Анатомические изменения и физиологические процессы, сопровождающие удаление зубов, основательно и всесторонне изучаются с начала прошлого столетия, однако с появлением в клинической практике дентальных имплантатов эти вопросы, а также вопросы по предотвращению атрофии челюсти становятся все более актуальными.

Выживание имплантатов и их способность обеспечить адекватную функциональность и эстетику тесно связаны с правильным позиционированием по отношению к альвеолярному отростку, соседним зубам и зубам-антагонистам.

Поэтому легко понять ученых и врачей, усилия которых направлены на уменьшение последствий атрофических процессов в костной ткани, сопровождающих удаление зубов.

В сегодняшней статье мы рассмотрим биологические основы атрофии альвеолярного отростка челюсти после удаления зубов, а также применение современных остеопластических материалов для ее предотвращения.

Ремоделирование альвеолярного гребня

Верхнечелюстные и нижнечелюстные комплексы состоят из нескольких анатомических структур с соответствующими функциями, строением и физиологией.

Среди них различают следующие:

• Базальная кость, которая развивается вместе со всем скелетом и формирует тело верхней и нижней челюсти;

• Альвеолярный отросток, который формируется после прорезывания зубов и содержит зубные альвеолы;

• Внутренняя стенка альвеолы с Шарпеевыми волокнами, которая выстилает альвеолярную лунку и распространяется в сторону коронки, формируя часть периодонтальных структур, поскольку содержит окончания волокон периодонта.

После удаления зуба внутренняя стенка альвеолы, которая пронизана Шарпеевыми волокнами, рассасывается в первую очередь, тогда как губчатая кость подвергается постепенной резорбции в течение дальнейшей жизни.

Процесс ремоделирования отражается на морфологии всего альвеолярного гребня, который уменьшается в вертикальном направлении, а альвеолярная дуга деформируется со смещением орально по сравнению с первоначальным положением зуба.

Современные научные исследования позволяют предположить, что резорбция костной ткани протекает в две последовательные фазы.

В первой фазе ремоделирования внутренняя стенка альвеолы быстро рассасывается и замещается волокнистой костью, что вызывает значительную потерю костной высоты. Особенно страдает вестибулярная сторона, поскольку верхний отдел внешней кортикальной пластинки в основном представлен костью, пронизанной Шарпеевимы волокнами.

Щечная костная пластинка подвергается большей резорбции чем оральная, еще и потому, что она вообще тоньше — в среднем 0,8 мм в передней области и 1,1 мм в области премоляров.

Во второй фазе наружная поверхность кости альвеолярного отростка претерпевает ремоделирование, вследствие чего происходит общее уменьшение горизонтальных и вертикальных размеров альвеолярного отростка.

Причина этих естественных процессов до сих пор недостаточно изучена.

Атрофия бездеятельности, уменьшение кровоснабжения и локальное воспаление могут играть важную роль. Однако сегодня становится все более очевидным, что хирургическая травма, которая обязательно сопровождает удаление зуба, включает микротравмы окружающей кости и ускоряет процессы ремоделирования.

Процесс резорбции альвеолярного гребня достигает максимума в течение первых 3-6 месяцев после удаления зуба и продолжается в течение всей дальнейшей жизни человека.

Высота зажившей костной лунки никогда не достигает уровня кости до удаления зуба.

Горизонтальная резорбция считается значительно большей в области моляров по сравнению с областью премоляров. По данным зарубежных исследователей, горизонтальная резорбция больше (30-62%), чем вертикальная (12-23%), в течение первых 6 месяцев.

Конечной целью терапевтических мер, предпринимаемых для уменьшения атрофии альвеолярного отростка после удаления зубов, является:

• Расширение возможностей установки дентальных имплантатов;

• Создание оптимальных условий для стабильности дентальных имплантатов;

• Уменьшение потребности в дополнительных хирургических вмешательствах;

• Улучшение эстетического результата протезирования.

