Утрата естественных зубов сопровождается неминуемыми процессами постэкстракционной атрофии, напрямую связанными с потерей фиксирующего аппарата зуба — пародонта и рефлекторных зон периодонта, а также нарушением выполняемых им функций [1—3]. Этот процесс является патологическим, способным наряду с воспалительной резорбцией костной ткани и ее физиологической атрофией привести к выраженной утрате костной массы челюстей [4—6]. Применение ортопедических конструкций с опорой на дентальные имплантаты при утрате зубов способствует восстановлению жевательной эффективности, а также формированию у пациентов физиологического жевательного рефлекса [7—9].

Репаративный потенциал костной ткани, в том числе после удаления зуба, зависит от большого количества факторов, среди которых не только локальный статус полости рта пациента (анатомическое строение, форма дефекта, гигиена и др.), но и особенности биологического статуса макроорганизма в целом (вредные привычки, сочетанная и множественная патология и др.), оказывающих существенное влияние на этот процесс [1, 3, 10—12]. Установка дентальных имплантатов в настоящее время возможна практически во всех клинических случаях и ограничена только противопоказаниями, которые с каждым годом также сводятся к минимуму, переходя из абсолютных в относительные [13, 14]. В ряде случаев недостаток объема костной ткани не позволяет выполнить дентальную имплантацию сразу. Пациенты этой группы нуждаются в проведении костно-пластических операций, направленных на увеличение объемных показателей костной ткани для последующего стабильного функционирования дентального имплантата и фиксированной на нем ортопедической конструкции [15, 16].

Таким образом, нуждаемость пациентов в проведении костно-пластических операций после удаления зубов не снижается, но необходимо отметить и достаточно высокий по данным отечественных и зарубежных авторов процент осложнений после их проведения, что и послужило поводом для проведения исследования.

Цель исследования — оценка влияния общих и местных факторов на регенераторный потенциал костной ткани для оптимизации механизмов аугментации при лечении атрофии альвеолярного отростка верхней челюсти и альвеолярной на основании данных о частоте развития осложнений и выживаемости дентальных имплантатов в долгосрочном периоде после завершения стоматологической реабилитации части нижней челюсти.

Материал и методы

В период с 2013 по 2016 г. в условиях специализированного отделения многопрофильного стационара для последующего рационального протезирования пациентам разных возрастных групп была выполнена костная пластика челюстей. Аугментация костной ткани проводилась как в рамках подготовительного этапа к дентальной имплантации, так и одновременно с установкой искусственных внутрикостных опор. У всех пациентов отсутствовали абсолютные противопоказания к плановому хирургическому лечению. Для исключения патологии костной ткани оценивали биохимические показатели крови, в том числе определяли концентрацию костного изофермента щелочной фосфатазы, остеокальцина, витамина D, соматотропного гормона, инсулина. Пациентов с выявленными нарушениями костного метаболизма в исследование не включали.

Период наблюдения за пациентами после хирургического этапа лечения составил от 5 до 8 лет. Проведенное клиническое исследование является частью диссертационного исследования, в рамках которого осуществляли комплексное изучение патофизиологических особенностей функционирования дентальных имплантатов, установленных по различным протоколам стоматологической реабилитации в условиях атрофии костной ткани альвеолярных отростков (частей) челюстей. Исследование было утверждено Ученым советом и одобрено этическим комитетом Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова.

Распределение пациентов по полу и возрасту представлено в таблице.

Распределение пациентов по полу и возрасту

Увеличение объема костной ткани проведено 68 пациентам, всего выполнено 79 операций аугментации при различной степени выраженности атрофии альвеолярных отростков (частей) челюстей. Частота проведения хирургических операций представлена на рис. 1.

Рис. 1. Частота проведения различных хирургических операций у обследованных пациентов.

Во всех случаях выполнения костной пластики применяли аутогенную костную ткань в виде блоков, ламинатов или стружки совместно с крошкой ксеногенного костного материала Bio-Oss (Geistlich, Швейцария) и коллагеновой мембраны. Аутокостный материал получали с помощью скребков и ротационных инструментов в зависимости от необходимого объема и метода костной пластики [17].

