а) Биологические принципы направленной костной регенерации. Seibert и Nyman (1990) продемонстрировали успешную реконструкцию хирургически созданных букколингвальных дефектов на беззубом гребне после 90 дней заживления с вновь сформированной костью, заполняющей пространство, созданное под нерезорбируемой барьерной мембраной из в-ПТФЭ (Gore-Tex®).

Кроме того, Smukler и соавт. (1995) сообщили, что применение барьерных мембран в дефектах гребня III класса привело к среднему вертикальному увеличению на 3,31 мм (Buser et al., 1995), и продемонстрировали, что эта регенерированная кость может успешно интегрировать зубные имплантаты, если их помещать через 6 мес после НРТ.

В экспериментальных исследованиях были изучены последовательность и структура регенерации кости при НРТ. Schenk и соавт. (1994) исследовали хирургически созданные, защищенные мембраной дефекты в беззубом альвеолярном гребне у собак. Гистологический анализ показал последовательность событий, начиная с организации сгустка крови, который заполнял защищенное пространство под мембраной.

Матрица соединительной ткани, богатая новыми сосудистыми структурами, заменила этот кровяной сгусток, а позже отложение незрелой кости началось с окружающих костных стенок, концентрически заполняя дефект. Эта незрелая кость позднее была заменена костью из параллельных волокон коллагена и пластинчатой костью, что привело к новой кортикальной структуре на периферии дефектов. Данная модель внутримембранного роста кости, показанная в НРТ, была описана также при заживлении альвеолы после удаления зуба (Cardaropoli et al., 2003).

Dahlin и соавт. (1989) были первыми, кто представил доказательства в поддержку эффективности НРТ вокруг имплантатов. Мембраны из в-ПТФЭ устанавливали вокруг открытой резьбы имплантата в голенях кролика и наблюдали формирование костной ткани при условии, что под мембраной было достаточное пространство. Becker и соавт. (1990) также оценили потенциал костной регенерации в лечении с использованием имплантатов с обнаженной резьбой, помещенных в нижнюю челюсть собаки. Они сообщали о среднем увеличении высоты кости на 1,37 мм при НРТ-лечении в контрольных участках по сравнению с 0,23 мм в контрольных.

Вертикальное увеличение объема кости с использованием этого принципа также было продемонстрировано Jovanovic и соавт. (1995), которые сообщили о регенерации кости нижней челюсти при использовании мембран из в-ПТФЭ вокруг супракристаллических имплантатов у собак. Новая кость, образованная сверху, составляла 1,82 мм (SD — 1,04) и 1,9 мм (SD — 0,3) при использовании армированных титаном и стандартных мембран из в-ПТФЭ соответственно.

НРТ также изучали гистологически у обезьян с мембранами из в-ПТФЭ, расположенными вокруг зубных имплантатов, установленных непосредственно в свежие лунки удаленного зуба (Warrer et al., 1991): регенерация кости произошла вокруг окружности имплантата в участках костной регенерации, тогда как в контрольных участках без НРТ кость отсутствовала. Подобные экспериментальные исследования на собаках также показали успешную регенерацию кости при использовании мембран из в-ПТФЭ при имплантатах, сразу же установленных в свежие лунки удаленного зуба (Becker et al., 1991; Gotfredsen et al., 1993).

б) Барьерные мембраны в качестве регенеративных материалов. Для НРТ были испытаны различные типы барьерных мембран. Эти мембраны должны отвечать определенным критериям для стимулирования костной регенерации беззубого альвеолярного гребня, таким как биосовместимость, окклюзионные свойства клеток, интеграция с тканями хозяина и способность формировать пространство. По специфическому составу их делят на две большие категории: нерассасывающиеся и рассасывающиеся.

Наиболее часто используемым материалом для нерезорбируемых мембран был в-ПТФЭ как при пародонтальных, так и при костных регенерациях. Мембраны из в-ПТФЭ — гибкие структуры с внешней пористой поверхностью, обеспечивающей интеграцию тканей и внутренний окклюзионный слой, выполняющий барьерную функцию. Они состоят из химически стабильного и биологически инертного полимера, который противостоит микробиологическому и ферментативному разложению и не вызывает никаких иммунологических реакций.

