Обоснование эффективности применения препарата биомиметика внеклеточного матрикса при одномоментной имплантации

Одной из распространенных операций в стоматологии является операция по удалению зуба, в ходе которой с помощью специальных инструментов извлекается зуб из альвеолы. При этом происходит травматизация тканей пародонта [1]. Как известно, удаление зуба всегда сопровождается убылью костной ткани [2]. Учитывая необходимость проведения одномоментной дентальной имплантации в определенных клинических случаях, в настоящее время специалисты используют методы, которые позволяют минимизировать убыль костной ткани, возникающую после удаления зуба [2, 3]. Ключевая роль в вопросе восстановления поврежденной области отводится процессу, который естественным образом запускается после утраты или разрушения тканей, — регенерации. Однако скорость и эффективность восстановления могут существенно различаться среди пациентов и зависят главным образом от состояния иммунной системы, наличия или отсутствия сопутствующих хронических заболеваний [1], а также степени травматизации при удалении зуба.

Одномоментная имплантация зубов во фронтальном отделе представляет собой сложную задачу, требующую учета как эстетических, так и функциональных аспектов. Перед данной операцией всегда стоит вопрос использования материалов, участвующих в восстановлении объемных показателей костной ткани. В последние годы все большее внимание уделяется использованию биомиметиков, которые имитируют естественные процессы регенерации тканей. В литературе описывается множество исследований, позволивших добиться существенного прогресса в регенерации кости, периодонта, зубных тканей и височно-нижнечелюстного сустава [4–7]. Биомиметические гидрогели, имитирующие естественный внеклеточный матрикс, играют ключевую роль в тканевой инженерии. Их структура состоит из двух компонентов: матрицы на основе частично гидролизованного коллагена, обеспечивающей условия для размножения и специализации клеток, и жидкой фазы, содержащей широкий спектр питательных веществ, характерных для естественной среды. Эта биомиметическая конструкция обеспечивает клеткам оптимальную среду для выживания, роста и дифференцировки, а также направляет процессы восстановления тканей в месте применения [8].

Несмотря на растущий интерес к применению биомиметических материалов в медицине, их эффективность и долгосрочные результаты при использовании в рамках одномоментной имплантации остаются недостаточно изученными и требуют дальнейшего углубленного анализа.

В исследование были включены 37 пациентов с диагнозом К04.5 «Хронический апикальный периодонтит», К02.2 «Кариес цемента».

Критерии включения: возраст от 30 до 50 лет; пациенты с хроническим апикальным периодонтитом или кариесом цемента в области фронтальной группы зубов верхней челюсти.

Критерии исключения: противопоказания к рентгенологическому исследованию, беременность, лактация, наличие тяжелой общесоматической патологии.

Пациенты были разделены на две группы:

— контрольную группу (19 человек), в данной группе пациентам проводилось удаление зубов с одномоментной имплантацией в области фронтальной группы зубов на верхней челюсти с использованием остеопластического материала;

— исследуемую группу (18 человек), в данной группе пациентам выполнялось удаление зубов с одномоментной имплантацией в области фронтальной группы зубов на верхней челюсти с использованием препарата биомиметика внеклеточного матрикса (БВМ).

Критерии оценки

1. Первый критерий — частотно-резонансный анализ (единицы ISQ). Измерения проводились перед ортопедической нагрузкой. Первичная стабильность установленных дентальных имплантатов измерялась с помощью аппарата Penguin RFA (Integration Diagnostics Sweden AB, Швейцария) (рис. 1).

Рис. 1. Аппарат частотно-резонансного анализа Penguin RFA.

2. Второй критерий — степень убыли костной ткани альвеолы (через 6 мес после операции). Высоту вестибулярной стенки лунки определяли на КТ-снимках, измеряя расстояние от края стенки до ее апикальной части в программе Sidexis XG. Измерения проводились дважды: сразу после удаления зуба и через 6 мес после имплантации.

Методы статистического анализа

1. Количественные показатели на соответствие закону нормального распределения (закон Гаусса) оценивали с помощью критерия Колмогорова–Смирнова, данные анализировались с использованием параметрических и непараметрических статистических методов. Все параметрические переменные в данном исследовании соответствовали закону Гаусса, поэтому результаты представлены в виде среднего значения (M) и стандартного отклонения (SD). Номинальные переменные указаны в виде абсолютных значений и процентных долей. Для сравнения средних показателей при нормальном распределении применялся t-критерий Стьюдента. Сравнение номинальных переменных выполнялось с помощью точного критерия Фишера. Анализ проводился с использованием программного пакета SPSS Statistics 26 (IBM, США).

2. Анализ данных выполнен в программе SPSS 26.0. Проверка нормальности распределения проводилась с использованием критерия Шапиро—Уилка. Для сравнения внутригрупповых изменений применялся парный t-критерий. Сравнение между группами осуществлялось с помощью t-критерия для независимых выборок. Различия считались значимыми при уровне p<0,05. Для количественной оценки клинического эффекта рассчитывался эффект Коэна (Cohen’s d). Результаты представлены в виде среднего значения ± стандартное отклонение, а также с 95% доверительными интервалами (ДИ).

