Abstract
Disegno del test. Questa analisi ha confrontato l’esito degli innesti di osso fresco-congelato rispetto a quelli autologhi per l’aumento della cresta orizzontale in pazienti con atrofie Cawood e Howell di classe IV. Metodi. Diciassette pazienti hanno ricevuto innesti autologhi e 21 pazienti hanno ricevuto innesti di osso fresco-congelato. I pazienti sono stati sottoposti a scansioni CT 1 settimana e 6 mesi dopo l’intervento per l’analisi del volume e della densità degli innesti. Risultati. Due innesti autologhi e 3 freschi congelati sono falliti. Gli innesti autologhi e surgelati hanno perso, rispettivamente, il 28% e il 46% del loro volume iniziale. È degno di nota il fatto che i blocchi freschi congelati meno densi hanno perso più volume degli innesti più densi (61% contro 16%). Conclusioni. In base a questi risultati a 6 mesi, solo l’innesto osseo fresco-congelato più denso può essere un’alternativa accettabile all’osso autologo per l’aumento della cresta orizzontale. Sono necessari ulteriori studi per indagare il suo comportamento in tempi più lunghi.
1. Introduzione
Gli innesti ossei sono ampiamente utilizzati per correggere le atrofie della cresta alveolare in vista di riabilitazioni supportate da impianti. L’osso autologo (AB) è attualmente considerato il materiale da innesto gold standard per queste procedure, nonostante i suoi svantaggi significativi, come l’alta morbilità dovuta alla creazione di un sito donatore chirurgico e la disponibilità limitata, soprattutto quando viene raccolto da siti intraorali. Così, materiali alternativi come l’osso fresco-congelato (FFB) da donatori omologhi sono stati proposti negli ultimi anni.
Gli innesti ossei di solito subiscono un ampio rimodellamento e riassorbimento durante il primo anno dopo l’intervento, che può influenzare la fattibilità di una riabilitazione efficace. Una comprensione più profonda delle caratteristiche degli innesti che possono essere predittive del loro riassorbimento è quindi della massima importanza. Alcuni autori hanno suggerito che il tasso di riassorbimento degli innesti può dipendere dalla loro origine embriologica, dato che gli innesti da osso membranoso (come gli innesti calvariali o mandibolari) non si riassorbono così estesamente come quelli da osso endocondrale (come gli innesti da cresta iliaca), sebbene la ragione di questo fenomeno sia ancora poco compresa. Altri studi hanno osservato che gli innesti di osso spongioso si riassorbono più velocemente degli innesti di osso corticale e quindi hanno concluso che il riassorbimento è principalmente influenzato dalla struttura e dalla microarchitettura dell’innesto. La densità dell’innesto osseo può anche essere associata al loro riassorbimento, in quanto è stato dimostrato che gli innesti ad alta densità subiscono un minore riassorbimento rispetto agli innesti a bassa densità. La relazione tra il tasso di riassorbimento osseo e la densità dell’innesto può rappresentare un parametro importante per comprendere i meccanismi che regolano il comportamento biologico dell’innesto osseo.
La densità ossea può essere misurata con alta riproducibilità per mezzo di scansioni CT, che forniscono valori standardizzati sulla scala Hounsfield (HU). Altri metodi che sono stati utilizzati, come la tomografia computerizzata a fascio di cono (CBCT) o le radiografie intraorali, non garantiscono una precisione adeguata nella determinazione della densità. Le scansioni CT possono anche essere utilizzate per valutare i cambiamenti di volume dell’innesto osseo. Infatti, il volume dell’innesto può essere ricostruito sulla base dei dati CT, come illustrato altrove. Altri metodi, come le misurazioni lineari con calibri e sonde parodontali o su radiografie, non forniscono dati tridimensionali del volume dell’innesto osseo.
Questo studio mira a indagare se esiste una correlazione tra la densità e il riassorbimento degli innesti a blocco AB e FFB, per mezzo di scansioni CT prese a 1 settimana (T0) e 6 mesi (T1) dopo l’innesto.
2. Materiali e metodi
Trentotto pazienti (sani, max 10 sigarette/giorno) che necessitano di uno o più impianti per edentulismo parziale o completo sono stati arruolati nello studio. Un’ampia informazione scritta e verbale è stata data ai pazienti prima dell’arruolamento, ed è stato ottenuto il consenso informato scritto. Lo studio è stato approvato dal Comitato Etico Unico di Parma.
