Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 14
1.1. Реплантация и аутотрансплантация: успехи, неудачи, нерешнные проблемы 14
1.2. Морфологические аспекты зубосохраняющих операций 17
1.3. Морфофункциональные изменения пародонта при реплантации и аутотрансплантации зубов 23
1.4. Навигационные системы, применяемые в стоматологической практике 28
Глава II. Материалы и методы исследования 36
2.1. Общая характеристика экспериментального материала и морфологических методов исследования 36
2.2. Общая характеристика клинического материала 39
2.3. Научно доказательная медицина и статистическая обработка данных 51
2.4. Техническое обеспечение зубосохраняющих операций в эксперименте 53
Глава III. Новый метод реплантации и аутотранспланта ции зубов в эксперименте 59
Глава IV. Морфология пародонта при реплантации аутотрансплантации зубов в эксперименте 77
4.1. Морфология интактного пародонта у собак 77
4.2. Морфологические изменения пародонта у собак контрольной группы 91
4.3. Морфология пародонта при реплантации и аутотрансплантации зубов
4.3.1. Репаративный гистогенез костной ткани альвеолярных отростков на основе лиофилизированного остеопластического материала "Лиопласт" 100
4.3.2. Репаративный гистогенез периодонтальной связки 106
4.3.3. Реакция регионарных лимфатических узлов и малых слюнных желз на реплантацию зубов 121
Глава V. Препарирование твердых тканей зубов с использованием дентальной навигационной системы в эксперименте и клинике 129
5.1. Техническое оснащение эксперимента 129
5.2. Методика проведения эксперимента по одонтопрепарированию: определение и фиксация оси препарирования 138
5.3. Результаты препарирования зубов на фантомах и в клинической практике 144
Глава VI. Реплантация и аутотрансплантация зубов с использованием назубного шинирования и внутрикостной фиксации в клинике 193
6.1. Реплантация зубов с использованием назубного шинирования 193
6.2. Реплантация зубов с использованием внутрикостной фиксации 210
6.3. Аутотрансплантация зубов с использованием назубного шинирования 227
6.4. Аутотрансплантация зубов с использованием внутрикостной фиксации 234
6.5. Сравнительная оценка результатов реплантации, аутотрансплантации и протезирования с позиции доказательной медицины 243
Заключение 245
Выводы 257
Практические рекомендации 259
Перспективы дальнейшей разработки темы 260
Список литературы
- Морфофункциональные изменения пародонта при реплантации и аутотрансплантации зубов
- Научно доказательная медицина и статистическая обработка данных
- Репаративный гистогенез костной ткани альвеолярных отростков на основе лиофилизированного остеопластического материала "Лиопласт"
- Методика проведения эксперимента по одонтопрепарированию: определение и фиксация оси препарирования
Введение к работе
Актуальность. Увеличение среднего возраста населения планеты, рост информированности пациентов о лечении стоматологических заболеваний и достижениях медицины, понимание взаимосвязи состояния зубов со здоровьем всего организма – все это приводит к повышению обращаемости за ортопедическим лечением по поводу частичного или полного отсутствия зубов [Туликова Л.Н., Онопа Е.Н., 2002; Олесова В.Н., Кашенко П.В. и др., 2011; Shillinburg H., Richard J. et al., 1991]. Но применение съмных ортопедических конструкций часто вызывает психологический дискомфорт у пациентов [Веденеева Е.В., Гуревич К.Г., Вагнер В.Д., 2009; Kvint S., Lindsten R. et al., 2010]. Современная дентальная имплантология успешно решает многие проблемы реабилитации пациентов с дефектами зубных рядов [Перова М.Д., 2002; Дурново Е.А., Казаков А.В., 2004; Архипов А.В., 2013]. Однако имплантация составляет для пациента в определенной степени риск, так как конечный результат зависит от сложного комплекса медико-биологических, физических, механических и многих других факторов [Кулаков А.А., Лосев Ф.Ф, Хамраев Т.К., 1999; Жусев А.И., Ренов А.Ю., 2004; Гвитатдзе Р.Ш., Кречина Е.К. и др., 2008]. Несмотря на внедрение в стоматологии новых материалов и методов имплантации, количество осложнений не уменьшается. Высокая стоимость имплантационных систем и 30% вероятность их отторжения влияют на принятие пациентом решения об их использовании. Альтернативой имплантации служат зубосохраняющие операции – реплантация и аутотрансплантация.
Попытки сохранить зуб и восстановить жевательную эффективность путем реплантации предпринимались неоднократно [Антоневич В.М., 1885; Козлов В.А., 1967; 1974; 2011; 1992; Богатов А.И., 1994; Andreasen J.O., 1995]. Операции реплантации и аутотрансплантации продолжают оставаться актуальными в стоматологической практике.
Дальнейшая разработка технологий реплантации и аутотрансплантации дат возможность на более высоком научно-практическом уровне решать многие задачи восстановления зубных рядов и изготовления полноценных в функциональном, психофизическом и эстетическом отношении зубных протезов. Это позволяет улучшить качество жизни пациента [Муллаев Т.М., Муллаев Х.Т., 2011; Messkoub M., 1991; Goodacre C.J., Campagni W.V. et al., 2001; Parolia A., Manuel S.T., 2008].
