Несоответствие количественных параметров резидуального гребня при реабилитации стоматологических пациентов с применением дентальных имплантатов аргументирует целесообразность дополнительных процедур твердотканной аугментации с целью формирования достаточного костного предложения.

Эффективность различных методов аугментации альвеолярного отростка описана в ряде отечественных и зарубежных исследований, в которых изменения костного трансплантата были зарегистрированы преимущественно по истечении определенного периода функционирования установленных интраоссальных титановых опор.

Недостаточно изученным остается вопрос изменения размерных характеристик костных аугментатов до момента установки внутрикостных титановых элементов в зависимости от воздействия ряда определяющих факторов. Среди них происхождение материала и применяемая техника реконструкции резидуального гребня.

Изучение факторов стабильности костного аугментата

В исследовании Donos и соавторов проводился сравнительный анализ стабильности различных по происхождению аутогенных костных трансплантатов, в том числе мембранозного и энхондрального происхождения, в соответствии с принципами направленной костной регенерации.

Исследование проводилось на крысах с моделированием четырех вариантов:

• два контрольных: аугментация в области нижней челюсти с одной стороны костным трансплантатом из свода черепа, а с другой — трансплантатами из седалищной кости при фиксации блоков микровинтом: время заживления — 5 месяцев (первая контрольная группа) и 11 месяцев (вторая контрольная группа);

• два контрольных и два испытуемых (аналогичные условия аугментации кости, но с дополнительным использованием e-PTFE мембраны: время заживления — 5 месяцев (первая исследуемая группа) и 11 месяцев с удалением мембраны в пределах 5 месяцев (вторая исследуемая группа).

Исследование характеристик трансплантата (длины, высоты и ширины) проводилось с применением стереомикроскопа. Было обнаружено, что в группах, где использовались мембраны для покрытия области аугментации, вне зависимости от источников аутотранслантата, прирост костной ткани через 5 месяцев был больше.

Однако уже через 11 месяцев размеры трансплантата уменьшались до исходных, что на данном периоде наблюдения было связано с процессами созревания вновь сформированной кости. В контрольных группах отмечалась значительная резорбция аугментатов как через 11, так и через 5 месяцев, причем блоки из области седалищной кости демонстрировали значительно более высокие показатели объемной редукции по сравнению с теми, которые были взяты из свода черепа.

Таким образом, исследователям на основании результатов, полученных в экспериментах на животной модели, удалось доказать, что, независимо от происхождения аутогенного блока, использование методов направленной костной регенерации способствует лучшей стабилизации костного аугментата.

Высокая резорбция аутотрансплантатов энхондрального эмбриотического происхождения может быть обоснована низкой плотностью костной ткани такого блока, менее резистентного к воздействию функциональных факторов. Этот материал характеризуется отличными параметрами архитектоники и потенциалом повторной васкуляризации.

В клинических условиях Iizuka и соавторы подтвердили успешность применения костных трансплантатов из свода черепа человека с целью реконструкции резидуального гребня челюстей. При средней продолжительности наблюдения 19,6 месяца вертикальная редукция аугментата, по данным ортопантомографии, не превышала 0,5 мм.

В лабораторном исследовании, проведенном Bullens P., было установлено, что в условиях статической и динамической нагрузки на измельченный костный трансплантат, упакованный в различные металлические решетки, определяющим фактором стабильности аугментата является точность подгонки металлической сетки к костному наполнителю.

Полученные результаты в определенной степени могут быть перенесены на клиническую практику — точность подгонки барьерных мембран влияет на стабильность используемого гранулированного костного трансплантата.

Таким образом, обеспечение минимального промежутка между ограничивающими структурами и костными наполнителями позволит повысить клиническую эффективность процедуры твердотканной аугментации при реабилитации стоматологических пациентов.

Ohe J. и коллеги, используя метод графической субстракции области аугментации в программном обеспечении OnDemand3D от Cybermed, пришли к выводу, что использование бифазного фосфата кальция характеризуется достаточно высокой объемной стабильностью. Это подтверждено результатами мониторинга в течение 6 месяцев после проведения процедуры субантральной аугментации (синус-лифтинга).

Относительный объем аугментата уменьшился лишь на 15,7%, что в абсолютных числах в среднем составляло 207,7 мм³. Однако данная работа имеет несколько ограничений.

В ходе синус-лифта авторами дополнительно применялся обогащенный тромбоцитами фибрин, что могло повлиять на динамику волюметрических изменений трансплантата, а область вмешательства дополнительно была покрыта коллагеновой мембраной.

Положительный эффект на характеристики стабильности костных аугментатов освещен в публикации Simonpieri A. В частности, исследователь отмечал роль L-PRF как относительно недорогого и доступного для использования материала, который может быть внедрен в повседневную практику стоматолога.

