По данным ВОЗ, заболевания пародонта встречаются у 90% взрослого населения. В настоящее время ведутся многочисленные исследования, направленные на изучение патогенеза и характера развития этих заболеваний [1—3]. Наиболее распространенной формой заболеваний пародонта является пародонтит, представляющий собой воспалительное заболевание инфекционного происхождения и характеризующийся прогрессирующим разрушением мягких и твердых тканей пародонта. Основные симптомы включают воспаление десен, образование пародонтального кармана, деструкцию костной ткани с образованием дефекта альвеолярной кости, формирование абсцесса и подвижность зубов [4—6]. Сложность этиопатогенеза хронического генерализованного пародонтита определяет необходимость разработки и внедрения новых методов терапии [7—9], поскольку существующие методы лечения, к сожалению, не всегда приводят к длительной стойкой ремиссии [10, 11].

Существенную роль в комплексном лечении больных с заболеваниями пародонта играют хирургические методы, основой которых является костная пластика [12—14]. Для устранения костного дефекта наиболее часто применяется метод направленной костной регенерации с использованием гранулированных костнопластических материалов, которые имплантируются в виде сыпучей фракции или являются составной частью комбинированного трансплантата. При этом для полноценного восстановления альвеолярной кости крайне важно верно рассчитать необходимый объем костнопластического материала [15, 16]. Производители указывают объем материала в виде модуля, отражающего разброс размера зерен фракции от 0,25 до 1,0 мм³ и более, что не может служить точным ориентиром при определении требуемого количества. Современные исследования показывают, что неточное определение необходимого объема трансплантата приводит к его неконтролируемому уменьшению в реципиентном ложе с последующим снижением уровня прикрепления кератинизированной десны к тканям зуба. Это, в свою очередь, вызывает инвагинацию мягких тканей по контуру реконструкции, является причиной анатомической несостоятельности проведенного лечения и приводит к косметически неудовлетворительному результату [15, 17].

Цель исследования — определение объема аугментата, необходимого для адекватного замещения дефекта альвеолярной кости при хроническом генерализованном пародонтите, с учетом динамики изменения физических свойств его компонентов в послеоперационном периоде.

Материал и методы

В ходе исследования нами были проанализированы результаты хирургического лечения методом направленной костной регенерации 197 пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом средней степени тяжести. Методом рандомизации все пациенты были разделены на две группы: в основной группе (n=97) лечение проводили с применением предложенного нами способа определения объема остеогенного трансплантата (патент на изобретение RU2754190C1); в контрольной группе (n=100) определение необходимого объема трансплантата осуществляли известными ранее способами. Каждый пациент получал подробную информацию о проводимом исследовании, предстоящем лечении и давал информированное добровольное согласие на обследование, лечение и участие в исследовании. Клиническое исследование было проведено в соответствии с Хельсинкским соглашением об исследованиях на людях.

Диагностическое исследование и анализ динамики биотрансформации трансплантата осуществляли с использованием данных, полученных методом конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ). КЛКТ проводили до выполнения направленной костной регенерации и после — через 14 дней, 6 мес, 12 мес и 18 мес.

В качестве гранулированного материала в обеих группах использовали Cerabone (Botiss biomaterials GmbH, Германия, номер регистрационного удостоверения ФСЗ 2011/09299).

У пациентов контрольной группы по данным КЛКТ выполняли диагностику и 3D-моделирование, расчет объема дефекта альвеолярной кости; затем в программе ViSurgery (Россия) моделировали форму трансплантата. Моделирование предполагаемой верхней границы регенерата проводили по уровню костной ткани у анатомических шеек зубов, ограничивающих дефект. При наличии концевого дефекта зубного ряда границу реконструкции планировали по пришеечному уровню кости у дистальной поверхности последнего зуба. Размер трансплантата планировали в соответствии с объемом костного дефекта. Выкраивание изолирующей коллагеновой мембраны проводили, ориентируясь на границы дефекта по данным КЛКТ либо интраоперационно по границам реконструкции.

В операционной выполняли горизонтальный разрез слизистой оболочки и надкостницы и отслаивали слизисто-надкостничный лоскут с язычной и вестибулярной сторон. Производили кюретаж пародонтальных карманов и осуществляли формирование воспринимающего ложа посредством декортикации альвеолярной кости в области дефекта, после чего последний заполняли рассчитанным количеством костнопластического материала. Трансплантат покрывали подготовленной коллагеновой мембраной, после чего ушивали надкостницу резорбируемым шовным материалом, а слизистую оболочку над надкостницей — нерезорбируемым шовным материалом.

Для устранения пародонтальных дефектов у пациентов основной группы использовали многокомпонентный остеогенный трансплантат, который включал: аутологичный клеточный пул стромально-васкулярной фракции (компонент №1; 10%), тромбоцитарную массу (компонент №2; 5%), фибриноген аутологичной плазмы крови пациента (компонент №3; 20%), гранулированный остеокондуктивный костнопластический материал (компонент №4; 65%).

