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生物材料在颌面部外伤治疗中的应用

来源:口腔颌面外科杂志 作者:李二恪综述 李捷审校 2004-10-14
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摘要: 颌面部创伤可能导致颅颌骨骨折缺损、副鼻窦塌陷、眼球内陷、周围性面神经麻痹、软组织疤痕,临床常表现为面部凹陷畸形、眶腔扩大,鼻梁塌陷、歪鼻畸形、开口受限或错颌畸形等。对于颅颌骨骨折的治疗采取早期复位固定愈后较好,骨折愈合后一般不会造成颅颌面畸形和功能障碍。近十年来,骨折复位固定的材料和方法也有很大进......


  颌面部创伤可能导致颅颌骨骨折缺损、副鼻窦塌陷、眼球内陷、周围性面神经麻痹、软组织疤痕临床常表现为面部凹陷畸形、眶腔扩大,鼻梁塌陷、歪鼻畸形、开口受限或错颌畸形等。对于颅颌骨骨折的治疗采取早期复位固定愈后较好,骨折愈合后一般不会造成颅颌面畸形和功能障碍。近十年来,骨折复位固定的材料和方法也有很大进步,尤其是小夹板坚固内固定技术的应用。使正颌外科手术的安全性明显提高,也减少了颅颌骨骨折的并发症[1]。生物材料在颌面部外伤的治疗中发挥着重要的作用,使颅颌骨骨折的固定、组织缺损造成面部凹陷畸形及器官移位的治疗得到简化,减少了自体的组织移植造成的供区损害,治疗效果可靠。随着组织工程技术的迅速发展,组织工程化软骨、肌键、骨组织等的实验研究都取得重要的突破[2],将来可能在组织和器官缺损的修复方面开辟令人瞩目的前景。

   1 颅颌骨骨折的固定材料

  颅颌骨固定材料的研究发展很快,从不锈钢丝,不锈钢夹板,钴合金和钛等金属材料[3],逐渐向可降解材料过度,固定方法也有显著进步。金属丝结扎是颌骨固定最常用的方法,其固定方式是把颌面部骨折断端稳固连接在一起,这种固定方法仅能从单一平面发挥对接作用。Spiessl(1976)采用预攻螺丝固定下颌骨矢状劈开截骨术[4],使颌骨坚固内固定技术得到广泛应用,坚固内固定夹板可以多方位立体固定颌骨断端,固定效果可靠,有利于骨折愈合。Ellis采用钛钉坚固内固定和钢丝结扎固定两种方法,进行对照的实验研究,其骨质的愈合过程存在差异,钢丝固定组骨断端先充满骨痂然后成骨,而钛钉坚固内固定组断端间有骨质直接沉积[5]。坚固内固定技术对于颌骨手术可减少或避免颌间固定,尤其对复杂型、粉碎型骨折的固定具有钢丝无法比拟的优点。不锈钢夹板的缺点是骨折愈合后必须再作一次手术把夹板取出,长期存留骨组织内可能发生骨吸收、螺丝钉或夹板松脱,甚至生锈使局部出现炎症和疼痛[6]。

  钛具有良好的组织相容性、超强的抗腐蚀性、无毒、对骨组织细胞无致癌作用,致敏性低,钛骨组织界面嵌合在一起增加了夹板的稳定性,小型夹板又具有良好的可塑性和强度,植入后可以永久存留体内[7]。因此钛及钛合金制成的夹板在颅颌面外科已经基本取代了不锈钢夹板。

  生物可降解性骨固定材料组织相容性良好,特别适合作为体内短期存在的植入物,在骨断端愈合后,骨固定材料开始降解吸收[8],并不妨碍骨折愈合。1971年人们采用聚乳酸(PLA)缝合线固定下颌骨骨折,此后,把可吸收性聚合物研制成骨夹板,并用于颌骨骨折及正颌外科手术[9]。Getter lee等用聚左旋乳酸(PLLA)夹板做狗下颌骨骨折固定的实验研究,由于PLLA术中可以改变夹板的形状,夹板和螺钉可通过加热熔为一个整体,使骨端的固定更加牢固,在32~40周时骨断端完全愈合[10]。生物可降解性骨固定材料虽然无需做第二次手术取出夹板,给患者减少了痛苦,但是机械强度还不如金属夹板,少数有发生迟发性炎症反应的报道。今后在提高机械强度,预防迟发性炎症反应,控制降解速度等方面尚需进一步研究。