I criteri di inclusione erano (i)almeno 18 anni di età; (ii)Cawood e Howell classe IV di atrofia, definita come osso atrofico con cresta alveolare a coltello e larghezza inadeguata; (iii)adeguata igiene orale, cioè, punteggio indice di placca e punteggio di sanguinamento della bocca piena ≤25%. L’igiene orale è stata migliorata fino ad ottenere punteggi ragionevoli di placca e sanguinamento.
I criteri di esclusione erano (i)precedente radioterapia alla regione della testa e del collo; (ii)storia di disfunzione leucocitaria; (iii)storia di disturbi emorragici; (iv)storia di insufficienza renale; (v)disturbi ossei metabolici;(vi)disturbi endocrini incontrollati;(vii)infezione da HIV;(viii)condizioni che richiedono l’uso cronico di antibiotici;(ix)uso di steroidi;(x)abuso di alcol o droghe;(xi)fumo >10 sigarette al giorno (o equivalenti di sigari).Un programma software bloccato (Minitab 1.5, Minitab, State College, PA, USA) è stato utilizzato per assegnare in modo casuale i pazienti a ricevere innesti a blocco AB o FFB. Il risultato dell’assegnazione è stato comunicato al chirurgo che si trovava il giorno dell’intervento. Gli esaminatori CT erano ciechi all’assegnazione.
Tutti i pazienti hanno ricevuto 2 g di amoxicillina 1 ora prima dell’intervento, come profilassi antibiotica. Immediatamente prima dell’intervento, tutti i pazienti hanno fatto un risciacquo con clorexidina 0,2% per un minuto.
I blocchi AB sono stati raccolti da siti intraorali (sinfisi mandibolare o trigono retromolare/ramo mandibolare), mentre i blocchi FFB dall’emipiatto tibiale sono stati forniti dalla Banca del Tessuto Muscoloscheletrico (IOR, Bologna, Italia).
Prima dell’intervento di innesto, i blocchi FFB sono stati scongelati in una soluzione di rifampicina e soluzione salina 600 mg/L (Rifadin, Lepetit, Lainate, Italia) a 37°C, secondo le istruzioni del fornitore. Poi, dopo un’anestesia locale con articaina 4% e adrenalina 1 : 100.000 (Optocain, Molteni Dental S.p.A.), un lembo mucoperiostale trapezoidale è stato sollevato per permettere l’accesso all’area ricevente. Nei siti mandibolari è stata praticata un’incisione mediocrestale, mentre nei siti mascellari è stata eseguita un’incisione smussata leggermente palatale alla cresta alveolare. L’incisione è stata continuata nel solco gengivale dei denti adiacenti quando indicato. Sono state fatte incisioni verticali buccali di rilascio per facilitare l’accesso chirurgico e migliorare la mobilità del lembo. Il tessuto subperiosteo è stato sezionato per ottenere un’adeguata visibilità dell’osso sottostante. Poi, il lembo è stato delicatamente sollevato. L’osso corticale del sito ricevente è stato perforato con frese rotonde o a fessura sotto copiosa irrigazione salina per creare una comunicazione multipla con lo spazio midollare, favorendo così la formazione del coagulo ematico e l’apporto di sangue dai vasi endossei. Un’incisione attraverso il periostio alla base del lembo è stata fatta per permettere la copertura dell’innesto senza alcuna tensione. Gli innesti sono stati fissati nei siti riceventi con viti in titanio (Cizeta Surgical, Bologna, Italia). Gli spazi vuoti intorno ad essi sono stati riempiti con frammenti di osso. Le membrane di collagene (Osseoguard, Biomet 3i, Indiana, USA) sono state posizionate sugli innesti, come copertura. La chiusura della ferita per intenzione primaria è stata ottenuta utilizzando suture monofilamento (Prolene 3-0 e 5-0, Ethicon, Johnson & Johnson, Amersfoort, Paesi Bassi). Antibiotici (amoxicillina, 2 g/giorno per 10 giorni) e antidolorifici sono stati somministrati secondo necessità.
Tutti i pazienti sono stati sottoposti a scansioni CT (Siemens CT4350) a T0 e T1. Le tomografie computerizzate sono state impostate come segue: gantry: 0, risoluzione: 512 × 512 pixel, WL (livello della finestra): 400, WW (larghezza della finestra): 4000, 130.00 Kv, 47 mA, tempo di esposizione: 800 ms, spessore della fetta: 1.25 mm, e ricostruzione della fetta: 0,5 mm.
Sono stati posizionati dei template radiografici in acrilico per permettere il riallineamento di diverse scansioni CT.
