Проблема атрофии костной ткани челюстей является одним из важнейших вопросов современной стоматологии, так как при недостаточном ее объеме не представляется возможным проведение внутрикостной дентальной имплантации [1, 2] и затруднительно рациональное ортопедическое лечение [3-5]. В некоторых случаях вследствие атрофии альвеолярного отростка/части челюсти происходит увеличение межокклюзионного расстояния, что также приводит к невозможности постановки не только протезов на имплантатах, но и съемных ортопедических конструкций [5-7].

Выделяют пять основных направлений остеопластики: аутопластика, аллопластика, ксенопластика, имплантация и использование комбинированных трансплантатов (биологических и небиологических материалов) [9]. Наиболее распространенным методом костной пластики, позволяющим восстановить не только количественные, но и качественные параметры, является применение аутотрансплантата в композиции с ксеноматериалом [10]. Доказано, что имплантаты должны устанавливаться в «живую», хорошо васкуляризованную, богатую остеогенными клетками, факторами дифференциации и роста костную ткань [10-12].

Механизм роста костной ткани в аутотрансплантате включает три фазы [13]. Пересаженные клетки остаются живыми в течение первых 3-4 нед, питаясь благодаря окружающей сосудистой ткани и остеоцитам и продуцируя остеоидные пластинки. Это первая фаза - остеогенный процесс, зависящий от количества и плотности трансплантированных клеток [14]. Однако в течение 1-2 нед выживают только остеоциты, находящиеся в пределах 300 мкм от кровеносных сосудов, до которых питательные вещества могут добраться за счет диффузии. Кровеносные сосуды врастают в трансплантат примерно с той же скоростью, что и фиброзная ткань, т.е. 1 мм в день. Поэтому успех трансплантации во многом зависит от ранней васкуляризации ткани [13, 14]. По мере гибели клеток трансплантата и освобождения факторов роста и индуктивных белков ткань начинает замещаться и ремоделироваться новыми клетками окружающей кости. Это вторая фаза - остеоиндуктивный процесс, начинающийся примерно через 6 нед после трансплантации и продолжающийся до 6 мес [14]. На этом этапе трансплантат резорбируется и заменяется новой костью в соотношении 1:1. Предполагается, что неорганический матрикс из гидроксиапатита, являющийся остовом аутотрансплантата, создает остеокондуктивный эффект при формировании новой кости, «наползающей» на трансплантат [15]. Этот процесс рассматривается как третья фаза образования новой костной ткани - остеокондуктивная [15]. Кроме того, кортикальная пластина трансплантата служит барьерной мембраной, которая предотвращает инфильтрацию клеток эпителия и соединительной ткани в реципиентную зону [16].

Однако в литературе недостаточно данных о различии в процессах костного ремоделирования аутотрансплантата у мужчин и женщин в реципиентной области.

Целью нашего исследования явилось изучение состояния репаративного остеогенеза у мужчин и женщин при устранении дефектов и деформаций альвеолярного отростка (части) челюсти композицией из аутотрансплантата и ксеноматериала путем определения маркера процессов минерализации - остеокальцина и ангиогенеза - фактора роста эндотелия изоформы А (VEGF-A).

Клиническая часть работы проводилась на кафедре факультетской хирургической стоматологии и имплантологии в Клинико-диагностическом центре МГМСУ им. А.И. Евдокимова. Проведено хирургическое вмешательство по поводу устранения дефектов и деформаций альвеолярного отростка (части) челюсти у 30 мужчин и 25 женщин в возрасте от 30 до 60 лет. Критерии включения в исследование: мужчины и женщины в возрасте от 30 до 60 лет, нуждающиеся в хирургическом стоматологическом вмешательстве по поводу устранения дефектов и деформаций альвеолярного отростка (части) челюсти при величине необходимой аугментации от 3 до 5 мм. Критерии невключения: мужчины и женщины в возрасте моложе 18 или старше 60 лет с величиной необходимой аугментации менее 3 или более 5 мм; пациенты с сахарным диабетом, остеопеническим синдромом, патологией паращитовидных и щитовидной желез. Критерии исключения: пациенты любого возраста с возникновением острого или обострением хронического заболевания соматической патологии.

Все пациенты были разделены на 4 группы.