В то же время использование PRP не гарантирует соответствующего стратегического преимущества, учитывая сложные аспекты подготовки тромбоцитарного концентрата.

Между тем, в исследовании Ohe J. анализ стабильности материала проводился на выборке только из 15 пациентов, поэтому для формулирования однозначных выводов авторами была отмечена необходимость проведения дальнейших уточняющих исследований.

Lee H. и Kim Y. провели анализ аугментации верхней и нижней челюстей у 128 участков с использованием аутогенной блока типа onlay, смоченного в фибриновом силанте и покрытого коллагеновой мембраной. Авторы пишут, что средняя стабильность костных трансплантатов через 4-6 месяцев наблюдения (время установки дентальных имплантатов после аугментации) составляет 74,5% ± 8,4%.

При этом никаких статистических различий между параметрами возраста, пола и объема редукции костного трансплантата не обнаружено. Однако горизонтально позиционированные типы блоков были более стабильными по сравнению с вертикально позиционированными (78,4 против 71,0), а резидуальный объем трансплантата на верхней челюсти оказался несколько выше по сравнению с нижней (75,6 против 73,4).

Во фронтальных участках остаточный объем костного блока в конце периода наблюдения достигал в среднем 79,5, тогда как на дистальных участках — 73,3. Определение объемных показателей трансплантатов в области вмешательства проводилось с использованием адаптированного программного обеспечения Ez3D2009 от Vatech.

Проблема объемных изменений различных аугментатов после процедуры синус-лифтинга с использованием возможностей конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ) состоит в том, что на момент регистрации первичного состояния области вмешательства обычно наблюдается отек и утолщение слизистой оболочки верхнечелюстной синуса.

Это явление усложняет процедуру четкой дифференциальной визуализации интерфейса между собственно частицами костного заменителя и границей утолщенной слизистой.

Применение функции трешхолдинга в целях сегментации области аугментации также характеризуется соответствующими недостатками, связанными со сложностью выбора нижнего предела для выделения визуальной области вмешательства.

Проблема в том, что распределение оптической плотности изображения даже на небольшой протяженности может быть разным, а на показатели влияет целый ряд факторов, связанных с процессом съемки и особенностями алгоритмов построения изображения.

Cosso и коллеги установили, что при проведении синус-лифта с использованием смеси гидроксиапатита и аутогенной костной ткани (80:20 по массе) удается минимизировать уровень объемной редукции к 25,9% в ходе 180 дней наблюдения. Для сравнения — изолированное использование только аутогенного трансплантата провоцировало значительную объемную потерю аугментата до 52,30%.

Таким образом, хотя оба подхода обеспечивают успешные результаты для дальнейшей установки дентального имплантата, высокая размерная стабильность смеси аутогенной костной ткани и аллопластических материалов является важным фактором.

Анализ томографических данных проводился на специально адаптированном ПО VOXAR.

Schmitt и коллеги при замере вертикальной потери уровня области аугментации не выявили статистической значимой разницы в 10-летней ретроспективе при проведении аугментации аутотрансплантатом по методам onlay-графтинга, синус-лифтинга или их комбинации.

Общие показатели редукции вертикальных уровней кости составляли 27,5%, 28,1% и 20,2% соответственно. В исследовании, проведенном Jensen и коллегами, также проводился анализ различных по соотношению костно-трансплантационных смесей, которые состояли из анорганического костного матрикса и аутогенной составляющей, собранной из области нижней челюсти или из области подвздошной кости на животной модели.

В ходе исследования выявлено, что использование только неорганического костного матрикса и его смеси с аутогенной составляющей в соотношении 75:25 обеспечивает наименьшие уровни объемной редукции на протяжении 12 месяцев наблюдения — соответственно 6% и 16%.

С ростом содержания аутогенного материала объем резорбции трансплантата увеличивался, достигая 65% при использовании только блока, собранного из локальных зон.

Определение объемных изменений в данном исследовании проводилось путем импорта представленных в различных проекциях областей интереса в ПО Adobe Photoshop (Adobe Systems), после чего изображение обрабатывали путем графического анализа.

Mordenfeld A. и коллеги также показали, что стабильность смесей трансплантатов разного происхождения отличается в зависимости от соотношения компонентов.

Данные, полученные в ходе двухлетнего наблюдения, указывают, что смесь депротеинизованной бычьей кости и аутогенного аугментата с соотношением 90:10 демонстрирует объемную редукцию трансплантата на 54,4%, тогда как средний объем редукции аналогичной смеси в соотношении 60:40 не превышает 37,5%.

