2. Определения:
• Костный трансплантат — кость или другой материал, помещённый в костный дефект, чтобы помочь в образовании новой кости.
• Аутогенный трансплантат — трансплантат из собственной ткани пациента.
• Аллотрансплантат — тканевый трансплантат от другой особи (трупа) того же вида.
• Ксенотрансплантат — тканевый трансплантат от особи другого вида.
• Аллопласт — синтетическая (искусственная) ткань, используемая для пластики.
• Остеоиндукция - способность стимулировать формирование кости.
• Остеокондукция — обеспечение каркаса (матрикса) для формирования новой кости.
• Остеобласты - костеобразующие клетки, формируют остеоид (прекость), а затем кальцинируют его.
• Остеокласты — клетки, резорбирующие кость.
• Барьерная мембрана — стимулирует определённые типы клеток, блокируя другие:
о Может быть резорбируемой или нерезорбируемой.
(Слева) Клиническая внутриротовая фотография показывает измельчённый костнопластический материал в лунках удалённых резцов нижней челюсти. Трансплантат помещают в лунки и на их вестибулярную поверхность, чтобы увеличить ширину альвеолярного гребня.
(Справа) Клиническая внутриротовая фотография (тот же пациент) демонстрирует коллагеновую мембрану установленную над измельчённым костнопластическим материалом. Мембрана будет способствовать удержанию трансплантата и предотвращать попадание десневых фибробластов и эпителиальных клеток, что позволит остеобластам заполнить дефект.
(Слева) Панорамный реформат КЛКТ визуализирует изначальную ситуацию с правым первым моляром верхней челюсти с периапикальной зоной радиопрозрачности эндодонтического происхождения. План лечения состоял в удалении зуба, пластике лунки и последующей установке имплантата.
(Справа) Периапикальная радиограмма (тот же пациент) отображает ситуацию через 3 мес после костной пластики в области правого первого моляра верхней челюсти. Резорбция костнопластического материала проявляется в однородном внешнем виде. Заметны некоторые остаточные частицы трансплантата в корональной части лунки.
(Слева) Кроссекция КЛКТ (тот же пациент) визуализирует зону костной пластики лунки первого моляра верхней челюсти через 3 мес. Кроссекция с установкой виртуального имплантата позволяет оценить объём кости в вестибуло-оральном и апикально-корональном направлениях. Костнопластический материал резорбируется и интегрируется в окружающую кость.
(Справа) КЛКТ-анализ (тот же пациент) демонстрирует доступный инструмент для оценки относительной плотности костной ткани вокруг виртуального имплантата.
б) Костнопластические материалы:
1. Обоснование костной пластики:
• При установке пространственное положение имплантата планируют с точки зрения рациональности будущей реставрации:
о Коронковая реставрация имплантата должна соответствовать антагонистам в зубном ряду.
о Для достижения оптимального положения нужен достаточный объём костной ткани вокруг имплантата.
• Обычное заживление лунки после удаления зуба приводит к потере до 50% объёма кости в течение 6 мес:
о Через 4-8 нед после удаления:
- пролиферация клеточных и соединительнотканных элементов;
- присутствуют островки новой кости и остеоида, окружённые остеобластами.
о 8-12 нед после удаления:
- кость созревает и формирует трабекулярную структуру.
• Часто необходима пластика участка во время удаления или после него для оптимального (с ортопедической точки зрения) места позиционирования имплантата.
• Выбор материала трансплантата влияет на сроки установки имплантата:
о Костнопластический материал с более длительным временем резорбции задерживает установку имплантатов, но будет поддерживать биологическое пространство в течение более длительного времени:
- Может подойти при больших дефектах.
2. Свойства оптимального костно-пластического материала:
• Биосовместимость.
• Остеоиндуктивные и остеокондуктивные свойства.
• Простота в обращении.
• Лёгкая доступность.
• Дешевизна.
• Время резорбции, равное времени образования кости.
3. Аутотрансплантаты:
• Костнопластический материал из собственной ткани пациента.
• Часто его упоминают как «золотой стандарт» для костной пластики.