Степень разработанности темы исследования. При применении существующих методов трансплантации зубов отмечается достаточно большой процент осложнений, в связи, с чем в настоящее время требуется совершенствование этих методов. Проблеме ортопедической реабилитации пациентов после реплантации и аутотрансплантации зубов посвящено небольшое количество исследований, данная тематика нуждается в дальнейшей разработке. Несмотря на то что предпринято множество попыток совершенствования процесса препарирования трансплантированных зубов, описанные способы не в полной мере решают проблему качества получаемых поверхностей. Указанные аспекты определили цель и задачи исследования.
Цель исследования: повысить качество лечения больных с дефектами зубных рядов путм разработки, морфологического обоснования и клинического внедрения новых технологий реплантации, аутотрансплантации и зубного протезирования.
Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:
-
Разработать математическую модель и дать теоретическое обоснование новой технологии внутрикостной фиксации реплантированных и аутотрансплантированных зубов.
-
Провести доклиническое испытание в эксперименте на животных внутрикостного способа фиксации реплантированных и аутотрансплантированных зубов с использованием эксклюзивного технологического оборудования.
-
Получить данные о морфофункциональных особенностях посттравматической регенерации пародонта при внутрикостном способе фиксации реплантированных и аутотрансплантированных зубов с применением аллогенных биодеградируемых материалов.
-
Провести клиническую апробацию внутрикостного способа фиксации реплантированных и аутотрансплантированных зубов и дать оценку его эффективности.
-
Представить теоретическое обоснование эффективности дентальной навигационной системы при одонтопрепарировании и создать технологическое оборудование для ее функционирования.
-
Оценить качество одонтопрепарирования с использованием дентальной навигационной системы в эксперименте на фантомах.
-
Внедрить в клинику дентальную навигационную систему при одонтопрепарировании под несъемные металлокерамические конструкции.
Научная новизна исследования. Впервые дана экспериментально-
морфологическая оценка процесса адаптации опорных тканей пародонта к
реплантированным и аутотрансплантированным зубам, что расширило
представление об особенностях регенерации пародонтальных тканей. Впервые
получены экспериментально-морфологические данные о реактивных
изменениях гемо- и лимфомикроциркуляторного русла пародонта, влияющих
на результативность реплантации и аутотрансплантации зубов по методу
автора. Впервые разработана и запатентована математическая модель
внутрикостной фиксации реплантируемых и аутотрансплантируемых зубов, что
расширило теоретические знания в области биомеханики зубочелюстной
системы. Экспериментально доказано, что первичная стабилизация
реплантируемых и аутотрансплантируемых зубов с использованием
внутрикостной фиксации биодеградируемым материалом «Лиопласт»
позволяет обеспечить направленную регенерацию костной ткани.
Использование мембраны из тврдой мозговой оболочки приводит к
последующей фибро- и остеоинтеграции реплантируемых и
аутотрансплантируемых зубов. Впервые разработан способ математического
анализа качества одонтопрепарирования, что позволило прогнозировать
степень подготовки опорных зубов к протезированию. Впервые разработанный
способ анализа одонтопрепарирования позволяет научно обосновать создание
новых методов одонтопрепарирования и служит основой для теоретического
обоснования полуавтоматических и автоматических систем
одонтопрепарирования.
Теоретическая и практическая значимость работы:
Впервые в практику экспериментальных исследований внедрена новая методика реплантации и аутотрансплантации зубов у животных, которая значительно упростила этапы оперативного вмешательства.
Запатентован и внедрен в практику новый способ получения внутрикостного штифта-стабилизатора из биодеградируемого материала «Лиопласт», что расширило арсенал хирурга-стоматолога при проведении зубосохраняющих операций.
Разработан и внедрн в клиническую практику новый внутрикостный штифт-стабилизатор, изготовленный из материала «Лиопласт». Это позволяет повысить «первичную» стабильность реплантируемых и аутотрансплантируемых зубов и оптимизировать процессы гистогенеза периодонтальных тканей.
Создана, запатентована, внедрена в клиническую практику дентальная навигационная система, которая позволяет значительно ускорить процесс
одонтопрепарирования и улучшить качество препарированных поверхностей зуба.
Механический стабилизатор устройство стабилизации движений стоматологического наконечника (УСДСН), внедрнный в клиническую практику, дат возможность существенно (в два раза) снизить конвергенцию поверхностей препарируемых зубов, что увеличивает ретенционные свойства опорных зубов.
Разработаны новые технологии оценки качества одонтопрепарирования в клинической практике с использованием дентальной навигационной системы (ДНС), что повысило оценку качества протезирования.
Разработанные методические указания по применению новых технологий реплантации, аутотрансплантации и препарирования зубов значительно повышают эффективность работы врача-стоматолога.
Методология и методы диссертационного исследования
В процессе исследования использовались методы: экспериментальные (на
животных, на фантоме головы человека), импрегнационные, общие
гистологические, электронно-микроскопические и иммунологические (для
изучения морфофункциональных изменений реплантированного
(аутотрансплантированного) зуба, пародонта, периодонта и биодеградируемого штифта). Проводилось также рентгенологическое исследование (прицельная рентгенография, компьютерная 3D-томография, телерентгенография), математическое моделирование напряженно-деформированного состояния (НДС) комплекса «внутрикостный штифт - зуб» и тканей, окружающих его, с использованием программы ANSYS 5.6. Полученные результаты обработаны с использованием методов вариационной статистики и доказательной медицины.
Для оценки репаративных процессов, происходящих в области трансплантатов, использовались гистологические и морфологические методы исследования.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Эффективная первичная стабильность трансплантированных зубов в воспринимающем «материнском» ложе обеспечивается костными штифтами с оптимальными расчтными характеристиками, полученными при математическом моделировании НДС в комплексе «штифт - зуб - пародонт». Для производства штифтов используется авторское технологическое оборудование (патент РФ № 142352, патент РФ № 156502).
