料.doc

整形美容外科相关的生物材料?继续医学教育讲座?整形美容外科相关的生物材料张晨中图分类号:R318.08文献标识码:A文章编号:16727290(2004)03016502生物材料是用于取代,修复活组织的天然或人造材料.按其来源可分为天然生物材料和人工生物材料,后者又进一步分为聚合物,金属和无机非金属生物材料.根据这种分类,笔者将对目前临床上常用的生物材料作以简单介绍.1天然生物材料1.1可注射性胶原自1981年,美国相继开发了高纯度的可注射性胶原zydermI,Zyderm1I和Zyplt.并投入临床使用.这种胶原在宿主体内降解.ZyderrnI,Zyderm是无菌的牛纤维状胶原蛋白,蛋白末端最具抗原的成分为酶解.Zyplt是经戊二醛铰链后的胶原,因而存留体内的时间较长.ZydeI用于在眼周和口周等薄皮肤的真皮内注射.ZydelI用于眉问皱纹,前额横纹及鼻唇沟等厚皮肤的注射.注射后局部暂时隆起.数天后消失.Zyplast用于深层真皮的注射1?.目前市场上出售的可注射性胶原多为国产,浓度在30%左右,注射前需做皮试.1,2人真皮脱细胞基质脱细胞组织基质(acellulartissuematrix)是应用物理或化学方法,将异体或异种组织进行脱细胞处理,从而去除组织移植过程中引起排斥反应的相关抗原,是用于修复损伤组织的一种新型生物材料.人真皮脱细胞基质就是经过脱细胞处理后的人异体真皮基质.1992年,第一种商品化的脱细胞真皮基质仙oDerm在美国问世并应用于临床.目前,主要用于与自体表皮联合移植覆盖烧伤创面,也可用于体表凹陷性畸形的治疗31.2人工合成生物材料2.1高分子生物材料2.1,1硅橡胶化学名为聚硅氧乙烷,以SiO重复出现形成的长链为骨架合成的聚合物.下面按其存在状态分别介绍.固体硅橡胶:是硅橡胶中最常用的一种,生产中使用高黏度的硅液加入极细的纯硅粉,以过氧化物为催化剂,在加热炉中经高温硫化形成固态的聚合物,成为具有一定弹性和硬度的产品,手术中雕刻成型使用,可用于矫正面部凹陷畸形或隆鼻,隆颏,隆颧等手术.采用这种硅橡胶,手术简单,效果逼真,并发症少.旦发生问题,可将置入物整体取出,不会残留体内.液态硅胶:可用注射器注射到所需部位,达到填充目的.这种方法因不需做皮肤切口,痛苦小,曾用于隆鼻,填充凹陷缺损.临床实践表明,其并发症较多,且作者单位:辽宁省人民医院整形外科,辽宁沈阳110016第一作者:张晨(1963一),男,辽宁沈阳人,主任医师,博士.?165?难以处理.目前对应用这种材料仍有争议.硅凝胶:为无色透明的凝冻状.将其充满硅橡胶囊内.制成乳房假体.由于假体柔软,有弹性,手感好,手术操作较简单,因而被求美者广泛接受.目前对置入假体是否导致自体免疫性疾病及恶性肿瘤的问题,尚无定论.2,1.2聚四氟乙烯聚四氟乙烯(polyteuafluoroethylene,PTFE)是一个碳和四个氟结合而成的化合物,具有良好的化学稳定性,非黏附性和耐摩擦性.在体内不降解,不致癌.GoreTex是膨体聚四氟乙烯聚合物片,聚合物内1030gm孑L隙,组织可向内生长,其优点是无过敏性和免疫活性,异物反应很小,炎症发生率低,主要用于软组织填充,面部深皱纹的矫正.也可用于胸腹壁重建,韧带修补,面瘫的静态悬吊以及矫正面部,12I周的不对称等整形手术_2.2.1.3甲基丙烯酸甲酯是由甲基丙烯酸酯组成的丙烯酸聚合物.