Le scansioni CT sono state analizzate come precedentemente pubblicato. I dati di scansione sono stati importati in un software Dicom viewer (OsiriX Imaging Software). Le immagini trasversali perpendicolari all’arco panoramico sono state costruite nell’area innestata ad un intervallo di 1 mm. L’area dell’innesto è stata tracciata come regione di interesse (ROI) a mano libera sull’immagine trasversale assiale. Gli innesti sono stati ricostruiti tridimensionalmente calcolando tutte le ROI 2d selezionate. Laddove i margini dell’innesto non erano chiari, l’area innestata è stata determinata in base alla morfologia del lato controlaterale. Il volume totale dell’innesto, la sua densità minima, massima e media sono stati ottenuti impilando le ROI calcolate. La densità è stata misurata usando la scala Hounsfield (HU).
Il test di Student è stato applicato per valutare le differenze nel cambiamento di densità. L’analisi di regressione lineare e il test di correlazione di Pearson sono stati utilizzati per studiare la correlazione tra i parametri. Il livello di significatività è stato fissato a .
3. Risultati
Sono stati eseguiti trentotto innesti, 17 di AB e 21 di FFB (Figura 1). Tredici blocchi AB e 13 FFB sono stati innestati nella mascella, mentre 4 blocchi AB e 8 FFB sono stati innestati nella mandibola.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
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(a) Cresta atrofica prima dell’innesto; (b) innesto osseo omologo in sede e (c) dopo 6 mesi di guarigione durante l’intervento per il posizionamento dell’impianto. Le TAC sono state effettuate prima dell’intervento (d), 1 settimana dopo l’intervento (e), e dopo sei mesi di guarigione (f).
Quattro esposizioni di innesto (1 AB mascellare, 1 FFB mascellare, 1 AB mandibolare e 1 FFB mandibolare) si sono verificate entro i primi 7 giorni dopo l’intervento. Un ulteriore FFB mandibolare si è completamente riassorbito entro T2 ed è stato considerato un fallimento (Tabella 1). Gli innesti sono stati rimossi chirurgicamente e i pazienti sono stati esclusi da ulteriori esami. Le caratteristiche dei pazienti analizzati sono riassunte nella Tabella 1.
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| I fallimenti sono contrassegnati da un asterisco. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Il volume iniziale dei blocchi FFB e AB non era significativamente diverso (1,22 ± 0,86 cm3 contro 0,74 ± 0,98 cm3, ). A T2 entrambi gli innesti AB e FFB hanno subito un ampio rimodellamento come evidenziato dal cambiamento di volume alle scansioni CT, ma FFB ha mostrato un riassorbimento significativamente maggiore. AB ha perso una media del 28% del volume iniziale, mentre FFB è diminuito del 46% (Figura 2). È interessante notare che in un caso un innesto FFB era completamente riassorbito e non poteva essere osservato alla seconda TAC.
Il cambiamento di volume degli innesti AB e FFB basato sui dati CT dopo 6 mesi. Il volume degli innesti in entrambi i gruppi è diminuito nel tempo, anche se in misura maggiore per gli innesti FFB, .
La densità media iniziale degli innesti ossei omologhi era 708 ± 335 HU ed era significativamente inferiore () rispetto alla densità degli innesti ossei autologhi (998 ± 232 HU) (Figura 3 (a)). La variazione media della densità era del 20,31% nel gruppo di controllo e del 13,59% nel gruppo di prova (Figura 3(b)). La differenza tra i gruppi non era statisticamente significativa. Il test di Pearson ha rivelato che non esisteva alcuna correlazione tra la densità iniziale e il grado di riassorbimento per gli innesti di osso autologo (Figura 4(a)), mentre tale correlazione era significativa per gli innesti di osso fresco-congelato (Figura 4(b)). Gli innesti meno densi tendevano a perdere più volume rispetto agli innesti più densi: il riassorbimento medio del volume per <800 HU (Figura 4(b), linea tratteggiata) osso fresco-congelato era -57%, mentre era -15% quando la densità iniziale era >800 HU (). La chirurgia non ha influenzato il riassorbimento dell’innesto AB e FFB.
(a)
(b)
(a)
(b)
Densità degli innesti come determinata 1 settimana dopo l’inserimento alla TAC (a) e cambiamento della densità degli innesti dopo 6 mesi di guarigione (b). La densità degli innesti AB era significativamente superiore a quella degli innesti FFB, .
(a)
(b)
(a)
(b)
Correlazione tra la densità dell’innesto e il cambiamento di volume su 6 mesi per gli innesti AB (a) e FFB (b). Nessuna correlazione è stata trovata per AB, ma una relazione lineare tra questi parametri esisteva per FFB (, ).