Для увеличения пространственной емкости этих устройств между двумя слоями в-ПТФЭ вставлен титановый каркас, добавляющий жесткость и усиливающий структуру мембраны. Эти неразла-гаемые барьерные мембраны требуют повторного хирургического вмешательства для их удаления. Данный недостаток, наряду с высокой частотой послеоперационных осложнений, главным образом от раннего влияния мембран, ограничил их клиническое применение и привел к разработке и более широкому применению резорбируемых мембран.

Биорезорбируемые мембраны призваны гарантировать, что тканевые реакции в процессе резорбции мембраны или биодеградации минимальны и не влияют на результат регенерации кости (Hardwick et al., 1995). Было протестировано несколько биологически рассасываемых материалов с различным успехом в отношении регенерации костной ткани.

Биорезорбируемые мембраны либо природные (ксеногенный коллаген типа I или III), либо изготовлены из синтетических полимеров, включая полиуретан, полиглактин 910, полимолочную кислоту, полигликолевую кислоту, полиортоэфир, полиэтиленгликоль и различные комбинации полимолочной и полигликолевой кислот (Sandberg et al., 1993; Zellin et al., 1995; Brunel et al., 1998; Jung et al., 2006). При введении в водную среду, такую как биологическая система, биорезорбируемые полимеры подвергаются ферментативному разложению путем гидролиза.

Естественные коллагеновые мембраны подвергаются резорбции за счет ферментативной деградации. Этот процесс разрушения мембраны зависит от многих факторов, таких как мембранный состав, pH, температура, степень кристаллизации полимера, сшивка в коллагеновых мембранах и объем мембраны (Warrer et al., 1992; Hammerle, Jung, 2003). Следовательно, продолжительность барьерной функции — переменная величина, а процесс резорбции может препятствовать заживлению раны и регенерации кости.

В нескольких экспериментальных исследованиях сравнивали потенциал этих барьерных мембран в отношении стимуляции регенерации кости. При сравнении нерезорбируемых мембран из в-ПТФЭ с синтетическими биологически рассасывающимися мембранами, изготовленными из поли-Э,Б-лактид-ко-триметиленкарбоната, было отмечено, что значительно больший объем кости формировался вокруг имплантатов, покрытых мембранами из в-ПТФЭ, хотя как тестируемые, так и контрольные имплантаты демонстрировали сформированный прямой контакт кости с имплантатом (Hurzeler et al., 1997).

Эти различия в основном обусловлены отсутствием жесткости и пространственной способности биологически рассасывающихся мембран, которые при размещении непосредственно над резьбой имеют тенденцию к опусканию и закрытию пространства, доступного для регенерации кости. Данную проблему обычно удается преодолеть, используя матрицу или трансплантат под мембраной, который бы обеспечивал пространство для роста тканей и последующее образование кости. Экспериментальные исследования, сравнивающие нерезорбируемые и рассасывающиеся коллагеновые мембраны с использованием и без использования каркаса, показали сходные результаты регенерации кости для нерезорбируемых мембран и резорбируемых коллагеновых мембран, используемых с матрицей (Hurzeler et al., 1998).

Для коллагеновых мембран биодеградация и сопутствующая интеграция тканей зависят от степени сшивания коллагена. В сравнительном исследовании оценивали различные коллагеновые мембраны:
1) BioGide (несшитый свиной коллаген типов I и III, двуслойные; Geistlich Biomaterials, Wolhusen, Switzerland);
2) BioMend (глутаровый альдегидный сшитый бычий коллаген типа I; Sulzer Medica, Colla-Tec Inc., Plainsboro, NJ, USA);
3) BioMendExtend (глутаровый альдегидный сшитый бычий коллаген типа I; Sulzer Medica);
4) Ossix (ферментативный сшитый бычий коллаген типа I; 3i, R, D Colbar Ltd., Рамат-Хуш-Арон, Израиль);
5) TutoDents (несшитый бычий коллаген типа I, двуслойный; Tutogen, Carlsbad, СА, USA);
6) VN (1);
7) VN (2);
8) VN (3) (1, 3, 4x химически сшитый свиной коллаген I и III типа, соответственно, двуслойный; Geistlich Biomaterials) (Rothamel et al., 2004).

Несшитый свиной коллаген типов I и III продемонстрировал хорошую интеграцию тканей (без реакций на чужеродное тело), быстрый неоангиогенез и почти полное биодеградирование через 4 нед после имплантации. Однако васкуляризация и биодеградация химических и ферментативно сшитых коллагеновых мембран происходили медленнее, а скорость резорбции была напрямую связана со степенью сшивки.

