Abstract
Trial Design. W tej analizie porównano wyniki zastosowania przeszczepów blokowych ze świeżo mrożonej kości w porównaniu z autogennymi przeszczepami blokowymi do poziomej augmentacji grzbietu u pacjentów z atrofią klasy IV wg Cawooda i Howella. Metody. Siedemnastu pacjentów otrzymało autologiczne przeszczepy, a 21 pacjentów otrzymało świeżo mrożone przeszczepy kostne. U pacjentów wykonano tomografię komputerową 1 tydzień i 6 miesięcy po zabiegu w celu analizy objętości i gęstości przeszczepu. Wyniki. Dwa przeszczepy autologiczne i 3 świeżo mrożone nie powiodły się. Przeszczepy autologiczne i świeżo mrożone straciły, odpowiednio, 28% i 46% swojej początkowej objętości. Warto zauważyć, że mniej gęste bloczki świeżo mrożone straciły więcej objętości niż gęstsze przeszczepy (61% vs 16%). Wnioski. Na podstawie 6-miesięcznych wyników można stwierdzić, że jedynie gęstszy świeżo mrożony przeszczep kostny może być akceptowalną alternatywą dla kości autologicznej w przypadku poziomej augmentacji grzbietu. Konieczne są dalsze badania w celu sprawdzenia jego zachowania w dłuższych okresach czasu.
1. Wprowadzenie
Przeszczepy kostne są szeroko stosowane w celu korekcji zaników grzbietu wyrostka zębodołowego w perspektywie rehabilitacji opartej na implantach. Kość autologiczna (AB) jest obecnie uważana za złoty standard materiału do przeszczepów, pomimo jej istotnych wad, takich jak wysoka zachorowalność związana z koniecznością utworzenia chirurgicznego miejsca dawczego oraz ograniczona dostępność, szczególnie w przypadku pobierania z miejsc wewnątrzustnych. Dlatego w ostatnich latach zaproponowano alternatywne materiały, takie jak kość świeżo mrożona (FFB) pochodząca od dawców homogennych. Przeszczepy kostne zwykle ulegają rozległej przebudowie i resorpcji w ciągu pierwszego roku po zabiegu, co może wpływać na możliwość skutecznej rehabilitacji. Głębsze zrozumienie cech tych przeszczepów, które mogą być predyktorem ich resorpcji, jest zatem niezwykle istotne. Niektórzy autorzy sugerowali, że szybkość resorpcji przeszczepów może zależeć od ich pochodzenia embriologicznego, ponieważ przeszczepy z kości błoniastej (jak przeszczepy z kości łokciowej czy żuchwy) nie ulegają resorpcji tak intensywnie jak przeszczepy z kości endochondralnej (jak przeszczepy z talerza kości biodrowej), choć przyczyna tego zjawiska jest nadal słabo poznana. W innych badaniach zaobserwowano, że przeszczepy z kości włóknistej ulegają resorpcji szybciej niż przeszczepy z kości korowej, co doprowadziło do wniosku, że na resorpcję wpływa głównie struktura i mikroarchitektura przeszczepu. Gęstość przeszczepów kostnych może być również związana z ich resorpcją, ponieważ wykazano, że przeszczepy o dużej gęstości ulegają mniejszej resorpcji niż przeszczepy o małej gęstości. Zależność między szybkością resorpcji kości a gęstością przeszczepu może stanowić ważny parametr dla zrozumienia mechanizmów regulujących zachowanie biologiczne przeszczepów kostnych.
Gęstość kości można mierzyć z wysoką powtarzalnością za pomocą tomografii komputerowej, która dostarcza znormalizowanych wartości w skali Hounsfielda (HU). Inne metody, które zostały wykorzystane, jak tomografia wiązki stożkowej (CBCT) lub radiogramy wewnątrzustne, nie gwarantują odpowiedniej dokładności w określaniu gęstości. Tomografia komputerowa może być również wykorzystywana do oceny zmian objętości przeszczepu kostnego. Rzeczywiście, objętość przeszczepu może być zrekonstruowana na podstawie danych z tomografii komputerowej, jak przedstawiono w innym miejscu . Inne metody, takie jak pomiary liniowe za pomocą suwmiarek i sond periodontologicznych lub na radiogramach, nie dostarczają trójwymiarowych danych o objętości przeszczepu kostnego.
Badanie to ma na celu sprawdzenie, czy istnieje korelacja między gęstością a resorpcją przeszczepów blokowych AB i FFB, za pomocą tomografii komputerowej wykonanej w 1 tygodniu (T0) i 6 miesięcy (T1) po przeszczepie.
2. Materiały i metody
Do badania włączono 38 pacjentów (zdrowych, maksymalnie 10 papierosów dziennie) wymagających jednego lub kilku implantów z powodu częściowego lub całkowitego uzębienia. Przed włączeniem do badania pacjenci otrzymali wyczerpujące informacje w formie pisemnej i ustnej oraz uzyskali pisemną świadomą zgodę. Badanie zostało zatwierdzone przez Komitet Etyczny Prowincji Parma (Comitato Etico Unico di Parma).
