Сегодня в хирургической стоматологии едва ли не половину амбулаторных операций составляют вмешательства по удалению радикулярных кист. За последние полвека подход к их лечению практически не претерпел изменений, хотя появились новые перспективные направления и методы.

В современной стоматологической практике обычно применяют радикальный метод хирургического лечения радикулярных кист челюстей — цистэктомию.

После удаления больших одонтогенных кист в 27% случаев наблюдается инфицирование кровяного сгустка и нагноение костной раны. Клинические и рентгенологические данные показывают, что при заживлении раны после хирургического вмешательства естественным путем (под кровяным сгустком) восстановление костной ткани протекает медленно.

По этим причинам разработка новых методов оптимизации репаративного остеогенеза в челюстных костях чрезвычайно актуальна для современной стоматологии.

Ассортимент костнопластических материалов для лечения костных дефектов челюсти

За последнее десятилетие в научных исследованиях и клинической практике достигнуты существенные успехи, привело к появлению инновационных костнопластических материалов.

В зависимости от происхождения, все костнопластические материалы классифицируют на несколько групп:

·       Аутогенные

·       Аллогенные

·       Ксеногенные

·       Аллопластические

·       Композиционные

С учетом сферы клинического применения костнопластические материалы должны иметь следующие свойства:

·       Остеогенность: способность материала вызывать рост костной ткани за счет остеогенных клеток, присущая аутокости

·       Остеоиндукция: способность материала стимулировать рост костной ткани путем воздействия на дифференцировку мезенхимальных стволовых клеток (белки крови, факторы роста, биоактивные компоненты, способствующие росту кости)

·       Остеокондукция: способность материала служить пассивным матриксом для роста новой кости с последующей резорбцией трансплантата.

Современные исследования показали, что самым высоким остеоиндуктивным потенциалом обладает аутогенная кость, которая считается золотым стандартом. Однако отсутствие возможности получения аутокости в достаточном количестве и травматичность существенно ограничивают ее применение.

Мировой опыт лечения костных дефектов челюсти после удаления радикулярной кисты различными костнопластическими материалами

Одним из оптимальных методов реконструкции кости является применение лиофилизированной губчатой костной ткани.

Неоспоримым преимуществом этого продукта является его способность играть роль матрицы после соответствующей обработки, рассасываться в течение непродолжительного периода и полностью замещаться органотипической костной тканью.

В ходе исследований с целью оптимизации условий  репаративной регенерации костей челюсти после цистэктомии успешно применялась лиофилизированная губчатая аллогенная кость, насыщенная неомицином и ципрофлоксацином при помощи низкочастотного ультразвука (фонофореза).

Регенерация костной ткани после операции наблюдалось через четыре месяца при размерах костного дефекта менее двух см, а более двух см — спустя всего лишь шесть месяцев. В контрольной группе восстановительный период занимал до двух лет.

В исследовании Laa и Hammouda (2015) использование этого метода позволило получить положительные результаты в 96% случаев по сравнению с 78% в контрольной группе.

Гидроксиапатит, трикальцийфосфат и коллаген

Материалы на основе гидроксиапатита и коллагена, а также комбинаций считают доступным и актуальным вариантом для применения в хирургической стоматологии.

Было продемонстрировано, что заполнение костной раны костнопластическими материалами на основе гидроксиапатита кальция или костного коллагена обеспечивает полноценную репаративную регенерацию костной ткани челюстей.

Материал способствует предотвращению кровотечений, сокращает частоту воспалительных реакций в послеоперационном периоде.

За прошедшие десятилетия клиническую апробацию прошли отечественные костнопластические материалы, разработанные на основе коллагена I типа из кожи крупного рогатого скота.

Производители данной группы материалов стремятся добиться высокой степени очистки белка, сохранения волокнистой структуры, легкости образования комплексов с антибактериальными лекарственными препаратами и другими агентами.

Костнопластические материалы на основе коллагена I типа должны ускорять миграцию фибробластов в костную рану с их последующей интеграцией в имплантат.

При этом формируется зона переходного матрикса, которая стимулирует иммунную систему реципиента путем активации гранулоцитов и макрофагов.

