Субантральная аугментация пористым титаном в эксперименте и клинике

Вторичная адентия ускоряет атрофию боковых отделов верхней челюсти (ВЧ), ведет к уменьшению объема костной ткани, что делает неблагоприятным прогноз дентальной имплантации на ВЧ [1, 3]. Субантральная аугментация или синус-лифтинг - один из способов повышения эффективности дентальной имплантации при значительной атрофии в боковых отделах ВЧ. Путем увеличения костной ткани в области синуса субантральная аугментация позволяет врачу-имплантологу использовать более длинные имплантаты, что создает оптимальные условия для адекватного сопротивления окклюзионным нагрузкам. Синус-лифтинг показан, когда недостаточная высота альвеолярного отростка ВЧ препятствует установке имплантата длиной более 10 мм [4-6].

Чаще всего хирурги для увеличения объема кости используют резорбируемый гидроксиапатит, деминерализованную лиофилизированную аллогенную кость и аутогенную кость [2, 7]. Последняя наиболее предпочтительна, поскольку не вызывает реакции отторжения и обеспечивает оптимальные сроки остеоинтеграции с имплантатом. Однако объем донорской кости в полости рта ограничен, взятие аутотрансплантата внеротовым способом сопряжено с дополнительной операционной травмой и привлечением специалистов из смежных областей медицины [8, 9]. К недостаткам аллогенных и синтетических остеопластических материалов относятся иммунный ответ, инфицирование, низкие прочностные характеристики, длительный срок резорбции и недостаточная первичная стабильность дентальных имплантатов, устанавливаемых в области синус-лифтинга [10, 14].

Данные литературы и некоторые авторские исследования свидетельствуют о возможности использования при субантральной аугментации пористого титана [11-13]. На современном этапе развития дентальной имплантологии актуально расширение показаний к использованию пористого титана, в том числе - к его применению при реконструкции дна верхнечелюстного синуса для последующей дентальной имплантации.

Цель исследования - повысить эффективность дентальной имплантации в условиях атрофии костной ткани в боковых отделах ВЧ, экспериментально и клинически обосновав использование пористого титана при субантральной аугментации.

Экспериментальное исследование проведено на 12 годовалых баранах. Выбор в качестве экспериментальной модели ВЧ барана обусловлен большим объемом доступной костной ткани в области исследования, простотой содержания этих животных и низким уровнем их агрессии, высоким регенераторным потенциалом донорских зон, позволяющим не умерщвлять животное при заборе материала. Для операции, которую проводили с соблюдением правил асептики, использовали наружный доступ - операционное поле перед хирургическим вмешательством выстригали и обрабатывали растворами антисептиков.

Перед операцией внутримышечно вводили 2% раствор ксилазина гидрохлорида и 2% раствор кетамина гидрохлорида (0,15 мл на 1 кг массы тела), затем проводили инфильтрационную анестезию в зоне вмешательства sol. Lidocaini 2% с адреналином 1:100 000, послойно рассекали кожу и фасцию мышцы, получая оптимальный доступ к нужной области для препарирования кости. Шаровидным бором выпиливали фрагмент кортикальной кости диаметром 2 см в области передней стенки верхнечелюстного синуса (рис. 1

На противоположном верхнечелюстном синусе выполняли оперативное вмешательство по вышеописанной схеме с использованием препарата на основе нереконструированного бычьего коллагена с полностью сохраненной структурой "коллост" (контроль).

В ходе повторного хирургического вмешательства через 1, 2 и 3 мес выпиливали костные фрагменты в оперированной ранее области вместе со слизистой оболочкой верхнечелюстного синуса. Выделенные костные блоки фиксировали в 10% нейтральном формалине, декальцинировали в трилоне-Б и подвергали стандартной гистологической обработке с заливкой в парафин. Срезы толщиной 8-10 мм окрашивали гематоксилином и эозином, по Ван-Гизону, Бишу и Маллори.

Операция субантральной аугментации с использованием пористого титана проведена у 19 больных (10 женщин и 9 мужчин) в возрасте от 47 до 67 лет (основная группа). В контрольной группе из 14 пациентов (6 мужчин и 8 женщин) в возрасте от 44 до 65 лет использовали препараты на основе нереконструированного бычьего коллагена с полностью сохраненной структурой "коллост"). Всего в основной и контрольной группах одновременно с операцией синус-лифтинга установлено соответственно 46 и 32 имплантата.

В 1-е сутки после операции всем пациентам назначали холод наружно и давящую повязку. Послеоперационная медикаментозная терапия включала в себя антибактериальные и десенсибилизирующие средства.

Особый интерес представляла визуальная оценка взаимодействия систем макропрепаратов "титан-надкостница-кость" и "кость-титан-слизистая" в каждый срок наблюдения. В срок 30 сут от начала эксперимента при визуальном исследовании костного фрагмента ВЧ с имплантированным пористым титаном хорошо видно, что гранулы титана начинают обрастать волокнами соединительной ткани (рис. 2

Очевидно, что шероховатость поверхности, а также высокая пористость (до 80%) гранул титана способствуют активной миграции фибробластов с заселением отдельных их участков и формированием соединительной ткани уже через 4 нед после операции; кроме этого, пористость создает условия для эффективной васкуляризации. Гранулы в этот срок наблюдения достаточно плотно "впаяны" в надкостницу и при отслаивании отделяются вместе с ней.