-
Репаративная регенерация комплекса «штифт - зуб - пародонт» происходит на основе сформированного под воздействием продуктов биодеградации костного штифта и мембраны «Лиопласт» провизорного
субстрата (регенерата), содержащего малодифференцированные клетки-
полибласты, способные к остеогенной и фибробластической дифференцировке.
Репаративная регенерация воспринимающего ложа завершается
формированием дефинитивной костной ткани стенок зубных альвеол,
репаративная регенерация периодонта – формированием аналога
периодонтальной связки и периодонтального пространства.
-
Реплантация и аутотрансплантация зубов по новой технологии (патент РФ № 2421179) проводится в клинике по следующему алгоритму: щадящая экстракция зуба, его санация, подготовка воспринимающего ложа, формирование перфорационного тоннеля в корне зуба, а затем в стенках воспринимающего ложа, установка в нм зуба и фиксация его костным штифтом. Отсутствие послеоперационных осложнений, восстановление дефинитивной костной ткани зубных альвеол, образование периодонтального пространства, формирование феномена Попова – Годона позволяют использовать реплантированные и аутотрансплантированные зубы для формирования опорных культей под несъмные металлокерамические конструкции. Одонтопрепарирование с использованием дентальной навигационной системы улучшает качество опорных культей, сокращает время их формирования и позволяет адаптировать трансплантированные зубы к анатомо-топографическим особенностям различных участков альвеолярных отростков. Главные элементы дентальной навигационной системы – компьютерная программа (свидетельство РФ № 2015614039) и устройство контроля и коррекции угловых отклонений стоматологического инструмента (патент РФ № 2532886) – позволяют исключить влияние человеческого фактора на результаты одонтопрепарирования и сформировать идеальные опорные культи под металлокерамические конструкции.
-
Способ научного анализа различных методов одонтопрепарирования с использованием ДНС позволяет оценить эффективность каждого из них, обосновать возможность создания новых способов, в том числе полуавтоматических и роботизированных, для использования их в клинике.
Степень достоверности полученных результатов. Степень
достоверности полученных в настоящем диссертационном исследовании
выводов и положений обусловлена использованием достаточного количества
клинического материала, современных методов исследования, адекватной
статистической обработки данных. Результаты исследования
проанализированы согласно принципам доказательной медицины.
Апробация результатов диссертации. Результаты исследования представлены и обсуждены на заседаниях кафедры анатомии человека ГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава РФ,
на VI Международном симпозиуме по нейрорепарации (Rostok, Germany,
2010 г.), на IV Всероссийской научной конференции с международным
участием «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва, 2012 г.), на
XXI съезде Международной ассоциации морфологов (Самара, 2012 г.), на
Всероссийской научно-практической конференции «Технологии оптимизации
репаративной регенерации в травматологии, ортопедии и нейрохирургии»
(Саратов, 2013 г.), на заседании секции челюстно-лицевых хирургов и
хирургов-стоматологов СамГМУ (Самара, 2013 г.), на конференции
Стоматологической ассоциации Самарской области – в секции челюстно-
лицевых хирургов и стоматологов-хирургов (Самара, 2014 г.), на
Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы
стоматологии» (Уфа, 2014 г.), на региональной конференции «Актуальные
вопросы хирургии», посвящнной 70-летию Оренбургской государственной
медицинской академии и 90-летию профессора З.К. Забегальской (Оренбург,
2014 г.), на конгрессе «Экология и здоровье человека – 2014»
(Самара, 2014 г.), на Международной конференции «Биосовместимые
материалы и новые технологии в стоматологии» (Казань, 2014 г.), на
Всероссийской научно-практической конференции с международным участием
«Актуальные вопросы стоматологии» (Уфа, 2015 г.), на 18-м Международном
выставочном форуме «Дентал-EXPO» (Самара, 2015 г.), на 19-м
Международном выставочном форуме «Дентал-EXPO» (Самара, 2016 г.).
Внедрение результатов исследования в практику. Результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедре анатомии человека и на кафедре челюстно-лицевой хирургии и стоматологии ГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России. Практические результаты исследования и методические рекомендации по организации внедрения новых технологий реплантации и аутотрансплантации зубов и методов одонтопрепарирования под несъемные ортопедические конструкции внедрены в работу кафедры челюстно-лицевой хирургии и стоматологии ГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, ООО «Дентальная студия Архипова», ГБУЗ СО «Самарская городская больница № 7», ГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России – кафедра челюстно-лицевой хирургии.
Личный вклад автора. Заключается в теоретическом обосновании и разработке авторского способа реплантации и аутотрансплантации зубов, в проведении экспериментальных исследований на животных, уходе за ними, выведении из эксперимента, заборе биопсийного материала, его обработке, в
получении гистологических препаратов и их оценке. Автором проведен подбор
больных для проведения реплантации и аутотрансплантации зубов и
подготовка их к операции. Автором выполнены оперативные вмешательства и
наблюдения за больными в ближайшем и отдаленном послеоперационном
периоде. Разработан и применен авторский способ формирования опорных
культей реплантированных зубов под несъемные протезы. Дана оценка
современных способов препарирования зубов, создано оборудование,
позволившее оценить точность препарирования опорных культей зубов.
Автором разработан сравнительный метод оценки качества
одонтопрепарирования, впервые описан и проанализирован протокол одонтопрепарирования.