Для предотвращения неконтролируемого изменения формы и объема трансплантата в реципиентном ложе в послеоперационном периоде производили расчет объема фракций гранулированного материала по коэффициенту естественного уплотнения и коэффициенту насыщения жидкостью. Для этого по данным компьютерной томографии костей лицевого скелета определяли топографию, пространственную ориентацию, состав сегментов дефекта, а также объем альвеолярной кости в аксиальной, фронтальной и сагиттальной плоскостях. В программном комплексе DentDir (свидетельство РФ о регистрации программы для ЭВМ №2021666327), ориентируясь на внешние контуры костного дефекта, проектировали границы реставрации и изолирующей мембраны. Затем 3D-модель дефекта фрагментировали на геометрически простые внутренние и наружные сегменты (внутренние сегменты ограничены несколькими костными стенками, а наружные имеют одну костную стенку, что является причиной различной степени уплотнения костнопластического материала после его размещения в реципиентном ложе). Поочередно рассчитывали объем каждого сегмента. Затем последовательно объем каждого внутреннего и наружного сегмента умножали на соответствующий коэффициент естественного уплотнения материала и, складывая рассчитанные объемы, определяли общее необходимое количество гранулированного костнопластического материала. Коэффициент естественного уплотнения костнопластического материала определяли по созданной опытным путем таблице коэффициентов: для внутренних (многостеночных) дефектов — 1,15; наружных (одностеночных) — 1,25. Рассчитанное таким способом необходимое количество компонента №4 объединяли с остальными составляющими.

Для приготовления компонента №1 методом тумесцентной липоаспирации производили забор 200 мл жировой ткани из области передней брюшной стенки пациента. Жировую ткань многократно отмывали фосфатно-солевым раствором, подвергали ферментативной обработке раствором коллагеназы 1-го типа, после чего выделяли клетки стромально-васкулярной фракции. Клетки помещали в стерильные культуральные чашки Петри с ростковой средой. Затем ставили в газовый CO₂-инкубатор для культивирования при температуре 37°C и содержании CO₂ 5% до достижения монослоя (7—14 дней), после чего клетки троекратно пассировали до получения 50 млн клеток.

В день операции производили пункцию срединной локтевой вены пациента и осуществляли забор 40 мл периферической крови для приготовления компонентов №2 и №3.

Для увеличения свободной площади внутренних поверхностей трансплантата, заполненных воздухом, костнопластический материал подвергали дегазации. Это позволяет увеличить коэффициент поглощения костнопластическим материалом тканевой жидкости, клеточных элементов и сыворотки крови, мигрирующих с периферии реципиентного ложа в трансплантат. После дегазации производили окончательное формирование многокомпонентного остеогенного костнопластического трансплантата, флакон с материалом стерильно упаковывали, маркировали и транспортировали до операционной в термоконтейнере при комнатной температуре.

После подготовки реципиентного ложа по методике, аналогичной примененной в контрольной группе, размещали весь объем подготовленного костнопластического материала в области костного дефекта. Реконструкцию укрывали резорбируемой коллагеновой мембраной, поверх которой укладывали и фиксировали швами из нерезорбируемого материала слизисто-надкостничный лоскут. Швы снимали через 14 дней.

Результаты и обсуждение

Клинические наблюдения показали, что при расчете требуемого объема костнопластического материала традиционным способом, без учета изменения параметров его физических свойств в послеоперационном периоде, практически невозможно адекватно заместить альвеолярный дефект. Происходит либо недостаточное, либо чрезмерное заполнение дефекта. По прошествии 3—5 сут вследствие пропитывания кровью трансплантируемый материал разбухает, что при избыточном его объеме может приводить к несостоятельности швов. Оголению костнопластического материала в контрольной группе способствовало отсутствие 3D-планирования границ изолирующей мембраны, что могло приводить к неполному перекрытию дефекта.

С учетом данных КЛКТ в динамике проводили сравнительную оценку изменения запланированного объема трансплантата с его фактическим объемом. При использовании 0,5 мл гранулированного материала в различные сроки после операции среди пациентов сравниваемых групп начиная с 14-х суток послеоперационного периода наблюдали статистически значимые различия. При этом в основной группе ни статистически, ни клинически значимой потери объема костнопластического материала не происходило. При использовании 1,0 мл гранулированного материала в основной группе через 1,5 года наблюдения клинически значимой потери не наблюдали. Уменьшение объема в контрольной группе составило 14,19%, а в основной группе — лишь 1,42% (p<0,001). При использовании 1,5 мл компонента №4 показатель сохранения объема регенерата во всех контрольных точках наблюдения отличался в основной группе статистически значимо лучшими результатами по сравнению с результатами контрольной группы (p=0,024 во все периоды наблюдения). К окончанию наблюдения снижение объема трансплантата составило в контрольной группе 16,29%, а в основной группе — 0,85% (p=0,024). При использовании 2,0 мл гранулированного костнопластического материала в контрольной группе наблюдали снижение объема регенерата через 1,5 года на 14,76%, а в основной группе — лишь на 0,62% со значением p=0,109.

Заключение

Применение разработанного нами комбинированного трансплантата позволяет полноценно восстановить объем альвеолярной кости у пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом, оптимизировать периферический и дистантный остеогенез в регенерате, осуществлять 3D-моделирование трансплантата в программном комплексе с учетом коэффициента естественного уплотнения гранулированного костнопластического материала. Предлагаемый алгоритм определения необходимого объема остеопластического материала позволяет предотвратить неконтролируемое изменение объема трансплантата в послеоперационном периоде, обеспечить оптимальный клинический результат, снижает риск возникновения осложнений и способствует повышению качества жизни пациента.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.