整形美客外科材料介绍课件

,*,*,整形美客外科新材料介绍,整形美客外科新材料介绍,一、水凝胶,一、水凝胶,水凝胶是由超强吸水剂吸水后形成的，而超强吸水剂是交联聚合物，是一种吸水能力特别强的物质。它的吸水量为自身的几十倍乃至几千倍，这是一般材料不可比拟的。超强吸水剂不但具有极强的吸水能力，而且保水能力特别高，同时又具备高分子材料的优点。,水凝胶是由超强吸水剂吸水后形成的，而超强吸水剂是交联,水凝胶作为医用材料越来越引起人们的广泛关注，尤其是用水凝胶研制的产品被越来越多的应用在医疗、医药、生理卫生方面，而用水凝胶制成的人工乳房假体，在手感和性能方面均比硅橡胶优良。,水凝胶作为医用材料越来越引起人们的广泛关注，尤其是用,（1）聚乙烯醇,（1）聚乙烯醇,聚乙烯醇是含有大量羟基的水溶性高分子化合物，由聚醋酸乙烯醇解而产生，以颗粒状或粉末状存在，英文缩写为,PVA。,它亲水性强，能溶解于水，成水溶性的液体，采用交联剂交联而使其变成吸水性水凝胶。,聚乙烯醇是含有大量羟基的水溶性高分子化合物，由聚醋酸,1）物理性能 聚乙烯醇的物理性能取决于分子量和醇解度。,1）物理性能 聚乙烯醇的物理性能取决于分子量和醇解度,溶解性：水解度为87%-89%的聚乙烯醇易溶于冷水，但100%醇解的聚乙烯醇只能溶于85以上的热水。显然这也与结晶度有关，结晶度低，易溶于冷水，结晶度高则不溶于冷水。,溶解性：水解度为87%-89%的聚乙烯醇易溶于冷水,稳定性：100以下热稳定性良好，在100以上开始失水醚化，150以上加快醚化速度，200以上分解。,稳定性：100以下热稳定性良好，在100以上开,相对密度与折射率：相对密度1.26-1.31，折射率,l.49-1.53(,在25时)。,相对密度与折射率：相对密度1.26-1.31，折射,2)化学性能 聚乙烯醇亲水性高，但由于溶解性大，所以多利用交联剂交联来降低它的溶解性，不但使它不溶于水，而且提高它的吸水能力。,2)化学性能 聚乙烯醇亲水性高，但由于溶解性大，所以,缩醛化：聚乙烯醇富于醛化、醚化、缩醛化等学反应性，缩醛反应在工业应用中意义大。维尼纶纤维是由聚乙烯醇缩甲醛化后得到的。,缩醛化：聚乙烯醇富于醛化、醚化、缩醛化等学反应性，,交联：聚乙烯醇经稳定交联后可提高耐水性，较为实用的交联方式是聚乙烯醇与化学添加剂反应。,交联：聚乙烯醇经稳定交联后可提高耐水性，较为实用的,3)应用 聚乙烯醇目前已成为世界上产量最大的水溶性聚合物，随着制造技术的不断进步，应用领域遍及国民经济各个部门将成为重要的吸水性材料。目前在美容整形外科的应用有：人造皮肤、人工乳房等代用品。,3)应用 聚乙烯醇目前已成为世界上产量最大的水溶性聚,（2）聚丙烯酰胺,（2）聚丙烯酰胺,丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺经聚合可制成聚丙烯酰胺，也可制造吸水性的水凝胶产品。如聚合后不皂化，就可以做成非离子性的吸水性水凝胶，因此作为吸水性材料，尽管它的吸水性不太高，但耐盐性较强。,丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺经聚合可制成聚丙烯酰胺，也可制,聚丙烯酰胺与聚乙烯醇一样是吸水性树脂的一种，而吸水性树脂对人体组织有良好的相容性和抗凝血性能，因此在医疗医药及生理卫生中发挥巨大的作用。如人工血管、人工尿道等抗凝血材料，各种吸放药物的凝胶剂。,聚丙烯酰胺与聚乙烯醇一样是吸水性树脂的一种，而吸水性,二、聚四氟乙烯,二、聚四氟乙烯,(一)理化性能及应用现状,(一)理化性能及应用现状,聚四氟乙烯(,polytetrafluoroethylene，PTFE),是一种有机氟化物四氟乙烯的多聚体。