Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы
1.1. Направленная регенерация костной ткани как метод оперативного лечения дефектов костной ткани челюстей
1.2. Характеристика современных остеопластических материалов, используемых при методике направленной регенерации костной ткани
1.3. Обзор и общие характеристики мембран используемых при методе 29
направленной регенерации костной ткани
1.4. Перспективы применения резорбируемых мембран при хирургических операциях в амбулаторной стоматологической практике
ГЛАВА 2. Собственные исследования. материалы и методы исследования
2.1. Материалы
2.1.1. Ксеноперикардиальная пластина «Кардиоплант», метод изготовления и исследование на безопасность биологического действия
2.1.2. Остеопластический материал «Коллапан-Л», метод изготовления и исследование на безопасность биологического действия
2.2. Экспериментальное моделирование процесса заживления костных дефектов у кроликов и методы лабораторного обследования
2.2.1. Гисто- и морфометрические методы исследования 45
2.3. Контингент обследованных лиц. Методы клинического исследования
2.3.1. Рентгенологическое исследование 48
2.3.2 Лазерная доплеровская флоуметрия 48
2.4. Характеристика методик проводимых операций 51
2.5. Статистическая обработка результатов 54
ГЛАВА 3. Результаты гистоморфометрических исследований на экспериментальной модели эффективности применения ксеноперикардиальной пластины «кардиоплант» изолированно и в сочетании с остеопластическим материалом «КОЛЛАПАН-Л»
3.1. Терапия с ведением костной раны под кровяным сгустком (1-я группа)
3.2. Терапия с ведением костной раны с использованием ксеноперикардиальной пластины «Кардиоплант (2-я группа)
3.3. Терапия с заполнением костной раны остеопластическим 71
материалом «Коллапан-Л» (3-я группа)
3.4. Терапия с заполнением костного дефекта остеопластическим 78
материалом Коллапан-Л и перекрытием ксеноперикардиальной пластиной «Кардиоплант» (4-я группа)
ГЛАВА 4. Оценка клинической эффективности применения ксеноперикардиальной пластины «кардиоплант» в качестве резорбируемой мембраны в амбулаторной стоматологической практике .
4.1. Методика применения биорезорбируемой мембраны «Кардиоплант»
4.2. Результаты хирургического лечения пациентов исследуемых групп 87
4.3. Исследование уровня капиллярного кровотока в тканях десны 89
4.4. Оценка данных компьютерной томографии на этапах лечения 92
4.5. Клинические примеры 99
ГЛАВА 5. Обсуждение результатов исследования
Заключение.
Выводы 123
Практические рекомендации 124
Список литературы 125
- Характеристика современных остеопластических материалов, используемых при методике направленной регенерации костной ткани
- Остеопластический материал «Коллапан-Л», метод изготовления и исследование на безопасность биологического действия
- Терапия с ведением костной раны с использованием ксеноперикардиальной пластины «Кардиоплант (2-я группа)
- Результаты хирургического лечения пациентов исследуемых групп
Характеристика современных остеопластических материалов, используемых при методике направленной регенерации костной ткани
В настоящее метод направленной регенерации костной ткани (НРКТ) применяется при лечении многих костных дефектов, при дентальной имплантации и хирургическом лечении заболеваний пародонта (Грудянов А.И., 1992; Иванов С.Ю. с соавт., 2000; Laurell L. et al., 1998; Ohazava A. et al., 1997, Грудянов А.И., Ерохин А.И., 1998, Дмитриева Л.А., 2001; Кулаков, А. А., 2004; Рыжова, И.П., 2006; Параскевич Л.П. 2006, Ренуар Ф., Рангерт Б., 2004, Федерико Эрнандес Альфаро, 2006; Асташина Н.Б. 2009; Исмоилов А.А., 2010; П. В. Иванов, Н. В. Булкина, А. П. Ведяева, 2013; Abd El Salam El., 2007, Misch, C., 2007).