Для уменьшения потери кости альвеолярного отростка предложено несколько способов.

Уменьшение экстракционной травмы и сведение к минимуму формирования слизисто-надкостничных лоскутов являются предпосылками успешности каждого из них.

Серии экспериментальных исследований на животных позволяют предположить, что формирование слизисто-надкостничного лоскута нарушает тонкий слой клеток, которые создают остеогенный слой надкостницы, тем самым нивелируя их способность стимулировать регенерации кости в дальнейшем.

При этом интактная надкостница сохраняет свой остеогенный потенциал.

Применение остеопластических материалов для сохранения альвеолярного гребня

Клинические преимущества применения остеопластических материалов в сохранении альвеолярного гребня после операции удаления зуба находят широкое подтверждение в современных отечественных и зарубежных исследованиях.

На ранних стадиях заживления (2 недели) обнаруживают частицы ксеногенных остеопластических материалов, которые окружены соединительной тканью и покрыты многоядерными клетками. В тех участках, где остеопластические материалы не использовались, лунка покрыта грубоволокнистой костью.

Это типичная реакция на инородное тело, которая может быть вызвана ксеногенными материалами, хотя они неиммуногенные и нетоксичные для организма человека.

Как следствие — замедление заживления костного дефекта на ранних стадиях.

Многие исследования выявляют лишь частичную резорбцию частиц остеопластических материалов за короткие и длинные промежутка времени, вызывая сомнения в достижении остеоинтеграции имплантатов на участках, подвергшихся костной пластике, и успехе дальнейшего протезирования как такового.

Несмотря на это, результаты гистологических исследований на экспериментальных животных показали, что остеоинтеграция имплантатов, введенных в участки, подвергшиеся регенерации с использованием различных костных наполнителей, показывает аналогичный процент контакта имплантата с костью, как и введенных в интактную ткань (40-65%).

Кроме того, клинические наблюдения демонстрируют, что при установке имплантата может быть достигнута хорошая первичная стабильность, а процедура костной пластики не влияет на раннюю остеоинтеграцию.

То есть имплантаты, введенные в кость, которая подверглась регенерации с использованием неорганического остеопластического материала, могут выдерживать нагрузки и обеспечивать такой же долгосрочный результат, что и имплантаты, введенные в интактную кость.

Преимущества применения остеокондуктивных ксеногенных остеопластических материалов при послеэкстракционных дефектах хорошо описаны в ходе клинических и гистологических исследований Rasperini и соавторами.

Доказана их способность сохранять объем кости, в том числе в случаях, когда проводились мероприятия по предупреждению послеэкстракционной атрофии. Установлено уменьшение потребности в проведении процедуры синус-лифтинга.

Неорганические остеопластические материалы могут влиять на течение репаративного остеогенеза, а их полное рассасывание занимается длительный срок. Некоторые авторы указывают, что эти материалы могут вообще не рассасываться.

С другой стороны, способность неорганических остеопластических материалов к предотвращению атрофии альвеолярного отростка в выражениях объемах и поддержание долговременного успеха реставрации с опорой на имплантаты полностью доказаны.

Обзорная статья Gianluca и соавторов подводит итоги применения широкого спектра остеопластических материалов на основе гидроксиапатита животного происхождения, деминерализованной и недеминерализованои лиофилизированной кости, бета-трикальцийфосфата.

По мнению авторов, применение остеопластических материалов является эффективным в сохранении ширины и высоты альвеолярного гребня в послеэкстракционных участках.

Fickl с соавторами изучали методику увеличения объема альвеолярного гребня путем надстройки вестибулярной стенки ксеногенными материалами и мембраной.

Результаты их исследований указывают на то, что внелуночное введение материалов не может компенсировать послеэкстракционную атрофию, вероятно из-за дополнительной травмы вестибулярных мягких тканей.

Изоляция остеопластических материалов в послеэкстракционной лунке

Отдельного внимания заслуживает вопрос изоляции внесенных материалов с целью предупреждения контаминирования и механического вымывания из реципиентного участка.

