implant

implant

[łac.],

wszczep,

element strukturalny wykonany z materiału tkankowego (auto-, homo-, heterogenicznego) lub biomateriału (metal, ceramika, tworzywo węglowe, tworzywo sztuczne) umieszczony w organizmie w celu uzupełnienia lub zastąpienia tkanek narządu (albo jego części) lub spełniania (wspomagania) ich funkcji, także urządzenie zastępcze umieszczane wewnątrz ciała (np. serce sztuczne, defibrylator, rozrusznik serca, układ hydrauliczny z zastawką do drenowania płynu mózgowo-rdzeniowego w wodogłowiu).

Ze względu na spełniane funkcje implanty można podzielić na bioestetetyczne, biostatyczne, biomechaniczne. Implanty bioestetyczne zastępują brakujące narządy (np. piersi po mastektomii) lub służą do ich korekcji estetycznej, implanty biostatyczne — do odnowy lub uzupełnienia brakujących tkanek lub narządów, np. kości i części anatomicznych twarzy, oka (soczewka oka, rogówka), narządu słuchu (implant ślimakowy). Do implantów biomechanicznych należą endoprotezy stawów, implanty stomatologiczne (podokostne, śródkostne, transkostne), elementy zespoleń kości (śruby, płytki dokostne) — mogą one przenosić większe obciążenia dynamiczne, endoprotezy stawów powinny również charakteryzować się odpowiednimi właściwościami trybologicznymi. Niezwykle ważnym problemem technicznym przy projektowaniu implantów jest dobór właściwego materiału konstrukcyjnego pod względem mechanicznym (wytrzymałość i elastyczność), biochemicznym (odporność na korozję w agresywnym środowisku biologicznym organizmu) i biologicznym (neutralność biologiczna — materiał nie może drażnić tkanek, wywoływać stanów zapalnych, a zwłaszcza zmian nowotworowych). Jako materiałów konstrukcyjnych stosowanych do budowy i/lub ich pokryć używa się metali (stale stopowe ISO 316LVM, REX 734, stopy na osnowie kobaltu Co-Cr-Mo/Ni, tytan i jego stopy Ti-Al-W/Nb,Ta, metale szlachetne — złoto, platyna), ceramiki (glinowa Al₂O₃, cyrkonowa ZrO₂), tworzyw sztucznych, głównie polimerów, np. polietylenów (np. politetrafluoroetylen — teflon), poliamidów (np. nylon), poliestrów, poliwęglanów, polimerów krzemoorganicznych (np. silikon) oraz materiałów kompozytowych z włóknami węglowymi.

Do najbardziej rozpowszechnionych implantów należą endoprotezy dużych stawów, zwłaszcza stawu biodrowego — głowy wraz z szyjką kości udowej, najczęściej wykonanych ze stali stopowych kobaltowo-chromowych, i panewki — zazwyczaj z tworzywa sztucznego. Wyściełającą powierzchnie stawowe chrząstkę zastępuje się kauczukiem silikonowym. Wszczepiane są także naczynia krwionośne (tętnica) oraz zastawki. Protezy naczyń krwionośnych wykonuje się w postaci rurek różnego kształtu, często rozgałęzionych (np. końcowy odcinek aorty brzusznej) z luźnej tkaniny trykotowej poliestrowej; w oczkach tkaniny osiadają krwinki, wokół których wytwarza się skrzeplina uszczelniająca ścianę sztucznego naczynia, w następnym etapie, po kilku tygodniach, skrzeplinę przerasta tkanka łączna. Implanty zawsze obrastają tkanką łączną, która tworzy ich naturalną otoczkę.

Wszczepiane: rozrusznik serca, defibrylator i implant ślimakowy są urządzeniami elektronicznymi, hermetycznie zamkniętymi w pudełku z blachy stalowej stopowej lub tytanowej wraz z baterią litową o długotrwałym (ponad 10 lat) działaniu.

W fazie badań eksperymentalnych znajdują się implanty endokrynowe, głównie trzustki, np. zamknięte w polimerowych mikrokapsułach wysepki Langerhansa (wyizolowane z trzustki zwierzęcej), które reagują na podwyższone stężenie glukozy we krwi, wydzielając w odpowiedzi insulinę.

Wszczepianie implantów jest sposobem leczenia w sytuacji, gdy nie jest możliwa transplantacja.

Grzegorz Pawlicki

Implant ślimakowy