Biomateriāli Otorinolaringoloģijā

Lana Mičko RSU MF VIMentors: Dr. G.Sumeraga

Biomateriāli

Jebkura pēc izcelsmes dabīga vai sintētiska viela (izņemot medikamenti) vai vielu kombinācija, kas var tikt izmantota uz jebkādu laika periodu kā pilnīga sistēma vai tās daļa, kas ārstē, palielina vai aizvieto audus, orgānus vai organisma funkcijas.

Medicīniskas ierīces, kas izstrādātas audu aizvietošanas vai rekonstrukcijas mērķiem.

Biomateriālu īpašības

Biosaderība – materiāla saderība ar apkārtējiem audiem, kad telpa starp materiālu un audiem ir dabiska, bez radītām izmaiņām – bez iekaisīgu un imunoloģisku reakciju izpausmēm.

Biomateriāli lokāli vai sistēmiski nav toksiski, netraucē audu šūnu normālu diferenciāciju, nav alergēns un imunogēns.

Biomateriālu klasifikācija Biotoleranti materiālinetiek atgrūsti, bet tiek atdalīti no apkārtējiem audiem fibrozas kapsulas izveidošanās rezultātā; Bioinerti materiālinetiek atdalīti, tāpēc pilnībā kontaktē ar audiem bez novērotas bioloģiskas savstarpējas mijiedarbības; Bioaktīvi materiālipateicoties savstarpējai mijiedarbībai ar audiem, veicina audu ieaugšanu, kā rezultātā materiāls tiek aizstāts ar jauniem audiem; Bioinduktīvie materiāli inducē audu veidošanos ārpus to dabīgās lokalizācijas.

Implantācijai audos piemēroti:biotoleranti un bioinerti materiāli

Audu aizvietošanai: bioaktīvie un bioinduktīvie materiāli

Transplantāti

Autotransplantāts (autografts) – no paša cilvēka ķermeņa citas anatomiskas vietas iegūti audi, kas tiek transplantēti uz nepieciešamo vietu. Kaulu transplantātu avoti: Tragus, antitragus, concha, calvaria, crista iliaca, costa, tibia.

Transplantāti

Allotransplantāti tiek iegūti no ģenētiski līdzīgiem donoriem, tas ir, no cilvēkiem, visbiežāk līķiem, kuru materiāls tiek uzglabāts bankās.

• Acelulāra dermas transplantāts• Sasaldēts kauls, demineralizēts-sasaldēts-izkaltēts

kaula transplantāts, u.c.

Otorinolaringoloģijā un galvas-kakla ķirurģijā šie materiāli netiek lietoti.

Transplantāti

Kseno-transplantāti tiek iegūti no dažādām dzīvnieku sugām (visbiežāk vērsis).

Lietošanas ierobežojums:• Atgrūšanas risks• Infekciju transmisijas risks (Kreicfelda Jakoba

slimība, Vēršu spongiformā encefalopātija)

Implantāti

Metāli un to sakausējumi Polimēri Keramika Kompozītmateriāli

Metāli un to sakausējumi

• Titāns un tā sakausējumi (visplašāk pielietots, labākā biosaderība, viegls, rezistents pret koroziju, relatīvi mīksts, viegli deformējams)

• Zelts, sudrabs, tantāls• Nerūsējošais tērauds (Ni jonu izdale→ Ni

hipersensitivitāte, relatīvi trausls, raksturīgs izteikts Me «nogurums»)

Izmantošana

Ossikuloplastika: Stapes protēze

Ti

TORP /PORP– totālā/parciāla dzirdes kauliņu rekonstrukcijas protēzeTi

Izmantošana

Miringostomija: Ventilācijas caurulīte

Au, Ag, Ti

Izmantošana

Balss saišu medializācija: Balss saišu medializācijas

implantsTi

Izmantošana

Deguna velves disfunkcijas korekcija: Deguna velves implanti

Ti

Izmantošana

Stentēšana Niķelēts tērauds(Ni+Ti)

Keramika

Neorganisks, nemetālisks ciets materiāls, kas satur metāla un nemetāla atomus savienotus ar jonu, kovolentām saitēm.• Bioaktīvs stikls, stikla jonomērcementi (divejāda

struktūra, laba biosaderība, laba termoizturība, trauslums)

• Hidroksiapatīts Ca5(PO4)3(OH) (bioaktīvs, bioinduktīvs (osteoinduktīvs), osteokonduktīvs)

• Kalcija fosfātcements Ca3(PO4)2

Izmantošana

Kaulaudu veidošanai, aizvietošanai, reģenerācijai Protezēšanai

Izmantošana

Mastoidālā dobuma obliterācija (pēc radikālas mastoidektomijas):