Связь темы диссертации с планом основных научно-
исследовательских работ университета. Работа выполнена по плану научно-
исследовательских работ ГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский
университет» в рамках научной темы «Этиология, патогенез, эпидемиология,
особенности клинического течения стоматологических заболеваний.
Профилактика, диагностика, разработка методов лечения и реабилитация». Регистрационный номер – АААА-А16-116042010061-8 от 20.04.2016 г. Номер государственной регистрации – 01201067394 от 16.12.2010 г.
Публикации по теме диссертации. Основные положения исследования представлены в 67 печатных работах, из них 23 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных материалов докторских диссертаций.
Получено 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ, 3 патента РФ на полезную модель, 2 патента РФ на изобретение. По теме диссертационного исследования получен грант РФ № 3/1-ИПП от 18.07.2014 г. «Разработка технологии и создание образца системы позиционирования для установки костных имплантатов».
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 290 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, шести глав собственных исследований. Содержит 211 иллюстраций, 39 таблиц. Список литературы включает 299 источников, из них 190 отечественных и 109 зарубежных.
Морфофункциональные изменения пародонта при реплантации и аутотрансплантации зубов
Зубосохраняющие операции – реплантацию и аутотрансплантацию – не обходимо рассматривать как профилактику дисфункций височно нижнечелюстного сустава (ВНЧС), от которого существенно зависит биомеха ника всей зубочелюстной системы человека [13, 18, 20, 43]. Широкий круг нейрогенно-соматических нарушений при дисфункции ВНЧС может сокращать продолжительность жизни современных людей на 15-20 лет [13, 16, 17, 19]. В частности, у людей с меньшим количеством естественных зубов и тяжлым течением пародонтита чаще выявляется патологическая извитость и атеросклеротические поражения внутренних сонных артерий [18, 20, 15]. Поэтому, в соответствии с новыми данными о влиянии зубочелю-стной системы не только на качество жизни людей, но и на е продолжительность, необходимо пересмотреть отношение к самой распространнной операции в стоматологии – экстракции зубов [13, 18, 14]. В связи с этим вопросы посттравматической регенерации костной ткани, восстановления е прежней интактной структуры являются приоритетными в дентальной имплантологии [129, 164, 248].
Структура скелетной костной ткани служит результатом комбинации неорганического и органического компонентов, т.е. кость представляет собой многокомпонентную систему [21, 24]. Она включает в себя три основных компонента: гидроксиапатит, белок и воду (треугольник Розенбама) [4, 21, 26]. Этот треугольник заполнен многочисленными биологическими элементами – остеоцитами, остеобластами и остеокластами, которые одновременно постоянно резорбируют и продуцируют костную ткань [7, 21, 26]. В работе [1] показано, что кристаллическая рештка гидроксиапатита комплементна с ДНК и с коллагеном.
Основным органическим компонентом костной ткани является коллаген I типа, из которого на 90% состоит эта ткань. Коллаген I типа содержится также в коже, хрящах, сухожилиях и дентине [27, 28].
Биосинтез коллагена – процесс, определяющий нормальное и патологическое состояние костной ткани [7, 21]. Обновление коллагена происходит чрезвычайно медленно. Исключение составляют периодонтальные связки, где он обновляется достаточно быстро [44, 45]. Обновление коллагена происходит только после его разрушения под действием коллагеназы. Синтез коллагена – результат деятельности фибробластов, самых распространнных клеток соеди 19 нительной ткани. В цитоплазме активных фибробластов находится развитая ЭПС, комплекс Гольджи, многочисленные митохондрии, активные филоменты и микротрубочки [21, 24].
Посттравматическая регенерация костной ткани сопровождается активацией фибробластов, в том числе фиброцитов, а затем и их пролиферацией [29, 30]. В зоне регенерации появляются многочисленные макрофаги, удаляющие тканевой детрит. В результате формируется грануляционная ткань, включающая в себя фибрин удалнного макрофагами кровяного сгустка [31, 46]. Затем активизируется надкостница и эндост в зоне регенерирующей костной ткани. Остеобласты активно синтезируют коллаген I типа, протеогликаны и гликопро-теиды – органические компоненты костного матрикса [33]. Активные остеобласты изменяют свою форму, она становится или кубической, или столбчатой, а цитоплазма – ярко базофильной [46]. Ультраструктура активных остеобластов – это ультраструктура клеток, активно синтезирующих экспортируемые белки. Активация этой стадии регенераторного процесса завершается формированием остеоида – неминерализованного матрикса [24, 22, 23]. Дальнейшая минерализация остеоида сопровождается его структуризацией – образованием костных трабекул, гаверсовых каналов и костного мозга [25, 30]. Полноценная посттравматическая регенерация невозможна без восстановления микроциркуляции в зоне дефекта костной ткани. Поэтому на протяжении длительного времени для стимуляции посттравматической регенерации костной ткани применяются различные трансплантаты: аутогенные, аллогенные и ксеногенные [41, 22]. При этом большие надежды возлагались на аллогенные деминерализованные трансплантаты, способные к биодеградации, инициации репаративных процессов и замещению дефекта собственной органотипичной костной тканью [42, 50]. Способность этих трансплантатов стимулировать репаративную регенерацию обнаружил K. Seen ещ в 1898 году [190]. Однако чтобы выделить из них костный морфогенетический белок, потребовалось ещ около 100 лет [214, 263, 209, 228, 263, 266, 295]. В последующие годы в костнопластической хирургии изменилось отношение к деминерализованным трансплантатам – они стали вытесняться имплантационными материалами [47, 49]. Деминерализованная кость, положительно зарекомендовавшая себя при заполнении костных дефектов после удаления одонтогенных кист, так и не нашла широкого применения в стоматологии [50, 25, 47].