Выбор материала мембраны обычно зависит от необходимого объема регенерации кости, главным образом в вертикальном направлении. Барьерные мембраны из в-ПТФЭ продемонстрировали более благоприятные результаты по сравнению с рассасывающимися аналогами, главным образом благодаря их лучшей способности образовывать пространство, более длительной барьерной функции и отсутствию резорбции, которая может отрицательно влиять на формирование кости (Hammerle, Jung, 2003). Тем не менее при использовании мембран из в-ПТФЭ отмечена высокая частота нарушения целостности мягких тканей. Когда возникает это осложнение, ранняя контаминация под мембраной обычно ставит под угрозу регенеративный результат.

Метаанализ, в котором оценивали влияние мембранного воздействия на результаты восстановительных процедур, показал, что образование новой кости было в 6 раз выше, когда не было повреждения мягких тканей (Machtei, 2001).

Как уже упоминалось, эти частые осложнения и необходимость повторной операции по удалению мембраны с нерезорбируемыми свойствами привели к тому, что рассасывающиеся мембраны признаны «золотым стандартом» при условии, что их используют при достаточном пространстве для трансплантации. Выбор несшитых резорбируемых коллагеновых мембран должен быть основан на их преимуществах: раннем неоангиогенезе, отсутствии воспалительного ответа и быстрой биодегра-дации/интеграции в тканях реципиента.

в) Костные трансплантаты и заменители кости в качестве регенеративных материалов:

1. Костные трансплантаты. Аутогенные костные трансплантаты (аутотрансплантаты) исторически были «золотым стандартом» в терапии регенерации кости, так как они имеют хорошо документированные остеокондуктивные, остеоиндуктивные и остеогенные свойства (Yukna, 1993). В операциях по наращению альвеолярной кости аутогенную кость используют либо в виде частиц, либо в виде блоков. Трансплантаты костной ткани, как правило, собирают из внутриротовых участков и используют в сочетании с барьерными мембранами в соответствии с принципами костной регенерации.

Эти костные чипы имеют недостатки: их доступность ограничена полостью рта, и, поскольку они не имеют жесткой поддерживающей структуры, они не обеспечивают объем, необходимый для лечения дефектов классов II и III. В этих случаях жесткие, усиленные титаном барьерные мембраны из в-ПТФЭ или другие приспособления для обеспечения пространства, такие как тентовые винты или микроимплантаты, используют в сочетании с аутотрансплантатами из костной ткани. Другой недостаток аутотрансплантатов — быстрая скорость их резорбции, которая требует раннего размещения имплантата для обеспечения функциональной нагрузки на регенерирующую кость, предотвращающей ее резорбцию.

Забор монокортикальных аутотрансплантатов возможен внутри или вне полости рта. Обычными местами для забора внутри полости рта служат подбородок и зона ветвей нижней челюсти, а в качестве обычных донорских участков вне полости рта служат гребень подвздошной кости. Трансплантаты можно использовать в комбинации с барьерными мембранами или самостоятельно, и они требуют фиксации в области альвеолярного гребня мини-винтами во избежание микродвижений во время заживления. Эти трансплантаты, благодаря их превосходной способности к поддержанию пространства, рекомендованы для крупных дефектов гребня, когда существует потребность в вертикальном наращении кости.

Их основной недостаток — болезненность после операции, связанная с их забором, главным образом из области подбородка. Как и в случае аутотрансплантатов в форме частиц, скорость их резорбции высока, хотя в сочетании с барьерной мембраной или ксенотрансплантатами резорбция замедляется.

2. Заменители кости. Для того чтобы избежать болезненности, связанной с заготовкой аутогенных костных трансплантатов, были изучены и протестированы аллотрансплантаты, ксенотрансплантаты и аллопласты.

Аллотрансплантаты — костные трансплантаты, забранные у трупов, обработанные замораживанием или деминерализацией и замораживанием. Эти трансплантаты затем стерилизуют и поставляют специально лицензированными банками тканей в виде костных частиц или крупных блоков. ДЛКА показали остеокондуктивные, а также остеоиндуктивные свойства из-за высвобождения BMP в процессе деминерализации. Однако существует некоторая озабоченность в отношении их возможной инфицированности, хотя нет сообщений о случаях передачи заболеваний от ДЛКА, используемых для стоматологических целей, более чем в 1 млн случаев за 25 лет (Yukna, 1993). Эти аллотрансплантаты обычно используют в сочетании с барьерными мембранами, в соответствии с принципами костной регенерации.