Возможно, такие показатели потери объема на участках реконструкции гребня могут быть вызваны тем, что анализ проводился в условии установки и нагрузки имплантатов в обеих группах исследования.

Однако можно утверждать, что соотношение составляющих разного происхождения в структуре трансплантата 60:40 более оптимизированным и эффективным по сравнению с 90:10 — при этом статистической разницы между характеристиками стабильности имплантатов, установленных на разных участках, обнаружить не удалось.

Аналогичное вышеописанному исследование было проведено Dasmah и коллегами в 2012 году. Исследователи оценивали объемные изменения аутогенного костного трансплантата, полученного из области подвздошной кости при аугментации им дистальных участков верхней челюсти с левой стороны — в форме гранул, с правой — в форме блока.

Через два года наблюдения высокие показатели потери объема аугментата отмечались на участках реконструкции с применением гранулированной формы костного материала — в диапазоне 68-93%, при абсолютном снижении с 4842-1521 мм³ до 848-324 мм³.

Со стороны аугментации костным блоком степень резорбции была несколько меньше, и колебалась в пределах 68-86%, изменяясь в абсолютных показателях с 4835-1005 мм³ до 1065-306 мм³ в течение двух лет. Статистической разницы между изменениями волюметрических показателей авторам обнаружить не удалось.

Значительный объем редукции может быть вызван не только аутологичной природой аугментата, но и влиянием функционирования имплантатов в области реконструкции резидуального гребня. Заметим, что последний аспект до сих пор остается предметом научных исследований.

В раннем рандомизированном исследовании Mordenfeld A. был проведен сравнительный анализ эффективности использования депротеинизованного костного ксенографта бычьего происхождения и аутогенного костного материала в соотношениях 60:40 и 90:10 с целью латеральной аугментации резидуального гребня челюсти.

Оказалось, что средняя объемная усадка аугмената через 7,5 месяцев наблюдения почти не отличается при использовании костнозамещающих смесей с разным соотношением компонентов — при 90:10 она составляла 55,3%, а при 60:40 — 53,8%.

Аналогичным образом не отличалась редукция ширины гребня, измеренная на участке 6 мм ниже его верхушки, а при замере на уровне 3 мм апикальнее от верхушки трансплантат 90:10 демонстрировал горизонтальное уменьшение 46,9% (2,7 мм), а 60:40 — 37% (2,0 мм).

Все объемные изменения определяли на КЛКТ-срезах, обработанных в программном обеспечении ImageJ software. Несмотря на статистически значимую разницу уменьшения геометрических производных в области аугментации, ни гистоморфометрических, ни объемных различий между трансплантатами обнаружить не удалось.

Barone A. и коллеги провели дифференциальную оценку использования костных блоков ксеногенного происхождения по методике интерпозиционного inlay-блока, а также блока аутогенного происхождения по методике onlay-блока.

По результатам конусно-лучевой компьютерной томографии, через 4 месяца после вмешательства объемная редукция ксеногенного блока составляла 29% (1,9 мм потери вертикальной производной), а блоков аутогенного происхождения 35% (1,7 мм потери вертикальной производной).

Оценка волюметрических изменений костной ткани в этом исследовании проводилась на программном обеспечении SimPlant (Materialise Dental Italia) по методике, предварительно описанной Sbordone. Параллельно проведенный анализ успешности установил высокие показатели inlay-блоков (93,8%) по сравнению с onlay-блоками (82,4%), что обусловлено частым возникновением дигисценций в области вмешательства во второй группе.

В ходе данного исследования удалось определить, что, несмотря на важность характеристик стабильности костного трансплантата, общую успешность процедуры аугментации следует оценивать с учетом других, не менее важных критериев.

При этом в ходе рандомизированных контролируемых исследований следует обеспечить проведение адекватного мультифакторного и регрессионного анализа для оценки влияния конкретных факторов как на конечный результат реабилитации.

Spin-Neto и коллеги отметили, что применение свежезамороженного кортикального аллотрансплантата характеризуется наименьшим уровнем редукции по сравнению с кортикально-губчатым аллографтом или аутогенным костным материалом.

При этом кортикально-губчатый аллотрансплантат характеризовался высоким уровнем объемной резорбции на уровне 8,3% в течение 6-8 месячного периода наблюдения.

Анализ объемных изменений в области аугментации проводился по данным кроссекций, конвертируемых в TIFF-файлы и обработанных в ImageJ.

По данным Deluiz D. и коллег, более поздняя установка дентального имплантата в область аугментации (свежезамороженным костным аллографтом в виде блока) провоцирует более значительную объемную потерю трансплантата.