В первые 2 группы вошли мужчины, у которых костная пластика проводилась на верхней (1-я группа) и нижней (2-я группа) челюстях с использованием монокортикального аутотрансплантата, полученного из области косой линии или подбородочной области в композиции с ксеноматериалом на примере Bio-Oss Spongiosa Granules. Пациентами других двух групп были женщины: 3-я группа - костная пластика на верхней челюсти, 4-я группа - на нижней челюсти.

Хирургическое вмешательство выполнялось под комбинированным обезболиванием. В предоперационный период всем пациентам проводилась антибактериальная терапия, включающая однократный прием 1000 мг амоксициллина + клавулановой кислоты за 30 мин до операции и обработку полости рта 0,05% раствором хлоргексидина. В послеоперационный период назначали 625 мг амоксициллина + клавулановой кислоты 2 раза в день в течение 7-10 дней, кеторолак 10 мг при болях, ротовые ванночки 0,05% раствором хлоргексидина 3 раза в день в течение 10-14 дней, местно холод.

Костные трансплантаты получали из подбородочной области, на 5 мм ниже верхушек корней резцов (S. Pedersen и соавт., 1978) и из области косой линии по методике W. Enneking и соавт. (1992). Сформировавшиеся костные полости заполняли гемостатической губкой и мобилизовывали слизисто-надкостничный лоскут. Раны ушивали послойно, различными шовными материалами (Vicryl 5-0).

Образцы костной ткани для исследования брали во время подготовки костного ложа для имплантации остеопластических материалов, а также через 4 мес на нижней челюсти и 6 мес на верхней челюсти во время операции формирования костного ложа под дентальный имплантат. Фрагменты костной ткани очищали от мягких тканей, отмывали в физиологическом растворе от крови, растирали в фарфоровой ступке с кварцевым песком в холоде в соотношении 1:1. Растворимые белки экстрагировали 0,5 М раствором NaCl в соотношении 1:10. Полученные гомогенаты центрифугировали при 3000 об/мин в течение 15 мин, и в супернатантах на анализаторе Stat Fax 2200 иммуноферментным методом определяли количество VEGF-A и остеокальцина (в пг/мг).

На 7-10-й дни после хирургического вмешательства оценивали клиническое состояние пациентов по следующим показателям: интенсивность боли, выраженность отека, гиперемия мягких тканей в области оперативного вмешательства, парестезия нижней губы.

Количественные и качественные показатели сформированной костной ткани оценивались в клинике и рентгенологически. За основу были приняты ранее разработанные условные понятия заполняемости объема сформированной костной ткани [3, 5].

«Необходимый объем» - минимальное количество костной ткани, требуемое для установки дентального имплантата, который может функционировать в данной клинической ситуации. Этот параметр является не анатомическим, а скорее имеет теоретическую ценность. «Полезный объем» костной ткани - количество кости, которое должно быть задействовано в данной клинической ситуации для обеспечения адекватного протезирования. Объективно полезный объем можно выявить с помощью компьютерной томографии или рентгенологического исследования. Под «доступным объемом» кости понимают общий объем костной ткани, в которой теоретически можно установить дентальный имплантат в определенной области. Этот параметр можно определить с помощью компьютерной томографии и рентгенологического исследования. Восполненный недостаток костной ткани с использованием аутотрансплантата и костно-пластического материала оценивали с помощью компьютерной томографии, выполненной на аппарате Planmeca через 3-6 мес после операции, в зависимости от типа дефекта и области его локализации. Сформированную костную ткань оценивали в соответствии со шкалой плотности Хаунсфилда и разделяли на 4 типа костной ткани (D1, D2, D3, D4).

Результаты исследования обрабатывали с помощью пакета стандартных компьютерных программ для статистического анализа Statistica 6.0. Определяли среднюю арифметическую (М), среднее квадратичное отклонение (SD), ошибку средней арифметической (m). Достоверность различий исследуемых выборочных данных определяли при помощи критерия Стьюдента (t), между несвязанными группами - по критерию Манна-Уитни, в связанных группах - по критерию Вилкоксона. Различия считались значимыми при р<0,05.