Материалы на основе синтетических фосфатов кальция, такие как гидроксиапатит кальция (ГАП) или трикальцийфосфат (ТКФ), должны служить надежной структурной основой.

Обоснована возможность применения биоактивных стеклокристаллических материалов («Биоситалл») в качестве имплантата для замещения костных дефектов челюстей с целью оптимизации репаративных процессов.

Эти продукты отличаются высокой механической прочностью, термостойкостью, они малотоксичны и безопасны для пациента.

Исследования остеокондуктивных свойств стеклокристаллического материала «Биоситалл-11» дали положительных результаты.

Данный материал позволяет восстановить объем костной ткани, предупреждает развитие атрофии альвеолярного отростка, а также способствует сокращению сроков реабилитации.

При хирургическом лечении пациентов с периапикальнимы деструктивными процессами (кистогранулемамы, радикулярными кистами) предложены материалы на основе кальций-фосфатной керамики (КФК), такие как «Кафам».

Данный продукт включает основной компонент гидроксиапатит наряду с фосфатом магния и карбонатом кальция. Оптимальными для клинического применения признаны гранулы диаметром 0,3-0,6 мм.

Указанный диапазон размеров частиц в наибольшей мере способствует проникновению плазмы крови, интенсификации метаболических процессов и прорастанию клеток.

В зарубежных источниках встречаются сообщения об успешном клиническом применении стеклоармированного гидроксиапатитного композита Bonelike в лечении костных дефектов челюсти больших размеров, образовавшихся в результате удаления радикулярных кист.

Kattimani и коллегами в 2014 году было проведено сравнение эффективности натурального (изготовленного из бычьих костей) и синтетического гидроксиапатита в качестве заменителей костного трансплантата при костных дефектах челюстей.

Оба материала одинаково эффективно влияют на регенерацию костной ткани при заполнении челюстных дефектов и демонстрируют биосовместимость, меньшую резорбцию и улучшенное формирование костное ткани.

Максимальная степень заживления костной раны достигается в течение 12 недель после остеопластики челюстных дефектов.

В отечественной литературе имеются данные о применении гидроксиапатита (ГАП) из яичной скорлупы и его синтетических аналогов. Использование биомассы яичной скорлупы для производства гидроксиапатита признано более экономным по сравнению с синтетическими материалами.

Сообщается, что материалы на основе костного коллагена серии "Биотек" эффективны в лечении мелких и средних костных дефектов, а материалы на основе гидроксиапатита кальция и ТКФ серии «Альгипор» продемонстрировали оптимальные результаты при заполнении больших костных дефектов.

В практической медицине начали активно применять композиционные материалы. Научные исследования показывают, что при комбинировании материалов достигается лучший результат, чем при применении каждого компонента в отдельности, поскольку сочетаются их положительные свойства.

Прочность костной ткани зависит, прежде всего, от структурного взаимодействия гидроксиапатита и коллагена. На основе этих данных разработан инновационный биокомпозиционный материал российского производства «Остеоматрикс».

В состав данного костнопластического материала, помимо костного коллагена и сульфатированных гликозаминогликанов (сГАГ), входит также натуральный ГАП.

Российскими исследователями проведен сравнительный анализ нескольких синтетических биокомпозицийних материалов:

• «КоллапАн-Л», содержащий искусственный гидроксиапатит, коллаген, линкомицина гидрохлорид,
• «Остим 100», состоящий из гидроксиапатита сверхвысокой дисперсности
• «Остеоматрикс», инновационный материал с содержанием аффинно-связанных сГАГ не менее 1,5 граммов на см3.

Перечисленными материалами заполняли полости после проведенной цистэктомии. Наиболее целесообразным при средних и больших кистах было признано заполнение костных дефектов препаратом «Остеоматрикс».

Исследования подтверждают, что наилучшим образом на формирование новой костной ткани влияет «Остеоматрикс».

Заполнение послекистозной костной полости нижней челюсти гидроксиапатитнимы гранулами, модифицированными коллагеном (G Graft) и костным цементом фосфата кальция (G Bone) для уплотнения трансплантата, является, по мнению авторов данной методики, альтернативой другим методам лечения.