Kryteriami włączenia do badania były: (i)wiek co najmniej 18 lat; (ii)zanik klasy IV wg Cawooda i Howella, zdefiniowany jako zanikowa kość z krawędzią ostrza wyrostka zębodołowego i nieodpowiednią szerokością; (iii)odpowiednia higiena jamy ustnej, tj. wskaźnik płytki nazębnej i wskaźnik krwawienia z całej jamy ustnej ≤25%. Higienę jamy ustnej poprawiano aż do uzyskania rozsądnych wyników w zakresie płytki nazębnej i krwawienia.
Kryteriami wyłączenia były: (i)wcześniejsza radioterapia regionu głowy i szyi; (ii)zaburzenia czynności leukocytów w wywiadzie; (iii)zaburzenia krwawienia w wywiadzie; (iv)niewydolność nerek w wywiadzie; (v)zaburzenia metaboliczne kości;(vi)niekontrolowane zaburzenia endokrynologiczne;(vii)zakażenie HIV;(viii)stany wymagające przewlekłego stosowania antybiotyków;(ix)stosowanie steroidów;(x)nadużywanie alkoholu lub narkotyków;(xi)palenie >10 papierosów dziennie (lub ekwiwalentów cygar).Zablokowany program komputerowy (Minitab 1.5, Minitab, State College, PA, USA) został użyty do losowego przydzielenia pacjentów do otrzymania przeszczepów blokowych AB lub FFB. Wynik alokacji został ujawniony chirurgowi, który był w dniu operacji. Osoby wykonujące badanie TK były zaślepione na przydział.
Wszyscy pacjenci otrzymali 2 g amoksycyliny na 1 godzinę przed operacją, jako profilaktykę antybiotykową. Bezpośrednio przed operacją wszyscy pacjenci mieli płukanie chlorheksydyną 0,2% przez minutę.
BlokiAB zostały pobrane z miejsc wewnątrzustnych (symphysis żuchwy lub retromolar trigone/mandibular ramus), podczas gdy bloki FFB z tibial hemiplateau zostały dostarczone przez Banca del Tessuto Muscoloscheletrico (IOR, Bolonia, Włochy).
Przed zabiegiem przeszczepienia bloczki FFB rozmrażano w roztworze 600 mg/L rifampicyny i soli fizjologicznej (Rifadin, Lepetit, Lainate, Włochy) w temperaturze 37°C, zgodnie z zaleceniami dostawcy. Następnie, po znieczuleniu miejscowym articainą 4% i adrenaliną 1 : 100.000 (Optocain, Molteni Dental S.p.A.), podniesiono trapezoidalny płat śluzówkowo-okostnowy, aby umożliwić dostęp do obszaru biorczego. W miejscach żuchwowych wykonano nacięcie pośrodkowe, natomiast w miejscach szczękowych nacięcie skośne lekko podniebienne w stosunku do grzebienia wyrostka zębodołowego. Jeśli było to wskazane, kontynuowano nacięcie w bruździe dziąsłowej sąsiednich zębów. W celu ułatwienia dostępu chirurgicznego i poprawy ruchomości płata wykonano pionowe nacięcia uwalniające na policzkach. Tkanka podokostnowa została rozcięta, aby uzyskać odpowiednią widoczność leżącej pod nią kości. Następnie płat został delikatnie uniesiony. Kość korową miejsca biorczego perforowano wiertłami okrągłymi lub szczelinowymi pod obfitym nawadnianiem solą fizjologiczną, aby stworzyć liczne połączenia z przestrzenią szpikową, sprzyjając w ten sposób tworzeniu się skrzepu hematycznego i dopływowi krwi z naczyń śródkostnych. Wykonano nacięcie przez okostną u podstawy płata, aby umożliwić pokrycie przeszczepu bez napięcia. Przeszczepy mocowano w miejscach biorczych za pomocą tytanowych śrub (Cizeta Surgical, Bologna, Włochy). Szczeliny wokół nich wypełniano wiórami kostnymi. Membrany kolagenowe (Osseoguard, Biomet 3i, Indiana, USA) umieszczano na przeszczepach jako pokrycie. Zamknięcie rany w intencji pierwotnej uzyskano za pomocą szwów monofilamentowych (Prolene 3-0 i 5-0, Ethicon, Johnson & Johnson, Amersfoort, Holandia). Antybiotyki (amoksycylina, 2 g/dobę przez 10 dni) i leki przeciwbólowe podawano w razie potrzeby.
Wszystkich pacjentów poddano tomografii komputerowej (Siemens CT4350) w punkcie T0 i T1. Tomografy komputerowe były ustawione w następujący sposób: gantry: 0, rozdzielczość: 512 × 512 pikseli, WL (poziom okna): 400, WW (szerokość okna): 4000, 130,00 Kv, 47 mA, czas ekspozycji: 800 ms, grubość plasterka: 1,25 mm, a rekonstrukcja plasterka: 0,5 mm.
Akrylowe szablony radiograficzne zostały umieszczone, aby umożliwić rzeczywiste wyrównanie różnych skanów CT.