它以两种形式存在:一种是热固化型,为预制成形的坚硬移植物;另一种是冷固化型,可以在手术时塑形.后者在聚合过程中放热,可达70,故置入后应用冷生理盐水不断冲洗移植物,以避免烫伤周边组织.值得注意的是这一过程可能引起心跳停止及心律失常等并发症.甲基丙烯酸甲酯置入的周边组织,表现为典型的异物反应和纤维组织包囊.置入体与切口之间应保持1cm以上的距离,并避免置入植皮区和瘢痕深面,以减少感染和露出的可能性.甲基丙烯酸甲酯具有x线穿透性及长期良好的组织耐受性.在整形外科,将含有庆大霉素的甲基丙烯酸甲酯与肌瓣同时移植用于治疗感染的长骨骨折.甲基丙烯酸甲酯还可用于隆前额,修复胸壁.HTR是最近开发的甲基丙烯酸甲酯复合物,它多孑L,富含阴离子,可以刺激骨的生长.20世纪90年代初,聚甲基丙烯酸甲酯微粒被用做注射填充材料,商品名为Artecol,是PMMA微球混合于3.5%的牛胶原中制成的悬浊液.注射的部位为皮肤深层.主要用于面部皱纹,填充痤疮瘢痕凹陷,纠正乳头凹陷,隆颏,隆颊等.由于其含有胶原成分,注射前需行过敏试验.注射Artecol常见的并发症有串珠样突起,过敏反应,毛细血管扩张,肉芽肿形成,由于此类填充剂是永久性填充物,置入后很难取出,一旦出现并发症,治疗以局部注射皮质类固醇类激素为主4-6】.2.1.4高密度聚乙烯商品名为Medr,呈白色,表面粗涩,多孑L,具有一定的柔顺性和相对不可压缩性,可用刀雕刻塑型.它有1.510m不同厚度的板块状,也有按颌骨,颧骨等不同需要而制成的假体.由于其机械性能欠佳,不适合用于负重部位.高密度聚乙烯具有良好的生物相容性,置入后.纤维或骨组织可长入小孑L内,同时有血管长入,异物反应?166?ChineseJoumalofPracticalAestheticandPIasticSurgery.2004.Vo1.15No.3极轻.骨内置入尚有一定的骨传导性.临床上可用于颊部,眶弓,眶底,上下颌骨,颧骨,颞部,耳部的修复.临床应用中的最大问题是感染,故术前材料的灭菌要严格,使用前还要放在含抗生索的生理盐水中,以便使溶在小孔中的抗生素术后徐徐扩散.减少感染发生的机会.采用口腔内切口时,因材料易被细菌污染,患者必须在术前全身应用抗生素【2】.2.1.5医用聚丙烯酰胺水凝胶是丙烯酰胺的聚合物,为无色,透明,均匀的胶冻样物质.对组织无毒.具有良好的组织相容性.但其单体有使神经肌肉功能失调的毒性,并对皮肤有刺激性.因此医用聚丙烯酰胺水凝胶中丙烯酰胺单体的含量不得超过0.05%.主要用于软组织填充,如隆乳,隆颞等.2.1.6聚乳酸和聚羟基乙酸均属于脂肪族聚酯生物降解材料,聚乳酸类材料在体内水解最终生成C02和H20.聚羟基乙酸在体内降解后,生成羟基乙酸,也可参加体内代谢并排出.合成的聚乳酸和聚羟基乙酸,经拉丝编织,或经一定的温度,压力,通过模具及其他处理方法,可制成外科可吸收缝线,骨固定板,螺钉等等.聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物.是商品名为Vicryl的一种缝合线.其组织反应很小.置入组织2周后,拉伸强度降低为原来的60%75%,1个月后,张力全部丧失.3个月后,全部吸收.这种缝线多用于真皮内缝合2I.2.2金属类生物材料2.2.1纯钛外表与钢相似,不生锈,呈银灰色.钛的比重小,能满足医学上轻量化的要求.钛的导热性差,可以避免钛置入体深面组织的冷热刺激.