4. Discussione
Al meglio delle nostre conoscenze, nella letteratura scientifica non sono disponibili studi sulla correlazione tra volume e densità di osso omologo fresco-congelato. Crediamo che una consapevolezza più dettagliata dei cambiamenti dell’innesto osseo fresco-congelato nel tempo sarebbe utile per i clinici al fine di migliorare la loro pratica quotidiana.
Nella nostra analisi, le scansioni CT hanno rivelato che sia gli innesti AB che FFB hanno subito un ampio riassorbimento a 6 mesi, e gli innesti FFB hanno perso significativamente più volume. Il riassorbimento della FFB ha mostrato, tuttavia, un’elevata variabilità, con ampie differenze da caso a caso, che vanno dal riassorbimento completo a quasi nessun cambiamento nel volume dell’innesto. Questi risultati sono in linea con quelli presentati in diversi altri studi e mostrano una scarsa prevedibilità del riassorbimento del volume dell’innesto.
In base ai nostri risultati, è stato possibile evidenziare una correlazione lineare tra la densità iniziale degli innesti FFB e il loro riassorbimento al T1, poiché gli innesti più densi hanno mostrato un minore riassorbimento rispetto a quelli a bassa densità. Tale correlazione era indipendente dall’origine embriologica dell’innesto, poiché tutti i blocchi FFB di questo studio sono stati raccolti dalla tibia. Gli innesti FFB avevano un’ampia gamma di densità, a seconda della porzione di tibia da cui sono stati prelevati. Infatti, la tibia è un osso lungo che possiede una grande epifisi che si assottiglia in una diafisi più stretta e densa, composta principalmente da osso corticale spesso con alti valori HU. D’altra parte, gli innesti AB raccolti da siti intraorali (sinfisi mandibolare o ramus) avevano una gamma di densità limitata e questo può aver ostacolato la possibilità di trovare una correlazione tra densità e riassorbimento, che è stata osservata in rapporti clinici e preclinici. Si nota comunque che la densità degli innesti AB era paragonabile a quella degli innesti FFB più densi e così il loro riassorbimento.
Studi precedenti hanno mostrato una correlazione tra la densità dell’osso e la sua struttura e arrivano a proporre una classificazione basata sulla densità per la qualità dell’osso. Quindi, è ipotizzabile che in questo caso l’architettura dell’innesto FFB, in termini di composizione corticale e cancellosa, possa aver giocato un ruolo nel loro riassorbimento. Spin-Neto ha riferito che gli innesti FFB corticali non erano significativamente rimodellati dopo 5 mesi. Né l’osso di nuova formazione né l’osso incontaminato erano in contatto con l’innesto, che mostrava porzioni necrotiche, attività osteoclastica e aree invase da tessuto connettivo denso. Al contrario, Orsini osservò che gli innesti corticocancellari erano ben integrati nelle aree riceventi, l’osso innestato era in stretta continuità con l’osso nuovo e gli spazi midollari contenevano piccoli vasi di nuova formazione. Queste considerazioni evidenziano che gli innesti corticali sono duri e resistenti alla penetrazione vascolare ma vengono progressivamente indeboliti dalla degenerazione prima della loro completa integrazione e rimangono come miscele di osso necrotico e vitale per periodi di tempo prolungati. Al contrario, gli innesti cancellosi sono rimodellati e rivascolarizzati più rapidamente degli innesti corticali ma subiscono generalmente un maggiore riassorbimento. Il rimodellamento degli innesti FFB e la loro rilevanza clinica devono comunque essere ancora studiati.
Si deve anche notare che altre variabili, come l’età e il sesso del donatore, possono influenzare le prestazioni degli innesti ossei; tuttavia non ci sono dati disponibili a questo proposito.
Cinque innesti sono falliti poco dopo il posizionamento. Tuttavia, questi fallimenti erano abbastanza equamente distribuiti tra i gruppi, poiché sia gli innesti autologhi che quelli omologhi sono falliti indipendentemente dal loro sito d’innesto. È pura speculazione capire perché questi fallimenti si sono verificati, dato che nessuna deviazione evidente dal protocollo chirurgico si è verificata con questi pazienti. I fallimenti non possono essere attribuiti al tipo di innesto o alle caratteristiche dell’innesto, come la densità o il volume, poiché questi non differivano significativamente dagli innesti riusciti.
In base ai nostri risultati, possiamo concludere che gli innesti FFB con una densità >800 HU sono clinicamente preferibili agli innesti meno densi, a causa del loro minor grado di riassorbimento. Ulteriori studi che analizzano il comportamento degli innesti AB con una gamma di densità più ampia sono raccomandati.
Conflitto di interessi
Gli autori dichiarano che non vi è alcun conflitto di interessi riguardo alla pubblicazione di questo articolo.