商品名有,Teflon、Gore-Tex,和,Proplast。,聚四氟乙烯的理化性能稳定、无毒、耐高低温(温度范围为-200-250)、耐化学腐蚀，有海绵状、膜状、片状、块状和圆筒管状等不同形态。,聚四氟乙烯(polytetrafluoroethyl,材料特点是光滑不粘、摩擦系数极小、摩擦特征与冰相似、易塑形、有低弹性和一定的柔韧性、不易撕折，适合于软组织或有一定柔韧要求的血管、韧带等缺损的修复。,材料特点是光滑不粘、摩擦系数极小、摩擦特征与冰相似、,Gore-Tex,是一种极其稳定的四氟乙烯多聚体，其膨体状态由平均长度为10-30,m,的聚四氟乙烯纤维相连而成。,Gore-Tex是一种极其稳定的四氟乙烯多聚体，其膨,Proplast,是由碳素纤维加强的聚四氟乙烯聚合体的衍生物，强度和韧性均大大增加，也可以代替骨组织应用。,Proplast,呈微孔状，孔径为80-500,m，,组织可长人孔内将材料固定。,Proplast是由碳素纤维加强的聚四氟乙烯聚合体的,聚四氟乙烯的缺点是机械性能不够好，不适合提供结构的支撑作用，不能用于承受较大切应力的部位。它在切应力的作用下可形成颗粒，从而导致慢性炎症反应，引起感染、骨吸收和慢性疼痛。,聚四氟乙烯的缺点是机械性能不够好，不适合提供结构的支,PTFE,从20世纪60年代开始应用于临床，至今在血管外科领域已有逾100万例血管或心脏瓣膜修补应用而没有排斥的报告，取得了良好的疗效。在整形外科、神经外科、颌面外科等领域，也采用海绵状、片状或块状,PTFE,充填骨组织缺损的修补。,PTFE从20世纪60年代开始应用于临床，至今在血,在整形美容外科领域，由于其良好的生物相容性、柔韧性及易雕刻塑形等优点而倍受青睐，不断有用于颅颌面部凹陷畸形的充垫、永久性面瘫的悬吊、面部除皱和隆鼻、隆颏及牙槽充填等的表报告，同样取得了良好的疗效。,在整形美容外科领域，由于其良好的生物相容性、柔韧性及,（二）病理组织学表现,（二）病理组织学表现,聚四氟乙烯具有良好的生物相容性，尚未见有致癌报告。聚四氟乙烯植入组织后，与固体硅橡胶周围的组织反应类似，但异物及炎性反应均比硅橡胶明显，最终组织也在其周围形成纤维包膜将其包围,。,聚四氟乙烯具有良好的生物相容性，尚未见有致癌,但膨体聚四氟乙烯及呈微孔状的,Proplast，,由于组织可长人做孔内，并无纤维包膜形成。,但膨体聚四氟乙烯及呈微孔状的Proplast，由于组织可长人,（三）临床应用及有关注意问题,（三）临床应用及有关注意问题,由于聚四氟乙烯的材料特点，用其制造的人工血管或心脏瓣膜，因材料光滑、磨擦系数极小、柔韧而不变形，在作为人工血管等的修补中，取得了较高的成功率。在整形外科领域，以,PTFE,作为充填或悬吊材料的应用较多。,由于聚四氟乙烯的材料特点，用其制造的人工血管或心脏瓣,PTFE,作为隆鼻等充填材料，具有如下特点： 可按需要术中塑形； 比硅橡胶软，术后更趋自然； 无硅橡胶那种透明感； 组织可长入材料内，假体远 期固定较好；,PTFE作为隆鼻等充填材料，具有如下特点： 可按需要术中,因硬度欠佳，用于支撑鼻小 柱、鼻尖显不足；术后需外固定巩固塑形，以 防止愈合前的外形改变；因张力过大造成的穿出率相 对较低。,因硬度欠佳，用于支撑鼻小 柱、鼻尖显不足；术后需外,Owsloy,等报告了用,PTFE,隆鼻106例的经验，采用与硅橡胶隆鼻一样的切口，分离骨膜下隧道，材料经塑形后用线牵引到鼻根部，外固定1周，结果没有1例发生感染、异物反应、移动等合并症。,Owsloy等报告了用PTFE隆鼻106例的经验，采用,近年来，笔者所在科室采用,PTFE,做了许多隆鼻和隆颏手术，同样取得良好效果。