   2 人工充填材料

   颌面部创伤造成的组织缺损经常选择生物材料植入进行修复。生物材料包括以下三类:(1)金属类如不锈钢固定装置、钛合金人工关节等;(2)生物性陶瓷类如羟基磷灰石、人工骨等;(3)高分子聚合物类包括细胞外基质(extracelllar matrix ECM) 和组织再生引导(guided tissue regeneration GTR)材料, ECM是组织工程学研究和开发的核心内容之一,它为组织细胞生长和分裂提供三维空间,这种支架结构是形成组织器官的基础。GTR选择地引导细胞向组织缺损部位生长、附着,以达到组织修复的目的。高分子聚合物类生物材料又分为生物可降解材料和生物不可降解材料,可降解的生物材料是组织工程学中组织复制和器官复制,及组织再生引导材料研究中的最有前途的研究领域,常用的有聚乳酸(Polylactic PLA)、聚羟基乙酸 (PGA)等。生物不降解材料的种类很多,主要包括聚乙烯,多孔羟基磷灰石、聚四氟乙烯、膨体聚四氟乙烯以及多种材料的复合体等,目前以膨体聚四氟乙烯应用最广泛[14]。高分子材料如异丁烯酸甲酯(如Plexiglas ,Paladon)、酰胺(Perlon ,Nylon)、硅橡胶等都曾被广泛地用于临床[11]。但手术的并发症如感染、排异、对组织细胞的刺激以及植入体所引起的纤维囊和炎性肉芽组织增生等,使这些材料并不令人满意[12]。

  GORE-TEX 膨体聚四氟乙烯(expanded polytetrafluorethylene ePTFE)的超微结构呈多孔状,植入机体后细胞易于长入,从而使之固定,但并不形成纤维囊[13]。Neel等将 ePTFE植入新西兰白兔的皮下,组织学观察显示有较多的组织细胞和巨细胞在材料表面,材料的微孔状间隙部分充满胶原基质,成纤维细胞和功能性毛细血管,组织贴附在材料的表面,并生长到材料的间隙中,微孔状结构融入组织,并没有形成纤维囊性结构,但也能够整块地取出[15]。ePTFE材料质地柔软,其弹性和硬度与软组织相似,有较好的抗张强度[13]。从理化性质来看,此种材料被证明是当今最合适的植入体,经过近30年的临床观察,ePTFE没有发生免疫变态反应的报道,无致癌作用,全很少发生排异反应[15,16]。ePTFE材料的这些特点使之很快成为良好的组织替代品。

  2.1颅颌骨外伤缺损的治疗:对于陈旧性颅颌骨骨折移位、粉碎性骨折造成的骨缺损、眶腔骨折眶内容物疝、筛窦和上颌塌陷均可能出现面部凹陷,选择人工材料进行修复不但简化了手术,而且效果明显。曾经广泛应用羟基磷灰石植入,由于并发症的发生率较高而被冷落,此后,羟基磷灰石复合人工骨用于活动性义眼,加入骨形成蛋白(BMP)作为牙槽嵴成型材料及修复眶壁塌陷[17]。多聚乙烯(Medpor)的组织相容性良好,具有可塑性,它的半成品模型在修复眶外侧缘,颧骨、额骨及上颌骨形态十分理想,治疗大面积的颅颌骨缺损、眶再造取得明显效果[18]。鼻骨骨折没有复位固定或鼻骨粉碎性骨折往往遗留鞍鼻、外鼻及鼻梁过低等畸形,Stucken等认为鞍鼻及鼻梁过低的治疗效果在很大程度上取决于植入材料的选择[19]。硅橡胶假体由于其组织相容性不佳,植入体周围组织形成纤维囊,容易活动。ePTFE由于具有诸多优点,被国内外大量应用于隆鼻术,Rothstein等把多层ePTFE软组织补片缝在一起作为隆鼻材料,以增加植入体的厚度[20]。祁佐良(1998)报道了ePTFE治疗颌面部创伤及畸形64例的临床研究,用ePTFE半成品鼻模型支架行23例隆鼻手术,包括因硅橡胶假体发生排异而一期置换ePTFE假体的病例均获成功[21]。


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