面部植入物和生物材料

选择植入生物材料需要了解材料-组织相互作用的组织病理学以及宿主反应。所有植入材料都会诱导结缔组织囊的形成，从而在植入物和宿主之间形成一道屏障。不良反应是由于对植入材料未解决的炎症反应所致。植入物的行为还取决于植入部位的结构特征，例如上覆皮肤的厚度、组织床的瘢痕形成以及下层骨骼的结构，这些特征可能会导致植入物不稳定。例如，位于较深位置且被厚层软组织覆盖的植入物不太可能暴露或移位。其他重要因素，例如在术中和术后预防血肿、血清肿和感染，有助于预防植入物-宿主相互作用并提高植入物的稳定性。

理想的植入物

理想的植入材料应经济高效、无毒、无抗原性、无致癌性、易于接受且耐感染。它还应具有惰性、易塑性、可塑性、易于植入，并能永久保持其原始形状。它应易于在手术过程中重塑并根据接受部位的需求进行调整，且不损害植入物的完整性，并且耐高温灭菌。

良好的表面特性对于植入物的放置和稳定至关重要；然而，这也极大地方便了植入物的移除和更换，且不会损伤周围组织。植入物的固定意味着它将在患者终生固定。诸如硅胶弹性体之类的植入物材料会诱导形成一个包裹性囊膜，从而将植入物固定到位；而多孔聚四氟乙烯 (ePTFE) 的囊膜较薄，因此能够以最小的组织内生进行固定。每种材料与受体生物体的相互作用在不同的临床情况下都具有各自的优势。那些诱导大量组织内生和永久固定的材料通常是不受欢迎的，尤其是在患者希望在随后的几年内改变矫正方案的情况下。硅胶的天然包覆过程和 ePTFE 植入物中最小的表面内生确保了植入物的固定性，同时允许植入物在不损伤周围软组织的情况下进行更换。

理想的植入物形状应具有锥形边缘，并与邻近骨表面融合，从而与周围受体区域形成一种不可触及、难以察觉的过渡。与底层结构紧密贴合的塑料植入物更不易移动。其外表面形状应模仿该区域的自然解剖结构。新型硅胶植入物 Conform（美国 Implantech Associates 公司）旨在提高与底层骨表面的相容性。例如，采用新型网状表面铸造的植入物可降低硅胶弹性体的形状记忆性，并提高其柔韧性。更好地适应不平整的骨表面可降低移位的可能性，并防止植入物与底层骨之间形成死腔。人们对生物材料研发的重新关注促成了复合植入物（由硅胶和膨体聚四氟乙烯 (ePTFE) 组成）的开发，这种材料有望在面部手术中结合两种生物材料的优势（个人通信，Implantech Associates 和 Gore，1999 年）。

植入物生物材料

• 聚合物材料/整体聚合物
  • 有机硅聚合物

自20世纪50年代以来，硅胶因其始终如一的卓越安全性/有效性而长期广泛应用于临床。硅胶的化学名称是聚硅氧烷。目前，只有硅胶弹性体可以使用3D计算机建模和CAD/CAM（计算机辅助设计/计算机辅助制造）技术进行单独加工。制造特性会影响产品的稳定性和纯度。例如，植入物越硬，其稳定性就越高。硬度计硬度小于10的植入物接近凝胶的特性，随着时间的推移，会“蚀刻”或损失其内部的一些分子成分。然而，最近关于硅胶凝胶乳房植入物的研究表明，硅胶与硬皮病、系统性红斑狼疮、系统性血管炎、胶原病或其他自身免疫性疾病的发展之间没有客观联系。致密的硅胶弹性体具有高度的化学惰性、疏水性、极其稳定，并且不会引起毒性或过敏反应。致密硅胶假体的组织反应特征是形成纤维包膜，但无组织内生。如果假体不稳定或放置时软组织覆盖不足，可能会引起中度低度炎症，并可能形成血清肿。除非假体放置过浅或移位至上覆皮肤，否则包膜挛缩和假体变形的情况很少见。