Гистологическое исследование проводили во всех случаях, когда установка дентальных имплантатов выполнялась после этапа регенерации костной ткани. Формирование имплантационного ложа осуществляли с помощью бора-трепана (Mr. Curret, Корея), диаметр которого подбирали в соответствии с планируемым к установке дентальным имплантатом с получением столбика костной ткани. Костную ткань фиксировали в 10%-ном нейтральном формалине с последующей декальцинацией в гистологическом процессоре KOS (Milestone, Италия) и окраской срезов гематоксилином и эозином. После этого проводили качественную оценку зрелости тканевого регенерата.

Контрольные осмотры пациентов проводили не реже 1 раза в год, что позволяло осуществлять динамическое наблюдение за изменяющейся клинической картиной и фиксировать развитие осложнений на ранних этапах лечения. Рентгенологическое исследование (конусно-лучевая компьютерная 3D-томография) выполняли трижды в обязательном порядке: до костной пластики, после костной пластики на этапе установки имплантатов, сразу после установки и перед этапом протезирования временной или постоянной конструкцией, а также факультативно по необходимости, при предъявлении жалоб. После установки постоянной ортопедической конструкции рентгенологическое исследование проводили 1 раз в год.

В дальнейшем динамическое наблюдение за пациентами позволило отмечать случаи утраты дентальных имплантатов или неудовлетворительный характер имплантологического лечения из-за прогрессирующего периимплантита с утратой выраженного объема костной ткани. Во всех случаях развития осложнений, после завершения ортопедического лечения, проводили статистический анализ показателей общих и местных факторов, которые могли стать причиной неблагоприятного исхода стоматологической реабилитации. Анализ результатов осуществляли на двух уровнях: удовлетворительный (имплантат функционирует в изучаемом периоде наблюдения без признаков наличия осложнений) — 1-й уровень и неудовлетворительный (утрата дентального имплантата или развитие осложнений) — 2-й уровень.

Изучены количественные и качественные показатели, среди которых возраст, пол, пристрастие к курению, наличие сопутствующих заболеваний, индекс массы тела, процентное содержание жира, степень атрофии костной ткани, тип окружающей костной ткани, лейкоцитарная энтропия, мукозальный иммунитет, количество отсутствующих костных стенок, сахарный диабет, стресс, тканевый стресс, выживаемость остаточных стенок костной ткани, биотип слизистой оболочки в месте проведения операции костной пластики, характеристика дефекта, сроки проведения костной пластики. Для обозначения отсутствия признака или нормального значения оцениваемого показателя использовали «0».

Распределение пациентов по возрастным группам осуществляли в соответствии с периодизацией ВОЗ, гендерную принадлежность определяли согласно биологическим признакам.

Показатель «наличие/отсутствие пристрастия к курению» был представлен 3 подгруппами: не курит, «умеренное» курение (до 10 сигарет в день), «чрезмерное» курение (более 10 сигарет в день).

Среди сопутствующих заболеваний учитывали заболевания сердечно-сосудистой, пищеварительной, выделительной, дыхательной и эндокринной системы, а также наличие сочетанной патологии при двух хронических заболеваниях и более.

Расчет массы тела осуществлялся в соответствии с числовыми значениями индекса массы тела, а численный показатель содержания жира определяли на компьютеризированном аппаратно-программном комплексе «Диамант» (Россия), важной особенностью которого является синхронное исследование состава тела человека и центральной гемодинамики, что позволяло перевести «электрические эквиваленты» жидкостей в объемные параметры с их последующей процентной интерпретацией.

Выраженность атрофии кости оценивали в соответствии с классификацией постэкстракционной атрофии по J. Cawood и R. Howell (1988). Основой для определения степени атрофии служили данные компьютерной томограммы, построенные на срезах реконструкции в зонах отсутствия зубов, которые сравнивали с классификационными единицами. Особенности строения костной ткани выделяли в соответствии с классификацией U. Lekholm и G. Zarb (1985) и с учетом рентгенологической плотности, рассчитанной в единицах Хаусфилда.

