聚乳酸复合材料在整形外科的应用
聚乳酸复合材料在整形外科的应用
荣 莉, 张 舵, 刘海鹏, 邵 英, 彭维海
作者单位:130021 吉林 长春,吉林大学第一医院整形美容外科
第一作者:荣 莉(1980-),女,吉林辽源人,医师,硕士研究生.
通讯作者:张 舵,130021,吉林大学第一医院整形美容外科,电子信箱:shangduo2002@yahoo.com
随着组织工程技术的发展,生物高分子材料已经日益成为世界各国竞相研究的热门课题。由乳酸自行缩聚形成的高分子材料聚乳酸(poly lactic acid, PLA),不仅拥有优良的机械强度和化学稳定性,还具有良好的生物相容性,可吸收性和可降解性,是少数被美国食品和药物管理局(FDA)批准的生物降解性医用材料,目前,已经越来越广泛地应用于整形外科的多个领域。
1 聚乳酸复合材料的降解
聚乳酸复合材料的水解包括吸水、酯键断裂、可溶性齐聚物的扩散和碎片溶解等4个过程,经过一段时间的降解后,其微观体积越来越小,最终被巨噬细胞吞噬并水解为水和二氧化碳而为机体所代谢[1]。其降解速度与聚合物相对分子质量、结晶形态、材料组成、分子结构、玻璃化转变温度、亲水性、几何形态、合成方式、加工条件,以及酶、介质的pH值、微生物、超声波、电磁等外部环境有关。聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物(PLA-b-PGA)的亲水性优于聚乳酸,所以其降解速度比聚乳酸快[2]。
2 聚乳酸复合材料的物理特性
聚乳酸为淡黄色或透明的物质,玻璃化温度为50~
3 聚乳酸复合材料在整形外科的应用
3.1 聚乳酸复合材料在下颌骨折固定中的应用 强大的外力作用于面部常引起下颌骨骨折,从而造成张口受限,颜面部塌陷畸形及咬牙合功能紊乱[4]。将夹板在加温条件下塑形,使之与骨折复位曲度一致,再用螺钉将其固定在骨表面。最后按层次缝合创口,术后半年观察可见骨愈合良好,无骨不连和错位愈合[5]。
3.2 修复眶部骨折 眶部骨折常合并颅脑损伤,其早期外科治疗可以防治许多眶骨折的并发症,如复视、眼球内陷等。可吸收小夹板及可吸收螺钉的固定治疗可充分的发挥其优势,兼顾了治疗效果和美观[6-8]。
3.3 聚乳酸复合材料在鼻部整形方面的应用 鼻作为面部的立体器官,其组织形态整复一直是整形外科的难题。聚乳酸复合材料的出现为解决这一难题提供了新的方法。①修复鼻中隔:Stal等[9]利用聚乳酸可吸收材料修复鼻中隔取得了良好的效果。先取
3.4 可吸收材料用于面部软组织的固定 众所周知,面部皮肤具有很好的弹性和延展性。这一特点促进了皮瓣在整形外科中的应用,也为面部形态重建时,对组织结构的固定提出了挑战。①利用微Mitek锚进行面部软组织固定:在进行鼻唇沟重建和眦角成形术时,Mathijssen等[11]使用微Mitek锚有效地将局部皮瓣固定在面部的骨体上,从而形成良好的眼角和鼻唇沟形态。首先,在需要放置Mitek锚的部位,切开
3.5 聚乳酸复合材料在颅骨整形中的应用 传统的颅骨整形术中,人们常采用金属板作为固定材料,这样一方面限制了婴幼儿的颅骨发育;另一方面由于骨质沉积过程中,金属板内移至颅内以至脑实质损伤的病例也屡见不鲜13,14]。Co-hen等[15]对百余例颅骨整形术的患者实施了聚乳酸复合材料固定,取得了良好的治疗效果,并且避免了金属固定材料的缺点。Panchal等[13]认为这种聚乳酸复合物骨固定材料的惟一缺点是操作过程繁琐,耗时长。针对这一点,Cohen等16]又设计出了新型的螺钉和射钉枪,大大缩短了手术时间。事实证明,聚乳酸复合材料已经在颅骨整形中发挥越来越大的作用。
4 并发症
局部组织感染、破溃和移植物暴露是聚乳酸复合物移植物在整形外科应用中的主要并发症[17]。但Yerit等[18]认为这些并发症的产生并不完全与可吸收移植物的置入有关,并且发生率较低。创口的良好护理和移植物塑形应用水平的提高,都会在很大程度上减少这些并发症的发生[19]。
5 可吸收固定材料和金属固定材料的对比原来常用的内固定夹板通常由钛金属制成,这种金属夹板由于机械强度较高,手术操作简单迅速,曾在颅面外科界受到广泛的青睐。但是,随着临床实践的不断推广,人们逐渐对金属夹板的缺点有了一些认识:①金属夹板对生长中的颅骨进行固定时,周边的骨质就长得高于夹板,而夹板下的骨质则被吸收,这种情况常出现在年幼的患者身上,导致原来固定在颅外的金属夹板最终移至颅内,甚至造成脑实质损伤或诱发癫痫[20]。②金属夹板质地坚硬,其应力遮挡作用常会造成骨质疏松,甚至在夹板取出后出现骨折的复发。③金属夹板在CT和MRI检查时会出现伪影,影响检查结果。④事实上,很难找到真正的永远保持惰性的金属,金属的组织相容性明显低于聚乳酸复合材料。⑤患者康复后,在皮肤表面仍能摸到夹板的轮廓,这样易造成夹板的移位,而且留置在体内的夹板还会在患者心理上留有长期的阴影。最后,金属夹板的取出需要在组织愈合后进行二次手术,这也势必会为
患者带来更大的痛苦,增加患者的经济负担和心理负担。聚乳酸复合材料是一种稳定的、可降解的、生物相容性好的材料,不会引起明显的急慢性炎症;它能有效地克服金属夹板的上述缺点,并且通过改变其成分,其降解率和机械特性还可以人为控制,Gosain等[21]认为,可吸收内固定材料的机械强度完全可以替代金属夹板用于头面部骨折固定,无疑是头面部骨折及软组织内固定的理想材料[22]。
综上所述,聚乳酸复合材料作为科学技术高度发展的产物,必将在整形外科的应用领域中发挥应有的作用。这就要求我们这些医学工作者熟练掌握新材料、新产品的使用方法,并不断拓展其应用前景。
参考文献:
[1] EPPLEY B, PIETRZAK W S, BLANTON M W. Allograft and alloplastic bone substitutes: a review of science and technology for the craniomaxillofacial surgeon[J]. Craniofac Surg, 2005,16(6): 981-989.
