1.3 Реконструктивная хирургия (имплантология)
Мировой опыт хирургии постоянно доказывает, что биологические материалы являются одним из решающих факторов достижения положительного результата восстановительного лечения. В тоже время, известно, что биоимплантаты реально являются альтернативным вариантом в использовании аутотканей при замещении тканевых дефектов. По мере накопления опыта, связанного с биоимплантологией, процесс создания новых материалов становится все более трудоемким и высокотехнологичным, который сопровождается обязательным соблюдением клинической безопасности и наличием доказуемой эффективности "конечного продукта".
В современной имплантологии можно выделить несколько уровней технологических разработок в изготовлении биопластических материалов, в данном случае костных алло- и ксеноимплантатов.
Так I уровень не предусматривает глубокой переработки донорских тканей. На этом уровне ткани или забираются в асептических условиях и консервируются низкими температурами, либо очищаются, обезжириваются и обрабатываются химическими реагентами, достигая тем самым одновременной консервации и стерилизации.
На II уровне ткани подвергают более серьезной обработке. Примером может служить процесс изготовления деминерализованных костных аллоимплантатов, где в костной ткани с помощью декальцинации растворами кислот меняют соотношение минерального и органического компонентов. В таких случаях материал приобретает наряду с остеокондуктивными и дополнительные остеоиндуктивные свойства. При этом деминерализация кости может быть поверхностной, частичной или полной. В зависимости от степени декальцинации материал имеет разные механические и пластические характеристики, что дает хирургу возможность комбинировать материалом в зависимости от конкретной клинической ситуации.
III уровень предполагает создание биокомпозиционных материалов, содержащих как основные компоненты костной ткани, так и биоактивные субстанции. К последним относятся факторы роста, морфогенетические белки и другие компоненты костного матрикса. Биоактивным субстанциям отводят роль активаторов и регуляторов физиологической регенерации тканей. Кроме того, на стадии имплантации в состав таких материалов могут быть включены и трансплантируемые различные клетки-предшественники. В настоящее время создание биокомпозиционных материалов в России приобрело приоритетный характер.
В последнее время активно разрабатывается и IV технологический уровень, характеризующийся созданием синтетических биокомпозиционных материалов на базе современных технологий. К последним относятся стериолитографическое копирование тканей, технологии создания 3-х мерных имплантатов, жидкостно-распределительное моделирование и фазовоизменяющее создание имплантатов. Соединение этих методов позволяет с высокой точностью копировать тканевые объекты и создавать материалы с четко определенными размерами, геометрией и распределением пор, а так же полностью воспроизводить архитектонику органного участка и его внутренних каналов в создаваемом имплантате. К сожалению, в ближайшее время внедрить в практику российских тканевых банков подобные технологии не представляется возможным в силу многих причин.
Одним из материалов 3 уровня является "Перфоост", представляющий собой лиофилизированные деминерализованные костные аллоимплантаты (ДКИ), выполненные в виде пластин, стружки, чипсов и т.д. Разная степень деминерализации и геометрия данных биопластических материалов позволили использовать его во многих областях реконструктивной хирургии, как для заполнения любых костных дефектов, так и для ускорения процессов остеогенеза. Для практической медицины банком ЦИТО были также предложены ДКИ, изготовленные из костей свода черепа. Благодаря их большой площади и высокой степени деминерализации этот материал в настоящее время широко используется в ортопедии при проведении ревизионного эндопротезирования для замещения значительных дефектов дна и стенок вертлужной впадины тазобедренного сустава. Более того, они нашли своë применение в нейрохирургии, офтальмологии, челюстно-лицевой хирургии, стоматологии и т.д.
Тканевым банком ЦИТО на рынок медицинских услуг предложены также аллоимплантаты из губчатой костной ткани, которые изготавливаются в виде блоков различного размера. Они тщательно очищены от миелоидного компонента и способны играть роль не только заместительного материала, но и служить носителем как для биологически активных субстанций, так и для трансплантируемых клеток. Данные блоки широко используются в реконструктивных операциях в травматологии и ортопедии, где существует необходимость восполнения значительного костного дефекта.
Таким образом, подводя итоги сказанному выше, можно с уверенностью утверждать, что выпускаемые тканевым банком ЦИТО биопластические материалы второго и третьего технологического уровня, оказывают выраженное влияние на регенерацию костной ткани, не имеют побочного действия и обладают остеокондуктивными и остеоиндуктивными свойствами. Именно поэтому при их клиническом применении получено более 93% положительных результатов лечения у больных с различными патологиями опорно-двигательного аппарата.
