• хирургическое лечение воспалительных заболеваний пародонта

Использование биокомпозиционного остеопластического материала "алломатрикс-имплант" при хирургическом лечении воспалительных заболеваний пародонта.

А.И. Грудянов, д-р мед. наук, проф., ЦНИИС,
А.Ф. Панасюк, д-р биол. наук, зам. ген директора по науке, ООО "Конектбиофарм"
С.Ф. Бякова, асп. ЦНИИС.

Use of a Biocomposition OsteoPlastic Material "Allomatrix-implant" at Surgical Treatment of Inflammatory Periodontal Diseases
А.И. Грудянов, А.Ф. Панасюк, С.Ф. Бякова

Резюме.

Современный подход к хирургическому лечению воспалительных заболеваний пародонта предполагает не только длительную ремиссию, за счет ликвидации очагов воспаления и пародонтальных карманов, но и восстановление утраченной костной ткани. Авторы дают оценку эффективности применения искусственных биологических материалов влияющих на процесс репарации костной ткани на примере биокомпозиционнго остеопластического материала "Алломатрикс - имплант" при хирургическом лечении воспалительных заболеваний пародонта. В статье описаны экспериментальный и клинический этап исследования, проведена оценка послеоперационных и отдаленных результатов лечения.

Ключевые слова: остеопластические материалы, воспалительные заболевания пародонта, хирургическое лечение.

Summary.

The modern approach to surgical treatment of inflammatory diseases the periodontal assumes not only long remission, at the expense of liquidation of the centers of an inflammation and periodontal pockets, but also reduction of the lost bone tissues. The authors give an estimation of efficiency of application of synthetic biological materials of reparation, influencing process, of a bone tissues on an example of a biocomposition osteoplastic material "Allomatrix-implant" at surgical treatment of inflammatory periodontal diseases. In article are described an experimental and clinical investigation phase, the estimation of the postoperative and remote results of treatment is carried out.

Keywords: osteoplastic materials, inflammatory periodontal diseases, surgical treatment.

В комплексном лечении воспалительных заболеваний пародонта приоритетная роль отводится хирургическим методам, с помощью которых можно не только добиться длительной стабилизации клинического статуса пациента за счет ликвидации очагов воспаления и пародонтальных карманов, но и получить реальный прирост костного субстрата [3]. С этой целью ведется постоянный поиск и разработка искусственных и биологических материалов, способных влиять на процессы регенерации костной ткани.
Одной из наиболее перспективных попыток повышения биологической активности остеопластического материала является включение в его состав компонентов межклеточного матрикса [5, 6, 12, 13, 15]. Межклеточное вещество костной ткани на 90% состоит из коллагена I типа, коллаген других типов занимает не более 5% от общей массы [1, 2, 16]. Оставшееся вещество представлено белковополисахаридными комплексами, основной структурной единицей которых являются сульфатированные гликозаминогликаны [2, 16].
Коллаген, введенный в рану, активирует синтез сульфатированных гликозаминогликанов и фибриллогенез [10, 11, 13]. Исследования [16, 17, 18, 19] показали, что коллаген I типа необходим для дифференцирования остеобластов и минерализации остеоида.
Важнейшими компонентами межклеточного матрикса являются сульфатированные гликозаминогликаны. С ними связывают такие процессы, как подавление активности провоспалительных медиаторов и антигенных детерминант, межклеточную сигнализацию и регуляцию активности факторов роста, в том числе и фактора роста фибробластов [4, 14, 16]. Экспериментальные исследования подтвердили высокую эффективность материалов, содержащих ксеногенный костный коллаген и сульфатированные гликозаминогликаны при замещении искусственно созданных костных дефектов [4, 8]. Положительные результаты были получены при использовании материалов данной группы для замещения костных дефектов при лечении радикулярных кист челюстей и проведении синуслифтинга [7, 9].