[2] 王华林,盛敏刚,史铁钧,等. PLA及PLA复合材料降解性能研究进展[J].高分子材料科学与工程, 2004,20(6):20-23.
[3] 黄 山,齐 霁,刘相如,等.生物高分子聚乳酸的研制和开发[J].吉林化工学院学报, 2001,18(1):9-13.
[4] 邹弘驹,李永生,侯 军,等.可吸收夹板内固定治疗眶、上颌、颧骨复合骨折(附12例报告)[J].临床口腔医学杂志, 2003,19(11):679.
[5] YLIKONTIOLA L, SUNDQVUIST K, SANDOR G K, et al. Self-reinforced bioresorbable poly-L/DL-Lactide SR-P(L/ DL)LA 70/30 miniplates and miniscrews are reliable for fixation of anterior mandibular fractures: a pilot study[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2004,97(3):312-317.
[6] MOE K S, WEISMAN R A. Resorbable fixation in facial plastic and head and neck reconstructive surgery: an initial report on polylactic acid implants[J]. Laryngoscope, 2001,111(10):1697 -1701.
[7] CHANDLER D B, RUBIN P A. Developments in the under- standing and management of pediatric orbital fractures[J]. Int Ophthalmol Clin, 2001,41(4):87-104.
[8] WITTWER G, ADEYEMO W L, YERIT K, et al. Complica- tions after zygoma fracture fixation: is there a difference between biodegradable materials and how do they compare with titanium osteosynthesis[J]? Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology and Endodontics, 2006,101(4):419-425.
[9] STAL S, HOLLIER L. The use of resorbable spacers for nasal spreader grafts[J]. Plast Reconstr Surg, 2000,106(4): 922-928.
[10] WONG G B, BURVIN R, MULLIKEN J, et al. Resorbable internal splint: an adjunct to primary correction of unilateral cleft lip-nasal de- formity[J]. Plast Reconstr Surg, 2002,110(2):385-391.
[11] MATHIJSSEN I M, ROCHE NATHALIE A, VAANDRAGER J M, et al. Soft tissue fixation in the face with the use of a micro mitek anchor[J]. J Craniofac Surg, 2005,16(1):117-119.
[12] BERKOWITZ R L, JACOBS D I, GORMAN P J. Brow fixa- tion with the Endotine Forehead device in endoscopic brow lift
[J]. Plast Reconstr Surg, 2005,116(6):1761-1767.
[13] PANCHAL J, UTTCHIN V. Management of craniosynostosis
[J]. Plast Reconstr Surg, 2003,111(6):2032-2049.
[14] COHEN A J, DICKERMAN R D, SCHNEIDER S J. New method of pediatric cranioplasty for skull defect utilizing polylactic acid absorbable plates and carbonated apatite bone cement[J]. J
Craniofac Surg, 2004,15(3):469-472.
[15] COHEN S R, MITTERMILLER P A, HOLMES R E, et al. Clinical experience with a new fast-resorbing polymer for bone stabilization in craniofacial surgery[J]. J Craniofac Surg, 2006,
17(1):40-43.
[16] COHEN S R, HOLMES R E, AMIS P, et al. Tacks: a new technique for craniofacial fixation[J]. J Craniofac Surg, 2001,12 (6):596-602.
[17] KIM Y K, KIM S G. Treatment of mandible fractures using bioabsorbable plates[J]. Plast Reconstr Surg, 2002,110(1):25-31.
[18] YERIT K C, ENISLIDIS G, SCHOPPER C, et al. Fixation of mandibular fractures with biodegradable plates and screws[J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2002,94
(3):294-300.
[19] EPPLEY B L, MORALES L, WOOD R, et al. Resorbable PLLA-PGA plate and screw fixation in pediatric craniofacial surgery: clinical experience in 1883 patients[J]. Plast Reconstr
Surg, 2004,114(4):850-856.
[20] COHEN S R, HOLMES R E, AMIS P B, et al. Tacks: a new technique for craniofacial fixation[J]. J Craniofac Surg, 2001,12 (6):596-602.
[21] GOSAIN A K, SONG L, CORRAO M A, et al. Biomechanical evaluation of titanium, biodegradable plate and screw, and cyanoacrylate glue fixation systems in craniofacial surgery[J].
Plast Reconstr Surg, 1998,101(3):582-591.
[22] NUSSENBAUM B, TEKOS T N, CHEPEHA D B, et al. Tis- sue engineering: the current status of this futuristic modality in head neck reconstruction[J]. Curr Opin Otolaryngol Head Neck
Surg, 2004,12(4):311-315.
(收稿日期:
·212·中国美容整形外科杂志2007年6月第18卷第3期 Chinese J Aesth Plast Surg, Jun 2007. Vol.18 No.3