Модифицированный коллагеном природный гидроксиапатит лучше восстанавливает костную ткань в дефектах челюстей по сравнению с отдельным использованием гидроксиапатита.

Также были разработаны продукты на основе недеминерализованого костного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами (сГАГ).

Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности этих костнопластических материалов, что связано со стимулирующим действием материала на процесс остеогенеза за счет сГАГ, относящихся к факторам роста костной ткани.

Сравнительные клинические исследования показали, что наиболее эффективным для заполнения костных дефектов больших размеров являются препараты, содержащие гидроксиапатит.

Такие костнопластические материалы, как «КоллапАн-Г» или «Остеопласт» признаны эффективными только при заполнении мелких и средних костных дефектов челюстей.

При заполнении больших послеоперационных дефектов после цистэктомии препаратом «Биальгин» на основе ГАП и альгината натрия, полного восстановления ткани в области дефекта не наблюдается в течение всего первого года.

Тем не менее, на рентгенограммах прослеживается трабекулярный рисунок, занимающий значительную площадь дефекта. Данный факт свидетельствует об интенсивном росте молодой ткани.

Костнопластический материал AlgOss, содержащий мелкодисперсный ГАП, показал высокий остеорепаративный потенциал, который проявляется в ускоренном формировании костной структуры в области дефекта челюсти.

Рентгенологические исследования подтвердили, что использование данного продукта при заполнении костных дефектов различной величины приводит к полной регенерации ткани в области костной раны в течение первого года после операции.

Таким образом, использование биокомпозиционных материалов на основе гидроксиапатита, трикальцийфосфата и костного коллагена способствует более активному протеканию регенеративных процессов при костных дефектах челюстей.

Обогащенная тромбоцитами плазма и фибрин

Как известно, тромбоциты играют важную роль в заживлении ран. Эта концепция стала основой для разработки перспективных аутологичных материалов, таких как обогащенная тромбоцитами плазма (PRP) и обогащенный тромбоцитами фибрин (PRF).

Обогащенный тромбоцитами фибрин является тромбоцитарным концентратом, собранным на единой мембране фибрина, который содержит все компоненты крови.

Матрица фибрина поддерживает эти компоненты и отвечает за ангиогенез. Факторами роста выступают биологически активные вещества, участвующие в природных механизмах восстановления ткани. К указанным механизмам относятся хемотаксис и пролиферация, ангиогенез и ремоделирование.

Эффективным методом восстановительного лечения костных дефектов челюстей после удаления корневой кисты считается использование композиций обогащенного тромбоцитами фибрина с костными трансплантатами. Это позволяет ускорить процесс репаративной остеорегенерации в пораженных участках и повысить качество вновь костной ткани.

Многообещающим методом лечения считается также комбинированное использование биокомпозиционного материала «Алломатрикс-имплант» с обогащенной тромбоцитами плазмой. Основу продукта составляет аллогенный коллаген, содержащий сульфатированные гликозаминогликаны.

Исследования показывают благоприятное протекание восстановительного процесса при лечении костных дефектов нижней челюсти после энуклеации радикулярной кисты с одномоментным применением «Алломатрикса» и PRF.

Согласно исследованиям Shivashankar и соавторов, одномоментное применение обогащенного тромбоцитами фибрина и ГАП при замещении костных дефектов больших размеров в периапикальних участках способствует более быстрому рассасыванию кристаллов апатита и индуцирует формирование костной ткани.

Как средство стимуляции остеогенеза после радикального хирургического лечения одонтогенных кист, авторы использовали PRF и биоактивный материал «КоллапАн-Л», дополняя лечение приемом препарата «Кальций-Д3 Никомед».

Изучение минеральной плотности костной ткани челюстей в динамике и сравнительный клинико-рентгенологический анализ  показал, что при таком лечении репаративная регенерация костной ткани значительно ускоряется (Hiremath, 2014).

Замещение околоверхушечных кист композицией PRF и ксеногенного материала Bio-Oss, а также комбинациями PRF с биокерамикой (бета-трикальцийфосфат) показало большую эффективность, чем монотерапия этими биоматериалами.