Повышенный интерес к посттравматической регенерации костной ткани связывают с необходимостью создания новых методов е стимуляции. Они необходимы, поскольку увеличивается число пациентов, предпочитающих протезирование на имплантатах. Следовательно, растт и число пациентов, нуждающихся в проведении процедур регенерации [51]. Так, при установке имплантатов по эстетическим показаниям число операций, при которых имплантация сочетается с костной аугментацией, превышает 80% [52]. Для успешной регенерации действительно необходим стабильный минеральный матрикс. Однако его роль в регенераторном процессе нельзя ни игнорировать, не идеализировать. Краеугольным камнем тканевой инженерии являются биоматериалы, протеины, ускоряющие развитие (факторы роста), и клеточные технологии. Значение биоматериалов велико не только благодаря их функции доставки факторов роста или использованию для культивирования полипотентных стволовых клеток. Решающую роль играют функциональные свойства биоматериалов, способствующие их направленной дифференцировке и формированию нативной ткани [215].
Создание и внедрение в клиническую практику костно-пластических материалов с заданными свойствами – отсутствием токсичности и иммуногенно-сти, а также возможностью полной биодеградации остается чрезвычайно актуальной проблемой [53]. Ситуация осложняется тем, что данных о механизмах посттравматической регенерации костной ткани нижней и верхней челюсти крайне недостаточно, имеющаяся в литературе информация противоречива и субъективна. В настоящее время в клинической стоматологии применяются различные синтетические материалы [104, 174] на основе гидроксиапатита. Их техническая эволюция шла от материалов, представляющих собой биоинертную плотноспечнную керамику («Интерпор», «ПермаРидж», «Остеограф D», «Дурапатит») [298], к биодеградирующим материалам («Остеограф LD», «Ал 21 гипор») [57, 119] и композитным материалам из гидроксиапатита и коллагена («Колапан», «Колапол») [3, 44, 56, 73]. Наиболее изученными и перспективными являются «ЛитАр» и «Аллоплант». Материал «ЛитАр» получен путем диффузии ионов кальция Ca2+, РО43-, ОН- в коллагеновую матрицу из коллагеновой губки [10, 4, 6, 11]. При этом неорганический и органический компоненты материала остаются индивидуальными веществами, химически не связанными между собой. Индуцирующие остеогенез факторы связаны главным образом с коллагеновой матрицей «ЛитАр» [2, 53, 75]. Это дат возможность готовить имплантаты различной плотности, варьируя количество введенного в матрице неорганического компонента: от полного его отсутствия до 70% всего объема имплантатов [4, 6]. Процесс биодеградации материала «ЛитАр» происходит последовательно, пролонгированно и упорядоченно как во времени, так и в пространстве. При этом динамическое смещение зон биодеградации от периферии к центру имплантата сопровождается миграцией остеогенных клеток-предшественников, трансформацией их в активные остеобласты и завершается формированием нативной костной ткани [23, 10, 11]. Биоматериал «Аллоплант» характеризуется высоким содержанием хондроитинсульфата и представляет собой биологическую ткань из висцеральной фасции. Считается, что материал в зоне дефекта замещается рыхлым регенератом, содержащим различные факторы роста и другие факторы регенерации. И материал «ЛитАр», и биоматериал «Аллоплант» инициирует формирование в зоне имплантации полноценного микрососудистого русла [8, 5] – важнейшего компонента регенерации, источника е трофического обеспечения [31, 32]. Для стимуляции репаративной регенерации костных элементов височно-нижнечелюстного сустава – нижнечелюстной ямки, мыщелковых отростков нижней челюсти – А.А. Сидоренко [9] успешно применял ТЭС-терапию с использованием модифицированного аппарата «Трансаир-01» (ООО «Центр транскраниальной электростимуляции», г. Санкт-Петербург). ТЭС-терапия стимулировала регенераторные процессы в костной ткани на фоне стабилизации нейроглиального состава Гассерова узла, восстановления гемо-лимфо-микроциркуляции в капсуле ВНЧС, повышения синтетической активности нейролеммоцитов в нервных проводниках нижнего альвеолярного нерва.
Научно доказательная медицина и статистическая обработка данных
Назубный стабилизатор представляет собой устройство, которое позволяет проделывать перфорационные тоннели касательно к корню зуба и сквозь тврдые ткани челюсти. Устройство состоит из трх составных частей (рис. 8): пластмассового узла крепления коронки зуба (д), узла регулировки угла сверления (в), а также кондуктора (а), содержащего трубки для сверления тоннеля (б). В узле крепления фиксируется коронковая часть зуба (г). С помощью узла регулировки, ослабляя и настраивая винты регулировки, следует выбрать такое положение кондуктора по отношению к корню зуба, чтобы ось будущего перфорационного канала совпадала с осью трубки (рис. 8). Узел регулировки за 61 клинивается. Производится сверление полулунного канала через выбранную трубку кондуктора. Далее зуб со стабилизатором устанавливается в ранее подготовленное воспринимающее ложе и производится сверление перфорационного канала сквозь костную ткань челюсти. В результате сверления создатся тоннель для установки внутрикостного штифта нашей конструкции.
Техника операции реплантации по способу автора
До операции у собак (п = 9) убирали остатки корма, скопившегося между зубами, проводили терапевтическое лечение зубов, санацию пораженных участков слизистой оболочки, удаление наддесневого и поддесневого камня по стандартной методике.