• Время резорбции 2-6 мес.
• Может состоять из кортикальной кости, губчатой кости или их комбинации (кортикально-губчатой):
о Губчатый трансплантат резорбируется быстрее, чем кортикальный.
• Достоинства:
о Содержит остеогенные клетки (остеобласты).
о Обладает остеоиндуктивными и остеокондуктивными свойствами.
о Нет риска передачи какого-либо заболевания.
• Недостатки:
о Забор требует формирования второго хирургического доступа.
о Ограниченные места и возможности забора.
• Внутриротовые донорские участки: ветвь челюсти (наружная косая линия), симфиз, верхнечелюстной бугор, торусы.
• Внеротовые донорские участки: большеберцовая кость, подвздошный гребень, свод черепа.
4. Аллотрансплантаты:
• Костнопластический материал от другой особи того же вида (человека).
о Трупный материал.
• Может состоять из кортикальной кости, губчатой кости или их комбинации (кортикально-губчатой).
• Обычно измельчённая конфигурация:
о Чаще всего используют частицы размером 250-1000 мкм.
о Губчатая кость быстрее васкуляризуется.
• Также доступны в блоковой конфигурации.
• Трансплантат подвергается лиофилизации — ЛФКА.
• Также может подвергаться растворению.
• Костнопластический материал может быть минерализованным (ЛФКА) или деминерализованным (ДЛФКА):
о Деминерализация происходит вследствие высвобождения КМГБ, который связан с минералами.
• Достоинства:
о Обладает остеокондуктивными свойствами.
о Потенциально остеоиндуктивен.
о Нет ограничений по количеству.
о Время резорбции 3-4 мес:
- Деминерализованные трансплантаты резорбируются быстрее, чем минерализованные.
- Губчатый трансплантат рассасывается быстрее, чем кортикальный.
• Недостатки:
о Есть вероятность передачи какого-либо заболевания.
5. Ксенотрансплантат:
• Костнопластический материал, взятый от особи другого вида:
о Источниками трансплантатов служат быки, свиньи, лошади и кораллы.
• Достоинства:
о Обладает остеокондуктивными свойствами.
о Нет ограничений по количеству.
• Недостатки:
о Есть вероятность передачи какого-либо заболевания.
о Типично большее время резорбции, чем у аутотрансплантата или аллотрансплантата:
- Время резорбции 6 мес и более, в некоторых случаях намного дольше.
6. Аллопласт:
• Синтетический (искусственный) трансплантат.
• Морфологически похож на естественную кость:
о β-ТКФ.
о ГА.
о Полиметилметакрилат (ПММА).
о Гидроксиэтилметакрилат (ГЭМА).
о Полимер полимолочной кислоты (ПМК).
о Биокерамические материалы.
• Достоинства:
о Обладает остеокондуктивными свойствами.
о Нет ограничений по количеству.
• Недостатки:
о Время резорбции 5-6 мес.
о ПММА, ГЭМА и биокерамика не резорбируются.
(Слева) Клиническая внутри ротовая фотография показывает лунку после удаления нейтрального резца верхней челюсти. Обратите внимание на тонкую вестибулярную стенку. Обычное заживление раны приведёт к потере объёма кости в нёбном и апикальном направлениях, что снизит вероятность размещения имплантатов в оптимальном положении.
(Справа) Клиническая фотография отображает мембрану из плазмы, богатой факторами роста (PRGF), используемую у того же пациента. Применяемые аутологичные факторы роста помогут в заживлении раны, обеспечивая дополнительные факторы роста, а также фибриновый матрикс для миграции клеток.
(Слева) Клиническая внутриротовая фотография (тот же пациент) показывает измельчённый аллопласт в лунке после удаления. Аллопласт обеспечит каркас (остеоиндукция) для миграции остеобластов и поможет сохранить объём кости.
(Справа) Периапикальная радиограмма (тот же пациент) визуализирует проявление измельчённого аллопласта в момент его размещения. Большая плотность материала у апикальной корневой трети лунки обусловлена большей физической конденсацией материала. Заметен измельчённый характер костнопластического материала.
