Abstract
Procesdesign. Denne analyse sammenlignede resultatet af friskfrosne versus autologe knoglebloktransplantater til horisontal kamaugmentation hos patienter med Cawood og Howell klasse IV-atrofier. Metoder. 17 patienter modtog autologe transplantater og 21 patienter modtog friskfrosne knogletransplantater. Patienterne gennemgik CT-scanninger 1 uge og 6 måneder efter operationen med henblik på analyse af transplantatvolumen og -densitet. Resultater. To autologe og 3 friske frosne transplantater mislykkedes. Autologe og friske frosne transplantater mistede henholdsvis 28 % og 46 % af deres oprindelige volumen . Det er bemærkelsesværdigt, at mindre tætte friskfrosne blokke mistede mere volumen end tættere transplantater (61 % mod 16 %). Konklusioner. I henhold til disse 6-måneders resultater kan kun tættere friskfrosne knogletransplantater være et acceptabelt alternativ til autolog knogle til horisontal kamtammesaugmentation. Der er behov for yderligere undersøgelser for at undersøge dets adfærd på længere tidspunkter.
1. Indledning
Bonetransplantater anvendes i vid udstrækning til at korrigere alveolærkamatrofier med henblik på implantatunderstøttede rehabiliteringer. Autolog knogle (AB) betragtes i øjeblikket som guldstandard transplantatmateriale til disse procedurer på trods af dets betydelige ulemper, som høj morbiditet på grund af oprettelsen af et kirurgisk donorsted og begrænset tilgængelighed, især når det høstes fra intraorale steder . Derfor er der i de seneste år blevet foreslået alternative materialer som frosset knogle (FFB) fra homologe donorer.
Knogletransplantater gennemgår normalt en omfattende remodellering og resorption i løbet af det første år efter operationen, hvilket kan påvirke muligheden for en effektiv rehabilitering. En dybere forståelse af disse transplantationers egenskaber, der kan forudsige deres resorption, er derfor af største betydning. Nogle forfattere har foreslået, at transplantatresorptionshastigheden kan afhænge af deres embryologiske oprindelse, da transplantater fra membranøs knogle (som calvarial- eller mandibulærtransplantater) ikke resorberes i lige så høj grad som transplantater fra endokondral knogle (som iliac crest-knogletransplantater), selv om årsagen til dette fænomen stadig er dårligt forstået. I andre undersøgelser blev det konstateret, at spongiøse knogletransplantater resorberes hurtigere end kortikale knogletransplantater, og det blev således konkluderet, at resorptionen hovedsagelig påvirkes af transplantatets struktur og mikroarkitektur . Knogletransplantatets tæthed kan også være forbundet med deres resorption, da det er blevet vist, at transplantater med høj tæthed undergår en lavere resorption end transplantater med lav tæthed . Forholdet mellem knogleresorptionshastighed og transplantatdensitet kan udgøre en vigtig parameter for forståelsen af de mekanismer, der regulerer knogletransplantaternes biologiske adfærd.
Knogletæthed kan måles med høj reproducerbarhed ved hjælp af CT-scanninger, som giver standardiserede værdier på Hounsfield-skalaen (HU). Andre metoder, der er blevet anvendt, som Cone-Beam-Computed-Tomography (CBCT) eller intraorale radiografier, garanterer ikke en passende nøjagtighed ved bestemmelse af tætheden . CT-scanninger kan også anvendes til at vurdere ændringer i knogletransplantatvolumen. Transplantatvolumen kan nemlig rekonstrueres på grundlag af CT-data, som det er illustreret andetsteds . Andre metoder, som f.eks. lineære målinger, enten med kalibre og parodontale sonder eller på røntgenbilleder, giver ikke tredimensionelle data om knogletransplantatvolumen .
Denne undersøgelse har til formål at undersøge, om der er en korrelation mellem densitet og resorption af AB- og FFB-bloktransplantater ved hjælp af CT-scanninger taget 1 uge (T0) og 6 måneder (T1) efter transplantationen.
2. Materialer og metoder
Der blev indskrevet 38 patienter (raske, max. 10 cigaretter/dag), der havde behov for et eller flere implantater for delvis eller fuldstændig tandfrembrud, i undersøgelsen. Der blev givet omfattende skriftlig og mundtlig information til patienterne før indskrivningen, og der blev indhentet skriftligt informeret samtykke. Undersøgelsen blev godkendt af den etiske komité i Parma-provinsen (Comitato Etico Unico di Parma).