Распространению метода НРКТ способствовала высокая частота частичной адентии с явлениями нехватки костной ткани (Параскевич B.Л.,2006, Мушеев И.У., Олесова В.Н., Фромович О.З.,2008, Галеев Р.В., 2007). Проведение ортопедического метода лечения с использованием имплантатов у больных с частичной и полной адентией, а также с концевыми дефектами зубных рядов позволяет избежать съемных конструкций протезов, которые не всегда удовлетворяют пациентов (Branemark P. et.al., 1997; Иванов С.Ю., 1999; Chen C.et.al. 1995, Buser D. et.al., 1995., Lundgren D. et.al., 1995, Дробышев А.Ю., Агапов В.С., Персин Л.С., Дробышева Н.Н., 2002, Параскевич B.Л., 2006, Зицман Н., 2005, Бондаренко И.В., Ерохин А.И., Бондаренко О.В. 2010, Загорский В.А., Робустова Т.Г. 2010, Турусова Е. В., Булкина Н. В., Голомазова Е. А. и др., 2011,. Асташина Н.Б., 2009, Павленко А.В., Чуганский И.В., Илык P.P., 2008, Цаллагов А.К., 2006, Dr.Michael Toffler, 2001, Abd El Salam El Askary, 2003, Drago, C., 2007).
В 1995 г. Melloning J, обобщив результаты применения НРКТ за последние 20 лет в области хирургической стоматологии, пришел к выводу, что этот метод является наиболее щадящим и эффективным при лечении костных дефектов. На сегодняшний день установлено, что формирование новой костной ткани при использовании метода направленной регенерации тканей может быть успешно завершено при следующих условиях: -наличии источника остеогенных клеток, а также жизнеспособной кости в зоне дефекта; -наличии адекватного источника васкуляризации, обеспечивающего кровоснабжение из прилегающей костной поверхности (Гаверсовы и Фольксмановские каналы и отделы костного мозга); -механической стабильности раневого участка во время заживления; -создании и постоянного поддержания в период регенерации пространства между мембраной и стенками костного дефекта, которые являются «родительским» источником для образования новой кости; -исключение клеток мягких тканей из пространства, созданного мембранными барьерами.
При использовании резорбирующихся барьеров повторных операций не проводят, осуществляют лишь динамическое наблюдение. Сроки резорбции различных остеотропных препаратов значительно отличаются друг от друга. По разным данным, полная резорбция подсадочного материала с превращением его структур в структуры собственной кости может занимать от 2 мес («Колапол») до 4 лет (Bio-Oss) (Лосев Ф.Ф., 2000; Чупахин П.В., 2001; Becker W., 1999; Karring T., 1992). По данным рентгенограмм, постепенная перестройка подсадочного материала в собственную кость проявляется в виде тонкой полоски на границе контакта материала с костью
Дальнейшее совершенствование техники проведения операций с использованием мембран, появление новых видов подсадочных материалов дает специалистам новые возможности для повышения клинического и эстетического эффекта проводимого лечения (Сербулов В. В., 2007, Тумшевиц О.Н., 2008).
С помощью НРКТ удается сократить сроки, необходимые для увеличения костной массы при непосредственной имплантации после удаления зубов и устранении костных дефектов разного происхождения. Развитие метода НРКТ позволило более эффективно проводить пластику верхнечелюстной пазухи (синуслифт) (Иванов С.Ю., 1999; Никола Марко Сфорца, Маттео Марзадори, Джованни Зукелли., 2009, Хом-Лей Ванг, Амар Катраний, 2009, Болонкин В.П., Болонкин И.В., Рыбаков П.А., Меленберг Т.В., 2008, Жусев А.И., 2004, Малахова М.А., 2006, Никола Марко Сфорца, Маттео Марзадори, Джованни Зукелли, 2009, Джоэл Розенлихт., 2005, Соловьева Л.Г., 2008, Павличенко К.А., Кики Ферас Р., 2003, Шабанович А.Б., Алейникова Е.В., 2008, Dr.Michael Toffler., 2001, Розенлихтд, 2005).
Отмечено, что число осложнений при применении этого метода крайне мало. Основными являются воспалительные реакции, которые возможны в результате бактериальной колонизации мембран, что может припятствовать процессам заживления и удлинять сроки выздоровления (Frits M., 1994, Nowzari H., 1995, Zucchelli G. et.al., 2000, Мушеев И.У., Олесова В.Н., Фрамович О.З., 2008, Renouard F.,2004, Hing, K. A., 2004).