Энтропию лейкоцитарной формулы периферической крови изучали непосредственно в предоперационном периоде, на этапе подготовки к костно-пластической операции; этот показатель служил маркером наличия хронического воспаления. Энтропию лейкоцитарной формулы крови определяли по методике К.Э. Шеннона (1963).

Показатели мукозального иммунитета изучали в ротовой жидкости [18]. Для этого в период с 9 до 10 ч брали образцы ротовой жидкости, непосредственно перед чем пациенты полоскали рот 100 мл теплого изотонического раствора хлорида натрия. После полоскания в течение 10—15 мин ротовую жидкость в количестве 7—10 мл собирали в сухую пробирку. Содержание секреторного иммуноглобулина A (sIgA), и провоспалительных (интерлейкина-1β — IL-1β, интерлейкина-6 — IL-6, интерлейкина-8 — IL-8), фактора некроза опухоли альфа (TNF-α) и противовоспалительных цитокинов рецепторного антагониста интерлейкина-1 (RAIL), интерлейкина-4 (IL-4), интерлейкина-10 (IL-10) определяли методом иммуноферментного анализа с использованием наборов реактивов фирмы «Вектор Бест» (Россия).

Метод проведения операции костной пластики выбирали в соответствии с количеством сохранившихся стенок дефекта. Костный дефект представлялся в виде куба. Отсутствие одной из его граней характеризовалось как дефект одной стенки, двух граней — двустеночный дефект, трех граней — трехстеночный дефект, отсутствие всех стенок расценивали как вертикальный дефект.

Отдельно было предусмотрено определение наличия сопутствующего сахарного диабета, который сопровождается существенным снижением периферического кровообращения, что служит относительным противопоказанием к дентальной имплантации. Следует отметить, что внимание уделяли изучению влияния на эффективность стоматологической реабилитации компенсированной и субкомпенсированной форм сахарного диабета, в то время как характер регенерации костной ткани при декомпенсированном сахарном диабете не анализировали.

Психоэмоциональное состояние пациента изучали на основании методик оценки синдрома психо-сенсорно-анатомо-функциональной дезадаптации (М.М. Соловьев, 2015), типа отношения к болезни (А.Е. Личко, Н.Я. Иванов, 1980) и индекса профиля влияния стоматологического здоровья (OHIP-14). Сбор и анализ полученной информации по тестовым методикам проводили в соответствии со стандартными протоколами и рекомендациями по работе с ними. Психоэмоциональное состояние пациента перед оперативным лечением расценивали как компенсированное, субкомпенсированное и декомпенсированное (выраженная дезадаптация).

Для оценки тканевого стресса за 7—10 дней до планируемого хирургического вмешательства изучали уровень кортизола в крови по стандартной методике.

Предполагаемую выживаемость костных стенок оценивали на основании данных компьютерных томограмм и сопоставляли с клиническими данными (высокая — толщина более 1,5 мм, средняя 1—1,5 мм, низкая — менее 1 мм).

В обязательном порядке учитывали характер биотипа слизистой оболочки (тонкий, средний, толстый), характеристику дефекта (вертикальный, горизонтальный, трехмерный) и особенности метода проведения костной пластики (одновременно с удалением зубов, в отсроченном периоде после заживления постэкстракционных лунок).

Таким образом, всего изучено 18 показателей, которые оценивали качественным и количественным методом.

Изучение факторов, влияющих на регенераторный потенциал, исход стоматологической реабилитации, выживаемость дентальных имплантатов и частоту развития осложнений в течение периода наблюдения пациентов проводили с помощью точного теста Фишера для таблиц сопряженности. Оценку силы влияния каждого из факторов рассчитывали как отношение шансов развития неблагоприятного исхода для костной пластики и дентальной имплантации в период наблюдения пациентов после операции и полной стоматологической реабилитации. Во всех процедурах статистического анализа рассчитывали достигнутый уровень значимости (p), при этом критический уровень значимости принимался равным 0,05 [19].

