Kevyt lasikuiturunko parantaa kasvoproteesien käyttömukavuutta ja -varmuutta

Väitöskirja tarkastettiin 31.1.2014 Turun yliopistossa

Use of fiber-reinforced composite framework and thermochromic pigment in facial prostheses

Vastaväittäjä: Kyösti Oikarinen, professori, Oulun yliopisto

Kustos: Pekka Vallittu, professori, Turun yliopisto

Esitarkastajat: Arjan Vissink, professori, University Medical Center Groningen, Hollanti, Kirsi Sipilä, professori, Itä-Suomen yliopisto

Ohjaaja: Pekka Vallittu, professori, Turun yliopisto

Kasvojen alueen kudospuutos – kuten nenän, silmän tai korvan puuttuminen – voi syntyä kasvainkirurgian, trauman tai kehityshäiriön seurauksena. Jos kirurginen rekonstruktio ei ole mahdollinen, kudospuutos korvataan kasvoproteesilla. Kasvoproteesin pintamateriaalina on perinteisesti käytetty ihoa muistuttavaa silikonia ja runkomateriaalina akryylia. Rungon tarkoitus on tukea joustavaa silikonia ja toimia erikoiskiinnikkeiden kiinnityspohjana.

Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin lasikuitukomposiitin sopivuutta silikonista valmistetun kasvoproteesin runkomateriaaliksi. Lähtökohtana oli, että monia kasvoproteesin ominaisuuksia voitaisiin parantaa kuitukomposiittirungolla. Se on huomattavasti kevyempi kuin akryylirunko ja joustaa jonkin verran. Lisäksi se voidaan muotoilla pitämään proteesin reunoja tiiviisti ihoa vasten, ja sen korjaaminen on helppoa.

Kliinisessä käytössä oleva kasvoproteesi joudutaan uusimaan 1,5–2 vuoden välein joko silikonin ominaisuuksien huononemisen takia tai siksi, että silikoni irtoaa akryylirungosta. Näin ollen onkin kliinisesti tärkeää saada aikaan pitävä sidos silikonin ja lasikuiturungon välille. Työssä testattiin kolmen eri esikäsittelyaineen ja kahden ominaisuuksiltaan erilaisen pinnan vaikutusta silikonin ja lasikuitukomposiitin väliseen sidoslujuuteen. Paras sidoslujuus saavutettiin esikäsittelyaineella, joka sisälsi metyylietyyliketonia ja diklorometaania. Myös lasikuitukomposiitin pinnan karhentaminen paransi sidoslujuutta.

Kun kasvoproteesin runko muotoillaan niin, että se painaa proteesin ulkoreunaa kevyesti kasvojen ihoa vasten, reuna pysyy tiiviisti kiinni ihossa leuan ja kasvolihasten liikkeistä huolimatta. Lasikuiturungon aiheuttaman paineen vaikutusta kasvojen ihon verenkiertoon tutkittiin kasvomaskilla, joka vastasi proteesin lasikuiturungon uloketta. Näin testattiin, onko tiukalla proteesireunalla haitallista vaikutusta ihon verenkiertoon. Laser Doppler Imaging (LDI) -tekniikkaa käyttäen selvitettiin, millaisia muutoksia ulokkeen kevyt kosketus sekä kevyt ja keskinkertainen paine mahdollisesti aiheuttavat ihon verenkierrossa. Näitä painetasoja käytettäessä ulokkeella ei ollut merkittävää vaikutusta kasvojen ihon verenkiertoon terveillä, 23–25-vuotiailla aikuisilla.

Kylmässä ilmassa kasvojen alueen ihonväri – etenkin korvat ja nenä – muuttuu punaisemmaksi. Väitöstutkimuksessa selvitettiinkin myös, olisiko kasvoproteesin silikonissa mahdollista käyttää väripigmenttiä, joka muuttaa väriä lämmön vaikutuksesta. Testattu pigmenttiaine on huoneenlämmössä väritön ja kylmässä punainen. Tutkimuksessa todettiin, että pigmentillä saatiin aikaan varsin luonnollisen oloinen värinmuutos, mutta kun pigmenttiä vanhennettiin keinotekoisesti UV-säteilyn avulla, sen väri jäi pysyvästi punaiseksi.

Yhteenvetona voidaan todeta, että lasikuitukomposiittirungolla on mahdollista parantaa kasvoproteesien kliinisiä ominaisuuksia. Lasikuiturungot ovat jo kliinisessä käytössä Vaasan keskussairaalassa ja Turun yliopistollisessa keskussairaalassa.

Väitöstutkimus toteutettiin Turun yliopiston hammaslääketieteen laitoksen purentafysiologian osastolla, Turku Clinical Biomaterials Centressä sekä Vaasan keskussairaalassa.

Verkkojulkaisun osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-5654-8