Результаты клинического обследования пациентов

В результате обследования пациентов, перенесших костную пластику, выявлено, что все пациенты (n=24) обоих полов, у которых в качестве донорской зоны была определена подбородочная область, на 7-е сутки после операции отмечали умеренно выраженные болевые ощущения, слабовыраженный отек мягких тканей и умеренно выраженное расстройство чувствительности в области донорской зоны. К 10-м суткам субъективные ощущения уменьшились, т.е. была слабо выражена болевая реакция, отек мягких тканей отсутствовал. Однако у 8 из 24 пациентов сохранялось устойчивое расстройство чувствительности в области фронтальных зубов нижней челюсти, нижней губы, кожи подбородка.

В случае, когда в качестве донорской зоны была определена область косой линии (n=31), послеоперационный период протекал без особенностей.

К 7-м суткам у всех пациентов отсутствовала боль, имелся слабовыраженный отек мягких тканей и небольшое расстройство чувствительности в области донорской зоны. К 10-м суткам все перечисленные проявления полностью исчезали. Данные представлены в таблице.

В ходе клинического обследования как мужчин, так и женщин в послеоперационном периоде явных различий в клинических проявлениях отмечено не было.

Оценка состояния костной ткани по данным компьютерной томографии показала, что в 95% случаев после костной пластики с использованием аутотрансплантата и ксеноматериалов костная ткань выявляется в необходимом для последующей дентальной имплантации объеме. Однако были установлены существенные различия в типах образованной костной ткани на верхней и нижней челюстях в зависимости от пола.

Результаты компьютерной томографии после костной пластики с использованием аутотрансплантата и ксеноматериала

Тип костной ткани (D2) был отмечен в 70% случаев у женщин 3-й группы. В 18% случаев в данной группе костная ткань соответствовала по плотности типу D3, у 10% пациенток был выявлен тип D1. Костную ткань, относящуюся к типу D4, отмечали в 2% случаев (рис. 1-3).

При компьютерной томографии у мужчин (1-я группа) в 55% случаев определялся наиболее оптимальный для проведения дентальной имплантации тип костной ткани - D3. В 33% случаев образованная костная ткань соответствовала по плотности типу D2. Тип костной ткани D1 регистрировали у 9% пациентов данной группы, а в 3% случаев отмечался тип D4.

Данные компьютерной томографии нижней челюсти свидетельствовали о том, что у пациентов 2-й группы в 69% случаев образование костной ткани соответствовало типу D2. У 18% пациентов был выявлен тип костного регенерата D3. В 10% случаев вновь образованная костная ткань соответствовала типу D1, а у 3% - D4 (рис. 4-6).

У пациентов 4-й группы в 72% случаев костная ткань соответствовала по плотности типу D3, у 18% пациентов был выявлен тип D2. Тип костной ткани D1 был отмечен у 8% пациентов данной группы, D4 - у 2%.

Результаты иммуноферментного анализа на содержание остеокальцина и фактора роста эндотелия изоформа А (VEGF-A)

Содержание остеокальцина в образцах костной ткани донорской области до оперативного вмешательства у мужчин 1-й группы (костная пластика на верхней челюсти) колебалось от 26 до 60 пг/мг, а в образцах костной стружки, полученной на этапе проведения имплантации в реципиентной области, было достоверно ниже (p<0,001) и варьировало от 0,56 до 2,31 пг/мг. В костных гомогенатах количество VEGF-A у пациентов данной группы в костной ткани донорской области на этапе костной пластики колебалось от 167 до 199 пг/мг, а в образцах костной стружки, полученных на этапе проведения имплантации в реципиентной области, было в 9,3 раза меньше и варьировало от 22,3 до 28,9 пг/мг.

У женщин 3-й группы (костная пластика на верхней челюсти) содержание остеокальцина в образцах костной ткани донорской области варьировало от 25,5 до 42,5 пг/мг, а на этапе дентальной имплантации колебалось от 1,6 до 4,8 пг/мг, что было в 8 раз ниже по сравнению с исходными показателями. Исследование в костных гомогенатах VEGF-A показало, что у пациенток данной группы содержание этого фактора в образцах костной ткани донорской области на этапе костной пластики колебалось от 157 до 189 пг/мг, а на этапе дентальной имплантации в реципиентной области было в 7 раз ниже (15,7-25,5 пг/мг).