Результаты и обсуждение

В ходе лечения пациентов во всех клинических случаях был достигнут положительный результат. Основные клинические этапы операций костной пластики челюстей представлены на рис. 2.

Рис. 2. Клинические этапы операций костной пластики при различных видах атрофии альвеолярных отростков (частей) челюстей.

а — удаление фиксирующего винта при альвеолопластике костным блоком; б — вид тканевого регенерата альвеолярного отростка верхней челюсти с вкраплениями ксеногенного материала перед установкой дентальных имплантатов; в — одновременное удаление зубов, субантральная аугментация и установка дентальных имплантатов; г — подготовка донорского ложа для направленной костной регенерации.

Всего 68 пациентам после или во время аугментации альвеолярного отростка (части) челюсти установлено 184 дентальных имплантата.

В соответствии с характером гистологической картины в зоне аугментации и глубины процессов регенерации костной ткани была выделена группа факторов, негативно влияющих на процессы репаративного остеогенеза. Основным критерием оценки была определена выживаемость дентальных имплантатов.

Исходя из этого критерия в ходе исследования не было подтверждено существенного влияния на процессы репаративного остеогенеза таких показателей, как принадлежность пациентов к старшим возрастным группам, наличие сопутствующих заболеваний, кроме сахарного диабета и сочетанной патологии, сниженный индекс массы тела, особенность строения окружающей костной ткани, снижение или повышение уровня кортизола в крови, увеличение или снижение энтропии лейкоцитарной формулы крови (у обследуемых пациентов отсутствовали выраженные изменения этого показателя относительно нормы), вертикальный или горизонтальный дефект костной ткани, биотип слизистой оболочки, отсутствие одной или двух костных стенок дефекта, этапа костной пластики.

Наблюдения показали, что отрицательное влияние на процессы репаративного остеогенеза оказывают курение, наличие субкомпенсированной и компенсированной форм сахарного диабета, увеличение индекса массы тела (хотя степень ожирения и содержание жира в процентах не имели достоверных статистически значимых различий), низкая выживаемость костных стенок, выраженность атрофии, особенно 5-й, 6-й и более высокий класс (по J. Cawood и R. Howell), трехмерный дефект костной ткани, отсутствие 3 костных стенок и более, наличие субкомпенсированного и декомпенсированного психологического состояния у пациента.

На рис. 3 и 4 представлено гистологическое строение тканевого регенерата в зоне аугментации у пациентов с различной степенью выраженности общих и местных факторов, оцениваемых в ходе клинического исследования. Наличие факторов, отрицательно влияющих на процессы репаративного остеогенеза в большей степени, приводило к формированию в зоне костной пластики (на этапе дентальной имплантации) многокомпонентного (сложного) тканевого регенерата с фрагментами вновь образованной костной ткани, хотя это не препятствовало установке дентальных имплантатов с удовлетворительными показателями первичной стабильности. Воздействие других оцениваемых факторов не оказывало существенного воздействия на процессы костной регенерации, в зоне аугментации определялся плотный костный регенерат.

Рис. 3. Влияние общих и местных факторов на регенерацию костной ткани верхней челюсти. Окраска гематоксилином и эозином.

а — костный регенерат в зоне аугментации через 6 мес после операции у пациента Р., 43 лет: остеобласты, расположенные вдоль костной балки, ув. 250; б — костный регенерат в зоне аугментации через 9 мес после операции у пациентки Ж., 49 лет: причудливой формы и разной интенсивности окрашивания костные балки, ув. 200; в — многокомпонентный (сложный) тканевой регенерат в зоне аугментации через 6 мес после операции у пациентки М., 59 лет: множественные мелкие вакуоли в костной балке, ув. 200; г —многокомпонентный (сложный) тканевой регенерат в зоне аугментации через 9 мес после операции у пациента М., 67 лет: мелкоочаговая инфильтрация преимущественно лимфоцитами, ув. 200.