Inklusionskriterier var(i)mindst 18 år gammel;(ii)Cawood og Howell klasse IV atrofi, defineret som atrofisk knogle med knivkant alveolærkam og utilstrækkelig bredde ;(iii)tilstrækkelig mundhygiejne, dvs. plakindeks score og fuld mundblødning score ≤25%. Mundhygiejnen blev forbedret, indtil der blev opnået rimelige plak- og blødningsscorer.
Udelukkelseskriterier var(i)tidligere strålebehandling af hoved- og halsregionen;(ii)anamnese af leukocytdysfunktion;(iii)anamnese af blødningsforstyrrelser;(iv)anamnese af nyresvigt;(v)metaboliske knoglesygdomme;(vi)ukontrollerede endokrine lidelser;(vii)HIV-infektion;(viii)tilstande, der kræver kronisk brug af antibiotika;(ix)brug af steroider;(x)alkohol- eller stofmisbrug;(xi)rygning >10 cigaretter om dagen (eller cigar-ækvivalenter).Et låst computersoftwareprogram (Minitab 1.5, Minitab, Minitab, State College, PA, USA) blev anvendt til at fordele patienterne tilfældigt til at modtage AB- eller FFB-bloktransplantationer. Allokeringsresultatet blev oplyst til den kirurg, der var på operationsdagen. CT-undersøgerne var blindet for allokeringen.
Alle patienter fik 2 g amoxicillin 1 time før operationen som antibiotikaprofylakse. Umiddelbart før operationen fik alle patienter en skylning med klorhexidin 0,2 % i et minut.
AB-blokke blev høstet fra intraorale steder (mandibulær symfysen eller retromolær trigone/mandibulær ramus), mens FFB-blokke fra tibial hemiplateau blev leveret af Banca del Tessuto Muscoloscheletrico (IOR, Bologna, Italien).
For transplantationskirurgi blev FFB-blokke optøet i en 600 mg/L rifampicin- og saltvandsopløsning (Rifadin, Lepetit, Lainate, Italien) ved 37 °C i henhold til leverandørens anvisninger. Efter lokalbedøvelse med articain 4 % og adrenalin 1 : 100.000 (Optocain, Molteni Dental S.p.A.) blev en trapezformet mucoperiostal klap rejst for at give adgang til recipientområdet. Der blev foretaget et midtkrestalt snit på mandibulære steder, mens der på maxillære steder blev foretaget et skråt snit lidt palatalt til alveolærkammen. Incisionen blev fortsat i gingivasulcus på de tilstødende tænder, når det var relevant. Der blev foretaget buccale vertikale frigørelsesincisioner for at lette den kirurgiske adgang og forbedre klappens mobilitet. Det subperiostale væv blev dissekeret for at opnå en passende synlighed af den underliggende knogle. Derefter blev klappen forsigtigt løftet op. Den kortikale knogle på recipientstedet blev perforeret med runde eller spalteformede boremaskiner under rigelig saltvandsskylning for at skabe flere gange kommunikation med marvrummet og dermed fremme dannelsen af den hæmatiske blodprop og blodforsyningen fra endossale kar. Der blev foretaget et snit gennem periost ved basen af klappen for at give mulighed for at dække transplantatet uden nogen form for spænding. Transplantationerne blev fastgjort på modtagerstederne med titaniumskruer (Cizeta Surgical, Bologna, Italien). Huller omkring dem blev fyldt med knoglespåner. Kollagenmembraner (Osseoguard, Biomet 3i, Indiana, USA) blev anbragt på transplantationerne som en afdækning. Lukning af såret til primær intention blev opnået ved hjælp af monofilament suturer (Prolene 3-0 og 5-0, Ethicon, Johnson & Johnson, Amersfoort, Nederlandene). Antibiotika (amoxicillin, 2 g/dag i 10 dage) og smertestillende medicin blev givet efter behov.
Alle patienterne gennemgik CT-scanninger (Siemens CT4350) ved T0 og T1. Computertomograferne var indstillet som følger: gantry: 0, opløsning: 0, opløsning: 512 × 512 pixel, WL (vinduesniveau): 400, WW (vinduesbredde): 4000, 130,00 Kv, 47 mA, eksponeringstid: 800 ms, skivetykkelse: 1,25 mm, og skive rekonstruktion: 0,5 mm.
Radiografiske skabeloner i akryl blev placeret for at muliggøre genjustering af forskellige CT-scanninger.