Не менее актуальной и не полностью решенной является проблема лечения верхушечного периодонтита (Григорьянц Л.А., 1998, Ефимов Ю.В., 1993, Вернадский Ю.И., 2007). Несмотря на значительные успехи дентальной имплантологии, преимущество сохранения естественных зубов, вовлеченных в воспалительные процессы околокорневых тканей, не вызывает сомнений. Опыт свидетельствует, что сохранение таких зубов целесообразно как с точки зрения перспектив результатов лечения, качества функционирования сохранившихся зубов, так и с экономической точки зрения зрения (Панин A.M., 2004; Рыбаков П.А., 2006, Левенец А.А., Большаков И.Н.,. Чучунов А.А, Барахтенко Н.Н. 2007, Кузьминых И.А. 2008, Мажаренко Т.Г. 2007, Дурново Е.А.2007).
В современной литературе встречается неоднозначное отношение хирургов к вопросу использования остеорепаративных средств для заполнения костной раны. Часть врачей придерживается тактики ведения раны под кровяным сгустком или йодоформной турундой, некоторые врачи используют для замещения дефекта различные смеси биоматериалов (Иванов С.Ю., Риллер Л.И., Бизяев А.Ф., 1999, Робустова Т.Г., 2003, Афанасьев В.В., 2010, Иванов П.Ю., 2012). Дискуссионным остается вопрос о способах защиты раны от инфицирования, в том числе и о необходимости использования биорезорбируемых мембран, как факторов оптимизирующих процессы заживления слизистой оболочки при ушивании раны над костным дефектом (Цогоев В.К., 2007, Степанов А.Т., 2007, Сапунов К.И., 2010).
Проблема проникновения эпителиальных клеток и фиброзной ткани в пространство между костью и мягкими тканями остается актуальной (Дмитриева Л.А., 1996, Чупахин П.В., 2001). В основе метода НРКТ лежит принцип оптимизации формирования свободного пространства между поверхностью костного дефекта и мягкими тканями над ними (Калайдов А.Ф., 2002; Никольский, В. Ю., 2006; Nyman S., 1982; Dummond C.et.al., 1995; Buns С.,1995), путем физического отделения анатомических образований (части десны от кости или имплантата) друг от друга мембранным материалом (Цогоев В.К. 2007; Melloning J., 1990).
Остеопластический материал «Коллапан-Л», метод изготовления и исследование на безопасность биологического действия
На основе ГА были разработаны и внедрены в клиническую практику многочисленные биокомпозиционные материалы, включающие в свой состав антибиотики, стимуляторы регенерации, антибиотики, антиоксиданты, препараты противовоспалительного действия и т. д. Однако наиболее эффективным для хирургической практики оказалось включение в состав ГА коллагена. Это связано с тем, что определенная часть молекулы коллагена, а именно 15 последовательно расположенных аминокислот, составляющих пептид Р-15, обладают способностью к таксису и фиксации на своей поверхности клеток-предшественников остеобластов. Поэтому комплекс ГА с коллагеном благодаря своему выраженному остеогенному потенциалу нашел широкое применение в клинической практике. Кроме того, остеопластические материалы на основе коллагена хорошо моделируются в костных полостях, сохраняют пористую структуру, обеспечивают гемостатическую функцию. Вместе с тем в условиях выраженного воспаления и протеолиза, особенно активно протекающих в послеоперационный период, препараты ГА с включенным в состав коллагеном быстро рассасываются, не оказывая длительного противовоспалительного и стимулирующего репарацию действия (Иванов А.С., 1978; Леонтьев В.К. и др., 1995, Григорьянц Л.А., Зуев Д.Б., Бадалян Б.А., Белова Е.Ю., Копецкий И.С., 1997, Васильев М.Г., 2011, Гурин А.Н., Комлев В.С., Фадеева И.В., Петраков Н.В., Варда Н.С., 2012, Модина Т.Н., Маклакова И.С., 2012).
Среди отечественных препаратов, созданных на основе ГА и коллагена, известен препарат «Колапол» (продукция фирмы «Полистом») и препарат «Коллапан» (продукция фирмы «Интермедапатит»).