(Слева) Кроссекция КЛКТ демонстрирует интегрированный костнопластический материал в том же участке удалённых нейтральных резцов верхней челюсти через 4 мес после операции. Кроссекция позволяет оценивать объём кости вокруг имплантатов в вестибуло-оральном направлении так же как и в апикально-корональном.
(Справа) Периапикальная радиограмма (тот же пациент) визуализирует имплантат в позиции резца верхней челюсти во время установки. Трабекулы кости, окружающей имплантат обладают нормальной структурой, что указывает на полное замещение предыдушего костнопластического материала.
в) Способы визуализации, используемые для оценки:
1. Периапикальная радиография:
• Можно оценивать резорбцию трансплантата и его относительную плотность по сравнению с соседними участками.
2. Панорамная томография:
• Можно оценивать резорбцию трансплантата и относительную плотность костной ткани по сравнению с соседними участками.
• Менее надёжна, чем периапикальная радиография.
3. КЛКТ:
• Можно оценивать резорбцию трансплантата в трёх измерениях.
• Обеспечивает просмотр трёхмерной анатомии участка трансплантации.
• Даёт возможность определить плотность участка трансплантации в оттенках серого.
• Обеспечивает оценку донорского участка аутотрансплантации до операции.
г) Особенности визуализации:
1. Измельчённый костнопластический материал:
• Конгломерат со средней и высокой контрастностью в пределах костного дефекта:
о Напоминает «матовое стекло».
о Если это аутогенная костная стружка, размеры частиц могут быть разными.
• Радиоконтрастность зависит от костнопластического материала: о Бычий и синтетические трансплантаты наиболее радиоконтрастны.
о Аллотрансплантат (особенно губчатый) наименее радиоконтрастен.
2. Трансплантат костного блока:
• Периапикальная радиография:
о Отдельные или множественные фрагменты кости, обычно зафиксированные винтами.
• КЛКТ:
о Блок кости похож на прилегающую кортикальную кость с линейными контурами.
о Обычно зафиксированы винтами.
• МРТ:
о Аутотрансплантаты могут демонстрировать вариабельный высокий сигнал на Т1-взвешенных изображениях, свидетельствующий о наличии жизнеспособного костного мозга.
о В ближайшем послеоперационном периоде аллотрансплантаты проявляют гипоинтенсивность как на Т1-, так и на Т2-взвешенных изображениях.
о Гемопоэтическая ткань заменяется на нормальную жировую костномозговую на более поздних стадиях интеграции трансплантата.
д) Вопросы анатомической визуализации. Оценка донорского участка аутогенной трансплантации:
• КЛКТ — лучший диагностический инструмент:
о Определите доступную длину и ширину кости до забора.
о Определите доступную толщину слоёв кортикальной и губчатой кости до забора:
- Обычно это 1-2 мм кортикальной кости с 1-2 мм губчатой кости.
о Избегайте следующих сосудисто-нервных пучков:
- нижний альвеолярный нерв в донорских участках ветви и по наружной косой линии;
- резцовый и язычный каналы, корни зубов при трансплантации симфиза;
- большой нёбный нерв при трансплантации бугра верхней челюсти.
о Необходимо оставить достаточно кости, чтобы предотвратить перелом донорского участка.
о Следует убедиться, что на донорских и реципиентных участках нет активного воспаления.
(Слева) Клиническая внутриротовая фотография отображает вил заднего отдела верхней челюсти слева с шириной гребня, недостаточной для оптимального размещения имплантата. С целью создания и поддержания биологического пространства для костной пластики установлены тентирующие винты.
(Справа) Аксиальный реформат КЛКТ (тот же пациент) демонстрирует предоперационный вид гребня с шириной кости, недостаточной для оптимального размещения имплантата. Верхнечелюстная пазуха пневматизирует альвеолярную кость и ограничивает установку имплантатов в этой области без аугментации.
(Слева) Клиническая внутриротовая фотография (тот же пациент) показывает измельчённый аллотрансплантат используемый в силу его остеоиндуктивных и остеокондуктивных свойств. Аллотрансплантат применяют для заполнения всего костного дефекта до уровня тентирующих винтов. Материал аллотрансплантата также поместили в левую верхнечелюстную пазуху.