На конкретном примере (протокол эксперимента № 9) представляем ход оперативного вмешательства. Слизистую оболочку вокруг удаляемого 2.2 зуба смазывали раствором фурацилина. По общепризнанному протоколу осторожно удаляли зуб, не допуская значительного разрушения периодонтальной связки и надкостницы. С помощью турбинного наконечника в коронковой части зуба вскрывали пульповую камеру. Через образовавшееся отверстие с помощью эн-додонтического инструментария производили удаление пульпы. Пломбирование корневого канала осуществляли фосфатным цементом. Затем реплантируемый зуб помещали в мкость с антисептическим раствором широкого спектра действия («Бутол» 10%) так, чтобы раствор полностью покрывал зуб, и озвучивали его низкочастотным ультразвуком с использованием аппарата «Пьезон-Мастер 400» в течение 2 минут по стандартной методике. На подготовленный к реплантации зуб закрепляли назубный стабилизатор оси сверления перфорационного тоннеля в тканях челюсти и реплантируемом зубе в пределах его коронки (пластмассовая часть). Регулировали необходимый угол сверления тоннеля касательно к корню зуба узлом регулировки, выбирая необходимую трубку в кондукторе. Через выбранную трубку в кондукторе делали перфорационный тоннель касательно к корню реплантируемого зуба. После этого на шейке зуба фиксировали стерильную биодеградирующую мембрану, изготовленную из тврдой мозговой оболочки (ТМО) фирмы «Лиопласт». Мембрана произво 62 дится серийно институтом экспериментальной медицины и биотехнологий СамГМУ. Вышеуказанный этап осуществляли вне полости рта. Формировали воспринимающее ложе для реплантируемого зуба. Для этого двумя разнонаправленными разрезами по гребню альвеолярного отростка от лунки удалнно-го зуба рассекали десну и надкостницу. Затем с помощью двух разрезов с вестибулярной и оральной сторон альвеолярного отростка получали два трапециевидных слизисто-надкостничных лоскута. Лоскуты отслаивали в вестибулярную и оральную стороны. Готовый к реплантации зуб, содержащий биодегра-дируемую мембрану, погружали в воспринимающее материнское ложе, подготовленное по стандартной методике. Плотно удерживая зуб в лунке, производили повторное сверление через ранее выбранную трубку кондуктора с применением микромотора и фиссурной фрезы при скорости 300 оборотов в минуту и охлаждении 0,9% изотоническим раствором. Проводили сверление только наружной кортикальной и губчатой кости. Таким образом получали тоннель для направленного введения биодеградируемого штифта (рис. 11).
В полученный перфорационный тоннель погружали штифт, изготовленный из биодеградируемой лиофилизированной аллогенной костной ткани. Излишки длины штифта срезали вровень с входным отверстием в челюсти. После этого ослабляли коронковую часть назубного стабилизатора оси сверления перфорационного тоннеля в тканях челюсти и реплантируемом зубе и извлека ли его из полости рта.
Первые два часа после операции животных (n = 9) не кормили. В 1-е сутки после операции проводили промывание полости рта после каждого приема пищи раствором «Стоматофит А» и «Полиоксидоний». На вторые сутки после операции раневую поверхность обрабатывали 0,05% водным раствором хлоргекси-дина биглюконата. В первые трое суток после операции животным назначали обезболивающие препараты и проводили дальнейшую обработку раневой поверхности 1% раствором метронидазола. В течение 30 суток после операции кормление животных проводили только мягкой пищей. На 60-е сутки после операции в рацион собак вводили пищу более твердой консистенции.
У животных на первые сутки после операции реплантации в области операционного поля наблюдалась незначительная отчность. Швы состоятельны. Ректальная температура колебалась в пределах 38,9-39,2С. На 15-е сутки после операции общее состояние собак (n = 9) было удовлетворительным. Подвиж 64 ность реплантированных зубов в среднем равнялась +2,6. Ректальная температура – в пределах нормы. Прим пищи животные осуществляли самостоятельно. На 30-е и 60-е сутки после операции подвижность реплантированных зубов у собак в среднем равнялась +2,2 и собаки переводились на стандартный пищевой рацион вивария. В эти сроки на серии телерентгенограмм были видны фрагменты резорбированных штифтов (рис. 12).
Репаративный гистогенез костной ткани альвеолярных отростков на основе лиофилизированного остеопластического материала "Лиопласт"
Особенности гистоструктуры пародонта и его сосудистого русла изучались в ходе исследования гистологических и инъецированных препаратов, а также электронограмм десны, альвеолярного отростка, стенок зубных альвеол и периодонтальной связки, принадлежащих интактным беспородным собакам обоих полов, массой от 12 до 15 кг.
Это связано с тем, что у собак, которые были задействованы в качестве экспериментальных животных, достаточно часто выявляются спонтанные заболевания пародонта. На оральной и вестибулярной поверхностях десен существуют обособленные микрососудистые системы (рис. 36).
Анастомозы между ними обнаружены только в области десневых межзубных сосочков. Микрососуды десен и костной ткани челюстей, в свою очередь, связаны между собой многочисленными перфорирующими микрососудами. Артериолы десны расположены вертикально по отношению к альвеолярным отросткам и образуют между собой аркадные анастомозы. На уровне межзубных десневых сосочков, в подслизистой соединительной ткани десны, большая часть артериол меняет вертикальную ориентацию на горизонтальную и проходит параллельно шейке зубов. В свободной десне формируются своеобразные сосудистые конструкции, подобные «шпилькам для волос», функционирующие как противоточные обменники (рис. 37).