По данным Ю.И. Воробьева (1995), В.К. Леонтьева (1995), «Колапол» оказывает позитивное воздействие на репаративный остеогенез как в опытах на животных, так и в клинике. Гистоморфологические исследования подтвердили, что он играет роль имплантата и матрицы для строительства новой кости, что приводит к нарастанию общего объема костного регенерата. При хирургических вмешательствах «Колапол» позволяет устранять костные дефекты, способствует ускорению процессов репаративного остеогенеза, обеспечивая при этом пролонгированный антимикробный эффект сроком до 20 сут.
Использование «Коллапана» возможно для замещения костных дефектов различной этиологии (Невров А.Н.,2002., Борисов В.Н., Иванова Т.Г., Лещканов О.З., Никитина Л.И.,1999; Курдюмов, С. Г., 1996, Оразвалиев А.И., Лисная О.Н., 2004). Он создает благоприятные условия для образования костной мозоли, стимулируя восстановление костной ткани (Жердеев К.В.,2007), а добавление к композиции различных лекарственных веществ позволяет избежать риска осложнений. Препарат «Коллапан» выпускается в 3 вариантах: пластины, гранулы и гель.
Из препаратов иностранного производства на нашем рынке представлен французский материал Аvitene фирмы Frios. Аvitene изначально использовали как гемостатик для покровных ран. После создания композиции из коллагена, гидроксиапатита, кальций-фосфатной керамики, синтетических волокон из нейлона Аvitene успешно применяют в хирургической стоматологии.
Необходимо заметить, что при схожих клинических характеристиках важным качеством отечественных материалов на основе ГА остается их относительно невысокая стоимость по сравнению с зарубежными аналогами.
Материалы на основе сульфата кальция — хирургического гипса — широко используют в качестве подсадочных материалов (Гурин А.Н. 2009, Гурин А.Н., Комлев В.С., Фадеева И.В., Петраков Н.В., Варда Н.С. 2012, Высочанская Ю.С., 2011, Л.А.Григорьенц, и др., 2009) и в имплантологии (Horowitz R.A., Mazor Z., Foitzik C.2009) из-за относительной доступности материалов этой группы. Кроме того, они обладают некоторой универсальностью. К примеру, препарат Capset компании Ceramed используют не только в качестве остеотропной подсадки, но и как мембрану в методике НРКТ. При этом Capset является источником ионов кальция для вновь формируемой кости. Среди материалов на основе трикальцийфосфат а прежде всего необходимо отметить недавно появившийся на российском рынке германский материал Cerasorb фирмы Curasan. Он представляет собою -трикальцийфосфатную керамику, имеющую выраженную микропористую структуру. Такое строение гранул позволяет материалу эффективно удерживать кровяной сгусток и включаться в процессы регенерации пародонтальных структур. Производитель рекомендует перед введением материала в костный дефект смачивать его кровью из операционной раны или, при наличии соответствующего оборудования, использовать аутотромбоцитарную массу для включения в процесс регенераторного остеообразования тромбоцитарного фактора роста. Еще одним эффективным материалом на основе кальций-фосфатной керамики является Bio-Resorb компании Oraltronics. Он имеет самый широкий спектр применения: его используют для закрытия дефектов после цистэктомии и удаления зубов, при проведении синуслифтинга, при установке имплантатов, а также как подсадочный материал в методике НРКТ. Выпуск материалов на основе -трикальцифосфата освоен в Чехии, где компанией Lasak выпускается материал Poresorbcp. Материал признан одним из лучших в своем классе для восстановления пародонтальных дефектов и проведения операции синуслифтинга. При его производстве строго соблюдается международный стандарт ASTM F1088 (для материалов, используемых в хирургической имплантологии), а также директива Евросоюза 91/356/ЕЕС (об обязательном тестировании готовой продукции).
Терапия с ведением костной раны с использованием ксеноперикардиальной пластины «Кардиоплант (2-я группа)
Так же бурно происходит замещение образовавшейся хрящевой ткани на костную. На рис. 35 видно, как происходит постепенная минерализация хрящевого матрикса и заселение пластинки костными клетками -остеобластами и остеоцитами. Только в центре трабекулы можно еще обнаружить изогенную группу хондроцитов. Рис. 35. Замещение хрящевой ткани (1) молодой костной тканью (2). Гемотоксилин-эозин, х100.