При пластике образованных после цистэктомии остаточных костных полостей гранулированным никелид-титаном (синтетическим полимерным материалом) в сочетании с обогащенной тромбоцитарной массой создаются оптимальные условия для регенерации костной ткани.

В результате проведенного лечения наблюдается полное восстановление ткани с органотипических структурой.

Мезенхимальные стволовые клетки

В клинической стоматологической практике применяют методы клеточной терапии, которые стали одними из наиболее современных инструментов усиления репаративной регенерации костной ткани челюстно-лицевой области.

Эти методы базируются на использовании мезенхимальных стволовых клеток (MСК), полученных из различных источников: периферической крови, костного мозга, плаценты, надкостницы, жировой ткани, пульпы зуба и т.д.

Важной задачей тканевой инженерии является создание оптимальных условий для функционирования собственных стволовых клеток и, при необходимости, увеличение их популяции.

MСК является мультипотентными клетками-предшественниками, которые демонстрируют многоуровневый потенциал и уникальную способность к самовосстановлению.

Результаты зарубежных исследований показывают, что терапевтический эффект MСК обусловлен их способностью поддерживать регенеративное микроокружение в поврежденных тканях и уменьшать уровень TNF-α, который блокирует дифференциацию остеобластов.

Поэтому MСК вносят опосредованный вклад в активизацию дифференциации остеобластов и регенерацию ткани.

Создание необходимой концентрации стволовых клеток и условий для их остеогенной дифференцировки, транспортировка их в участок репаративной регенерации — задачи тканевой инженерии.

Клетки костного мозга сегодня успешно комбинируют с костнопластическими материалами для эффективного лечения дефектов челюсти, образовавшихся в результате удаления радикулярных кист.

Оценивалось состояние костного регенерата при использовании методики оперативного лечения радикулярной кисты нижней челюсти, включая заполнение костного дефекта лиофилизированным аллогенным костнопластическим материалом «Лиопласт» и пунктатом костного мозга в сочетании с интраочаговой решетчатой остеотомией. Оптическая денситометрия подтвердила клиническую эффективность этого метода.

С целью замещения послеоперационных костных полостей использовались и другие материалы на основе аутологичного костного мозга, обогащенного микро- и макроэлементами.

Полученные таким способом материалы снижают риск развития общих и атрофических осложнений, улучшают репаративную регенерацию кости и позволяют достичь существенного повышения эффективности лечения костных дефектов после цистэктомии.

Для заполнения костных дефектов челюсти после удаления больших одонтогенных кист успешно применен концентрат стволовых клеток, который состоял из пунктата костного мозга, обогащенной тромбоцитами плазмы и аутологичной сыворотки.

Было продемонстрировано, что при таком сочетании биологических факторов количество стволовых клеток возрастает в восемь раз.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили, что источником стволовых клеток может служить подкожная жировая клетчатка. Мезенхимальные стволовые клетки жировой ткани (ASC) способны к экспрессии факторов роста, что делает их пригодными для клинического применения (Bertolai, 2016).

Жировая ткань имеет большие перспективы для использования в биотехнологии костной ткани, поскольку она широко доступна для получения ASC в промышленных количествах.

За рубежом разработана методика замещения костных дефектов челюсти с помощью аутотрансплантации свежевыделенной васкулярно-стромальной клеточной фракции, содержащей элементы стромы жировой ткани и костную стружку пациента.

Гистоморфологическое исследование тканевого регенерата показало, что он представляет собой образец прямого остеогистогенеза. От формирования хорошо васкуляризованной остеогенной волокнистой соединительной ткани до появления остеоид и первичной трабекулярной структуры к зрелой кости.

Широкодоступным источником стволовых клеток, которые можно получить через полость рта без повреждения наружной поверхности тела, может служить жировое тело щеки Биша (ЖТЩБ).

Установлено, что жировое тело Биша содержит популяцию мезенхимальных стволовых клеток, которые имеют аналогичный фенотип с ASC, полученными из подкожной жировой клетчатки области живота.

Эти клетки способны дифференцироваться по адипогенному, хондрогенному и остеогенному направлению. Они показали высокую клоногенную способность и иммунофенотип, характерный для мезенхимальных стволовых клеток.