На 60-е сутки эксперимента основная часть внесенного в костный дефект пористого титана имеет характерную тенденцию к консолидации в единый блок (рис. 6

На 90-е сутки конгломерат "титан-кость" очень плотно прилегает к стенкам дефекта и визуальной границы между ними не наблюдается. При отслаивании слизистой оболочки синуса хорошо просматриваются соединительнотканные волокна, мелкие и средние кровеносные сосуды, проросшие сквозь поры титановых гранул как со стороны слизистой оболочки синуса, так и со стороны стенок костного дефекта. Промежутки между гранулами заполнены полупрозрачным молодым новообразованным костным веществом.

При гистологическом исследовании через 1 мес после начала эксперимента пористый титан приобретал вид как крупных конгломератов, так и мелких глыбок, расположенных рядом друг с другом. В местах расположения гранул титана наблюдались скопления моноцитов, макрофагов и фибробластов соединительной ткани (рис. 3

К 60-м суткам в непосредственной близости от основной массы пористого титана видны множественные внутри- и межклеточные кристаллические и балочные включения в межгранулярных соединительнотканных депозитах, по периферии - полости разного размера и остатки мелких гранул пористого титана между остеонами. В изучаемых препаратах отчетливо видны явления разрастания соединительной ткани и формирования пролифератов активных фибробластов в межтрабекулярном пространстве с активным ангиогенезом микрососудистого русла (рис. 4

Через 3 мес костные трабекулы приобретали более упорядоченное строение, прослеживалось выстраивание пучков коллагеновых волокон в параллельные ряды с формированием трабекул в виде тонких дуг, анастомозирующих между собой.

Вблизи от остеонов просматривалась выраженная исчерченность коллагеновых волокон, что является одним из признаков проникновения клеточных элементов и новообразованного костного вещества внутрь гранул пористого титана. Новообразованные остеоны имели разные размеры, чаще они были крупными или неправильной формы, с широкими гаверсовыми каналами. В местах, где костная основа пазухи была сильно повреждена, наблюдалась картина формирования трабекул путем активного врастания коллагеновой соединительной ткани и кровеносных сосудов в поврежденный матрикс трабекул (рис. 5

В клинической части исследования состояние костной ткани альвеолярного отростка ВЧ пациентов определяли рентгенологически через 3, 6, 12, 18 и 24 мес. Оценивали 2 основных параметра: вертикальную резорбцию и степень интеграции костной ткани с поверхностью имплантата. Данные рентгенологических исследований на ВЧ приведены в табл. 1

При анализе 2-го важнейшего показателя эффективности лечения - степени интеграции костной ткани с поверхностью имплантатов - плотность костной ткани оценивали по шкале Хаунсфилда (ЕД).

Рентгенологическая картина в области периапикальных тканей, окружающих дентальный имплантат на ВЧ, также характеризовались рядом однотипных признаков: костная ткань имела более рыхлую, разреженную мелкопетлистую структуру в сравнении с участками кости альвеолярной части нижней челюсти (рис. 7

Первые признаки регенерации костной ткани в основной группе появлялись к 22,8±0,5 сут против 29,7±

0,4 сут в контрольной группе (p>0,05). Выполнение костной тканью всего дефекта по длине установленного дентального имплантата в основной группе занимало в среднем 54,1±0,5 сут против 68,7±0,3 сут в контрольной группе.

Вертикальная резорбция вновь образованной костной ткани вокруг установленных имплантатов через 1 год после имплантации и в контрольной, и в основной группах составила в среднем 0,6±0,02 мм. Кроме того, согласно объективным показателям качества новообразованной костной ткани, измеренным по шкале Хаунсфилда, к окончанию 1-го года после операции в основной группе плотность костной ткани была в среднем на 37,5% выше, чем в контрольной.

Полученные данные имеют большое значение как при выборе тактики хирургического этапа имплантологического лечения, так и при определении оптимальных сроков протезирования.

Осложнение в виде периимплантита наблюдалось у 2 больных основной группы, удалено 4 (8,7%) имплантата, эффективность лечения составила 91,3%. В контрольной группе удалено 10 (31,3%) имплантатов из-за осложнений в виде периимплантита, деструкции костной ткани в зоне имплантации и потери первичной стабильности. Эффективность лечения составила 68,7% (табл. 2

Таким образом, полученные в клинике данные свидетельствуют о том, что использование пористого титана позволяет получить полноценный костный регенерат нужного объема с наименьшим числом послеоперационных осложнений при одномоментной установке дентальных имплантатов, что может служить основанием для широкого внедрения данного материала в практику.

Гранулы пористого титана биосовместимы с костной тканью, имеют оптимальные параметры микрорельефа поверхности, что создает хорошие условия для адгезии, экспансии и миграции остеообразующих клеток, обладают ничтожной кинетикой резорбции, являются пористыми, что обеспечивает эффективную неоваскуляризацию образующейся de novo костной ткани. Пористый титан - эффективная альтернатива материалам на основе фосфатов кальция и костного коллагена для субантральной аугментации кости ВЧ при дентальной имплантации и реконструктивно-пластических операциях на верхнечелюстном синусе.