В целом новообразованные костные пластинки по степени зрелости совпадают с третьей экспериментальной группой, однако кроме высокой степени зрелости они еще и более упорядоченно расположены - параллельно длиннику кости образующиеся на разных сторонах дефекта трабекулы стремятся друг к другу.
Мышечная ткань в данной экспериментальной группе подвержена небольшим дистрофическим изменениям. Умеренные изменения в цитоплазме мышечных волокон носят обратимый характер. 2 месяца. В четвертой исследуемой группе через два месяца от начала эксперимента наблюдается хорошее развитие костной ткани, в которой практически отсутствуют элементы хряща. Костные пластинки еще подвергаются процессам ремоделирования, но активность их ниже, чем в первых двух группах. Остеобласты и остеокласты, выполняющие функции антагонистов в процессах перестройки костной структуры содержатся в количестве, незначительно превышающем их содержание в материнской кости (рис. 36).
Костная ткань (1), покрытая ксеноперикардом (2) и собественной соединительной тканью (3). Гемотоксилин-эозин, х100. Соединительная ткань надкостницы активно прорастает в ксеноперикардиальную пластину, покрывающую полость дефекта. Этому способствует большое количество фибробластов, активно продуцирующих коллагеновые и эластические волокна (рис 36).
Так же, как в других группах кроветворные элементы полностью заселяют образовавшиеся костные лакуны. Развитие молодых сосудистых элементов также идет высокими темпами. Наличие тонкостенных сосудов обнаруживается уже не только вблизи ксеноперикардиальной пластины, но и в ее толще (рис. 37).
Рис. 37. Сосудистые элементы в ксеноперикардиальной пластине. Гемотоксилин-эозин, х100. Дистрофически измененная мышечная ткань постепенно приходит к нормальному состоянию. Что касается участков некроза, то они полностью рассосались во всех четырех группах. 3 месяца. В последней экспериментальной группе к сроку в 3 месяца также произошло заживление дефекта. Микроскопическая структура новообразованной кости трудноотличима от материнской. Участки хрящевой ткани не встречаются. Костные пластинки содержат остеокласты и остеобласты в количестве, незначительно превышающем их число в материнской кости (рис. 38). Изредка встречаются фрагменты коллапанового наполнителя. Ксеноперикардиальная пластина становится частью надкостницы, покрывающей зону повреждения (рис. 39). Рис. 38. Структура новообразованной костной ткани (1) и соединительной ткани над ней (2). Гемотоксилин-эозин, х100.
Слияние ксеноперикарда и надкостницы. Гемотоксилин-эозин, х100. Как и во всех остальных группах гемопоэтический компонент восстановлен и функционально активен. Мышечные волокна также восстановлены и отчасти гипертрофированы.
Таким образом, с морфологической точки зрения, наилучшие результаты получены в группе, где для закрытия костного дефекта использовались одновременно Коллапан-Л и ксеноперикардиальная пластина.
Результаты хирургического лечения пациентов исследуемых групп
Положительные результаты доклинических испытаний, проведенных на животной модели с целью оценки эффективности сочетанного использования материалов отечественного производства (остеопластического материала «Коллапан -Л», пластины ксеноперикардиальной «Кардиоплант»,) позволили применить их в клинике при хирургических вмешательствах с образованием в процессе лечения интраоперационных дефектов: при операции сложного удаления третьего моляра верхней и нижней челюстей, удалении ретинированных и дистопированных зубов, при операции резекции верхушки корня и цистэктомии, при остеопластике альвеолярного гребня. Ксеноперикардиальная пластина «Кардиоплант» использовалась в случаях, неосложненных острым гнойным воспалительным процессом, на пациентах без сопутствующей патологии с санированной полостью рта.
В процессе клинической апробации мембраны «Кардиоплант» была разработана методика ее использования: 1. двухслойную мембрану «Кардиоплант» (поверхностный слой гладкий, внутренний – шероховатый) рекомендуется накладывать поверхностным слоем в сторону эпителия, что способствует его эффективной адгезии и миграции, а внутренним - в сторону костного дефекта; 2. формирование мембраны необходимо проводить фигурно, таким образом, чтобы ее края перекрывали интраоперационный костный дефект на 3 мм по периметру; 3. обязательно изолировать от полости рта; 4. не рекомендуется использование биорезорбируемой мембраны «Кардиоплант» при остром гнойном воспалительном процессе.