У мужчин 2-й группы (костная пластика на нижней челюсти) количество остеокальцина донорской области до операции находилось в пределах 10,9-15,3 пг/мг. В костной стружке, полученной на этапе проведения имплантации в реципиентной области, количество данного белка было в 18 раз меньше - 0,33-1,05 пг/мг. Содержание VEGF-A в образцах костной ткани донорской области у пациентов данной группы колебалось от 86 до 148 пг/мг. На этапе проведения имплантации в реципиентной области количество фактора роста оказалось в 13 раз меньше (5,74-11,8 пг/мг).

Содержание остеокальцина в костной ткани нижней челюсти женщин 4-й группы колебалось от 12,8 до 23,2 пг/мг, а в образцах, полученных из реципиентной области на этапе проведения имплантации, оказалось в 5 раз меньше - 2,3-4,7 пг/мг. Количество VEGF-A у пациенток данной группы в донорской области было ниже, чем в образцах верхней челюсти, и колебалось от 77 до 123 пг/мг. Как и во всех других случаях, на этапе дентальной имплантации в реципиентной области количество VEGF-A было в 3 раза меньше по сравнению с образцами, полученными до оперативного вмешательства, и варьировало от 25 до 47 пг/мг. Результаты изучения содержания остеокальцина в биоптатах верхней и нижней челюстей приведены на рис. 7.

Сопоставление показателей остеокальцина, полученных в образцах из верхней челюсти мужчин и женщин, выявило, что у мужчин содержание этого белка до оперативного вмешательства было в 1,4 раза больше, чем у женщин. Через 6 мес после костной пластики количество остеокальцина, напротив, у женщин преобладало в 2 раза над показателями у мужчин.

Количество кальцийсвязывающего белка в костных образцах, полученных из нижней челюсти, у женщин было достоверно выше по сравнению с мужчинами. Через 4 мес уровень остеокальцина в костной стружке, полученной из области где проводилась остеопластика у женщин, оставался высоким и в 4 раза превышал количество данного белка у мужчин. Данные о содержании фактора роста эндотелия сосудов в биоптатах верхней и нижней челюстей приведены на рис. 8.

При сравнении содержания VEGF-A в образцах костной ткани донорской области до оперативного вмешательства у пациентов 1-й и 3-й групп (костная пластика проводилась на верхней челюсти) было выявлено, что у мужчин (1-я группа) содержание данного белка немного выше такового в костных гомогенатах у женщин (3-я группа), а при иммуноферментом анализе костной стружки, полученной на этапе подготовки костного ложа для дентального имплантата (через 6-9 мес после костной пластики), оказалось, что содержание VEGF-A у мужчин также немного выше показателей у женщин.

Полученные данные о количестве VEGF-A в образцах костной ткани нижней челюсти донорской области до оперативного вмешательства у пациентов 2-й и 4-й групп свидетельствуют о том, что у женщин содержание данного белка немного ниже, чем у мужчин. Однако на момент проведения дентальной имплантации, т.е. через 4 мес после костной пластики, уровень VEGF-A у женщин был выше в 4,6 раза по сравнению с таковым у мужчин.

Плотность костной ткани на момент дентальной имплантации, определяемая с помощью рентгенологических критериев Хаунсфилда, у мужчин в области верхней челюсти соответствовала типу D3, а в области нижней челюсти - D2. У женщин в области верхней челюсти преимущественно встречался тип костной ткани, соответствующий по плотности D2, а в области нижней челюсти - D3.

Содержание VEGF-A в образцах костной ткани верхней челюсти до костной пластики было высоким как у мужчин, так и у женщин. Однако на момент установки дентальных имплантатов, количество фактора роста эндотелия в биоптатах нижней челюсти у женщин было более высоким относительно данных, полученных у мужчин.

Количество остеокальцина в костных биоптатах нижней челюсти у женщин было достоверно выше по сравнению с таковым у мужчин. Через 4 мес после костной пластики уровень остеокальцина в костной стружке, полученной из области, где проводилась остеопластика у женщин, оставался высоким и в 4 раза превышал количество данного белка у мужчин.

Полученные данные свидетельствуют о гендерных различиях в процессах костного ремоделирования аутотрансплантата в реципиентной области.