Дефицит мягких тканей вследствие их атрофии — одна из наиболее серьезных проблем дентальной имплантологии [1]. Особенно это актуально для пациентов с длительным отсутствием зубов, у которых вследствие значительных потерь костной ткани объем десны уменьшается, что в свою очередь создает сложности для достижения оптимального функционального и эстетического результата [2]. Проблемы мягких тканей краевого пародонта приводят к осложнениям имплантации, таким как гиперплазия десны или послеоперационная рецессия [3], а также периимплантиту, сопровождающемуся резорбцией костной ткани в области шейки имплантата [4].

Среди всех методов аугментации «золотым стандартом» является пересадка содинительнотканного трансплантата (СТТ) [5]. Однако данная методика имеет ряд недостатков: развитие болевого синдрома, необходимость в повторных операциях для забора донорской ткани, а также ограниченный ее объем [6].

Одним из альтернативных методов создания объема прикрепленной кератинизированной десны следует считать применение материалов на основе свиного коллагена, среди которых практический интерес вызывает трехмерный коллагеновый матрикс Mucograft, обладающий комбинированной структурой и способствующий восполнению мягкотканных дефектов за одну операцию.

Цель работы — экспериментальное исследование влияния колллагеновой матрицы на репарацию мягких тканей с использованием 3D-моделирования.

В качестве оптимальных биомоделей были выбраны мини-свиньи светлогорской породы в возрасте четырех лет, весом 30—35 кг, со сформированным прикусом. Учитывая значительные индивидуальные различия между животными, для более объективной сравнительной оценки данных в эксперимент отбирали мини-свиней, визуально сходных по морфологическим параметрам десны. Экспериментальная часть исследования состояла из трех хирургических этапов.

На первом этапе перед операцией всем животным измерили толщину прикрепленной десны (по 8 точек на каждой стороне) эндодонтическим плагером с резиновым кольцом (стоппером) и эндодонтической линейкой. В ходе операции животным элеватором и щипцами были удалены два зуба, а в области хирургического вмешательства было сформировано костное ложе и установлены внутрикостные винтовые дентальные имплантаты. У всех животных костные дефекты в области верхней челюсти справа были восстановлены остеопластическим материалом Bio-Oss и изолированы коллагеновой мембраной Bio-Gide размером 30×40 мм. Костные дефекты в области верхней челюсти с левой стороны были заполнены собственной костной стружкой и изолированы коллагеновой мембраной Bio-Gide размером 30×40 мм.

На втором этапе дентальные имплантаты в области верхней челюсти справа и слева раскрыли и установили формирователи десны. В области имплантатов проводили разрез слизистой оболочки посередине альвеолярного гребня верхней челюсти справа и слева. С левой стороны был уложен и фиксирован полнослойный соединительнотканный трансплантат. В области альвеолярного гребня верхней челюсти с правой стороны в области отсутствующих зубов 2.2 и 2.3 со стороны преддверия сформирован трапециевидный слизистый лоскут. При моделировании слизистого лоскута он был расщеплен и смещен апикально с сохранением фиксации на поверхности альвеолярного гребня надкостницы. В области гребня альвеолярного отростка сохранилось примерно 1,0—1,5 мм прикрепленной кератинизированной слизистой. Из сухой коллагеновой матрицы Mucograft размером 20×30 мм ножницами был вырезан фрагмент необходимого размера и формы. Слизистый лоскут был смещен к своду преддверия на 10—12 мм и также фиксирован швами к подлежащей надкостнице и слизистой.

Таким образом, коллагеновая матрица Mucograft впервые была имплантирована экспериментальным животным после дентальной имплантации открытым способом без перекрытия слизистой — открытое ведение раневой поверхности, предполагающее заживление раневой поверхности вторичным натяжением.

На третьем этапе исследования все животные были выведены из эксперимента при помощи внутримышечного введения листенона. Для дальнейшего сканирования и определения объемных показателей перед началом каждого этапа исследования снимали оттиски десны индивидуально изготовленными ложками из светоотверждаемого материала Vertex Light Curing Trayplates и 100-часовым альгинатным материалом Kromopan 100 Type 1 (рис. 1,).

По оттискам были изготовлены модели из гипса IV класса. Так как на гипсовых моделях хорошо визуализируется граница прикрепленной слизистой и свободной слизистой, на них измеряли ширину зоны прикрепления слизистой с помощью штангенциркуля и линейки (рис. 2, а—в,).

Полученные на трех этапах экспериментального исследования гипсовые модели сканировали с помощью трехмерного бесконтактного лазерного сканера LPX-250 Roland. Полученную при сканировании информацию экспортировали в программу трехмерного графического редактора Rapid Form 2006 Basis («INUS Technology», Южная Корея).

Оценку прироста мягких тканей десны в области вмешательства у экспериментальных животных выполняли с помощью 3D-сканирования оттисков, сделанных на каждом этапе эксперимента у каждого животного (рис. 3,).

Сопоставление проводили по реперным точкам и идентичным поверхностям всех виртуальных объектов в корректном относительно друг друга положении. Для удобства работы с трехмерными объектами в системе координат экрана создавали три взаимно перпендикулярные плоскости — срединно-сагиттальную, горизонтальную и фронтальную (рис. 4,).

