Кинетика кровотока слизистой оболочки при 3D-моделировании десневого контура в области дентальных имплантатов после костной реконструкции альвеолярного гребня в боковом отделе челюсти

Нуждаемость населения в имплантологическом лечении обуславливает необходимость проведения костнопластических операций, направленных на создание приемлемых условий для установки дентального имплантата: восстановление ширины и высоты альвеолярного гребня при дефиците костной ткани [1]. Разработанные и усовершенствованные протоколы реконструктивных операций требуют изоляции костного трансплантата от ротовой жидкости и микробной флоры, что достигается значительной мобилизацией и перемещением перекрывающих его слизистых лоскутов [2].

Изменение архитектоники мягких тканей в области альвеолярного гребня челюсти после костной реконструкции характеризуется уменьшением прикрепленной кератинизированной десны или ее полным отсутствием на данном участке с преобладанием тонкой, подвижной слизистой в проекции шахт будущих дентальных имплантатов, множественными рубцовыми изменениями слизистой оболочки полости рта, отсутствием преддверия [1, 3]. Установка дентального имплантата и последующее протезирование в такой клинической ситуации сопровождается высоким риском возникновения осложнений воспалительного характера и развитием деструкции в области соединения «кость — имплантат» [4].

Одной из самых сложных задач при восстановлении утраченной десны является изменение биотипа слизистой оболочки и восстановление десневого каркаса, представленного плотной прикрепленной кератинизированной десной, что особенно актуально после костной пластики альвеолярного гребня в боковом отделе челюсти [5—7]. Стойкие рубцовые деформации, высокое прикрепление жевательных мышц, отсутствие развитой сосудистой сети в измененной надкостнице усложняют процесс заживления. Так, при большей площади раны некроз слизистого трансплантата наблюдается значительно чаще, чем при ранах меньшего размера [8].

Важно понимать, что объем, ширина и качество вновь созданной слизистой оболочки напрямую связаны с восстановлением развитой микрососудистой сети в раннем послеоперационном периоде. Ангиогенез — важнейший этап пролиферативной фазы заживления ран [9, 10]. Понимание течения раневого процесса способствует созданию новых методов увеличения мягких тканей в области дентального имплантата, а использование объемных коллагеновых матриксов помогает сохранить результат и обеспечить полную васкуляризацию регенерата, являясь матрицей для направленной регенерации клеток [11—13]. В настоящем исследовании мы стремились охарактеризовать неоваскуляризацию при совместном использовании аутогенного трансплантата и ксеногенного коллагенового матрикса. В литературных источниках мало данных о сроках и том, как коллагеновая мембрана, лишенная сосудистого русла, становится васкуляризованной [14—17].

Цель исследования — изучение кинетики кровотока слизистой оболочки при трехмерном моделировании десневого контура в области дентальных имплантатов после костной реконструкции альвеолярного гребня в боковом отделе челюсти.

Работа выполнена на клинической базе кафедры хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Института стоматологии ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России. В исследовании приняли участие 87 пациентов, проходивших имплантологическое лечение после костной пластики альвеолярного гребня в области бокового отдела челюсти: 17 (19,5%) мужчин и 70 (80,5%) женщин в возрасте от 30 до 63 лет. У обследованных пациентов отсутствовала боковая группа зубов. В исследование не включались пациенты с декомпенсированными формами общесоматической патологии, принимающие лекарственные препараты и биологически активные добавки, влияющие на реологические свойства крови, пациенты с вредными привычками, беременные и кормящие женщины.

Параметры мягких тканей в области беззубого участка челюсти составили: ширина прикрепленной кератинизированной десны — 1,5 (1—3) мм, толщина — 0,5 (0,5—1) мм, глубина преддверия полости рта — 1 (0 —1,5) мм.

Протокол и дизайн данного открытого нерандомизированного исследования утверждены на заседании локального этического комитета (выписка из протокола заседания №1 от 17.01.20). Все пациенты подписали информированное добровольное согласие на проведение хирургического лечения и обследования. Исследование не противоречило этическим принципам Хельсинкской декларации от 1975 г. и ее пересмотренному варианту от 2000 г. о проведении медицинских исследований с участием человека в качестве субъекта.