,近年来，笔者所在科室采用PTFE做了许多隆鼻和隆颏手术，,由于,PTFE,具有人体筋膜的特点，用,PTFE,行上睑下垂、永久性面瘫的悬吊，以及用其充填在鼻唇沟、唇周、额部、眶颧部等，可以修复凹陷缺损或减少皱纹，起到除皱的效果。,由于PTFE具有人体筋膜的特点，用PTFE行上睑下垂,需注意用,PTFE,作人工韧带时，因耐磨损性差，磨损颗粒在组织中有明显的异物反应，可引起关节或其他周围组织的慢性炎症。,PTFE,除最常用于血管、心脏瓣膜修补外，也可作为防止神经、肌健、关节、皮肤、粘膜等粘连的间隔物。,需注意用PTFE作人工韧带时，因耐磨损性差，磨损颗粒,俞长泰报道，用,PTFE,膜保护创面，可引导1.5,cm-2.0cm,范围内的眼结膜自身修复，为代替粘膜移植修复结膜缺损寻求了一条新路。,俞长泰报道，用PTFE膜保护创面，可引导1.5cm-,三、高密度聚乙烯,三、高密度聚乙烯,（,一,）,理代性能及应用现状,（一）理代性能及应用现状,高密度聚乙烯(,high density polyethylene，HDPE)，,商品名为,MedPor，1976,年开始出现临床报告。,高密度聚乙烯(high density polyet,由于很多医生对一度广泛应用，1939年已商品化的(低密度)聚乙烯的硬度、毒性、致癌性等安全问题持有疑虑，因此在相当长一段时期，,HDPE,的应用仅限于头颈部范围。,由于很多医生对一度广泛应用，1939年已商品化的(低,近年来，在整形美容外科领域频频见到这种材料的应用报告，对其生物相容性及临床应用的可行性有了进一步的认识和评价。,近年来，在整形美容外科领域频频见到这种材料的应用报告,HDPE,的成分与聚乙烯相似，但物理特性不同。市售成品,HDPE,呈白色，表面粗涩、多孔，孔的大小为40-200,m，,孔与孔之间相互通连。,HDPE,有一定的柔韧性和相对不可压缩性，只要用(专用)刀便可雕刻成形。,HDPE的成分与聚乙烯相似，但物理特性不同。市售成品,成品,HDPE,有1.0,mm-1.0cm,不同厚度的板块状，也有按颌骨、颧骨等不同需要制成的几种假体。,HDPE,可用高压蒸气消毒，但如超过110，可能引起变形，所以通常用环氧乙烷气体消毒。,成品HDPE有1.0mm-1.0cm不同厚度的板块状,由于材料多孔，易匿藏细菌，消毒要格外严格，往往需要进行二次消毒，才能放心使用。,HDPE,的机械性能欠佳，不适合用于负重部位。,由于材料多孔，易匿藏细菌，消毒要格外严格，往往需要进,（二）生物相容性及病理 组织学表现,（二）生物相容性及病理 组织学表现,从动物实验到临床应用，一些学者对,HDPE,进行了短则1个月、长至2年的时间不等的光镜及电镜观察，结果认为，,HDPE,具有良好的生物相容性，植入后，纤维或骨组织可长人小孔内，同时有血管长久，血供良好，异物反应极轻。,从动物实验到临床应用，一些学者对HDPE进行了短则1,HDPE,由于与长入小孔的组织密切接触，而使其呈安定状态，不会发生像硅橡胶那种在纤维包膜内的活动，或由包膜挛缩导致的变形。骨内植入的,HDPE,具有一定的骨传导性。,HDPE由于与长入小孔的组织密切接触，而使其呈安定状,(三)临床应用及有关注意问题,(三)临床应用及有关注意问题,HDPE,应用病例报告较多的是对颊部、眶缘、眶底、上下颌骨、颧骨、颞部、耳部等头及颜面部的修复。,Bershaus,等(1985)在头颈重建的手术中使用了,HDPE，,结果全部获得良好的效果。,HDPE应用病例报告较多的是对颊部、眶缘、眶底、上下颌骨,Bikhazi,等(1990)报告了临床应用,HDPE 30,例的经验，同样获得较佳疗效。