(Справа) Аксиальный реформат КЛКТ (тот же пациент) визуализирует костный трансплантат заднего отдела верхнечелюстного гребня. Тентирующие винты используют для поддержания биологического пространства и предотвращения смешения трансплантата. Костнопластический материал также виден в пазухе.
(Слева) Аксиальный реформат КЛКТ (тот же пациент) через 1 год после костной пластики демонстрирует консолидацию и замещение трансплантата. Обратите внимание, что измельчённый трансплантат и тентирующие винты поддерживают биологическое пространство с небольшим или полным отсутствием резорбции. Видны установленные временные имплантаты малого диаметра.
(Справа) Панорамный реформат КЛКТ (тот же пациент) отображает интегрированный костнопластический материал через 1 год после операции. Для поддержки временного протеза были установлены временные имплантаты малого диаметра.
е) Дополнительные материалы, используемые для костной пластики:
1. Обоснование использования дополнительных материалов:
• Заживление дефекта челюсти с костным трансплантатом происходит оптимально.
• Эпителиальные клетки десны и фибробласты десны присутствуют в дефекте после операции:
о Мигрируют быстрее, чем костные клетки.
о Результаты восстановления костного дефекта с костью и мягкой тканью — субоптимальные результаты для процедуры костной пластики.
2. Мембраны:
• Функции мембраны:
о Способствует регенерации костной ткани в дефекте.
о Создаёт условия для заселения участка трансплантации желаемыми остеогенными клетками (остеобластами и предшественниками остеобластов).
о Не допускает нежелательные клетки (эпителиальные клетки и фибробласты десны).
о Помогает сохранить пространство дефекта (биологическое пространство).
о Способствует образованию и стабилизации кровяного сгустка.
• Свойства оптимальной мембраны:
о Биосовместимость.
о Не вызывает иммунного ответа.
о Создаёт клеточную окклюзию: не допускает десневые эпителиальные клетки и фибробласты десны.
о Резорбируется, что предотвращает операцию по удалению мембраны.
о Время резорбции 2-3 мес, обеспечивающее созревание и резорбцию костнопластического материала.
о Достаточная ригидность для поддержания биологического пространства.
о Достаточная гибкость, чтобы легко менять форму.
о Доступность.
о Низкая цена.
• Типы мембран:
о Резорбируемые:
- Нет необходимости в её удалении.
- Резорбируются через 8-24 нед.
- Время резорбции зависит от перекрёстного сшивания коллагена.
- Чаще всего изготавливается из бычьего или свиного коллагена.
- В целом гибкие и принимают форму участка пластики.
- Существуют также синтетические мембраны: полимеры полимолочной-полигликолевой кислоты (ПМК-ПГК.)
- Радиографически невидимы.
о Нерезорбируемые:
- Необходимо последующее хирургическое вмешательство для удаления.
- Изготавливаются из титана, политетрафторэтилена (ПТФЭ) или комбинации этих материалов.
- Как правило, более жёсткие, чем резорбируемые мембраны.
- Обладают лучшей способностью к сохранению пространства, чем рассасывающиеся мембраны.
- Обычно ими сложнее манипулировать, чем рассасывающимися мембранами, из-за их ригидности (жёсткости).
- Металлические сетчатые мембраны и титановое армирование мембран можно выявить радиографически.
3. Аутологичные факторы роста:
• Функции аутологичных факторов роста при костной пластике:
о Регулируют рост и деление клеток.
о Регулируют дифференцировку клеток.
о Играют доминирующую роль в заживлении ран.
о Добавление аутологичных факторов роста к месту пластики ускоряет заживление ран и регенерацию.
• Другие соображения:
о Необходим забор крови для их получения.
о Радиографически невидимы.
• Типы аутологичных факторов роста:
о Богатая тромбоцитами плазма (PRP — от англ, platelet-rich plasma):
- Плазма с высокой концентрацией тромбоцитов.