В ходе научно-исследовательской работы все пациенты были разделены на две группы: в 1-й группе (n=27) в лечении применен разработанный способ реконструкции мягких тканей (патент РФ № RU 2 755 696 C1) [9, 18]; во 2-й группе (n=30) — традиционный способ. Отдельно сформирована группа контроля (n=30) с целью определения референтных значений показателей кровотока.

Лечение пациентов 1-й группы осуществлялось в два этапа. На первом этапе, после установки дентальных имплантатов, проводили увеличение объема мягких тканей на вершине альвеолярного отростка с использованием соединительнотканного трансплантата. На втором этапе, за 6 нед до установки формирователей десны, выполняли увеличение зоны прикрепленной кератинизированной десны и углубление преддверия полости рта по разработанной методике (патент РФ № RU 2 755 696 C1) [3, 18] (рис. 1).

Рис. 1. Второй этап восстановления мягких тканей по предложенной методике.

а, б — свободные десневые трансплантаты; в, г — вид операционной раны.

Пациентам 2-й группы в те же сроки выполнена вестибулопластика с использованием свободного десневого трансплантата (СДТ) по традиционному способу.

Исследование микрокровотока осуществлялось при помощи многофункционального лазерного диагностического комплекса «ЛАКК-02» (ООО НПП «ЛАЗМА», Москва).

Протокол обследования включал регистрацию параметров микроциркуляции до хирургического лечения для определения референтных значений и через 7 сут, 14 сут, 28 сут, 42 дня после операции. Данные считывали с помощью неинвазивного датчика, который располагался перпендикулярно поверхности слизистой оболочки, не соприкасаясь с ней. Интересующая область была зонирована на три части: медиальная (M), центр (C) и дистальная (D), а выбранная точка располагалась в центре каждой зоны (рис. 2). Время исследования составило 180 с в каждой точке. Положение пациента во время обследования — сидячее, голова на подголовнике. Перед обследованием пациент подвергался температурной адаптации.

Рис. 2. Схема расположения точек для исследования параметров микроциркуляторного русла.

M — медиальная зона; C — центральная зона; D — дистальная зона.

Последующую обработку доплерограмм осуществляли с помощью специализированного программного обеспечения аппарата. Анализировали показатели базального кровотока и амплитудно-частотного спектра колебаний перфузии.

Статистический анализ проведен в программной среде R (v. 4.1.2 от 01.11.21, лицензия GNU GPL). Достоверными считали различия при уровне значимости p≤0,05.

В ходе обследования пациентов 1-й и 2-й групп методом лазерной доплеровской флоуметрии отмечены низкие значения показателей микроциркуляторного русла в области костной пластики в сравнении с группой контроля. Разница в значениях у пациентов 1-й группы составила: в зоне М — на 31% ниже значений группы контроля, С — на 37,6%, D — на 50,6%; у пациентов 2-й группы: в зоне М — на 34,5% ниже значений группы контроля, С — на 44,6%, D — на 44,7%, что позволило судить о наличии умеренно выраженных гемодинамических расстройствах и снижении трофической функции надкостницы (рис. 3—5, таблица).

Рис. 3. График изменения Me ПМ (пф.ед.) в зоне М в группах исследования в послеоперационном периоде.

Рис. 4. График изменения Me ПМ (пф.ед.) в зоне С в группах исследования в послеоперационном периоде.

Рис. 5. График изменения Me ПМ (пф.ед.) в зоне D в группах исследования в послеоперационном периоде.

Результаты сравнительного анализа изменения параметров микроциркуляторного русла у пациентов 1-й и 2-й группы исследования в послеоперационном периоде по результатам лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ)

Примечание. * — p<0,0005.