В результате были совмещены 3 оттиска, сделанных на каждом этапе эксперимента у каждого животного, что позволило определить объем прироста мягких тканей (в см³) в области операции (рис. 5,).

C помощью рангового дисперсионного анализа и теста Тьюки было установлено, что после трансплантации Mucograft и СТТ прирост объема мягких тканей во всех случаях статистически значимо не различался (p=0,979), кроме того, что у животного № 1 после трансплантации коллагеновой матрицы объем был значимо больше, чем у № 2 (табл. 1).

Сопоставляя полученные данные с результатами морфологического исследования, можно предположить, что значительное увеличение объема мягких тканей правой половины десны связано с выраженным отеком вследствие воспаления, обнаруженного у животного № 1 через 77 сут после операции и через 35 сут после трансплантации. У животных № 2 и № 3, подвергшихся трансплантации через 75 сут после создания дефекта и имплантации и проживших после этого 45 сут, воспаление было гораздо менее выражено, поэтому отек существенно не влиял на прирост объема мягких тканей.

Большее содержание соединительной ткани у животного № 3 по сравнению с № 2 совпадает с несколько более выраженным увеличением объема мягких тканей, что предполагает положительную динамику этого параметра. В среднем прирост объема мягких тканей составил 0,8±0,1 см³ после трансплантации коллагеновой матрицы и 1,11±0,12 см³ после подсадки соединительного трансплантата, статистически значимых отличий выявлено не было (p=0,118) (рис. 6,).

Таким образом, трансплантация коллагеновой матрицы Mucograft в эксперименте позволила увеличить ширину десны и объем ее мягких тканей у подопытных животных. Выявленные изменения вышеприведенных показателей были сопоставимы с таковыми после трансплантации соединительнотканного трансплантата. Эти изменения отмечены в условиях ремоделирования десны после нанесения механического дефекта и установки дентальным имплантатов, сопровождающихся реактивным воспалением.

Эффективность дентальной имплантации в отдаленные сроки во многом обусловлена объемом прикрепленной кератинизированной десны вокруг имплантата, поскольку недостаточная ее ширина повышает риск механических травм, образования микробной бляшки, зубного налета и воспаления десен.

В нашем исследовании мы предприняли попытку усовершенствования хирургических методов, направленных на устранение дефицита кератинизированной десны с применением коллагеновой матрицы Mucograft в экспериментальных условиях.

Исследование репаративных процессов, выполненное в рамках экспериментального этапа нашего исследования, при относительно небольших по длительности перерывах между хирургическими этапами (35 сут после трансплантации матрицы Mucograft или собственного соединительнотканного трансплантата, произведенной на 42-е сутки после 1 этапа) показало, что наряду с перестройкой костной ткани альвеолярного гребня в тканях десны отмечаются отек, обильная воспалительная инфильтрация и утолщение слизистой оболочки, а также периимплантит.

Для оценки репаративных процессов тканей десны особое значение приобретает разработка адекватных методов для точной оценки ее параметров. Наиболее часто используемые в клинике измерения ширины прикрепленной десны и ее толщины дают представление только об их локальных значениях. В то же время в последние годы все чаще применяется трехмерная визуализация лица и зубных рядов, что позволяет наиболее полно охарактеризовать параметры десны [7]. Метод впервые был применен нами в экспериментальных исследованиях, проведена оценка объема десны с помощью 3D-моделирования. При этом было установлено, что увеличение объема мягких тканей десны по данным 3D-моделирования составило 0,8±0,1 см³ после трансплантации матрицы Mucograft и 1,1±0,12 см³ после подсадки соединительного трансплантата, значимых отличий показателей выявлено не было.

Таким образом, было установлено, что трансплантация коллагеновой матрицы Mucograft в эксперименте после оперативных вмешательств позволила получить увеличение ширины десны и объема ее мягких тканей, не уступающее таковому после подсадки соединительнотканного трансплантата на контрольной стороне челюстей подопытных мини-свиней. Следует отметить, что в рамках проведенного исследования впервые матрица была уложена поверхностно, в то время как до настоящего времени в экспериментальных исследованиях применялась имплантация материала в мягкие ткани.

Поскольку экспериментальные животные подвергались оперативным вмешательствам (удаление зубов, установка дентальных имплантатов, трансплантация коллагеновой матрицы), вызвавшим обширное реактивное воспаление, которое способствовало рассасыванию трансплантатов, положительные результаты подсадки коллагеновой матрицы открытым способом в условиях эксперимента предполагают успешное использование этой методики в более мягких клинических условиях.

Необходимо отметить, что коллагеновая матрица выгодно отличается за счет комбинированной структуры, способствующей быстрому прорастанию сосудов, что обеспечивает дополнительные возможности для восполнения мягкотканных дефектов в ходе одной операции даже при дефиците мягких тканей. Тем не менее до настоящего времени не было проведено исследований по сравнению результатов применения коллагеновой матрицы в разных областях, например при расширении зоны прикрепленной слизистой в пришеечной зоне имплантата и увеличении ширины прикрепленной слизистой в области преддверия полости рта с последующим сопоставлением результатов с применением свободного соединительнотканного лоскута в рамках одного клинического исследования.