Implan wajah dan biomaterial

Keputusan tentang pilihan biomaterial untuk implantasi memerlukan pemahaman tentang histopatologi interaksi material-jaringan serta respons host. Semua material implan menginduksi pembentukan kapsul jaringan ikat yang menciptakan penghalang antara implan dan host. Reaksi yang merugikan merupakan hasil dari respons inflamasi yang belum teratasi terhadap material yang ditanamkan. Perilaku implan juga bergantung pada karakteristik konfigurasi tempat implantasi, seperti ketebalan kulit di atasnya, jaringan parut pada dasar jaringan, dan arsitektur tulang di bawahnya, yang dapat menciptakan kondisi untuk ketidakstabilan implan. Misalnya, implan yang terletak lebih dalam dan ditutupi oleh lapisan jaringan lunak yang tebal cenderung tidak terekspos atau tergeser. Faktor penting lainnya, seperti pencegahan hematoma, seroma, dan infeksi, baik intraoperatif maupun pascaoperasi, berkontribusi pada pencegahan interaksi implan-host dan peningkatan stabilitas implan.

Implan yang ideal

Bahan implan yang ideal haruslah hemat biaya, tidak beracun, tidak antigenik, tidak karsinogenik, dapat diterima oleh penerima, dan tahan terhadap infeksi. Bahan tersebut juga harus inert, mudah dibentuk, lunak, mudah ditanamkan, dan mampu mempertahankan bentuk aslinya secara permanen. Bahan tersebut harus mudah dibentuk ulang dan disesuaikan dengan kebutuhan lokasi penerima selama operasi, tanpa mengorbankan integritas implan, dan tahan terhadap sterilisasi termal.

Karakteristik permukaan yang baik sangat penting untuk penempatan dan stabilisasi implan; secara paradoks, hal ini juga sangat memudahkan pelepasan dan penggantian tanpa merusak jaringan di sekitarnya. Imobilisasi implan berarti implan akan tetap di tempatnya seumur hidup pasien. Bahan implan seperti elastomer silikon menginduksi pembentukan kapsul di sekitarnya yang menahan implan di tempatnya, sementara politetrafluoroetilen berpori (ePTFE), yang kurang terbungkus, difiksasi dengan pertumbuhan jaringan minimal. Setiap jenis interaksi bahan dengan organisme penerima menawarkan keuntungan khusus dalam situasi klinis yang berbeda. Bahan yang menginduksi pertumbuhan jaringan signifikan dan fiksasi permanen sering kali tidak diinginkan, terutama jika pasien ingin mengubah koreksi di tahun-tahun berikutnya. Proses enkapsulasi alami silikon dan pertumbuhan permukaan minimal dalam implan ePTFE memastikan imobilitas sambil memungkinkan implan diganti tanpa merusak jaringan lunak di sekitarnya.

Bentuk implan yang ideal harus memiliki tepi yang meruncing yang menyatu dengan permukaan tulang yang berdekatan, sehingga menciptakan transisi yang tidak teraba dan tidak terlihat ke zona penerima di sekitarnya. Implan plastik yang beradaptasi dengan baik dengan struktur yang mendasarinya menjadi lebih tidak mudah bergerak. Bentuk permukaan luarnya harus meniru konfigurasi anatomi alami area tersebut. Implan silikon baru Conform (Implantech Associates, AS) dirancang untuk meningkatkan kompatibilitas dengan permukaan tulang yang mendasarinya. Misalnya, implan yang dicetak dengan jenis permukaan jala baru mengurangi memori bentuk elastomer silikon dan meningkatkan fleksibilitasnya. Kemampuan beradaptasi yang lebih baik terhadap permukaan tulang yang tidak rata mengurangi kemungkinan perpindahan dan mencegah pembentukan ruang mati antara implan dan tulang yang mendasarinya. Minat baru dalam penelitian dan pengembangan biomaterial telah mengarah pada pengembangan implan komposit (terdiri dari silikon dan ePTFE) yang menjanjikan untuk menggabungkan keunggulan kedua biomaterial tersebut saat digunakan dalam operasi wajah (komunikasi pribadi, Implantech Associates dan Gore, 1999).