Современные ортопедические материалы для протезирования зубов – это основа столь успешного развития ортопедической стоматологии, без них нынешнее качественное, эстетичное и долговременное протезирование зубов вряд ли было бы возможно.
Самый знакомый нам материал – композит, который представляет собой специальный полимер, с такими добавками, как особое стекло, фарфоровая мука, оксид кремния, кварц и т.д., для придания тех или иных свойств. С его помощью восстанавливают поврежденный зуб, буквально «наращивая» его до нормального состояния. Слой, за слоем накладывая подобранный по цвету композит, его отверждают с помощью специального источника света, и одновременно придают необходимую форму, которая позволит новому зубу ничем не отличаться от соседних.
Не менее популярной становится и нежная керамика, из которой получаются легкие и эстетичные протезы (чаще всего это коронки на передние зубы), полностью имитирующие форму, цвет и полупрозрачность натуральной эмали. С ее помощью можно скрыть любые дефекты и разрушения зуба. Керамика является наиболее безвредным для организма и тканей полости рта современным материалом для протезирования зубов, с которым меньше всего страдает десна. К тому же, керамика, нестойкая к механической нагрузке, отлично противостоит микроорганизмам, красителям, и агрессивным веществам.
Необходимую для протезирования жевательных зубов стойкость красивой керамике придают с помощью металлического каркаса, и используют для него различные сплавы.
Хромоникелевые и хромокобальтовые сплавы – самые распространенные в протезировании зубов. Они хорошо справляются со своими обязанностями на различных протезах, но у людей, страдающих аллергией, могут вызывать неприятные реакции.
По сравнению с ними безвредны для организма сплавы благородных металлов. Особенно хороши сплавы золота с палладием и платиной, которые являются очень прочными и устойчивыми к различным воздействиям. С ними можно делать протяженные протезы, которые очень точно отливаются и отлично сидят, а своим особенным цветом помогают и керамической облицовке выглядеть естественнее.
Еще один достойный представитель – титан. Он абсолютно биосовместим, очень прочен и при этом легок. Свойства его напоминают свойства золотосплавных коронок, хотя титан чуть-чуть и проигрывает в эстетике. Но на боковых зубах к титановым сплавам претензий нет.
Предельно высокой прочностью и безопасностью для живых тканей отличается и давно использующийся в медицине оксид циркония. А его серебристо-белый цвет отлично подходит для эстетических целей протезирования.
Современные технологии с использованием лазера позволяют добиться точнейшего выполнения зубной коронки из этого материала, а, значит, и лучшего ее прилегания к зубу.
Пластмассовые протезы применяются давно, и свойства их хорошо известны. Стоматологическая пластмасса, к сожалению, проигрывает всем современным материалам для протезирования и по прочности, и по эстетике, и по долговечности, она способна впитывать запахи, красители, которые постепенно изменяют цвет пластмассовых протезов, даже если вы употребляете самые обычные чай, кофе, ягоды и т.д. Поры служат хорошей средой и для размножения бактерий, бороться с которыми поможет только тщательная гигиена, иначе вы не избежите воспаления десен, повышенного риска кариеса и пульпита.
Но съемные протезы остаются очень востребованными, поэтому и пластмассу приходится применять очень часто. И все же на ее замену появился такой современный материал для протезирования зубов, как нейлон. Нейлоновые протезы, в отличие от своих несовершенных предшественников, отличаются одновременно и гибкостью и прочностью, что позволяет им выдерживать механические нагрузки и не ломаться. И улучшенные свойства нейлона позволяют ему выдерживать не только высокое давление и напряжение, но и большую влажность, и воздействие химических веществ. И в плане аллергии нейлоновые протезы более безопасны, они также совершенно не собирают на себе микроорганизмы. Эстетичный вид нейлоновых протезов основан на их полупрозрачности и маскировке под цвет десны, и незаметной для посторонних глаз фиксации опорными конструкциями из того же материала, что и сам протез.
Так же в ортопедии предполагается использование наноматериалов - материалы, структурированные на уровне молекулярных размеров или близком к ним. Структура может быть более или менее регулярной или случайной. Поверхности со случайной наноструктурой могут быть получены обработкой пучками частиц, плазменным травлением и некоторыми другими методами.