Оценка течения послеоперационного периода показала, что характер и интенсивность болей не зависели от техники операции, а зависели от объема вмешательства и индивидуальной реакции пациента. Статистически значимых различий между группами по частоте возникновения и срокам купирования болевого синдрома выявлено не было. Однако, коллатеральный отек мягких тканей достоверно чаще наблюдался у пациентов 3 группы (р 0,05), при этом средний срок купирования был на 2-е суток больше, чем у пациентов первой и второй групп (р 0,05).
Таким образом, воспалительные явления в послеоперационном периоде наблюдались значительно реже в клинических случаях с применением пластины ксеноперикардиальной «Кардиоплант». Следовательно, биорезорбируемая мембрана «Кардиоплант» резистентна к инфицированию и определяет более прогнозируемое течение остеорепаративного процесса, ее применение позволяет снизить количество нежелательных проявлений в послеоперационном периоде у пациентов с патологией, требующей хирургического вмешательства с образованием интраоперационных дефектов в амбулаторной стоматологической практике.
Исследования уровня капиллярного кровотока (перфузии) в тканях десны определяли у пациентов с диагнозом «Ретенция, дистопия зубов» (33 человека). Полученные данные через 14 дней после хирургического вмешательства свидетельствовали о том, что использование Кардиопланта способствует более быстрому восстановлению тканевого кровотока, что связано со стабилизацией перестроечных процессов в костной ткани. Средние значения показателя в 1-й, 2-й и в 3-й группах значительно увеличились и так же статистически значимо превышали значения до лечения и в группе здоровых лиц (р 0,05) (рис.6). Рост значений обоих показателей свидетельствует о затрудненном оттоке крови в зоне операции при продолжающемся ее поступлении. Выраженный застой в артериоло-венулярном русле десны вызван повреждением структурных элементов -микрососудов при хирургических вмешательствах. Повышение значений коэффициента вариации (Kv) в 1-й группе в 1,2 раза на 14–е сутки после операции; во 2-й группе в 1,3 раза и в 3-й группе в 1,2 раза подтверждает сделанный вывод. Однако статистически значимое различие между значениями Kv говорит о том, что нарастание капиллярного стаза у пациентов 2-й и 3-й группы шло более активными темпами.
Через 1 месяц после хирургического вмешательства у пациентов всех групп значения исследуемых параметров (М, и Kv ) статистически значимо превышали значения, полученные до лечения и в группе здоровых лиц (р 0,05), так как в соответствии с полученными гистологическими данными на данном этапе происходят активные перестроечные процессы в костной ткани челюстей, которые продолжаются до 6 месяцев, а также начальное восстановление гемопоэтических элементов. При дальнейшем динамическом наблюдении (через 3, 6 и 12 месяцев) у пациентов 1-й группы показатели М, и Kv становились близкими к показателям в норме (р 0,05), что свидетельствовало о купировании застойных явлений в артериоло-венулярном кровяном русле десны, исчезновении гиперваскуляризации и замещении трансплантата новообразованной костной тканью.
В то же время у пациентов 2-й группы через 3 месяца, а у пациентов 3-й группы через 6 месяцев сохранялись повышенные значения всех показателей микроциркуляции статистически значимые по сравнению с 1-й группой пациентов и группой здоровых лиц, (U-критерий Манна-Уитни, p 0,05); у пациентов 2-й группы нормализация процессов микроциркуляции наблюдалась к 6 месяцам наблюдений, у пациентов 3-й группы – лишь к 1 году.
Таким образом, динамика микроциркуляторных показателей в тканях десны показала, что использование Кардиопланта способствует более быстрому восстановлению тканевого кровотока, что связано со стабилизацией перестроечных процессов в костной ткани. Анализ рентгенограмм показал, что использование пластины ксеноперикардиальной «Кардиоплант» способствует стимуляции регенерации, сокращает сроки образования полноценной костной ткани и предотвращает атрофию альвеолярной кости.