Biomaterial untuk implan

• Bahan polimer/polimer monolitik
  • Polimer silikon

Sejak tahun 1950-an, silikon memiliki sejarah panjang penggunaan klinis yang luas dengan profil keamanan/efikasi yang konsisten dan sangat baik. Nama kimia untuk silikon adalah polisiloksan. Saat ini, hanya elastomer silikon yang dapat diproses secara individual menggunakan pemodelan komputer 3D dan teknologi CAD/CAM (desain berbantuan komputer/manufaktur berbantuan komputer). Karakteristik manufaktur berdampak pada stabilitas dan kemurnian produk. Misalnya, semakin keras implan, semakin stabil implan tersebut. Implan yang memiliki kekerasan durometer kurang dari 10 mendekati sifat gel dan, seiring waktu, "mengotori" atau kehilangan sebagian kandungan molekul internalnya. Namun, penelitian terbaru tentang implan payudara gel silikon tidak menunjukkan adanya hubungan objektif antara silikon dan perkembangan skleroderma, lupus eritematosus sistemik, vaskulitis sistemik, kolagenosis, atau penyakit autoimun lainnya. Elastomer silikon padat memiliki tingkat kelembaman kimia yang tinggi, bersifat hidrofobik, sangat stabil, dan tidak menyebabkan reaksi toksik atau alergi. Reaksi jaringan terhadap implan silikon padat ditandai dengan pembentukan kapsul fibrosa tanpa pertumbuhan jaringan. Jika terjadi ketidakstabilan atau penempatan tanpa cakupan jaringan lunak yang memadai, implan dapat menyebabkan peradangan ringan dan sedang serta kemungkinan pembentukan seroma. Kontraktur kapsul dan deformasi implan jarang terjadi kecuali implan ditempatkan terlalu dangkal atau telah bermigrasi ke kulit di atasnya.

• • Polimetil metakrilat (akrilik) polimer

Polimer polimetil metakrilat tersedia dalam bentuk campuran bubuk dan ketika dikatalisis, polimer ini menjadi material yang sangat keras. Kekakuan dan kekerasan implan akrilik menjadi masalah dalam banyak situasi ketika implan besar perlu dimasukkan melalui lubang kecil. Implan yang sudah jadi sulit untuk disesuaikan dengan kontur tulang di bawahnya.

• • Polietilena

Polietilena dapat diproduksi dalam berbagai konsistensi; saat ini bentuk yang paling populer adalah berpori. Polietilena berpori, juga dikenal sebagai Medpore (WL Gore, AS), stabil dengan reaksi peradangan minimal. Namun, polietilena padat dan sulit dibentuk. Porositas polietilena memungkinkan pertumbuhan jaringan fibrosa yang signifikan, yang memberikan stabilitas implan yang baik. Namun, polietilena sangat sulit dilepaskan tanpa merusak jaringan lunak di sekitarnya, terutama jika implan terletak di area dengan lapisan jaringan lunak tipis.

• • Politetrafluoroetilena

Politetrafluoroetilena mencakup sekelompok bahan yang memiliki sejarah penggunaan klinisnya sendiri. Merek yang terkenal adalah Poroplast, yang tidak lagi diproduksi di Amerika Serikat karena komplikasi yang terkait dengan penggunaannya pada sendi temporomandibular. Di bawah tekanan mekanis yang signifikan, bahan tersebut mengalami disintegrasi yang diikuti oleh peradangan hebat, infeksi dengan pembentukan kapsul tebal, dan akhirnya pengeluaran atau eksplantasi.

• • Politetrafluoroetilena berpori

Bahan ini awalnya diproduksi untuk digunakan dalam operasi kardiovaskular. Penelitian pada hewan menunjukkan bahwa bahan ini memungkinkan pertumbuhan jaringan ikat yang terbatas, tanpa pembentukan kapsul, dan dengan respons peradangan yang minimal. Respons peradangan yang terlacak waktu sebanding dengan banyak bahan yang digunakan untuk kontur wajah. Bahan ini terbukti cocok untuk pembesaran jaringan subkutan dan untuk pembuatan implan yang dibentuk. Karena kurangnya pertumbuhan jaringan yang signifikan, ePTFE memiliki keunggulan dalam pembesaran jaringan subkutan karena dapat dimodifikasi ulang dan dihilangkan jika terjadi infeksi.