CT-scanninger blev analyseret som tidligere offentliggjort . Scanningsdata blev importeret i en Dicom viewer-software (OsiriX Imaging Software). Tværsnitsbilleder vinkelret på panoramabogen blev konstrueret i det transplanterede område med et interval på 1 mm. Det transplanterede område blev tegnet som et interesseområde (ROI) i frihånd på det aksiale tværsnitsbillede. Transplantaterne blev rekonstrueret tredimensionalt ved at beregne alle de valgte 2d ROI’er. Hvor transplantatgrænserne var uklare, blev det transplanterede område bestemt på grundlag af morfologien på den kontralaterale side. Det samlede transplantationsvolumen, dets minimum, maksimum og middeltæthed blev beregnet ved at stable de beregnede ROI’er på hinanden. Tætheden blev målt ved hjælp af Hounsfield-skalaen (HU).
Student’s -test blev anvendt til at evaluere forskelle i ændring af tætheden. Lineær regressionsanalyse og Pearson-korrelationstest blev anvendt til at undersøge sammenhængen mellem parametre. Signifikansniveauet blev sat til .
3. Resultater
Der blev udført 38 transplantationer, 17 af AB og 21 af FFB (figur 1). Der blev transplanteret 13 AB- og 13 FFB-blokke i overkæben, mens 4 AB- og 8 FFB-blokke blev transplanteret i underkæben.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(a) Atrofisk kam før transplantation; (b) homologt knogletransplantat på plads og (c) efter 6 måneders heling under operation med henblik på implantatindsættelse. CT-scanninger blev taget før indgrebet (d), 1 uge efter operationen (e) og efter seks måneders heling (f).
Fire transplantateksponeringer (1 maxillær AB, 1 maxillær FFB, 1 mandibulær AB og 1 mandibulær FFB) fandt sted inden for de første 7 dage efter operationen. En yderligere mandibulær FFB resorberede fuldstændigt ved T2 og blev betragtet som en fiasko (tabel 1). Transplantationerne blev kirurgisk fjernet, og patienterne blev udelukket fra yderligere undersøgelser. Karakteristika for de analyserede patienter er opsummeret i tabel 1.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fejl er markeret med en asterisk. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Det oprindelige volumen af FFB- og AB-blokke var ikke signifikant forskelligt (1,22 ± 0,86 cm3 mod 0,74 ± 0,98 cm3, ). Ved T2 gennemgik både AB- og FFB-transplantater en omfattende remodellering, hvilket fremgik af volumenændringer på CT-scanninger, men FFB udviste betydeligt mere resorption. AB mistede i gennemsnit 28 % af det oprindelige volumen, mens FFB faldt med 46 % () (Figur 2). Interessant nok blev et FFB-transplantat i et tilfælde fuldstændig resorberet og kunne ikke observeres ved den anden CT-scanning.
Graft, der viser ændring i volumen af AB- og FFB-grafts baseret på CT-data efter 6 måneder. Volumenet af transplantater i begge grupper faldt over tid, dog i større omfang for FFB-transplantater, .
Den gennemsnitlige oprindelige tæthed af homologe knogletransplantater var 708 ± 335 HU, og den var signifikant lavere () end tætheden af autologe knogletransplantater (998 ± 232 HU) (Figur 3(a)). Den gennemsnitlige variation i tætheden var 20,31 % i kontrolgruppen og 13,59 % i testgruppen (Figur 3(b)). Forskellen mellem grupperne var ikke statistisk signifikant (). Pearson-testen viste, at der ikke fandtes nogen korrelation mellem den oprindelige tæthed og graden af resorption for autologe knogletransplantater (Figur 4(a)), mens en sådan korrelation var signifikant for friskfrosne knogletransplantater (Figur 4(b)). Mindre tætte transplantater havde en tendens til at miste mere volumen end tættere transplantater: den gennemsnitlige volumenresorption for <800 HU (Figur 4(b), stiplet linje) friskfrossen knogle var -57 %, mens den var -15 %, når den oprindelige tæthed var >800 HU (). Kirurgi havde ingen indflydelse på AB- og FFB-transplantatresorptionen.
(a)
(b)
(a)
(b)
Grafttæthed som bestemt 1 uge efter indsættelse ved CT (a) og ændring i grafttætheden efter 6 måneders heling (b). Tætheden af AB-transplantater var signifikant højere end FFB-transplantater, .
(a)
(b)
(a)
(b)
Korrelation mellem transplantatdensitet og volumenændring over 6 måneder for AB (a) og FFB (b) transplantater. Der blev ikke fundet nogen korrelation for AB, men der var en lineær sammenhæng mellem disse parametre for FFB (, ).