Для исключения возможных искажающих факторов, которые могли бы повлиять на показатели стабильности имплантатов, в исследовании предусмотрена стандартизация следующих параметров:

● групповая принадлежность зубов: все клинические случаи касаются только фронтальных зубов верхней челюсти;

● первичное усилие при установке имплантатов: оно было унифицировано и составляло в среднем 30 Н·см с отклонениями не более 5 Н·см, фиксируемыми при установке;

● тип имплантатов: во всех случаях применялись однотипные имплантаты TS III SA (Osstem), имеющие одинаковый микродизайн и тип поверхности (пескоструйная и кислотная обработка);

● протокол установки: он был единым и выполнялся с соблюдением одинакового алгоритма препарирования и установки.

Под местной инфильтрационной анестезией (Sol. Articaini 4%) проводили удаление причинного зуба и подготовку костного ложа под дентальный имплантат (рис. 2). Для этого выполнялись кюретаж лунки, а также дальнейшая остеотомия под дентальный имплантат. В пространство между стенкой лунки и имплантатом вводили Сферогель Long. Устанавливался дентальный имплантат, для контроля позиционирования проводился рентгеновский снимок (рис. 3). Оставшуюся часть лунки заполняли также с помощью Сферогеля Long (рис. 4). Следующим этапом накладывались швы без натяжения мягких тканей (рис. 5). После гемостаза раневой поверхности вводился препарат Сферогель Light местно в виде инъекции в проекции установленного имплантата между стенкой лунки и имплантатом (рис. 6).

Рис. 2. Удаление причинного зуба и подготовка костного ложа для дентальной имплантации.

Рис. 3. Внутриротовой прицельный снимок установленного дентального имплантата.

Рис. 4. Введение препарата Сферогель Long в лунку удаленного зуба и установленного дентального имплантата пациента.

Рис. 5. Ушивание раневой поверхности.

Рис. 6. Введение препарата Сферогель Light в область раневой поверхности пациента.

В контрольной группе проводили те же манипуляции, за исключением использования препаратов БВМ. Лунку заполняли ксеногенным остеопластическим материалом A-OSS (OSSTEM, Южная Корея).

1. Рекомендации — пациентам выдавались листки с рекомендациями и назначениями:

● по уходу за полостью рта после операции, включая правила гигиены, щадящей диеты, а также отказ от физических нагрузок в ближайшие 3 дня после операции;

● были назначены антибиотикотерапия, обезболивающие препараты по индивидуальным показаниям, антисептические полоскания.

2. Контрольные осмотры — первый осмотр осуществлялся через 7–14 дней. Проводились снятие швов и оценка процесса заживления. Повторные осмотры были назначены через 1 мес, 3 мес, 6 мес. На 6-й месяц после оперативных вмешательств проводились частотно-резонансный анализ и измерение высоты вестибулярной стенки альвеолы в контрольной и исследуемой группах (рис. 7).

Рис. 7. Проведение частотно-резонансного анализа аппаратом Penguin RFA.

Индекс ISQ в исследуемой группе перед ортопедической нагрузкой составил 76,5±1,3 ед., в то время как в контрольной группе средний показатель ISQ был 50,8±2,6 ед. (t=8,4; p<0,0001; ДИ 95% [19,5; 31,8]) (рис. 8). С целью исключения дополнительных факторов влияния проводилось сравнение критериев оценки имплантации по полу для обеих групп, а также влияния возраста. Сроки остеоинтеграции и параметр ISQ не различались между мужчинами и женщинами как в контрольной, так и в исследуемой группах (p=0,483). По результатам индекса корреляции Спирмена не было найдено взаимосвязи между возрастом и параметром ISQ.

Рис. 8. Сравнительный анализ показателя частотно-резонансного анализа установленных имплантатов через 6 мес.

Межгрупповое сравнение в начальной точке (сразу после удаления зуба):

● Средняя высота в исследуемой группе: 10,89±0,24 мм.

● В контрольной группе: 10,93±0,28 мм.

● Различия статистически незначимы (p=0,653), что свидетельствует о сопоставимости групп на момент начала наблюдения.

Через 6 мес после имплантации:

● В исследуемой группе высота составила 10,60±0,26 мм.

● В контрольной группе: 10,30±0,30 мм.

● Различие статистически значимо: t(35)=3,29, p=0,002.

● Разница средних значений: 0,30 (95% ДИ 0,12—0,49) мм.

● Эффект Коэна (Cohen’s d): 1,083 — большой эффект, подтверждающий выраженное влияние применения Сферогеля на сохранность кости.

В обеих группах наблюдалась достоверная потеря высоты вестибулярной стенки, однако степень резорбции в исследуемой группе была почти в 2,2 раза меньше (рис. 9, 10).

Рис. 9. Средняя потеря высоты вестибулярной стенки альвеолы через 6 мес.

Рис. 10. Сравнение высоты вестибулярной стенки по группам и времени.