К 7-му дню в 1-й и 2-й группах значения показателя микроциркуляции (ПМ) снизились во всех зонах в области операционной раны. В 1-й группе умеренно выраженные гемодинамические нарушения преобладали в зоне C (снижение значений ПМ на 35,8% относительно исходного уровня), тогда как во 2-й группе наиболее выраженные нарушения гемодинамики в области аутотрансплантата зарегистрированы в зоне M — ниже значений ПМ в 1-й группе на 17,8%, а в зоне D — на 12%.

Значения ПМ в зонах М и D превышали данные группы контроля, однако в зоне С во 2-й группе отмечено снижение значений ПМ относительно группы контроля на 5,1%, что характеризовало увеличение мышечного тонуса прекапиллярных альвеол и привело к уменьшению количества крови, поступающей в капилляры, — компенсаторная реакция. Анализ вейвлет-спектра в 1-й группе позволил установить преобладание застойно-ишемического типа нарушения микроциркуляции: понижение значений ПМ в сочетании со снижением дыхательных осцилляций (Ад) в зонах С, D свидетельствовало об ишемическом стазе в данных зонах. Рост показателя Ад в зоне М соответствовал застойным процессам и венозному стазу. В работе R. Fazekas и соавт. (2019) [17] отмечено раннее повышение значений ПМ (на 6-е сутки) при сохраняющейся низкой перфузии в центре раны (до 7 сут), что не согласуется с нашим исследованием, где зарегистрирован венозный застой. Авторы [17] отметили, что скорость перфузии в микроциркуляторном русле, особенно в области концевых отелов трансплантата, повышается. Данный феномен мы связываем с более ранним образованием капилляров в области краев реципиентного ложа. Кровеносные сосуды, нервные волокна внедряются из окружающих тканей и распространяются строго по мембране. Большинство авторов изучали неоваскуляризацию коллагенового матрикса, внедренного под слизистую оболочку полости рта. По данным флуоресцентной ангиографии, максимальный уровень перфузии в капиллярах достигается между 7-ми и 10-ми сутками [8].

Во 2-й группе преобладание застойно-гиперемической формы нарушения микроциркуляции обосновывалось увеличением амплитуды нейрогенных осцилляций (Ан) в зоне М на 3,7 отн.ед., в зоне С — на 0,4 отн.ед., что в совокупности с уменьшением миогенных осцилляций (Ам) говорит о снижении сопротивления сосудов и активации путей ненутритивного (шунтового) кровотока, а понижение значений ПМ в сочетании с увеличенным показателем Ад свидетельствует о присутствии венозного застоя. Совокупный анализ показателей базального кровотока и амплитудно-частотного спектра позволил сделать вывод об отсутствии усиленного неоангиогенеза, в особенности в центре раны, у пациентов 1-й группы. Данный феномен мы связываем с более ранним образованием капилляров в области краев реципиентного ложа. Данные доплерограммы у пациентов 2-й группы свидетельствуют о раннем неоангиогенезе и несостоятельности стенки молодых капилляров для обеспечения питания аутотрансплантата.

К 14-м послеоперационным суткам (см. рис. 3—5, таблицу) значения ПМ в 1-й группе снизились относительно данных на 7-е сутки: в зоне М — на 20,7%, D — на 27,1%. Во 2-й группе, наоборот, значения ПМ выросли: в зоне М — на 19,4%, D — на 32,9%. Несмотря на рост значений ПМ в зоне С в обеих группах относительно 7-х суток, данный показатель оставался выше во 2-й группе в сравнении с 1-й группой на 6,8 перфузионной единицы (пф.ед.). При оценке вейвлет-спектра отмечен рост активных осцилляций (Ам, Ан, Аэ) по сравнению с 7-ми сутками в обеих группах, что означает увеличение притока в микроциркуляторное русло артериальной крови.