Биокомпозиционный остеопластический материал "Алломатрикс-имплант" (создание и производство ООО "Конектбиофарм", г. Москва (Патент РФ № 216,2331; Патент № 216,1976)) является первым, не имеющим мировых аналогов препаратом на основе костного аллоколлагена и костных сульфатированных гликозаминогликанов. Целью нашего исследования явилось изучение эффективности применения данного материала при хирургическом лечении воспалительных заболеваний пародонта.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальный этап: влияние материала "Алломатрикс-имплант" на остеорепарацию изучали в эксперименте на кроликах породы Шиншилла массой 1,5-2,0 кг, которым под внутривенным наркозом 1% раствора гексенала проводили сегментарную остеотомию лучевой кости. В сформированные дефекты размером 0,1X2,0 см помещали материал "Алломатрикс-имплант" в виде пластин, размеры которых соответствовали размерам заполняемого дефекта. Животным контрольной группы имплантация материала не проводилась. После гемостаза рану ушивали наглухо. Сразу после операции и в конце срока наблюдения животным делали контрольные рентгенограммы.
Динамические наблюдения за животными проводили в течение 2-х месяцев, после чего выводили из эксперимента. Фрагменты костей фиксировали в 10% формалине, деминерализовали 12% азотной кислотой. После моделирования кусочки кости проводили по восходящему ряду спиртов, заливали в парафин и готовили гистологические препараты, которые окрашивали гематоксилином и эозином.
Препараты изучали и фотографировали на фотомикроскопе Mild-Leitz/Gemany/.

Клинический этап: комплексное клинико-лабораторное обследование проводили у 27 пациентов в возрасте от 35 до 60 лет. Сопоставляли результаты вмешательств в области 403 костных дефектов, которые дифференцировали по форме и степени тяжести. Для большей достоверности результатов хирургические вмешательства с использованием остеопластического материала и без него проводили у одних и тех же пациентов, но с разных сторон. В ходе клинического обследования определяли: состояние гигиены полости рта по индексу Силнесс - Лоэ (Silness J., Loe H., 1964); интенсивность кровоточивости при зондовой пробе (индекс Мюллеманна (Muhlemann H.R., 1971) в модификации Коуэлла (Cowell I..1975)); подвижность зубов по шкале Миллера (Miller P.D.) в модификации Флезара (Fleszar T.J., 1980); глубину пародонтального кармана и уровень потери зубодесневого соединения с помощью периодонтального зонда Goldman-Fox (Hu-Friedy Mfg. Co. Inc., USA).

image001_1.jpg

Рис.1 Микрофотограмма. Контрольная группа. 1 месяц после операции. Формирующаяся костная ткань с костными балками. Окраска гематоксилинэозином. Ув. ×140

image002_3.jpg

Рис.2 Микрофотограмма. Картина состояния костной ткани через 1 мес. после операции в группе исследования. Развитие костных балок с активными остеобластами, промежуточного вещества и кровеносных сосудов. Окраска гематоксилинэозином. Ув. х 240


Рентгенологическое исследование включало ортопантомографию. Из числа функциональных методов исследования использовали реопародонтографию (РПГ) и лазерную допплеровскую флоуметрию (ЛДФ). Дополнительно проводили цитоморфометрическое исследование. Составляли план лечения и согласовывали его с пациентом.

Изменение глубины пародонтальных карманов и уровня потери зубодесневого соединения в области 3-стеночных дефектов с тяжелой степенью поражения в группе контроля и в группе исследования.


Предоперационная подготовка включала: удаление зубных отложений, местную противовоспалительную терапию, обучение гигиене полости рта с последующим контролем, лечение кариеса зубов и его осложнений, функциональное избирательное пришлифовывание зубов. При патологии прикрепления мягких тканей преддверия полости рта проводили вестибулопластику и пластику тяжей.
Пациентам группы контроля проводили лоскутные операции по Видман Нейману в модификации Рамфьорда без остеопластического материала, а в группе исследования во время операции использовали остеопластический материал "Алломатрикс-имплант". Клиническое течение послеоперационного периода в группе исследования и в группе контроля практически не отличалось. На протяжении первых трех суток наблюдался умеренный коллатеральный отек мягких тканей, незначительная гиперемия лоскута и его болезненность при пальпации. На седьмые сутки явления операционной травмы исчезали. Боль в день операции отмечали 74% пациентов в группе исследования и 71% в группе контроля, в первые сутки после операции -22,2% и 24% соответственно. На вторые сутки выраженных болевых ощущений пациенты, как правило, не было. Клинические и лабораторные исследования проводили до и после хирургического лечения через 1,3,6, 12 месяцев. Рентгенологические данные оценивали до лечения, через 6 и 12 месяцев после операции.

image003.gif

Динамика показателей капиллярного кровотока ЛДФ в группе исследования и группе контроля при тяжелой степени пародонтита

image004_1.gif

Динамика показателя ИПС в группе исследования и в группе контроля

image005.gif

Динамика показателей реографического индекса в группе исследования и группе контроля при тяжелой степени пародонтита

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты проведенных гисто-морфологических исследований по воздействию биорезорбируемого материала "Алломатрикс - имплант" на репарацию костной ткани показали что, состояние формирующейся костной ткани у животных опытной и контрольной группы было различным.

image006_2.jpg

Рис.3 Биокомпозиционный остеопластический материал "Алломатрикс-имплант"

Изменение значений ИД в группе исследования и в группе контроля при тяжелой степени пародонтита (М±m, усл. ед.)