Наше исследование демонстрирует потенциал биомиметического препарата внеклеточного матрикса в регенеративной терапии при одномоментной дентальной имплантации. Отсутствие статистически значимых различий между группами по полу и возрасту позволяет утверждать, что наблюдаемый эффект связан именно с использованием Сферогеля, а не с демографическими факторами. Отсутствие корреляции между возрастом и данными, полученными с помощью ISQ, также подкрепляет этот вывод. Тот факт, что стабильность имплантата в исследуемой группе была значительно выше, чем в контрольной (ISQ 76,5±1,3 и ISQ 50,8±2,6 соответственно), вероятно, связан с лучшей биосовместимостью и остеокондуктивными свойствами Сферогеля. Следует отметить, что значение ISQ в 50 единиц, зафиксированное в контрольной группе перед ортопедическим этапом, может рассматриваться как относительное противопоказание к немедленной нагрузке. В таких случаях целесообразно рассмотреть отсроченную нагрузку либо применить альтернативные протоколы протезирования, например использовать временные конструкции, снижающие нагрузку на имплантат.

В нашем исследовании выявлена статистически значимая разница в показателях высоты стенки лунки через 6 мес после дентальной имплантации между исследуемой и контрольной группами (10,6 мм против 10,3 мм). Несмотря на то что абсолютное числовое различие невелико, данное статистическое различие отражает устойчивое преимущество применяемого в исследуемой группе метода, способствующего лучшему сохранению костной ткани вокруг имплантата. Таким образом, даже небольшое, но достоверное повышение высоты стенки лунки свидетельствует о положительном влиянии исследуемого протокола на процессы костной регенерации и стабильность имплантата.

Также данное исследование является одним из немногих исследований, проведенных в этой области, что затрудняет прямое сравнение полученных результатов с существующими. Использование гидрогелей в стоматологической практике исследовано недостаточно, несмотря на то что тканевая инженерия стремительно внедряется в медицину. Однако опыт применения гидрогелей в других стоматологических областях указывает на перспективность их использования.

В литературе приводится множество исследований на тему регенеративной терапии. Например, на сегодняшний день тканевая инженерия может похвастаться значительными открытиями в сфере лечения пародонтита, что знаменует собой переход от традиционных методов к регенеративным. Так, керамические биоматериалы получили широкое применение в медицине благодаря высокой биосовместимости и уникальным физическим свойствам, особенно там, где требуется непосредственный контакт с живыми тканями. В частности, материалы на основе фосфатов кальция, такие как гидроксиапатит и β-трикальцийфосфат, активно используются в регенерации пародонта, так как способствуют росту и интеграции тканей. Металлы и сплавы также нашли применение в области инженерии пародонта [9]. Для вертикальной аугментации альвеолярных гребней с дефектами I.A. Urban и соавт. применили титан-армированную политетрафторэтиленовую мембрану. Результаты показали, что данная комбинация является безопасным и предсказуемым методом стимуляции остеогенеза [10].

Подводя итоги, можно сказать, что в современной стоматологии наблюдается рост исследований, посвященных применению методов тканевой инженерии для регенерации и восстановления утраченных или поврежденных тканей полости рта. Несмотря на это, научные исследования, фокусирующиеся на использовании биомиметических препаратов внеклеточного матрикса в контексте дентальной имплантологии, остаются относительно немногочисленными. Данный факт подчеркивает актуальность и перспективность дальнейших исследований в этой области, поскольку биомиметики внеклеточного матрикса обладают потенциалом для оптимизации процессов остеоинтеграции и долгосрочной стабильности дентальных имплантатов.

Что касается применения остеопластических материалов в контрольной группе, такой подход используется в связи с тенденцией к большей потере костной ткани при одномоментной дентальной имплантации по сравнению с отсроченной в исследовании A. Portal-Solera [11]. Таким образом, хотя проведенный метаанализ напрямую не обосновывает использование остеопластических материалов, можно сделать вывод, что они могут быть целесообразны при одномоментной имплантации для повышения шансов на успех.

1. Применение препарата биомиметика внеклеточного матрикса Сферогель (Long и Light) при одномоментной дентальной имплантации статистически достоверно повышает первичную стабильность имплантатов, что подтверждено результатами частотно-резонансного анализа (ISQ 76,5±1,3 в исследуемой группе против 50,8±2,6 в контрольной группе; p<0,0001).

2. Использование Сферогеля достоверно снижает степень резорбции вестибулярной стенки альвеолы через 6 мес после удаления зуба (средняя потеря высоты костной ткани была в 2,2 раза меньше по сравнению с контрольной группой), что свидетельствует о высокой эффективности препарата в сохранении объема альвеолярного гребня (Cohen’s d=1,083).

3. Полученные результаты демонстрируют перспективность применения биомиметических материалов внеклеточного матрикса в клинической практике дентальной имплантологии, особенно при лечении во фронтальном отделе верхней челюсти, где критичны эстетические и функциональные параметры.

Финансирование: отсутствует.

Funding: none.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.