Сравнивая три периода имплантации после проведения реконструкции участков челюстей — через 4, 6 и 8 месяцев, исследователи обнаружили, что установка имплантата через 4 месяца способствует лучшей стабилизации костного аугментата, при которой объемная редукция последнего в среднем составляет 13%.

Отсрочка аугментации до 6 и 8 месяцев вызвала рост объемной потери костного аугментата до 32,7% и 50,8% соответственно. Изменение объема трансплантата проводились, исходя из полученных КЛКТ-данных в программном обеспечении Dental Slice Converter.

В исследовании Mazzocco и соавторов, в котором процедуру синус-лифтинга выполняли с использованием анорганического ксенографту бычьего происхождения, были получены иные результаты. Авторы установили, что отсрочка имплантации в зону реконструкции до 8-9 месяцев провоцирует более высокие показатели объемной резорбции (7%) по сравнению с немедленной установкой интраоссальных опор (13%).

Статистически значимой разницы между полученными результатами установить не удалось, а усредненный показатель объемной редукции трансплантата составлял 10%. Все объемные изменения костной ткани регистрировались в программном обеспечении Mimics.

Eser C. и коллеги описали оригинальный метод сравнения опыта использования аутологичных (губчатой кости) и гетерологичных (спонгиозных ксеногенных производных) костных аугментатов для заполнения промежутка между костными структурами при выполнении остеотомии верхней челюсти.

Анализ изменений цефалограмм до и после аугментации (через 1 неделю и через 1 год после вмешательства) проводился на программном обеспечении Dolphin imaging с определением специфических ортодонтических показателей. Изменение последних позволило установить факт редукции размера аугментатов на 8,3% и 10,8% соответственно.

Такой подход может быть использован только в условиях необходимости сопутствующего мониторинга по результатам ортодонтического лечения, а его важный недостаток состоит в необходимости расчета изменений аугментатов только по данным планиметрических результатов исследования.

Несмотря на это, динамику изменений костных трансплантатов удается проанализировать параллельно с полученными результатами ортодонтической коррекции, то есть данная оценка приобретает характер комплексной и адаптированной к соответствующему роду ятрогенных вмешательств и контингенту пациентов.

Проблема изолированного изучения размерных изменений костных заменителей, используемых с целью аугментации и подготовки резидуального гребня для дальнейшей имплантации, заключается в том, что оценка размерной редукции аугментата происходит на определенном этапе функционирования собственно интраоссальной опоры, и значительно реже — до момента ее установки.

С другой стороны, оценка эффективности реабилитации стоматологического больного носит комплексный характер. Поэтому изучение сугубо изменений костного заменителя, без учета результатов дальнейшей имплантации, обеспечивает скорее возможности для аргументированного и доказательного выбора аугментата на этапах планирования вмешательства и прогнозирования результатов, а не для ретроспективной верификации показателей клинической успешности в целях их систематизации.

В большинстве доступных публикаций, посвященных оценке динамических изменений размерных параметров костных аугментатов, наиболее приемлемым методом исследования признана конусно-лучевая компьютерная томография.

КЛКТ, в отличие от планиметрических аналогов, обеспечивает верификацию объективной редукции трансплантатов с проведением дальнейшего расчета абсолютной потери их объема. Хотя следует отметить, что до сих пор не разработан унифицированный подход к применению возможностей КПКТ с вышеуказанной цели.

В результате категоризации различных публикаций удалось систематизировать ряд факторов, влияющих на динамику размерных изменений костных материалов для аугментации:

• метод аугментации;

• срок установки имплантата;

• форма применения материала;

• происхождение костного трансплантата;

• соотношение компонентов комбинированного костного заменителя.

В ряде исследований авторы руководствовались различными принципами относительно выделения областей интереса, их графического анализа и даже выбора соответствующего программного обеспечения, что также ограничивает возможности для взаимного сопоставления данных, опубликованных разными авторами.

Заключение

Анализ результатов исследований показал, что размерная стабильность костного аугментата при реконструкции альвеолярного отростка зависит от происхождения и формы последнего, в случае использования смеси материалов различного происхождения — от процентного соотношения составляющих, техники использования, факта применения принципов направленной костной регенерации и срока установки дентального имплантата.

Интерпретации данных, полученных в ходе анализа изменений размерных параметров костных трансплантатов, зависит от выбранного метода исследования.

Во всех публикациях подходы к оценке объемной редукции участков аугментации отличались как по принципам расчета, так и с точки зрения используемого ПО.

Перспектива дальнейших исследований заключается в разработке адаптированной методологии категоризации и оценки результатов твердотканной аугментации резидуального гребня в ходе комплексной стоматологической реабилитации. Эта методология в дальнейшем может быть использована для прогноза результатов ятрогенных вмешательств, исходя из исходных параметров клинической ситуации.