После экстракции зуба костная ткань альвеолярного отростка претерпевает структурные изменения, которые приводят к образованию новой ткани, заполняющей лунку удаленного зуба, с одновременными атрофическими процессами по ее свободному краю.
Процессы перестройки костной ткани продолжаются и после заживления раны, однако со временем на первое место выходит атрофия. Этот процесс характеризуется уменьшением и объема, и прочности, и костной массы. Атрофия носит необратимый характер, поэтому длительный период адентии связан с утратой функции альвеолярного отростка.
Атрофия альвеолярного отростка и успех дентальной имплантации
В соответствии с законом трансформации Вольфа, любое изменение функции влечет за собой анатомическую и структурную перестройку органов и тканей. Следовательно, функция будет определять форму, строение костного органа и его архитектонику.
Уменьшение функциональной нагрузки вызывает снижение биоэлектрических потенциалов и интенсивности кровообращения, уменьшает остеогенный потенциал и активирует резорбцию костной ткани. Это приводит к уменьшению емкости микроциркуляторного русла с редукцией капиллярной сетки и повышением сосудистой проницаемости.
После уменьшения кровоснабжения в области экстракции зуба первые признаки атрофии кости и остеопороза могут наблюдаться уже через 2-3 недели.
Атрофические и остеопоротические явления могут стать необратимыми при достаточно долгом нарушении кровообращения. Наблюдается естественное нарушение жизненных процессов в костной ткани с утратой ее объема и механических свойств. Это может приводить к патологическим переломам при минимальных нагрузках.
Развитие костных структур челюсти подчинено преимущественно функциональной нагрузке при жевании, и именно поэтому главной причиной уменьшения костной массы и ухудшения качества костной ткани является адентия.
Прогрессирование атрофических процессов при полной адентии потенциально может закончиться полной утратой альвеолярного отростка, а также уменьшению базальных участков челюсти. Наблюдающиеся при этом анатомо-топографические изменения челюстно-лицевой зоны характеризуются нарушением нормальных соотношений с неизбежными последствиями для жевательной функции.
У подавляющего большинства пациентов с адентией отмечается значительное уменьшение глубины преддверия ротовой полости, во многих случаях нарушается положение языка или уздечек губ, развиваются соответствующие функциональные расстройства.
Ситуация усугубляется тем, что протезированием с помощью съемных конструкций продолжает играть в пользу атрофических процессов, но не останавливает их. Поскольку костной ткани требуется естественное раздражение соединенных с ней периодонтальных волокон, съемная конструкция не может имитировать необходимые стимулы.
Возникающая в результате длительного использования съемных протезов неравномерность нагрузок только способствует увеличению степени атрофии кости у протезного ложа.
Тяжесть атрофических процессов при этом может существенно варьировать в зависимости от заболевания, возраста, особенностей перенесенного ранее лечения и так далее. Бывают такие случаи, когда альвеолярный отросток сохраняется в отличном состоянии, а бывают доведенные до тяжелейшей атрофии случаи с уплощением твердого неба.
В настоящее время стоматологическая практика требует широкого применения эстетически совершенных протезных конструкций на дентальных имплантатах. Для достижения хороших клинических результатов установка имплантатов должна выполняться на правильно подготовленное костное ложе с достаточным объемом ткани.
Только в таких условиях можно достичь стабильности дентальных имплантатов и предотвратить развитие осложнений после сложного и дорогостоящего лечения.
Поскольку первичная стабильность имплантата в значительной мере определяется плотностью, качеством и объемом костной ткани, профилактика атрофии альвеолярного отростка при помощи остеопластических материалов представляет актуальную практическую сферу интереса для современного стоматолога.
Предпротезная профилактика атрофии альвеолярного отростка
Высокоэффективным методом предпротезной профилактики атрофии альвеолярных отростков является костная пластика в области лунок удаленных зубов с использованием костнопластических биоматериалов. Этот метод лечения предотвращает снижение объема кости и позволяет установить имплантаты в даже в сложных участках, избегая дорогостоящих реконструктивных вмешательств.
Данный метод заполнения постэкстракционных дефектов костнопластическим материалом применяется в ситуациях, когда удаление зуба не завершается проведением непосредственной дентальной имплантации.
Естественное ремоделирование альвеолярной кости в области экстракции зуба наиболее выражено в первые 6 месяцев после удаления, а аугментация постэкстракционных дефектов не только предотвращает потерю объема кости в области удаления, но и обеспечивает надлежащий костный уровень у зубов, которые ограничивают дефект.
Проблема выбора эффективного костнопластического материала побуждает к поиску и разработке материалов с необходимыми для костной пластики свойствами. Это причина постоянных дискуссий на современном этапе развития стоматологии.
Длительное время в клинической практике в качестве костнопластических материалов применяли преимущественно три вида костных трансплантатов, а именно: аутогенные, аллогенные и ксеногенные. За последние годы для клинической практики широко используются аллопластические продукты.