特别是在隆颏的治疗中，,HDPE,与周围组织能获得完全的固定，几乎不引起骨吸收，经病理组织学检查证实了前述的良好生物相容性。,Bikhazi等(1990)报告了临床应用HDPE 30,保版善昭等(1995)总结了临床应用8年共26例的经验，认为,HDPE,特别适合于下颌骨、颧骨、眼底等骨组织重建或美容外科手术，但也有报告,HDPE,用于隆鼻有外露的危险，尤其是“,L”,形假体。,保版善昭等(1995)总结了临床应用8年共26例的经,Wellisz(199),报告了用,HDPE,作耳再造的经验，认为,HDPE,作为自体软骨移植耳再造的辅助材料是安全的；如果全部采用,HDPE,行耳再造，必须要有血供良好的颞肌筋膜覆盖。,Wellisz(199)报告了用HDPE作耳再造的经验，,HDFE,临床应用中的最大问题是感染，故术前材料的灭菌要严格，使用前还要放在含抗生素的盐水中，以便使溶在小孔中的抗生素术后徐徐扩散，减少感染发生的机会。,HDFE临床应用中的最大问题是感染，故术前材料的灭菌,要充分注意无菌原则，尤其在采用口腔内切口时，因材料易被细菌污染，患者必须在术前全身使用抗生素，可能的话应尽量避免口腔切口。,要充分注意无菌原则，尤其在采用口腔内切口时，因材料易,另外，因机械强度不够，,HDPE,不能用于旋力集中部位，否则会因磨耗产生颗粒，引起组织慢性炎症。,另外，因机械强度不够，HDPE不能用于旋力集中部位，,四、生物可降解材料,四、生物可降解材料,生物可降解材料(,synthetic biodegradable materials)，,包括人工合成的生物可降解性聚合物和天然材料提纯的可降解材料，如粘多糖(氨基多糖)、胶原等。,生物可降解材料(synthetic biodegrad,在此只介绍属于高分子生物材料的人工合成生物可降解性聚合物,聚乳酸(,polylactic acid，PLA),和聚羟基乙酸(,polyglycolic acid，PGA),在整形外科的应用。,在此只介绍属于高分子生物材料的人工合成生物可降解性聚合,生物可降解性聚合物，亦称生物可吸收性人工聚合物，是一类以材料在机体内能发生大分子裂解，逐步分解为小分子，降解产物被机体重吸收，并代榭排出体外为特征的高分子生物材料。,生物可降解性聚合物，亦称生物可吸收性人工聚合物，是一,这类材料的医学应用包括： 组学工程中的支架材料； 骨固定材料； 外科逢线； 软组织植入； 缓释药物控制释放系统。,这类材料的医学应用包括： 组学工程中的支架材料； 骨,(一),PLA,和,PGA,的一般理化性能及应用现状,(一)PLA和PGA的一般理化性能及应用现状,PLA,和,PGA,均属于脂肪族聚酯生物降解材料，,PGA,又叫聚脂肪酸或聚乙二醇酸。,PLA,和,PGA,在体内均能逐步分解成小分子，并通过体内代谢排出。,PLA,有3种异构体，即,L,型聚乳酸(,PLLA)、D,型聚乳酸(,PDLA),和,DL,型聚乳酸(,PDLLA)。,PLA和PGA均属于脂肪族聚酯生物降解材料，PGA,PLA,类材料，在体内水解脱脂后生成,L,一乳酸，经乳酸脱氢酶作用氧化成丙酮酸；而丙酮酸可合成葡萄糖参加机体新陈代榭，最终生成二氧化碳和水，经皮肤、肾、肺排出。,PLA类材料，在体内水解脱脂后生成L一乳酸，经乳酸脱,PGA,由,PGA,自身的环乙交酯而制得，,PGA,在体内降解后生成羟基乙酸，也可参加体内代榭并排出。,PGA由PGA自身的环乙交酯而制得，PGA在体内降解后,合成的,PLA,和,PGA,拉丝编织，或经一定的温度、压力，通过模具及其他处理方法，可制成外科可吸收缝线、骨固定板、螺钉，供功能性活细胞附着和代榭的基质、缓释药物的载体等等。