Через 1 месяц после операции на срезе дефекта локтевой кости контрольного животного (рис. 1) видно, что костная мозоль хорошо сформирована в виде губчатой крупноячеистой зоны и занимает весь объем дефекта. В лакунах костных балок, сформированных грубопучковым коллагеном, заметны остеоциты. В ряде случаев отмечали развитие элементов хрящевой ткани. Нарастание новой костной ткани отмечается с дистальных и проксимальных участков дефекта. Межуточное вещество развито слабо.

В то же время у животных опытной группы отмечали более динамичное развитие остеоида вокруг имплантата.

На рис. 2. в проксимальной зоне дефекта видна хорошо развитая молодая костная ткань. Многочисленные остеобласты прилежат к костным балкам. В межуточном веществе обнаруживаются остециты в лакунах, часть коллагена имплантата погружена в основное вещество грубопучковых балок. Заметно формирование зрелых, плотно упакованных коллагеновых волокон и хорошо развитого плотного межуточного вещества с активными клетками. Зона имплантата (сверху справа) активно перестраивается.
Клиническое исследование показало, что через год после операции глубина ПК уменьшилась и составила: 2,8±0,2мм (-61%) - в группе исследования, и 4,5±0,3мм (-35,8%), - в группе контроля. Для более объективной оценки эффективности хирургического вмешательства необходимо рассматривать уровень потери зубодесневого соединения, учитывающий и глубину ПК, и уровень рецессии десны. Уровень потери зубодесневого соединения уменьшился на 37% (5,1±0,2мм) в группе исследования и на 15% (6,7±0,2) в группе контроля.
Улучшились показатели регионарного кровообращения: РИ в группе исследования составил 0,056±0,0046 Ом (+60%), а в группе контроля - 0,037+0,007 Ом (+27,5%), ИПС в группе исследования составил 103,8±4,2% (-19,3%), а в группе контроля - 117±6,3 (-7,7%), ПМ в группе исследования составил 15,8±0,7усл.ед.(+20%), а в группе контроля - 13,9±0,6усл.ед(+7%).
Индекс деструкции (ИД) уменьшился с 4537±316 до 90±12 в группе исследования, а в группе контроля с 4501 ±330 до 1138±103; воспалительно-деструктивный индекс (ВДИ) уменьшился с 47±8 до 4,4±0,5 в группе исследования и с 37±8 до 28,5±0,5 - в группе контроля. Рентген-генологическое исследование показало исчезновение глубоких костных карманов 13,8% исследуемых участков в группе исследования и в 3,8% - в группе контроля. Возобновление воспалительно-деструктивных процессов наблюдалось в 5% в группе исследования и в 36% в группе контроля.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что биокомпозиционный остеопластический материал "Алломатрикс-имплант" нормализует репаративные процессы в костной ране.
Данные показателей воспалительно-деструктивного индекса цитоморфометрии у пациентов в течение первых трех месяцев после операции позволяют предположить, что данный материал обладает противовоспалительным действием: значение воспалительно-деструктивного индекса в группе исследования (8,3±1,1) при тяжелой степени пародонтита через 2 недели после операции было в 2,4 раза ниже, чем в группе контроля (20,2±3). Через месяц после операции значение индекса снизилось в обеих группах, но в группе исследования более значительно. К третьему месяцу наблюдений, когда воздействие биокомпозиционного остеопластического материала "Алломатрикс-имплант" на область хирургического вмешательства уменьшилось, значения индекса стали равны в обеих группах.

image007.jpg

Рис.4 Костный дефект в област 46 зуба

image008_1.jpg

Рис.5 Введение материала "Алломатрикс-имплант" в область костного дефекта

image009.jpg

Рис.6 До операции

image010.jpg

Рис.7 После операции

image015.jpg

Рис.8 До операции

image016.jpg

Рис.9 После операции

ВЫВОДЫ

1. Экспериментально-морфологическое исследование показало, что биокомпозиционный остеопластический материал "Алломатрикс-имплант" обладает высокой биосовместимостью, способствует ангиогенезу, ускоряет созревания костной ткани вокруг зоны имплантата.
2. Клинико-лабораторное исследование показало, что использование биокомпозиционного остеопластического материала "Алломатрикс-имплант" оптимизирует процессы репаративной регенерации в области хирургического вмешательства в большей степени, чем проведение традиционной лоскутной операции.
3. Введение биокомпозиционного остеопластического материала "Алломатрикс-имплант" в область хирургического вмешательства сопровождается противовоспалительным эффектом, который выявляется по результатам цитоморфометрии.
4. Наиболее высокой эффективностью биокомпозиционный остеопластический материал "Алломатрикс-имплант" обладает при устранении трехстеночных костных дефектов.

ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белоус А.М. Механизмы регенерации кости. М.: Мед, 1972.-247с.
2. Быков В.Л. Цитология и общая гистология.// СОТИС. Санкт-Петербург.- 2001.
3. Грудянов А.И. Обследование лиц с заболваниями пародонта// Пародонтология.-1998.- №3.- С.8-13.
4. Журули Г.Н. Применение биокомпозиционного материала "Биоимплант" при хирургических стоматологических вмешательствах: Автореф.дис. канд.мед.наук. - М., 2001. - 23с.
5. Ибрагимов Т.Н. Комплексное лечение пародонтита с применением имплантационных материалов (экспериментально-клиническое исследование): Автореф.дис. ... канд.мед.наук.-М., 1993.-23с.
6. Иванов А.С. Комбинированные материалы на основе коллагена для пластики остиомиелитических полостей: Дисс. Канд. Мед. Наук. - М. - 1978. - 118 с.
7. Иванов С.Ю., Кузнецов Р.К., Чайлахян Р.К., Ларионов Е.В., Панасюк А.Ф., Гиллер Л.И., Бизяев А.Ф., Ларионов Е.В. Новое поколение биокомпозиционных материалов для замещения дефектов костной ткани // Новое в стоматологии. - 1999. - №5. -С.47-51.
8. Иванов С.Ю., Кузнецов Р.К., Чайлахян Р.К., Ларионов Е.В., ПанасюкА.Ф. Перспективы применения в стоматологии материалов "Биоматрикс" и "Алломатрикс -имплант" в сочетании с остеогенными клетками - редшественниками костного мозга // Клиническая имплантология и стоматология . - 2000. - №3-4. - С. 17-18.
9. Иванов С.Ю., Бизяев А.Ф., Ломакин М.В. Клинические результаты использования различных костнопластических материалов при синуслифтинге // Новое в стоматологии. - 1999. - №5. -С. 51-56.
10. Истранов Л.П. Коллаген и его применение в медицине // М.: Медицина, 1976.-228с.
11. Истранов Л. П. Технологические аспекты производства коллагеновых препаратов медицинского назначения: Дисс докт.фарм.наук. - 1971. - 360 с.
12. Капник В.И., Платонова В.В. Применение коллагена для заполнения послеоперационных дефектов челюстей // Организация профилактики и лечения стоматологических заболеваний. - М., 1981. - С.82-83.
13. Николаев А.В., ШехтерА.Б. О возможностях использования коллагеновых препаратов сложного состава для лечения ран и трофических язв кожи // Клинико-экспериментальное обоснование новых методов диагностики и лечения. - М., 1975.- С.14-16.
14. Панасюк А. Ф., Ларионов Е.В. Хондроитинсульфаты и их роль в обмене хондроцитов и межклеточного матрикса хрящевой ткани // Научно - практическая ревматология. - 2000. - №2. - С.46-55.
15. Фудим И.П. Применение коллагеновой композиции в хирургическом лечении воспалительных заболеваний пародонта : дис. ... к.м.н. - 1987.
16. Эллиот В., Эллиот Д. // Биохимия и молекулярная биология., 2000. - С. 134.
17. Franceschi R.Т., Iyer В.S. Relationship Between Collagen Synthesis and Expression the Osteoblast Phenotype in MC3T3-E1 Cells//J. Bone Miner. Res.-1992.-Vol.7.-№2.-P.245-246.
18. Lynch M. P., Stein J.L, Stein G. S., Lian J.B. The influence of type I collagen on the development and maintainance of the osteoblast phenotype in primary and passaged rat calvarial osteoblasts: modification of expression of genes supporting cell growth, adhesion, and extracellular matrix mineralizaition // Exp.Cell. Res. - 1995. - Vol. - 216. - P. 465-468.
19. Owen M. Marrowstromal stem cells//J. Cell Sci. Suppl. - 1988.-Vol.-10.-P.63-76. Stein G. S., Stein J. L, van Wihnen A.J., Lian J.B. Histone gene transcription: a model for responsivenece to an integrated.