4. Diskussion
Så vidt vi ved, findes der ingen undersøgelser om sammenhængen mellem volumen og densitet af frisk-frosset homolog knogle i den videnskabelige litteratur. Vi mener, at en mere detaljeret bevidsthed om ændringer i frisk-frosset knogletransplantat over tid ville være nyttig for klinikere for at forbedre deres daglige praksis.
I vores analyse viste CT-scanninger, at både AB- og FFB-transplantater gennemgik omfattende resorption efter 6 måneder, og FFB-transplantater mistede betydeligt mere volumen. FFB-resorption viste imidlertid stor variabilitet med store forskelle fra sag til sag, lige fra fuldstændig resorption til næsten ingen ændring i transplantatvolumen. Disse resultater er i overensstemmelse med dem, der er præsenteret i flere andre undersøgelser, og viser en dårlig forudsigelighed af transplantatvolumenresorptionen.
Baseret på vores resultater var det muligt at fremhæve en lineær korrelation mellem den oprindelige tæthed af FFB-transplantater og deres resorption ved T1, da tættere transplantater viste mindre resorption end transplantater med lav tæthed. En sådan korrelation var uafhængig af transplantatets embryologiske oprindelse, da alle FFB-blokke i denne undersøgelse blev høstet fra tibia. FFB-transplantater havde et bredt tæthedsområde, afhængigt af den del af tibia, de blev høstet fra. Tibia er nemlig en lang knogle, der har en stor epifyse, som falder ned i en smallere, tættere diaphyse, der hovedsagelig består af tyk kortikal knogle med høje HU-værdier. På den anden side havde AB-transplantater høstet fra intraorale steder (enten mandibulær symfysen eller ramus) et begrænset tæthedsområde, og dette kan have hindret muligheden for at finde en korrelation mellem tæthed og resorption, hvilket er blevet observeret i kliniske og prækliniske rapporter . Det er dog bemærkelsesværdigt, at densiteten af AB-transplantater var sammenlignelig med densiteten af tættere FFB-transplantater og dermed også deres resorption.
Forrige undersøgelser har vist en sammenhæng mellem knogletæthed og deres struktur og går så vidt som muligt til at foreslå en tæthedsbaseret klassifikation for knoglekvalitet . Det kan således formodes, at i dette tilfælde kan FFB-transplantatets arkitektur, hvad angår kortikal og spongiøs sammensætning, have spillet en rolle for deres resorption. Spin-Neto rapporterede, at kortikale FFB-transplantater ikke var signifikant remodelleret efter 5 måneder. Hverken nydannet knogle eller uberørt knogle var i kontakt med transplantatet, som viste nekrotiske dele, osteoklastisk aktivitet og områder, der var invaderet af tæt bindevæv . Orsini observerede derimod, at kortikokancelløse transplantater var godt integreret i modtagerområderne, at den transplanterede knogle var i tæt kontinuitet med ny knogle, og at marvrummene indeholdt små nyligt dannede kar . Disse betragtninger understreger, at kortikale transplantater er hårde og modstandsdygtige over for vaskulær penetration, men at de svækkes gradvist af degeneration, inden de integreres fuldstændigt, og forbliver som blandinger af nekrotisk og levedygtig knogle i længere tid. Derimod remodelleres og revaskulariseres spongiøse transplantater hurtigere end kortikale transplantater, men de undergår generelt en større resorption. FFB-transplantaternes remodellering og deres kliniske relevans skal dog stadig undersøges.
Det skal også bemærkes, at andre variabler, som f.eks. donorens alder og køn, kan påvirke knogletransplantatets ydeevne; der foreligger dog ingen data herom.
Fem transplantater mislykkedes kort tid efter anbringelsen. Disse fiaskoer var dog ret jævnt fordelt på tværs af grupperne, da både autologe og homologe transplantater mislykkedes uanset transplantatsted. Det er ren spekulation at udforske, hvorfor disse fiaskoer opstod, da der ikke skete nogen mærkbar afvigelse fra den kirurgiske protokol hos disse patienter. Fiaskoerne kan ikke tilskrives transplantattypen eller transplantatkarakteristika, såsom tæthed eller volumen, da disse ikke adskilte sig signifikant fra vellykkede transplantater.
Baseret på vores resultater kan vi konkludere, at FFB-transplantater med en tæthed >800 HU er klinisk at foretrække frem for mindre tætte transplantater på grund af deres lavere grad af resorption. Yderligere undersøgelser, der analyserer opførslen af AB-grafts med et bredere tæthedsområde, anbefales.
Interessekonflikter
Forfatterne erklærer, at der ikke er nogen interessekonflikter i forbindelse med offentliggørelsen af denne artikel.