Протяженность таких конструкций варьирует от 250 до 1200 мкм. В области эпителиального прикрепления к зубу постоянно выявляются артериоло-венулярные анастомозы (рис. 38). В десне функционируют различные внека-пиллярные пути кровотока: типичные артериоло-венулярные анастомозы, магистральные капилляры, пре- и посткапиллярные полушунты. Эти структуры обеспечивают быструю разгрузку локальных участков десны в обход капиллярного русла.
Микрососудистое русло интактной прикрепленной десны нижней челюсти интактной собаки. Импрегнация по Ранвье. Ув. Рисунок 37 – Микрососуды интактного межзубного десневого сосочка нижней челюсти интактной собаки: 1, 2) венула; 3) артериола; 4) капиллярная петля. Инъекция парижской синей. Ув. 200 Артериоло-венулярные анастомозы в области эпителиального прикрепления десны к резцу (а) и премоляру (б) нижней челюсти интактной собаки: а) артериола (1), анастомоз (2), венула (3). Универсальный метод импрегнации. Ув. 900; б) артериола (1), венула (2), анастомоз (3). Импрегнация по Ранвье. Ув. 200 Для сетчатого слоя эпителия десны характерно или равномерное сетевид-ное распределение гемокапилляров, или их концентрация вблизи артериол и венул. Отток крови из десны осуществляется в расположенные параллельно шейке зуба дугообразные венулы, а затем в вены прикрепленной десны. Из прикреплнной десны нижней челюсти венозная кровь вливается в вены, расположенные в канале нижней челюсти. В области подбородочного выступа канал значительно расширяется, и здесь происходит анастомозирование от 2 до 5 вен, принимающих кровь от передних зубов. Таким образом, формируется венозная лакуна, из которой кровь отводится в экстраорганные вены челюстно-лицевой области. Внутри нижней челюсти артерия, вена и нерв отделены друг от друга костными перегородками. Канал нижнечелюстной вены в области подбородочного отверстия имеет самостоятельный выход. Выше выхода вены из подбородочного отверстия выходят подбородочные нерв и артерия. Канал нижней челюсти представляет собой систему трубок разных диаметров, расположенных в различных направлениях. Интенсивность кровоснабжения зубов и пародонта нижней челюсти значительно выше, чем этих же структур верхней челюсти. И структурная организация микрососудов ее десны дает основание полагать, что они имеют высокую функциональную активность (рис. 39).
Микроструктура костной ткани челюстей более сложна, чем других костей скелета. Более того, она различна не только в разных отделах челюстей, но даже на протяжении одного гистологического среза. Каждая альвеола и верхней, и нижней челюсти собак имеет индивидуальную глубину: от 0,5 до 1,5 см. Стенки альвеол образует компактная костная ткань, толщина который значительно варьирует: на тонких участках она состоит из 2-3 слоев, на утолщенных – из 5-7 слов. Широкие каналы остеонов с находящимися в них артериями характерны для вестибулярной стенки альвеолы в области 1-го моляра. Эта стенка укреплена за счет костной ткани скулоальвеолярного гребня (рис. 40).
Гистоструктура компактной пластинки наружной стенки альвеолы 1-го моляра нижней челюсти интактной собаки. Окраска по Ван Гизону. Ув. 400 Костная ткань нижней челюсти неоднородна. Это связано с тем, что толщина компактной и губчатой костной ткани на всем протяжении ее неодинакова. В области моляров наружная стенка альвеол в два раза толще внутренней, в области премоляров их толщина примерно одинакова. И только в области клыка наружная пластинка альвеол начинает истончаться, а внутренняя – утолщаться (рис. 41).
Ангиоархитектоника, гистоструктура и плотность микрососудов в различных отделах нижней и верхней дсен значительно варьирует. Так, в десне верхней челюсти формируются мелкоячеистые микрососудистые сети, основными компонентами которых являются гемокапилляры и лимфатические посткапилляры, в десне нижней челюсти – крупноячеистые сплетения с основными компонентами: венулами и лимфатическими микрососудами.
Во фронтальных отделах десен сосудистое русло занимает в среднем 11-13% объема всех их тканей, в дистальных отделах – 17-21%. Это связано с большим объемом в дистальных отделах дсен соединительной ткани, в которой и находится микрососудистое русло.
Десна окружает каждый зуб подобно манжетке, внутренняя поверхность которой прилежит к его периферии в виде треугольника и фиксируется на дне десневой бороздки за счет базальной мембраны и ее полудесмосом.
Десна у собак состоит из многослойного плоского эпителия и плотной соединительнотканной основы. Среди клеточных элементов соединительной ткани доминируют фибробласты, макрофаги, тканевые базофилы, нейтрофильные гранулоциты, а также иммунокомпетентные клетки –лимфоциты и плазмоциты
Методика проведения эксперимента по одонтопрепарированию: определение и фиксация оси препарирования
Таким образом, эмиграция нейтрофильных гранулоцитов в десневую бороздку у интактных собак происходит без увеличения сосудистой проницаемости. В материале из соскоба десневой борозды основную массу клеток составляли эпителиоциты и нейтрофильные гранулоциты: 58,5±1,27% и 40,2±1,45% соответственно. Лимфоциты определялись в небольшом количестве: 1,3±0,1% от всей клеточной массы соскоба.