,合成的PLA和PGA拉丝编织，或经一定的温度、压力，,可降解性聚合物有很多，,PLA,和,PGA,是较受瞩目的两种。,PLA,和,PGA,还可与其他聚合体再聚合而形成另外一种性质不同的共聚物，如由,PLA,和乙交酯、交酯的共聚物(商品名,Vicryl，,一种缝合线)，及,PLA,和,PGA,的共聚物、,PLA,与聚氧化乙烯共聚物(骨固定材料)等等。,可降解性聚合物有很多，PLA和PGA是较受瞩目的两种。,根据共聚物分子量大小、分子量分布、分子结构、结晶度、加工工艺、表面化学和表面结构、残余单体等低分子化合物含量，以及材料的宏观形状、大小、承受负荷等条件的不同，,PLA、PGA,或其他共聚物的机械性能、降解速度及生物相容性等会有很大的差别,。,根据共聚物分子量大小、分子量分布、分子结构、结晶度、,PLA,最早由,Kulkarni,等(1966)报告。,PGA,则由,Herrman(1970),开始开及应用。之后，又对两者作为外科逢线、骨固定材料的机械性能、组织反应、分解、吸收、排泄等进行了多方面的研究。,PLA最早由Kulkarni等(1966)报告。PGA则由,目前，包括,PLA、PGA,在内的各种可吸收逢线及可降解骨吸收板已广泛用于临床，并取得了良好的成绩。随着组织工程的发展，,PLA、PGA,等生物可降解材料因能为各类功能活细胞生长、代谢、移植提供可控制的环境，而成为组织工程进一步开展的关键，并越来越受到瞩目。,目前，包括PLA、PGA在内的各种可吸收逢线及可降解,(二)生物相容性、病理组织学表现及临床应用,(二)生物相容性、病理组织学表现及临床应用,Kulkarni,将,PLA,植入豚鼠体内，结果未引起周围组织炎症反应，且,PLA,逐渐被组织吸收,Cutrfeht,乃,Hunsuck,用,PLA,逢线修复猴下颌骨骨折，12周后缝线被完全吸收，局部可见内皮细胞和巨细胞。,Kulkarni将PLA植入豚鼠体内，结果未引起周,Getter,等(1972)用,PLA,平板和螺丝钉成功地修复了狗下颌骨的实验性骨折。郑谦等将,PDLLA,夹板用于狗下颌骨骨折时观察到，,PDLLA,植入后早期有异物反应，表现为材料周围组织充血水肿，淋巴细胞、巨噬细胞浸润，中性粒细胞很少，材料很快被纤维包绕，2个月后，这种异物反应消失。,Getter等(1972)用PLA平板和螺丝钉成功地修复,从20世纪80年代中期开始，,PLA,制作的板、钉进入临床应用，在一些上下颌骨、颧骨、踝关节的骨折治疗中，取得了良好的效果。,从20世纪80年代中期开始，PLA制作的板、钉进入临,实验证明,PLA,可以加速颌骨早愈，但,PLA,的强度很低，只适用于不负重部位；与同类金属夹板、螺钉相比，,PLA,尺寸较大，分解需要一定的时间。,实验证明PLA可以加速颌骨早愈，但PLA的强度很低，,BoS,等认为，,PLA,完全降解、吸收大概需要3年时间。,PGA,比,PLA,降解速度快，经纤维加强的,PGA,能用于松质骨较多部位骨折的修复。,BoS等认为，PLA完全降解、吸收大概需要3年时间。,Bostman,对数百例,PGA,应用患者作了与金属材料的比较，结果再手术率和感染率无显著性差异，但在应用,PGA,的患者，约有8%发生迟发性无菌性术区肿胀，从而推测，可能是由于,PGA,分解过快，组织细胞来不及处理分解产物，过多的降解物引起组织反应所致。,Bostman对数百例PGA应用患者作了与金属材料的,病理组织观察也证实，在分解的,PGA,颗粒周围有很多吞噬细胞和多核巨细胞浸润。