Các loại màng ghép trong GBR

Mục lục

1. Các loại màng ghép

Trên thực tế, màng ghép được đặt tiếp xúc trực tiếp với bề mặt ngoài của xương quanh chỗ khuyết, và sau đó vạt niêm mạc xương được định vị lại và khâu lại. Các bác sĩ lâm sàng có nhiều lựa chọn màng ghép cho GBR. Để chọn vật liệu phù hợp nhất cho một ứng dụng lâm sàng cụ thể, cần phải hiểu các yêu cầu cơ bản đối với màng được sử dụng. Những đặc điểm cơ bản này bao gồm:

• Tương thích sinh học

• Chặn tế bào (occlusivity, occlusiveness)

• Khả năng tạo không gian và duy trì không gian

• Tích hợp mô

• Khả năng phân hủy

• Xử lý lâm sàng

• Tính nhạy với biến chứng

Trong khi ở giai đoạn tiên phong của GBR vào cuối những năm 1980 và 1990, màng polytetrafluoroethylene (ePTFE) mở rộng không tiêu chiếm ưu thế, các màng tiêu được đánh giá sau. Cả màng không tiêu và màng tiêu sinh học đều có những ưu điểm và nhược điểm cố hữu.

2. Màng không tiêu

Loại màng không tiêu được sử dụng rộng rãi nhất được làm bằng PTFE. Được phát triển vào cuối những năm 1960 và việc tiếp thị bắt đầu vào năm 1971. PTFE có bản chất kỵ nước và trơ về mặt sinh học, điều này làm cho vật liệu sinh học này không thể bị phân hủy. Do đó, ưu điểm chính là chức năng rào cản tuyệt vời, trong khi nhược điểm chính là cần phẫu thuật lần hai để loại bỏ màng ghép. Màng ePTFE được tạo ra bằng cách cho PTFE tiếp xúc với lực căng cao, dẫn đến sự giãn nở và hình thành vi cấu trúc xốp. Màng ePTFE được sử dụng phổ biến nhất có thiết kế hai phần với phần dày và phần ít dày đặc hơn. Mặt trong đặc hơn, nằm trên khoảng khuyết, có kích thước lỗ nhỏ hơn 8 µm để cho phép trao đổi chất lỏng đồng thời ngăn chặn sự xâm nhập của các tế bào (Hình 2-18a). Ngược lại, vi cấu trúc của phần bên ngoài, tiếp xúc với xương ở rìa khiếm khuyết, ít đặc hơn; nó có các lỗ rộng từ 20 đến 25 µm và cấu trúc bề mặt khuyến khích sự kết dính của cục máu đông và mô liên kết mềm gắn vào và xâm lấn vào màng ghép, cuối cùng dẫn đến sự tích hợp mô (Hình 2-18b). Trong nha khoa, màng ePTFE đã trở thành tiêu chuẩn cho quy trình GTR và GBR trong giai đoạn phát triển của cả hai kỹ thuật vào những năm 1980 và đầu những năm 1990.

PTFE mật độ cao (dPTFE) khác với ePTFE ở chỗ nó có các lỗ xốp ở cấp độ submicron (0,2 µm). Sự bám dính và xâm nhập của vi khuẩn bị loại bỏ do mật độ cao và kích thước lỗ nhỏ. Không cần đóng mô mềm nguyên phát, cho phép lành thương mô bằng màng chắn tiếp xúc với khoang miệng.

Để khắc phục vấn đề sụp màng, màng PTFE có thể được ổn định cơ học bằng titan, được gọi là PTFE được gia cố bằng titan. Ngoài ra, có thể sử dụng màng làm bằng lưới kim loại bao gồm titan hoặc hợp kim titan và hợp kim coban-crom.

Như đã đề cập, một nhược điểm lớn của màng không tiêu là sự cần thiết phải loại bỏ. Hơn nữa, các biến chứng liên quan đến màng ePTFE bao gồm khó xử lý do bản chất kỵ nước, sự sụp màng và lộ màng ghép, thường dẫn đến nhiễm trùng và kết quả tái tạo bị tổn hại. Những biến chứng này là động lực để thử nghiệm một thế hệ vật liệu sinh học khác, đó là các màng phân hủy sinh học.