Рис. 4. Влияние общих и местных факторов на регенерацию костной ткани нижней челюсти. Окраска гематоксилином и эозином.

а — костный регенерат в зоне аугментации через 4 мес после операции у пациента А., 39 лет: фиброзная соединительная ткань в костномозговых пространствах, ув. 200; б — костный регенерат в зоне аугментации через 6 мес после операции у пациента О., 27 лет: единичные многоядерные остеокласты и лакунарная резорбция костных балок, ув. 250; в — многокомпонентный (сложный) тканевой регенерат в зоне аугментации через 4 мес после операции у пациентки Г., 45 лет: рыхлая соединительная ткань с жировой, с тонкостенными сосудами, ув. 200; г — многокомпонентный (сложный) тканевой регенерат в зоне аугментации через 6 мес после операции у пациента М., 58 лет: умеренное скопление фибробластов и лимфоцитов, ув. 200.

Основными причинами утраты дентальных имплантатов после протезирования были дезинтеграция имплантата — 6 имплантатов у 5 пациентов; развитие периимплантита с утратой костной ткани — 7 имплантатов у 6 пациентов; обострение верхнечелюстного синусита — 2 имплантата у 1 пациента.

Не обнаружено статистически значимых влияний при сопоставлении шанса развития осложнений и утраты имплантатов с полом и степенью ожирения пациентов, биотипом слизистой оболочки, методикой выполнения дентальной имплантации (одновременно с костной пластикой или в ходе второго этапа), характером строения окружающей костной ткани, значениями лейкоцитарной энтропии и показателями тканевого стресса.

Изучение влияния возраста пациентов на частоту развития осложнений было затруднено из-за неравномерности возрастного состава пациентов. В пожилом возрасте наблюдали статистически значимое увеличение частоты развития осложнений — отношение шансов было в 17,9 (95% доверительный интервал — ДИ 2,39—198,94; p=0,0045) раза выше. В старческом возрасте различия установить не удалось ввиду низкого уровня значимости.

Курение и сопутствующий сахарный диабет являются самыми негативными факторами, влияющими на эффективность имплантологического лечения. У пациентов, осуществлявших «нерегулярное» курение (до 10 сигарет в день) в 5,73 раза (95% ДИ 1,18—30,31; p=0,03), а «регулярное» (более 10 сигарет в день) — в 81,38 (95% ДИ 8,95—2686,93; p=1,53e-05) раза увеличивались шансы развития осложнений по сравнению с таковыми у некурящих пациентов. Шанс развития осложнений у людей с компенсированной формой сахарного диабета в 8,47 (95% ДИ 1,37—76,25; p=0,02) раза был выше, с субкомпенсированной формой — в 95,86 (95% ДИ 10,59—3147,55; p=6,52e-06) раза.

У людей с избыточной массой тела отношение шансов развития осложнений в 56,75 (95% ДИ 6,82—1769,34; p=4,5e-05) раза выше, чем у людей с нормальным или сниженным индексом массы тела.

Определено негативное влияние выраженности атрофии костной ткани (по J. Cawood и R. Howell): при атрофии 5-й степени шанс развития осложнений был в 6,30 (95% ДИ 1,13—39,55; p=0,03) раза выше, а при 6-й и более — в 31 (95% ДИ 4,58—327,81; p=0,0003) раз выше, чем при атрофии 4-й степени.

Показатели психологического стресса в субкомпенсированном и декомпенсированном состоянии выше, чем при компенсированном эмоциональном фоне, в 9,56 (95% ДИ 1,44—91,66; p=0,02) и 8,64 (95% ДИ 1,07—90,19; p=0,04) раза, что свидетельствует о равных шансах развития осложнений.

Крайне низкие значения выживаемости остаточных костных стенок после удаления зуба (если толщина костной стенки менее 1 мм) увеличивают шанс получения отрицательного результата в 21,48 (95% ДИ 1,74—72,92; p=0,01) раза.