Frontālā sinusa obliterācija (hroniskas infekcijas prevencija, pēc traumas vai audzēja)

Izmantošana

Ossikuloplastika: Stapes protēze

Ti+HA

TORP /PORP– totālā/parciāla dzirdes kauliņu rekonstrukcijas protēzeTi+HA

Polimēri

Poliuretāns Polietilēni Poliesteri Silikoni Polimetilmetakrilāts (PMMA) Politetrafluoretilēns (PTFA=Teflons)

Izmantošana

Septoplastija, Deguna starpsienas perforācijas likvidācija u.c. : Šinas, stenti, starpsienas pogas(Silikons)

Izmantošana

Obliterācija (silikons, PMMA) Frontālā sinusa obliterācija Mastoidāla dobuma obliterācija

Izmantošana

Ossikuloplastika: Stapes protēze (Teflons)

Stenti (Teflons)

Izmantošana

Permamenti injicējami filleri (silikons, PMMA) Balss saišu medializācija

Neķirurģiska rinoplastija Citas lokalizācijas

audu augmentācija

Kopsavilkums: Transplantāti vs Implantāti Transplantātu pieejamība – ierobežota

Neviens sintezēts materiāls pilnībā neatbilst dzīvu audu biomehāniskam raksturojumam

Neviens sintezēts materiāls nespēj remodelēties, atkarībā no mehāniskajām slodzēm dzīvajā organismā

Izmantotā literatūra Malard O1, Espitalier F, Bordure P, Daculsi G, Weiss P, Corre P.

Biomaterials for tissue reconstruction and bone substitution of the ear, nose and throat, face and neck. Expert Rev Med Devices. 2007 Sep;4(5):729-39.

Rondini-Gilli E, Grayeli AB, Borges Crosara PF et al. Ossiculoplasty with total hydroxiapatite prostheses anatomical and functional outcomes. Otol. Neurotol. 24940, 543-547 (2003)

Yung MW. The use of hydroxyapatite granules in mastoid obliteration. Clin. Otolaryngol. Allied Sci. 21(6), 480-484 (1996)

Byron J. Bailey, Jonas T. Johnson. Head and Neck Surgery – Otolaryngology. Grafts and Implants in Facial, Head, and Neck Surgery. Fourth edition.

Treace HT. Biomaterials in ossiculoplasty and historu of develompent of prostheses for ossiculoplasty. Otolaryngol. Clin. North. Am. 27(4), 655-662 (1994)

Izmantotā literatūra Han-Bin Lee, Hye Jin Lim, Minhyuk Cho, Suk-Min Yang, Keehyun Park,

Hun Yi Park, Yun-Hoon Choung. Clinical Significance of β-Tricalcium Phosphate and Polyphosphate for Mastoid Cavity Obliteration during Middle Ear Surgery: Human and Animal Study. Clinical and Experimental Otorhinolaryngology 2013; 6(3): 127-134.

Katrin Sternberg, Current requirements for polymeric biomaterials in otolaryngology. GMS Curr Top Otorhinolaryngol Head Neck Surg. 2009; 8: Doc11.

V. Budu, T. Decuseara, R.Baican, D.Cohocaru, I.Bulescu, M.Georgescu, M.Tusaliu, B. Mocanu. Compatible biomaterials used in ENT practice. Scientific Bulletin of the Electrical Engineering Faculty, 2015, No.2. (30)

Izmantotā literatūra Heinz Kurz GmbH Medizintechnik, Tiešsaite:

http://www.kurzmed.com/en/contact/ Ps Swavalambi Nagar, Nagpur, Maharashtra, Sai's Ridge Specialities,

Tiešsaite:http://www.indiamart.com/sairidge/surgical-instruments.html

Fludinova, The nano-hydroxiapatite specialist, Tiešsaite: http://www.fluidinova.com/company-nano-hydroxyapatite-manufacturer-and-supplier

Grace Medical, ENT, Redefined. Tiešsaite:http://www.gracemedical.com/products/ossicular-prostheses/

Tests

Bioaktīvi materiāli:a) tiek atdalīti no apkārtējiem audiem fibrozas kapsulas izveidošanās rezultātā;b) netiek atdalīti, tāpēc pilnībā kontaktē ar audiem bez novērotas bioloģiskas savstarpējas mijiedarbības; c) pateicoties savstarpējai mijiedarbībai ar audiem, veicina audu ieaugšanu, kā rezultātā materiāls tiek aizstāts ar jauniem audiem;

Tests

Kurš transplantātu veids ir zelta standarts transplantoloģijā:a) autotransplantātib) allotransplantātic) ksenotransplantāti

Tests

Kurš metāls visbiežāk izmantots implantātiem otorinolaringoloģijā?a) Titānsb) Teflonsc) Tantāls