3. Màng tiêu

Như tên cho thấy, các màng có thể phân hủy sinh học bị phá vỡ trong cơ thể và biến mất theo thời gian. Vì vậy, chúng có lợi thế là loại bỏ nhu cầu phẫu thuật bổ sung để loại bỏ. Có hai loại màng phân hủy sinh học chính: (1) polyme tổng hợp và (2) polyme có nguồn gốc từ các nguồn động vật khác nhau. Mỗi màng có đặc tính hóa lý và tác dụng sinh học riêng biệt. Quá trình phân hủy có ảnh hưởng quan trọng đến kết quả, bởi vì (1) nếu quá trình phân hủy diễn ra quá nhanh, vật liệu sinh học có thể không có cơ hội thực hiện chức năng của nó như một rào cản, và (2) các sản phẩm của quá trình phân hủy có thể góp phần gây ra các phản ứng bất lợi cho mô, bao gồm cả các phản ứng với dị vật, có thể ngăn cản sự tích hợp mô và hình thành xương và thậm chí dẫn đến tiêu xương. Hầu hết các màng phân hủy sinh học được sử dụng trên lâm sàng đều được làm từ collagen hoặc polyeste aliphatic đã qua xử lý.

3.1. Màng ghép tổng hợp

Polyeste tổng hợp được sử dụng làm màng chắn sinh học là polyglycolide (PGA), polylactide (PLA) hoặc copolyme của chúng. Các polyester béo khác được sử dụng là polydioxanes và trimetylen cacbonat. Những vật liệu sinh học tổng hợp này có cả ưu điểm và nhược điểm. Chúng có thể được cung cấp với số lượng gần như không giới hạn. Một ưu điểm khác là khả năng của PGA, PLA và các chất đồng trùng hợp của chúng phân hủy sinh học hoàn toàn thành carbon dioxide và nước thông qua chu trình Krebs. Nhiều yếu tố được biết là ảnh hưởng đến sự phân hủy của các polyme phân hủy sinh học, chẳng hạn như cấu trúc và thành phần hóa học, trọng lượng phân tử, hình dạng, điều kiện xử lý, quy trình khử trùng, yếu tố hóa lý và cơ chế thủy phân. Việc sử dụng các polyme này với bone plates, vít và phương tiện vận chuyển thuốc và các yếu tố tăng trưởng có liên quan đến phản ứng viêm và dị vật trong chỉnh hình và phẫu thuật hàm mặt và cấy ghép nha khoa (Hình 2-19). Trong một số trường hợp nhất định, có thể cần phải phẫu thuật cắt bỏ và loại bỏ vật liệu sinh học.

3.2. Màng collagen

Hầu hết các màng tiêu tự nhiên được làm từ collagen từ các mô động vật, mặc dù nguồn từ con người cũng tồn tại. Màng collagen có các nguồn mô khác nhau, bao gồm gân bò, da bò, da bê, d lợn và da người từ xác chết. Collagen là protein ma trận ngoại bào dồi dào nhất trong cơ thể. Collagen có các chức năng cấu trúc quan trọng và nó cũng hỗ trợ gắn tế bào, biệt hóa tế bào, sửa chữa mô và tái tạo mô. Vật liệu sinh học nền collagen được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng y sinh vì chúng gần giống với môi trường ngoại bào. Hơn nữa, collagen có khả năng sinh miễn dịch thấp và cầm máu. Tuy nhiên, màng collagen có các đặc tính cơ học không thuận lợi và có thể cung cấp chức năng rào cản không đầy đủ vì chúng phân hủy sinh học quá nhanh thông qua các hoạt động enzym của đại thực bào và bạch cầu đa nhân trung tính. Sự phân hủy sinh học của màng collagen thành carbon dioxide và nước do các collagenase nội sinh tạo ra. Để kéo dài chức năng rào cản, một số công nghệ liên kết chéo, chẳng hạn như tia cực tím, formaldehyde, glutaraldehyde, diphenylphosphoryl azide và hexamethylene diisocyanate, đã được sử dụng. Kỹ thuật glutaraldehyde đã được báo cáo là để lại dư lượng gây độc tế bào. Mức độ liên kết chéo của collagen ảnh hưởng nghịch với tốc độ phân hủy. Sự cốt hóa màng tế bào là một hiện tượng được quan sát thấy ở một số màng collagen liên kết chéo. Collagen biến đổi dường như kích hoạt quá trình cốt hóa màng.

Màng collagen không liên kết chéo hiện là màng được lựa chọn cho hầu hết các quy trình GBR, trong khi màng không tiêu bằng dPTFE chỉ có thể được khuyến nghị cho các quy trình tăng thể tích theo chiều dọc. Hình 2-20 và 2-21 cho thấy hai kết quả tái tạo tuyệt vời khi một màng collagen không liên kết chéo được sử dụng lần lượt để che phủ một khiếm khuyết xương ở xương chậu thỏ và bên cạnh implant nha khoa.