В десне интактных собак достаточно многочисленными были и тканевые базофилы – они определялись на всем протяжении собственной соединительнотканной пластинки десны (рис. 51). Наиболее часто они локализовались в па-равазальных и параневральных участках и вдоль базальных мембран эпителия.
У собак, страдающих спонтанным пародонтозом (n = 4) и включенных в группу контроля, эпителий межзубных десневых сосочков был инфильтрирован нейтрофильными гранулоцитами и лимфоцитами. В собственной соединительнотканной пластинке десен определялись клеточные ассоциации: нейтрофиль-ный гранулоцит, макрофаг и тканевой базофил. Визуально определялись гиперемия, синюшность и отечность десен, оголение шеек зубов, отложение зубного камня, кровоточивость десен в зоне премоляров. Подвижность резцов достигала III – IV степени. При гистологическом исследовании препаратов десен в эпителиальном слое был обнаружен акантоз и папилломатоз.
В клетках шиповатого слоя нередко отсутствовали ядра, базальная мембрана была разволокнена. В собственном слое слизистой оболочки определялись очаги некроза и разрастания грануляционной ткани с большим количеством капилляров. Здесь же были найдены эрозии, клеточный детрит и колонии микробов. В десневых карманах доминировали нейтрофильные гранулоциты – они составляли до 65% всей их клеточной массы.
Высокая метаболическая (а) и фагоцитарная (б) активность нейтрофильных гранулоцитов из пародонтального кармана нижнего медиального резца собаки: 1) нейтрофильные гранулоциты; 2) эритроциты. Окраска по Романовскому-Гимзе. Ув. 1250 При этом нейтрофильные гранулоциты демонстрировали высокую метаболическую активность в тесте восстановления нитросинего тетразолия и высокую фагоцитарную активность в отношении частиц латекса (рис. 52). Нередко в крупных фагосомах нейтрофильных гранулоцитов определялись микробные ассоциации.
В собственной соединительнотканной пластинке десны на электронно-микроскопическом уровне наиболее выраженные изменения были обнаружены в плазмоцитах. Они находились в функционально активном состоянии (рис. 53).
Так, в парануклеарной зоне в области гранулярного эндоплазматического ретикулума часто обнаруживались тельца Русселя, имеющие или темный, или светлый матрикс. Нередко определялись плазмоциты с вакуолизированным и дегранулированным гранулярным эндоплазматическим ретикулумом.
По периферии таких плазмоцитов встречались отдельные цистерны агра-нулярного ретикулума. Ядрышки в таких клетках не контурировались, а гете-рохроматин в ядре располагался не только маргинально, но и хаотично. Нередко активированные плазмоциты находились в составе клеточных ассоциаций, включающих в себя цитомеры и лимфоциты (рис. 54).
Нарушения микроциркуляции во всех отделах пародонта связаны, в первую очередь, с изменением объма эндотелиоцитов. Для них как береговых клеток характерно постоянное нестабильное равновесие. Причм при набухании и активации эндотелиоциты отрывались от базальной мембраны, принимали форму шаров и становились «клетками-бомжами», циркулирующими в крови (рис. 55). На электронограммах микрососудов десны и периодонтальной связки определялись ядра эндотелиоцитов, находящихся в состоянии функционального напряжения.
Функционально активный плазмоцит (1) в собственной соединительнотканной пластинке десны (2) собаки. DS: спонтанный пародонтоз. Электронограмма. Ув. 12000
Акантоциты (1, 2) в просвете венулы (2) периодонтальной связки клыка нижней челюсти. DS: спонтанный пародонтоз. Электронограмма. Ув. 12000 Для ядер эндотелиоцитов характерны глубокие инвагинации ядерной оболочки, уплотнение и глыбчатость хроматина у внутренней ядерной мембраны, набухшие митохондрий, редуцированные кристы, расширенные канальцы эндоплазматической сети.
В просвете микрососудов пародонта определялось значительное число деформированных эритроцитов – стомато-эхино-пойкило-шизоцитов. Наиболее значимо возрастало по сравнению с эритроцитами микрососудов интактного па-родонта число эхиноцитов ( в 1,7 раза). Лишь в просвете отдельных микрососудов десны были обнаружены акантоциты и книзоциты (рис. 56). На исследуемых электронограммах эритроциты принимали совершенно необычные формы, вклинивались в узкие участки капилляров патологически изменнной десны.
На сканирующих электронограммах микрососудов десны при спонтанном пародонтозе достоверно определялись морфологические признаки активации тромбоцитов с формированием у них коротких псевдоподий.
Образование многочисленных синтициальных связей (чего? тромбоцитов?) между собой и эндотелием способствовало организации в просвете венул десны и периодонтальной связки тромбоцитарно-эндотелиальных агрегатов (рис. 57). Активация тромбоцитов сопровождалась отрывом от их цитоплазмы микровизикул небольшого диаметра (0,1-0,2 мкм). На просвечивающих элек-тронограммах микрососудов различных отделов изменнного пародонта мик-ровизикулы выглядели как «тромбоцитафильная пыль», значительно повышающая электронную плотность плазмы крови (рис. 58).
В просвете микрососудов десны при спонтанном пародонтозе определялись также и контакты между активированными тромбоцитами и неизменн-ными нейтрофильными гранулоцитами. Они формировались за счт фиксации коротких цитоплазматических отростков тромбоцитов в цитоплазматической мембране гранулоцитов. Таким образом, происходила активация гранулоцитов в отдельных фрагментах микрососудистого русла дсен и периодонтальных связок.