По данным ряда авторов, эти клетки размножаются быстрее и более склонны к образованию колоний, чем стволовые клетки, полученные из жировой ткани других участков человеческого тела.

Жировое тело щеки Биша является одним из лучших источников получения свежих ASC для хирургического стоматологии.

С помощью иммуногистохимических методов изучалось распределение стромальных стволовых клеток, остеобластов в различных слоях надкостницы. Характерно, что все эти клетки содержатся в камбиальном слое надкостницы.

Они состоят из стромальных стволовых клеток и клеток-предшественников остеобластов. Их плотность возрастает в глубоких слоях камбия. Colnot и соавторы обнаружили, что надкостница, эндост и костный мозг являются основными источниками стволовых клеток-предшественников в скелете человека, но они по-разному влияют на остеогенез и хондрогенез.

Надкостница и эндост участвуют в синтезе остеобластов при остеорегенерации, но источником синтеза хондроцитов является только надкостница. Проведенные Colnot исследования in vitro показали, что клетки клетки-предшественники остеобластов могут дифференцироваться в остеобласты, хондроциты или адипоциты.

Эти результаты свидетельствуют, что клетки-предшественники остеобластов из надкостницы имеют MСК-подобные свойства.

Процесс дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток в остеобласты в надкостнице зависит от многочисленных сигнальных путей, включая активацию передачи сигналов костным морфогенетическим белком (BMP).

Стимуляция остеогенеза связана с переходом с трансдукции сигнала на процесс остеобластопоезу, тогда как инактивация этой сигнальной трансдукции способствует адипогенезу.

Экспериментально установлено, что надкостница содержит стволовые клетки с высшим остеорегенеративным потенциалом по сравнению со стромальными клетками костного мозга (BMSC).

Клетки надкостницы демонстрируют мультипотентнисть, высокий репродуктивный потенциал, быстрый рост и дифференцировку.

Периостин, который кодируется соответствующим геном, а также другие молекулы внеклеточной матрицы связаны с усилением ответа клеток надкостницы на повреждения.

Культивируемые клетки надкостницы в последние годы начали широко применяться для остеопластики в клинической медицине, пародонтологии, челюстно-лицевой хирургии.

Был исследован процесс репаративной остеорегенерации ткани пародонта при лечении пародонтита тяжелой степени тяжести с применением культивированных клеток надкостницы.

Послеоперационная оценка показывает удовлетворительную регенерацию тканей пародонта после примененного метода лечения, что указывает на возможность широкого использования стволовых клеток надкостницы для лечения воспалительно-дистрофических заболеваний пародонта (Mizuno, 2010).

В профессиональной литературе сообщается об успешном применении культивируемых аутогенных клеток надкостницы для репаративной регенерации альвеолярного отростка челюсти.

В ходе клинического исследования Yamamiya и Kawase (2009) клетки комбинировали с частицами аутокости и обогащенной тромбоцитами плазмой. Регенерация костной ткани проходила успешно даже в случаях тяжелой атрофии альвеолярного отростка.

Была продемонстрирована эффективность инновационного клинического протокола остеопластической коррекции альвеолярного отростка челюсти под названием Rigenera protocol. Протокол основан на применении медицинского оборудования Rigeneracons (Human Brain Wave, Италия), позволяющего получать аутологичные микрографты с размером частиц 50 микрометров.

Для профилактики атрофии альвеолярных отростков челюстей после удаления зубов в лунки помещали микротрансплантаты надкостницы вместе с коллагеновыми блоками.

Под влиянием этого биокомплекса значительно сократилось костная резорбция альвеолярного отростка, ускорился процесс оссификации, наблюдалось резкое увеличение кальцинированной матрицы в промежутке 60-120 дней.

Выводы и рекомендации

Подытожив все вышесказанное, можно утверждать, что заполнение костных дефектов после удаления радикулярных кист современными костнопластическими материалами обеспечивает профилактику вторичного инфицирования раны, ускорение регенерации ткани в области дефекта, восстановление формы и функции челюстей.

Сравнительные исследования показывают, что среди доступных материалов одним из лучших вариантов для применения в данной области хирургической стоматологии является ксеногенный костнопластический материал «Остеоматрикс».