- Тромбоциты содержат множество факторов роста.
- Ускоренное заживление мягких тканей.
- Небольшая польза в отношении кости.
о Плазма, богатая фибрином (PRF — от англ, plasma rich in fibrin):
- Концентрат тромбоцитов, содержащий лейкоциты и фибрин.
- Лейкоциты также выделяют факторы роста.
- Ускоренное заживление мягких тканей и кости.
о Плазма, богатая факторами роста (PRGF — от англ, plasma rich in growth factors):
- Плазма, богатая тромбоцитами.
- Не содержит лейкоцитов.
- Ускорение заживления мягких тканей и кости, так же как и интеграции имплантатов.
4. Рекомбинантные факторы роста:
• Матрица, усиленная фактором роста (GEM 21S — от англ. growth factor enhanced matrix):
о Рекомбинантный человеческий фактор роста тромбоцитов (ФРТ) в костном аллопласте (β-ТКФ).
о Комбинирует человеческий аллотрансплантат с аллопластом.
о Костный аллопласт обеспечивает остеокондуктивную матрицу.
о ФРТ улучшает заживление ран.
• Рекомбинантный человеческий костный морфогенный белок-2 в системе доставки коллагеновой губки:
о Торговое название: Infuse Bone Graft.
о Остеоиндуктивный продукт.
о Стимулирует остеобласты к образованию кости.
о Способствует образованию остеобластов из клеток-предшественников остеобластов.
5. Стволовые клетки:
• Для регенерации костной ткани необходимы три фактора:
о Остеобласты или клетки, которые могут стать остеобластами (стволовые клетки).
о Факторы роста для регуляции роста и деления клеток.
о Внеклеточный матрикс для миграции клеток.
• С возрастом запасы стволовых клеток истощаются, ранозаживляющая способность ухудшается.
• Радиографически невидимы.
• Пример: AmnioMTM:
о Человеческий аллотрансплантат, полученный из плацентарной ткани.
о Содержит эмбриональные стволовые клетки, внеклеточный матрикс, факторы роста.
о Обеспечивает всеми элементами, необходимыми для регенерации.
(Слева) Клиническая внутриротовая фотография показывает беззубый гребень нижней челюсти с отсутствующими нейтральными резцами. Поднутрение на щёчной части гребня создаёт вестибуло-оральный дефииит кости, что приводит к невозможности размещения имплантата без аугментадии.
(Справа) Фрагмент панорамной томограммы (тот же пациент) визуализирует вертикальный размер кости, достаточный для размещения имплантата. По данным панорамной томограммы, вестибуло-орального дефицита нет.
(Слева) Клиническая внутри ротовая фотография (тот же пациент) показывает альвеолярный гребень после отслойки мягких тканей. Хорошо видно вестибулярное поднутрение, представляющее собой костный дефицит. Для регенерации альвеолярного гребня был установлен аутогенный костный блок. Фиксирующий винт удерживает костный блок.
(Справа) Фрагмент панорамной томограммы (тот же пациент) демонстрирует костный блок в установленной позиции. Фиксирующий винт также виден, он будет удалён при установке имплантата.
(Слева) Клиническая внутри ротовая фотография отображает мембрану из титановой сетки помещённую на костный дефект, который был заполнен костным аллотрансплантатом. Жёсткую мембрану крепят фиксирующими винтами она предпочтительна для больших дефектов, когда необходимо поддерживать биологическое пространство. Мембраны и фиксирующие винты удаляют во время имплантации.
(Справа) Периапикальная радиограмма (тот же пациент) визуализирует мембрану из титановой сетки над дефектом костной ткани. Также видны фиксирующие винты.
ж) Патологические последствия. Общие соображения по патологии:
• Аллотрансплантаты:
о Возможна передача вирусных заболеваний.
о Необходимы скрининг доноров, обработка и тестирование образцов.
• Ксенотрансплантаты:
о Возможна передача заболеваний.
о Передача прионных заболеваний (болезнь коровьего бешенства и вариант болезни Крейтцфельдта-Якоба):
- Основная проблема с бычьими ксенотрансплантатами.