• • 聚甲基丙烯酸甲酯（丙烯酸）聚合物

聚甲基丙烯酸甲酯聚合物以粉末混合物的形式供应，经催化后会变成非常坚硬的材料。丙烯酸植入物的刚性和硬度在许多需要通过小孔植入大型植入物的情况下会成为一个问题。成品植入物难以与下方骨骼的轮廓贴合。

• • 聚乙烯

聚乙烯可以制成各种稠度的材质；目前最常用的是多孔聚乙烯。多孔聚乙烯，也称为Medpore（美国戈尔公司），性质稳定，炎症反应极小。然而，它致密且难以成型。聚乙烯的多孔性允许大量纤维组织向内生长，从而提供良好的植入物稳定性。然而，在不损伤周围软组织的情况下取出植入物极其困难，尤其是在软组织覆盖较薄的区域。

• • 聚四氟乙烯

聚四氟乙烯涵盖了一类具有自身临床应用历史的材料。其中一个知名品牌是Poroplast，由于其用于颞下颌关节时可能引发并发症，该材料已在美国停产。在显著的机械应力下，该材料容易崩解，随后引发剧烈炎症、感染并形成厚包膜，最终脱落或移出。

• • 多孔聚四氟乙烯

该材料最初用于心血管外科手术。动物研究表明，它允许有限的结缔组织内生，不形成包膜，且炎症反应极小。其随时间推移的炎症反应优于许多用于面部轮廓的材料。该材料已被发现适用于皮下组织填充和异形植入物的制造。由于ePTFE不会引起明显的组织内生，因此在皮下组织填充方面具有优势，因为它可以在发生感染时重新修改和移除。

• 交联聚合物

诸如Marlex（美国Davol公司）、Dacron和Mersilene（美国道康宁公司）等网状聚合物具有类似的优势——易于折叠、缝合和塑形；然而，它们容易导致结缔组织内生，这使得网状物移除变得困难。聚酰胺网状物（Supramid）是一种尼龙衍生物，具有吸湿性，在体内不稳定。它会引起微弱的异物反应，包括多核巨细胞，随着时间的推移，会导致植入物降解和吸收。

• 金属

金属主要包括不锈钢、锂、金和钛。除了少数情况（例如上眼睑弹簧或牙齿修复体）使用金外，钛是长期植入的首选金属。这是因为钛具有良好的生物相容性和耐腐蚀性、强度以及在计算机断层扫描过程中对X射线辐射的衰减极小。

• 磷酸钙

磷酸钙基材料（或羟基磷灰石）不会刺激骨形成，但它们能为邻近区域的骨生长提供基质。颗粒状羟基磷灰石晶体用于颌面外科手术，以增强牙槽突。块状材料则用作截骨术中的插入植入物。然而，由于羟基磷灰石易碎、难以塑形和塑形，以及无法适应骨表面的不规则性，已证明其不太适合用于骨增量或覆盖应用。

自体移植、同种移植和异种移植

由于供体部位并发症和供体材料有限，自体骨、软骨和脂肪等自体移植材料的使用受到限制。加工后的同种软骨移植可用于鼻部重建，但随着时间的推移容易发生吸收和纤维化。其他材料和可注射形式已在市面上销售。

组织工程和生物相容性植入物的创造

近年来，组织工程已成为一个跨学科领域。通过改变合成化合物的特性，将分离的细胞聚集体递送至受体体内，从而构建新的功能性组织。组织工程基于自然科学、组织培养和移植等多个领域的进步。这些技术使细胞悬浮，为组织基质的形成提供三维环境。组织基质包裹细胞，促进营养物质和气体的交换，随后形成凝胶状的新组织。基于这些新的组织工程原理，已研制出多种软骨植入物，包括关节软骨、气管环软骨和耳软骨。用注射器注射藻酸盐已成功用于体内构建软骨，用于治疗膀胱输尿管反流。这导致形成不规则形状的软骨细胞巢，从而阻止尿液回流。组织工程技术可以提供形状精准的软骨，目前正在开发各种类型的面部轮廓植入物，这些植入物由免疫相容性细胞和间质组成。此类技术的引入将减少供体区域的并发症，并且与异体植入物一样，缩短手术时间。

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