,病理组织观察也证实，在分解的PGA颗粒周围有很多吞噬细,用生物可降解材料作骨内固定板、钉，与金属板、钉比较，主要有以下优点：植入后不需要再手术取出；不会像金属板那样因阻断作用 而造成局部骨质疏松，引起自 发性骨折或延迟性骨愈合，甚 至不愈合。,用生物可降解材料作骨内固定板、钉，与金属板、钉比较，,但作为骨内固定材料，重要的还是必须具有足够的机械强度，以保证骨折断端愈合过程中的相对稳定性。,PLA、PGA,虽然在一些不负重骨折固定的治疗中取得了某些成绩，但还不适用于负重部位。,但作为骨内固定材料，重要的还是必须具有足够的机械强度,为适合临床需要，一些经强化的,PLA,或,PGA,材料不断出现。,为适合临床需要，一些经强化的PLA或PGA材料不断出现。,松本吉隆(1995)报告了应用高强度,PLLA,治疗松质骨(关节内及关节周围骨)骨折，作移植骨的固定和截骨术时的骨片固定，共200例，有96%的病例骨折断端形成骨性结合，取得了良好的效果。,松本吉隆(1995)报告了应用高强度PLLA治疗松质骨,这种高强度,PLLA,与未加强的,PLA、PGA,相比，并发症较少，但材料完全降解吸收需要5年；而材料降解得过快或过慢，均会给骨愈合带来不利影响。,这种高强度PLLA与未加强的PLA、PGA相比，并发,为此，仍有待于进一步改善,PLA、PGA,的性能，开发更加理想的，具有良好生物相容性、机械强度及适当降解速度等的新型生物降解骨内固定材料。,为此，仍有待于进一步改善PLA、PGA的性能，开发更加理,(三),PLA、PGA,在组织工程学中的应用,(三)PLA、PGA在组织工程学中的应用,组织工程的目的，简单地说就是人工复制和还原组织器官。这是应用生物学和工程学原理，开发能够修复、维持或改善组织功能的生物代用品的一门科学。,组织工程的目的，简单地说就是人工复制和还原组织器官。,方法是：将体外分离培养的活细胞种植于天然或人工合成的基质上，应用某些刺激组织生长的因子，使细胞繁殖，形成功能结构，再将这种有生机的预制组织、器官植入体内，达到修复病损、重建功能的目的。,方法是：将体外分离培养的活细胞种植于天然或人工合成的基质,目前对组织工程的研究有3大焦点： 1分离培养的种子细胞能否适应载体(基质)、成功构筑组织器官的问题。 2开发能为种子细胞提供生长、代谢、发挥正常功能的理想载体(基质)问题。,目前对组织工程的研究有3大焦点： 1分离培养的种子,3,复合组织的工程化和已工程化的组织器官植入后，能否实现替代原病损组织器官，发挥正常功能作用的问题。,3复合组织的工程化和已工程化的组织器官植入后，能否实,其中，可以说开发理想细胞载体(基质)问题是组织工程进一步发展的关键。,其中，可以说开发理想细胞载体(基质)问题是组织工程进,PLA、PGA,因能为细胞生长、代谢提供良好的环境和框架，并能逐步降解、排出，作为这种理想载体的常用材料，倍受瞩目。可以作为基质的材料，还有羟基磷灰石、聚酣、聚乙磷酸二酯，及天然提纯的粘多糖、胶原等。,PLA、PGA因能为细胞生长、代谢提供良好的环境和框架,用,PLA、PGA,作基质，已能成功地为软骨、骨、皮肤、血管、肌肉、肝、胰、神经等几乎各类细胞的生长提供载体、框架作用，但只有工程化的软骨组织可能最先推向临床应用。软骨由单一的软骨细胞组成，易分离、培养和存活。,用PLA、PGA作基质，已能成功地为软骨、骨、皮肤、,Vacanti(1992),用软骨组织工程化技术预制的人耳软骨已获成功。软骨细胞及其他细胞组织工程的发展将给医学各个领域，特别是以修复形态、重建功能为目的的整形外科带来一次巨大革命。,Vacanti(1992)用软骨组织工程化技术预制的人,谢谢,谢谢,