置入人体后.在高温环境下患者无不适及烧灼感.钛在含氧环境中极易形成一层薄而坚固的氧化物薄膜,这层氧化层具有良好的组织相容性,对置入体与组织界面之间的相互作用非常重要.钛可作为固定螺钉及钛板的材料,用于颅颌面骨组织的固定.钛网可以用来矫正颅颌面硬组织的畸形,如颅骨缺损,眶底爆裂性骨折等.钛对CT和MRI的反射较低,无明显散射现象.到目前为止,还没有与钛有关的过敏,毒性,肿瘤的报道【引.钛与人体骨组织可产生骨整合.所谓骨整合,是指置入体,骨,软组织最佳的共存形式.当将置入体固定到骨组织上时,置入体,骨和软组织之间的界面上不存在任何反应.由于钻孔产生的热量影响其骨整合性,所以要求用骨钻钻孔的速度应低于1500r/min,同时用冷却的生理盐水降温【2】.2.2.2不锈钢不锈钢在医学实践中应用多年.在颅颌面外科,不锈钢板用于固定下颌骨,迷你钢板用于固定上中面部骨折.但迷你钢板耐人体组织液腐蚀性能差.时间久后会出现腐蚀和断裂.机体对腐蚀金属的反应是疼痛和置入体周围组织变硬,偶有红肿和窦道形成【zJ.2.2.3钴一铬合金在耐蚀性,耐疲劳性及耐磨性等方面优于不锈钢.其强度与不锈钢近似.钴一铬合金对CT和MRI的反射较低,无明显散射现象【引.2.2.4黄金最大优点是耐腐蚀.在整形外科领域,有用金丝做缝合线治疗睑外翻或下垂的报道.在永久性面瘫上睑不能闭合病例的治疗中,金丝作为上睑负重内置体.仍较常用,并取得了较好的治疗效果.巴西医生还用金线编织置入下颌下区,作为治疗下颌下区皮肤松弛的辅助手段1.2.3无机非金属生物材料2.3.1羟基磷灰石是骨组织中主要的无机成分.移植后极易与邻近的骨组织结合,能够较好地维持所需的形态和体积.羟基磷灰石极少引起异物及炎症反应.无毒,无刺激性,无排斥反应,不老化,不致敏,不致癌,具有极好的生物相容性.临床应用主要包括下列:用于填充骨窝洞类缺损.作为人工骨应用修复不负重部位骨缺损的常用材料.临床多用于上下颌骨,颧骨,眶弓,眶底的修复,也可用于隆颏,隆颅或隆鼻等的治疗.作为复合材料应用【2.7J.2.3.2钙磷陶瓷钙磷陶瓷(又称磷酸钙陶瓷)的组成,结构与机体骨及牙的硬组织成分相接近,置入体内对组织细胞无不良刺激,无抗原性,不引起过敏反应,不影响正常骨的自然矿化,能促进组织修复.具有良好的组织相容性及骨引导作用,是目前比较理想的用于骨组织修复的复合涂层材料.钙与磷酸根离子形成的化合物有很多种,其中以磷酸三钙较为常用.成品的磷酸三钙目前有3种应用类型:用于填充各种骨缺损的颗粒状磷酸三钙.多孔型磷酸三钙.致密型磷酸三钙.多孔型和致密型磷酸三钙,可预制成所需的形状,用于颅骨,眶底,颌骨等的修复【2,7】.2.3.3硅酸盐生物玻璃:是一种硅酸盐类骨替代物.该材料与骨直接接触时,材料表面可形成磷酸钙碱性层.从而使骨与其产生骨结合.生物玻璃不能被骨组织代替.它是一种很好的骨替代物nl.离聚物:是一种多孔性硅酸盐类离聚物材料,可作为骨缺损的填充材料.其呈颗粒状,置入后不吸收,在纤维骨组织包围前有变形和移位的可能【.离子化骨水泥:由硅酸铝钙玻璃粉末和聚羟酸反应形成.材料经调和呈糊状,10min后固化,固化前可塑型,该材料与骨能结合.但骨组织不能替代和长入材料内.目前骨水泥还存在松弛和单体毒性等问题,有待于开发更加理想的材料【.参考文献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