Ксенотрансплантаты — трансплантатные биоматериалы животного происхождения, главным образом крупного рогатого скота и лошадей. Эти трансплантационные материалы депротеинизируют, чтобы полностью удалить органический компонент и тем самым избежать любой иммуногенной реакции. Данный химический или низкотемпературный процесс сохраняет оригинальную костную структуру и неорганический минеральный состав, который обеспечивает остеокондуктивные свойства биологического материала. Неорганические костные трансплантаты крупного рогатого скота обычно представлены макрочастицами и используются в соответствии с принципами НРТ в сочетании с рассасывающимися коллагеновыми мембранами.

Различные доклинические и клинические исследования продемонстрировали их безопасность и эффективность как заменителей кости для увеличения объема тканей пародонта и тканей в области имплантатов (Baldini et al., 2011). Недавно высокоочищенный свиной коллаген типа I был добавлен к ксенотрансплантатам для улучшения их клинической обработки путем улучшения сцепления между минеральными гранулами.

Аллопласты — синтетические заменители кости, включающие различные комбинации фосфатов кальция, изготовленные в различных условиях спекания, что приводит к различным физическим свойствам и скоростям резорбции. Комбинация гидроксиапатита и β-ТСР обеспечивает функцию матрицы (гидроксиапатит), а также остеокондуктивные свойства (β-ТСР). Эти биоматериалы обычно рассасываются и доставляются в виде гранул. Их всегда следует использовать в сочетании с барьерными мембранами.

3. Выбор материала. Этот выбор должен быть основан на клинических показаниях. Для небольших костных дефектов, требующих преимущественно горизонтального наращения кости, применение ксенотрансплантатов и аллопластов продемонстрировало отличные результаты. В экспериментальных исследованиях оценили гистологическое заживление при заполнении альвеол различными трансплантационными материалами, когда целью было сохранение стенок альвеолы после удаления зуба. Использование аутогенной костной стружки само по себе не противодействует физиологическому процессу ремоделирования кости, который происходит на стенках костной ткани альвеолы после удаления зуба (Araujo, Lindhe, 2011).

Процесс заживления на этих участках, заполненных аутотрансплантатами, продемонстрировал признаки, подобные характеристикам заживления в альвеолах без какого-либо наполнения. И напротив, использование ксенотрансплантатов с гораздо меньшей скоростью резорбции показало значительно лучшую сохранность стенок альвеолы, чем в участках без трансплантатов. Гистологически эти гранулы ксенотрансплантата были интегрированы и полностью окружены вновь образованной костью (Araujo, Lindhe, 2009). В аналогичной экспериментальной модели аллопласт β-ТСР продемонстрировал ограниченные свойства стимулирования остеообразования, при этом частицы трансплантата были инкапсулированы соединительной тканью (Araujo et al., 2010).

При дефектах альвеолярного гребня, требующих горизонтального наращения, необходимо использовать костные трансплантаты в комбинации с барьерными мембранами. Экспериментальные исследования, в которых тестировали различные материалы для трансплантации (двухфазный гидроксиапатит + β-ТСР) или покрытый коллагеном трансплантат из депротеинизированной бычьей кости, показали, что оба биоматериала увеличивают наполнение кости и долю остеоин-тегрированных костных трансплантатов. Был сделан вывод, что оба биоматериала обеспечивают остеокондуктивный каркас для поддержки НРТ при дефектах по типу нарушения целостности (Schwarz et al., 2007).

При крупных дефектах альвеолярного гребня, при которых необходимо как горизонтальное, так и вертикальное наращение кости, рекомендовано использование монокортикальных аутогенных кортикально-губчатых блоков. В экспериментальных исследованиях, сравнивающих применение этих блоков с барьерной мембраной и без нее, продемонстрированы значительная щечно-гребневая резорбция и ограниченное увеличение костного объема в группе без защиты мембраной, что может служить четким указанием на необходимость постоянной защиты блока резорбируемой барьерной мембраной (Arx et al., 2001).

- Также рекомендуем "Результаты увеличения объема альвеолярного гребня челюсти"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 19.12.2022