Отношение шансов развития осложнений при нескольких сопутствующих заболеваниях (сочетанной патологии) в равной степени с патологией эндокринной системы выше в 20,96 (95% ДИ 2,56—635,62; p=0,003) и в 20,28 (95% ДИ 1,80—699,92; p=0,01) раза соответственно.

При оценке цитокинового статуса ротовой жидкости достоверного влияния на исход имплантации провоспалительного цитокина IL-6 и противовоспалительных RAIL и IL-4 не обнаружено. Однако при увеличении уровня провоспалительных цитокинов IL-1β, TNFα и IL-8 с одновременным снижением концентрации противовоспалительного IL-10 в ротовой жидкости у пациентов в 28,28 (95% ДИ 4,17—299,44; p=0,0004) раза повышался шанс развития неблагоприятного исхода лечения как в раннем, так и в позднем послеоперационном периоде в сравнении с пациентами, у которых показатели цитокинового статуса находились в пределах нормы. При этом у респондентов со сниженной концентрацией sIgA в 6,42 (95% ДИ 2,11—232,02; p=0,0004) раза увеличивался шанс развития неблагоприятного исхода по сравнению с таковым у пациентов с уровнями иммуноглобулина в пределах нормы.

Отсутствие двух костных стенок увеличивало шанс развития осложнений в 9,56 (95% ДИ 1,44—91,66; p=0,01) раза, а сохранение лишь одной стенки — в 29,14 (95% ДИ 1,22—96,14; p=0,03) раза, в то время как отсутствие одной стенки статистически значимо не влияло на частоту развития осложнений.

Шанс развития осложнений увеличивался при наличии комбинированного дефекта костной ткани по вертикали (по высоте) и по горизонтали (по ширине): он был выше в 32,12 (95% ДИ 5,58—324,61; p=0,003) раза, чем при пластике изолированного горизонтального или вертикального дефекта.

Оценка шансов развития неблагоприятного исхода стоматологической реабилитации пациентов позволила выявить ряд общих и местных факторов, наличие которых ухудшает прогноз стоматологической реабилитации пациентов с ортопедическими конструкциями с опорой на дентальные имплантаты в условиях выраженной атрофии костной ткани. Наличие этих факторов снижает возможности репаративного остеогенеза при проведении костной пластики и в дальнейшем может негативно влиять на выживаемость дентальных имплантатов.

Заключение

В ходе клинико-патофизиологического исследования на основании данных, свидетельствующих о выживаемости дентальных имплантатов и частоте развития осложнений после завершения стоматологической реабилитации в долгосрочном периоде наблюдения (более 5 лет), получены высокие показатели эффективности стоматологического лечения с использованием дентальных имплантатов при выраженной постэкстракционной атрофии костной ткани, выживаемость которых составила 91,8%. Несмотря на это, наиболее высокие шансы развития неблагоприятных исходов лечения наряду с общими противопоказаниями к лечению с использованием искусственных опор имели курящие пациенты, пациенты с сахарным диабетом, с высоким индексом массы тела, низкой выживаемостью костных стенок, с выраженной атрофией костной ткани, особенно 5-го, 6-го класса и более по J. Cawood и R. Howell, трехмерным дефектом костной ткани в отсутствие 3 костных стенок и более и при наличии субкомпенсированного и декомпенсированного психологического состояния.

В ходе гистологического исследования влияние этих факторов на механизмы репаративного остеогенеза морфологически проявлялось меньшей глубиной регенеративных процессов и более низкой степенью зрелости костной ткани. Для снижения шансов развития неблагоприятного исхода при наличии негативных общих и местных факторов нецелесообразно применять дентальную имплантацию одномоментно с проведением процедур костной аугментации. С целью снижения патофизиологического воздействия негативных факторов необходимо увеличить долю аутокостного материала для потенцирования метаболической активности костной ткани, а также назначать антиоксидантную, антигипоксантную и мембранстабилизирующую терапию до операции и в раннем послеоперационном периоде.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.