Мобилизация слизисто-надкостничного лоскута с целью первичного закрытия дефекта слизистой оболочки над послеэктракционной лункой крайне нежелательны, поскольку это вызывает дополнительную травматизацию и увеличивает потерю костной ткани.

В ряде публикаций описаны методики изоляции введенных в лунки удаленных зубов остеопластических материалов с помощью свободных мягкотканных трансплантатов.

Преимуществом таких методик является минимизация усадки мягких тканей, оптимизация эстетических результатов имплантации и первичное закрытие остеопластического материала, которое защищает от бактериальной контаминации и вторичных осложнений.

Принцип разделения при костной пластики впервые был представлен Melcher в 1976 году.

Использование мембран с целью удержания и изоляции остеопластических материалов повышает эффективность сохранения альвеолярного гребня путем отграничения костного дефекта, который регенерирует, от окружающих его мягких тканей.

Выводы недавно проведенного анализа использования мембран для направленной тканевой регенерации (НТР) убедительно свидетельствуют об их эффективности с целью сохранения высоты и ширины альвеолярного отростка, вне зависимости от использования остеопластических материалов.

Исследования резорбируемых барьерных мембран, которые основывались на гистологической оценке, сравнении рентгенологических признаков и компьютерной томографии, продемонстрировали формирования адекватной для внутрикостной имплантации ткани уже через 12 недель после удаления зуба с незначительными изменениями геометрических характеристик альвеолярного гребня.

Особый интерес представляет современная методика, используемая в случаях потери вестибулярной костной стенки послеэкстракционной лунки.

Резорбируемая коллагеновая мембрана заключается с внутренней стороны частично утраченной вестибулярной стенки альвеолы, после чего лунка заполняется остеопластическим материалом.

Свободный край мембраны накладывается поверх аугментированного материала и фиксируется швами под слизистой оболочкой с оральной стороны.

Таким путем достигается отделение внесенного материала от мягких тканей пародонта без отслоения надкостницы и, как следствие, с минимальной хирургической травмой.

Внесение коллагеновой «пробки» или «конуса» как средства отграничения имплантированного материала в полости рта вызывает интерес ввиду минимизации хирургической травмы и создания благоприятных условий для заживления раны.

Это объясняется тем, что такая «пробка», помимо механической изоляции, стимулирует образование кровяного сгустка и стабилизирует его путем ускорения агрегации тромбоцитов.

Немедленная имплантация для профилактики послеэкстракционной атрофии

На данный момент опубликовано мало исследований, которые убедительно свидетельствовали о возможности уменьшения послеэкстракционной атрофии по сравнению с интактной лункой путем немедленной дентальной имплантации без дополнительных целенаправленных мероприятий.

Ряд исследований освещают проблему минимизации влияния имплантации на процесс ремоделирования альвеолярного отростка. В частности, позиционирование имплантата на 0,8 мм глубже и оральнее по отношению к центру послеэкстракционной лунки характеризуется меньшей степенью дегисценции вестибулярной кортикальной пластинки.

Другие исследования обращают внимание на то, что чем ближе имплантат расположен к щечной кортикальной пластинке, тем больше она рассасывается.

Костная резорбция более выражена при установке имплантатов большого размера (5 мм) в форме корня по сравнению с цилиндрическими имплантатами меньшего диаметра (3,3 мм).

В свою очередь, мягкие ткани повторяют уровень костной ткани и располагаются более апикально в случаях, когда применяются имплантаты большего размера.

С другой стороны, немедленная имплантация не исключает возможностей использования принципов направленной тканевой регенерации с целью уменьшения послеэкстракционной атрофии альвеолярного отростка челюсти.

Caneva оценивал наложение коллагеновой мембраны поверх щели между поверхностью немедленно установленного имплантата и вестибулярной стенкой лунки удаленного зуба. Установлено, что сохранение контуров альвеолярного гребня было лучшим по сравнению с контрольной группой даже при относительно малых размерах щели.