В 1-й группе возрастание энергетики колебательного процесса обусловлено ростом амплитуды сердечных осцилляций (Ас) в зоне М на 0,6 относительной единицы (отн.ед.), С — на 0,3 отн.ед., D — на 0,4 отн.ед., что связано с артериальным притоком, однако рост пассивных осцилляций (Ас, Ад) наряду с притоком крови свидетельствует об ухудшении оттока и венозном застое в зоне С. Во 2-й группе происходило стихание воспалительных явлений и созревание сосудов микроциркуляторного русла, возрастание энергетики колебательного процесса: повышение амплитуды Ас в зоне М на 0,6 отн.ед., связанное с артериальным притоком. Аналогичные данные получены в исследовании A. Molnar и соавт. (2017): у пациентов, у которых для увеличения прикрепленной кератинизированной десны использовался коллагеновый матрикс, клиницисты наблюдали постепенный неоангиогенез к 14-м суткам с сохраняющимися застойными явлениями в зоне С, что на 7 дней затягивалось в сравнении с реперфузией СДТ [8]. Похожие данные получены R. Fazekas и соавт. (2019), которые отметили повышенную активность кровотока на периферии ксенотрансплантата в сравнении с центром вплоть до 14-х суток [17].

К 28-м суткам значения ПМ во всех зонах и всех группах исследования снижались и приближались к значениям группы контроля. В 1-й группе рост показателя Аэ во всех зонах соответствовал расширению капилляров микрососудистого русла, однако во 2-й группе отмечалось его снижение. Уменьшение Ан в группах характеризовало повышение тонуса в прекапиллярном русле, увеличение притока крови в нутритивное русло и наряду со снижением пассивных осцилляций подтверждало отсутствие застойных явлений. Описанная динамика сохранялась до 42-х суток с тенденцией к нормализации значений показателей микроциркуляторного русла. Несмотря на понижение пассивных осцилляций в 1-й группе и повышение во 2-й группе, их значения достоверно не отличались от значений в группе контроля.

Нами получены принципиально новые и достаточно противоречивые данные в сравнении с исследованиями, проведенными ранее. Разноплановая динамика неоангиогенеза в области объемной реконструкции прикрепленной кератинизированной десны характеризовалась иным течением раневого процесса в сравнении с пациентами, у которых был применен традиционный метод. Исследование показало, что восстановление перфузии после трехмерной реконструкции мягких тканей в зоне костнопластических операций на челюстях при имплантологическом лечении происходило постепенно, от краев раны, и продолжалось по направлению к центру с наибольшей интенсивностью по краям трансплантатов. В связи невозможностью полностью исключить прорастание сосудов со стороны надкостницы и ее влияние на ускорение процесса неоангиогенеза стоит отметить, что после костной реконструкции альвеолярного гребня наблюдались фиброзные изменения надкостничного ложа и низкий потенциал влияния на васкуляризацию трансплантата. Данный факт определяет высокий риск некроза СДТ именно в центре раны. Использованный в 1-й группе объемный коллагеновый матрикс является структурным каркасом: с одной стороны, он защищает прилежащие ткани, с другой — предоставляет возможность окружающим его клеткам использовать его поверхность для деления и перемещения. При изучении данных из центральной зоны отмечены низкие значения, что характеризует длительный (до 14 сут) период венозного застоя без признаков некроза. Мы связываем это с тем, что основной сигнал в центральной зоне происходит от части измененной надкостницы и образовавшегося кровяного сгустка, удерживаемого матриксом на ранних сроках. Однако мы не можем говорить об окончательном формировании зрелой сосудистой сети и полном восстановлении к 42-м послеоперационным суткам в связи с неполным соответствием показателей лазерной доплеровской флоуметрии данным группы контроля. В связи с этим мы рекомендуем не проводить повторные хирургические вмешательства на слизистой оболочке полости рта ранее чем через 6 нед после предыдущей операции во избежание повреждения незрелой сосудистой сети и для профилактики ишемии и большей ретракции мягких тканей.

Таким образом, выявлен ранее неизвестный механизм взаимодействия двух разнородных трансплантатов, который определяет процесс неоангиогенеза и помогает определить направленность и характер восстановления сосудистого русла, а также патологические состояния в реципиентной зоне с целью дальнейшей коррекции техники операции для наилучшего восстановления сосудистой сети и повышения процента успеха операций.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.