• Polimer ikatan silang

Polimer kasa seperti Marlex (Davol, AS), Dacron - dan Mersilene (Dow Corning, AS) memiliki keunggulan serupa - mudah dilipat, dijahit, dan dibentuk; namun, polimer ini memungkinkan pertumbuhan jaringan ikat, yang membuat pelepasan kasa menjadi sulit. Kasa poliamida (Supramid) adalah turunan nilon yang higroskopis dan tidak stabil secara in vivo. Polimer ini menyebabkan reaksi benda asing yang lemah yang melibatkan sel raksasa berinti banyak, yang seiring waktu menyebabkan degradasi dan resorpsi implan.

• Logam

Logam yang digunakan terutama baja tahan karat, vitalium, emas, dan titanium. Kecuali untuk beberapa kasus, seperti pegas kelopak mata atas atau restorasi gigi, yang menggunakan emas, titanium adalah logam pilihan untuk implantasi jangka panjang. Hal ini dikarenakan biokompatibilitasnya yang tinggi dan ketahanan terhadap korosi, kekuatan, serta redaman radiasi sinar-X yang minimal selama tomografi terkomputasi.

• Kalsium fosfat

Bahan berbasis kalsium fosfat, atau hidroksiapatit, tidak merangsang pembentukan tulang, tetapi menyediakan substrat tempat tulang dapat tumbuh dari area yang berdekatan. Bentuk granular kristal hidroksiapatit digunakan dalam bedah maksilofasial untuk memperbesar prosesus alveolaris. Bentuk blok bahan digunakan sebagai implan interposisi dalam osteotomi. Akan tetapi, hidroksiapatit terbukti kurang cocok untuk aplikasi pembesaran atau onlay karena kerapuhannya, kesulitan dalam pencetakan dan pembentukan kontur, dan ketidakmampuan untuk beradaptasi dengan ketidakteraturan pada permukaan tulang.

Autograft, homograft dan xenograft

Penggunaan autograft seperti tulang, tulang rawan, dan lemak autologus terhambat oleh komplikasi lokasi donor dan terbatasnya ketersediaan bahan donor. Homograft tulang rawan olahan digunakan untuk rekonstruksi hidung tetapi rentan terhadap resorpsi dan fibrosis seiring waktu. Bahan dan bentuk injeksi lainnya tersedia secara komersial.

Rekayasa jaringan dan pembuatan implan biokompatibel

Dalam beberapa tahun terakhir, rekayasa jaringan telah menjadi bidang interdisipliner. Sifat-sifat senyawa sintetis dimodifikasi untuk mengirimkan agregat sel-sel yang terpisah ke penerima, yang dapat menciptakan jaringan fungsional baru. Rekayasa jaringan didasarkan pada kemajuan di banyak bidang, termasuk ilmu pengetahuan alam, kultur jaringan, dan transplantasi. Teknik-teknik ini memungkinkan sel-sel untuk ditangguhkan, menyediakan lingkungan tiga dimensi untuk pembentukan matriks jaringan. Matriks tersebut menjebak sel-sel, mendorong pertukaran nutrisi dan gas, dengan pembentukan jaringan baru berikutnya dalam bentuk bahan agar-agar. Sejumlah implan tulang rawan telah dibuat berdasarkan prinsip-prinsip baru rekayasa jaringan ini. Ini termasuk tulang rawan artikular, tulang rawan cincin trakea, dan tulang rawan telinga. Suntikan alginat, yang diberikan dengan jarum suntik, telah berhasil digunakan untuk membuat tulang rawan in vivo untuk pengobatan refluks vesikoureteral. Hal ini mengakibatkan pembentukan sarang sel-sel tulang rawan berbentuk tidak teratur yang mencegah aliran balik urin. Rekayasa jaringan dapat menghasilkan tulang rawan yang dibentuk secara presisi, dan berbagai jenis implan wajah berkontur saat ini sedang dikembangkan, yang terdiri dari sel-sel yang kompatibel dengan sistem imun dan substansi interstisial. Pengenalan teknologi tersebut akan mengurangi jumlah komplikasi di area donor dan, seperti halnya implan aloplastik, mengurangi durasi operasi.

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