Интересно, что лучшее сохранение контуров альвеолярного гребня отмечено при использовании депротеинизированного остеопластического материала животного происхождения и коллагеновой мембраны по сравнению с той группой, в которой использовали обогащенный магнием синтетический гидроксиапатит.

Недавно Araujo с соавторами оценили использование такого материала для заполнения объема между поверхностью немедленно установленного имплантата и вестибулярной стенкой лунки удаленного зуба в эксперименте.

Авторы определили, что методика модифицирует процесс заживления костной ткани обеспечивая дополнительный объем в области устья послеэкстракционной лунки, высокий уровень краевого контакта между костью и имплантатом и вместе с тем эффективно предупреждает рецессию мягких тканей.

Современные технологии тканевой инженерии

Для того, чтобы преодолеть классические ограничения распространенных биоматериалов, с точки зрения предсказуемости качества вновь кости и способности сохранять морфологическую форму альвеолярного гребня в течение длительного периода, разрабатываются новые технологии тканевой инженерии.

Они включают внесение зафиксированных на носителях факторов роста костной ткани или стимуляцию их выборочного образования с использованием принципов генной терапии.

Костные морфогенетические белки является примером факторов роста.

Они обладают способностью индуцировать дифференциацию собственных стволовых клеток в остеогенные клетки. У пациентов, которым в область послеэкстракционные лунки вводили костные морфогенетические белки, адсорбированные на коллагеновой губке, отмечалось увеличение ширины и высоты альвеолярного отростка по сравнению с контролем.

Исследование Wallace и других авторов доказывают эффективность использования рекомбинантного человеческого фактора роста тромбоцитов (rhPDGF-ВР) для уменьшения послеэкстракционной атрофии и сокращения сроков формирования достаточного количества и качества кости для позиционирования имплантатов в послеэкстракционном участке.

Недавние исследования описывают опыт применения стволовых клеток, полученных из костного мозга пациентов. Культура стволовых клеток выращивается в автоматизированных биореакторах до концентрации, которую невозможно достичь с помощью обычной аспирации костного мозга.

Продемонстрировано, что эта культура может продуцировать значительные концентрации цитокинов и поддерживать способность клеток дифференцироваться как в мезенхимальные, так и эндотелиальные ростки, а также продуцировать ангиогенные медиаторы.

Такая терапия усиливает формирование хорошо васкуляризованной зрелой кости уже в течение 6 недель и уменьшает резорбцию альвеолярного гребня.

Выводы

Атрофия альвеолярного отростка является неизбежным процессом, который сопровождает удаление зубов. Резорбция кости в области моляров больше, чем в области премоляров или фронтальном участке.

В течение последних десятилетий проведено значительное количество клинических и экспериментальных исследований, призванных изучить процесс послеэкстрационной атрофии и методы эффективной профилактики.

Использование инвазивных техник нежелательно, поскольку любая процедура, требующая первичного закрытия лунки с мобилизацией слизисто-надкостничного лоскута, может вызвать сильную воспалительную реакцию, уменьшить глубину преддверия и вызвать формирование неэстетичных рубцов.

По той же самой причине в эстетических участках или в области моляров должны применяться менее травматичные методики.

Использование остеопластических материалов и барьерных мембран не ускоряет регенерацию костной ткани, но может позволить сохранить высоту и ширину альвеолярного отростка, и является наиболее желательным для эстетики и функции будущих имплантатов.

В случаях, когда проведены мероприятия для профилактики послеэкстракционной атрофии, уменьшается потребность в дальнейших более инвазивных методах направленной тканевой регенерации и синус-лифтинга.

При немедленной имплантации заполнение вестибулярной щели остеопластическим материалом помогает предупредить резорбцию вестибулярной костной стенки, а также может уменьшить нежелательную рецессию мягких и твердых тканей.