Кальций-фосфатные костнопластические материалы
Среди кальций-фосфатных материалов с целью полноценного восстановления структуры кости и вторичного костного объема используются преимущественно различные кальций-фосфатные биоматериалы на основе синтетических фосфатов кальция (ГАП и ТКФ).
Последние являются структурными аналогами минерального компонента костного вещества и подвергаются биодеградации. Так, «Кергап» и «Биогран» подвергаются остеокластической резорбции течение 6-10 месяцев, но их гранулы хранятся в зоне пластики до 3-5 лет.
Биодеградация материалов этого типа зависит от пористости и плотности их структуры.
Высокопористые материалы резорбируются значительно быстрее. Материалы с низкой пористостью достаточно инертны в отношении тканей ложа пластики и могут использоваться только для заполнения небольших костных дефектов, которые в дальнейшем не планируется использовать для дентальной имплантации («BonеApatite», «ГАП-99»).
Подробные исследования применения костнопластического материала на основе бета-трикальцийфосфата (b-ТКФ) «Cerasorb» в пластике костных дефектов, образовавшихся непосредственно после экстракции зубов, показали достаточно высокую эффективность замещения таких дефектов через 6 месяцев после пластики. Это помогло установить стандартные дентальные имплантаты в необходимых анатомических участках.
Во всех клинических случаях, как на верхней, так и на нижней челюстях, потери альвеолярной кости в течение всего срока наблюдения (1-5 лет) не наблюдалось.
Повышение остеорегенерирующего потенциала «Cerasorb» производитель пытался достичь путем сочетания с PRP (богатой тромбоцитами плазмой) с остеоиндуктивными свойствами за счет повышенной концентрации тромбоцитов, фибриногена, лейкоцитов, макрофагов, факторов роста, интерлейкинов, вазоактивных и хемотаксических агентов.
Также были попытки использовать PPP — бедной тромбоцитами плазмы, которая выполняет роль фибриновой мембраны и способствует ускоренной регенерации окружающих тканей.
Использование таких комбинаций кальций-фосфатных материалов с PRP и PPP создает благоприятные условия для регенерации тканей. С целью улучшения свойств кальций-фосфатных материалов в их состав вводят коллаген, а также разнообразные антибактериальные агенты («КоллапАн», «Гапкол»).
Клиническое изучение свойств «КоллапАн», в состав которого вводятся лекарственные вещества различного спектра действия, показали адекватное антимикробную действие, необходимое для профилактики нагноения послеоперационных ран.
Недостатком практически всех кальций-фосфатных материалов является отсутствие остеоиндуктивных свойств, способности стимулировать остеогенез, а достаточно быстрая резорбция приводит к незавершенному и неполноценному костеобразования в зоне лунки.
Ксеногенный костнопластический материал Остеоматрикс, состоящий из костного минерала, коллагена и сульфатированных ГАГ, практически лишен перечисленных недостатков.
Одним из направлений биомедицинского материаловедения, которое сейчас интенсивно развивается, является разработка и продукция новых полимеров и композитов для замены утраченных костных структур, направленной регенерации костной ткани, а также изготовление матрикса для тканевой инженерии.
Синтетические биорезорбируемые полимеры сегодня широко внедряются и начинают применяться в челюстно-лицевой хирургии, ортопедии и травматологии.
Условно их разделяют на две большие группы — частично кристаллические и аморфные.
Материалы первой группы имеют высокие механические характеристики и низкую скорость резорбции, так как для их полного рассасывания в организме необходимо от 10-12 месяцев.
Механические свойства аморфных полимеров незначительно уступают аналогичным характеристикам частично кристаллических систем, но скорость биорезорбции может варьировать в широких пределах — от недели до нескольких месяцев.
Для челюстно-лицевой хирургии из них изготавливают мини-винты и пластины. Кроме ряда положительных свойств, недостатком большинства биорезорбируемых композитов является их низкая остеоинтегративная активность.
В течение последних 20 лет в медицинском мире широко изучают физико-механические и остеоинтеграционные свойства полилактида и его применение в челюстно-лицевой области.
Полилактид — это биорезорбируемый, биосовместимый и термопластичный полиэфир, мономером которого является молочная кислота. Вещество применяется в медицине для производства хирургических нитей и штифтов, а также в системах доставки лекарств.
Для улучшения интеграции полимерных материалов с костной тканью и повышения ее репаративных свойств в состав полилактида вводятся синтетические фосфаты кальция, которые дают новые возможности получения композитов.
Подобные исследования ведут к созданию новых современных композитных костнопластических биоматериалов с требуемыми показателями прочности и скорости резорбции зависимости от потребностей. Перспективным направлением исследований является применение таких биополимерных композитов в ходе пластики постэкстракционных дефектов альвеолярных отростков.