Skanowanie CT analizowano zgodnie z wcześniejszymi publikacjami . Dane skanowania zostały zaimportowane do oprogramowania Dicom viewer (OsiriX Imaging Software). Obrazy przekrojowe prostopadłe do łuku panoramicznego zostały skonstruowane w obszarze przeszczepu w odstępie 1 mm. Obszar przeszczepu był śledzony jako region zainteresowania (ROI) z wolnej ręki na osiowym obrazie przekroju poprzecznego. Przeszczepy zostały zrekonstruowane trójwymiarowo poprzez obliczenie wszystkich wybranych 2d ROI. W przypadku, gdy granice przeszczepu były niejasne, obszar przeszczepu określano na podstawie morfologii strony kontralateralnej. Całkowitą objętość przeszczepu, jego minimalną, maksymalną i średnią gęstość uzyskano poprzez ułożenie w stos obliczonych ROI. Gęstość mierzono przy użyciu skali Hounsfielda (HU).
Test Studenta zastosowano do oceny różnic w zmianie gęstości. Analiza regresji liniowej i test korelacji Pearsona zostały użyte do zbadania korelacji pomiędzy parametrami. Poziom istotności ustalono na .
3. Wyniki
Wykonano 38 przeszczepów, 17 z AB i 21 z FFB (ryc. 1). Trzynaście bloczków AB i 13 FFB przeszczepiono w szczęce, a 4 bloczki AB i 8 FFB przeszczepiono w żuchwie.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(a) Zanikowy grzbiet przed przeszczepem; (b) Homologiczny przeszczep kostny na miejscu i (c) po 6 miesiącach gojenia podczas zabiegu chirurgicznego w celu wszczepienia implantu. Tomografię komputerową wykonano przed zabiegiem (d), 1 tydzień po zabiegu (e) i po 6 miesiącach gojenia (f).
Cztery odsłonięcia przeszczepów (1 szczękowy AB, 1 szczękowy FFB, 1 żuchwowy AB i 1 żuchwowy FFB) wystąpiły w ciągu pierwszych 7 dni po zabiegu. Kolejny żuchwowy FFB uległ całkowitej resorpcji do T2 i został uznany za niepowodzenie (Tabela 1). Przeszczepy zostały usunięte chirurgicznie, a pacjenci zostali wykluczeni z dalszych badań. Charakterystykę analizowanych pacjentów podsumowano w tabeli 1.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nieudane próby oznaczono gwiazdką. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wstępna objętość bloków FFB i AB nie różniła się istotnie (1,22 ± 0,86 cm3 versus 0,74 ± 0,98 cm3, ). W T2 zarówno przeszczepy AB, jak i FFB uległy rozległej przebudowie, o czym świadczyła zmiana objętości w tomografii komputerowej, ale FFB wykazywał znamiennie większą resorpcję. AB stracił średnio 28% początkowej objętości, podczas gdy FFB zmniejszył się o 46% () (Rycina 2). Co ciekawe, w jednym przypadku przeszczep FFB był całkowicie zresorbowany i nie można go było zaobserwować w drugim badaniu CT.
Szczep przedstawiający zmianę objętości przeszczepów AB i FFB na podstawie danych TK po 6 miesiącach. Objętość przeszczepów w obu grupach zmniejszała się z czasem, choć w większym stopniu w przypadku przeszczepów FFB, .
Średnia początkowa gęstość przeszczepów kości homogennej wynosiła 708 ± 335 HU i była znacząco niższa () niż gęstość przeszczepów kości autologicznej (998 ± 232 HU) (Rycina 3(a)). Średnie zróżnicowanie gęstości wynosiło 20,31% w grupie kontrolnej i 13,59% w grupie badanej (Rycina 3(b)). Różnica między grupami nie była istotna statystycznie (). Test Pearsona wykazał brak korelacji pomiędzy gęstością początkową a stopniem resorpcji dla przeszczepów kostnych autogennych (Rycina 4(a)), natomiast korelacja taka była istotna dla przeszczepów kostnych świeżo mrożonych (Rycina 4(b)). Przeszczepy o mniejszej gęstości miały tendencję do utraty większej objętości niż przeszczepy gęstsze: średnia resorpcja objętości dla kości świeżo mrożonej o gęstości <800 HU (Rycina 4(b), linia przerywana) wynosiła -57%, podczas gdy wynosiła -15%, gdy gęstość początkowa wynosiła >800 HU (). Operacja nie miała wpływu na resorpcję przeszczepów AB i FFB.
(a)
(b)
(a)
(b)
Gęstość przeszczepu określona po 1 tygodniu od założenia w CT (a) i zmiana gęstości przeszczepu po 6 miesiącach gojenia (b). Gęstość przeszczepów AB była istotnie większa niż przeszczepów FFB, .
(a)
(b)
(a)
(b)
Korelacja między gęstością przeszczepu a zmianą objętości w ciągu 6 miesięcy dla przeszczepów AB (a) i FFB (b). Nie stwierdzono korelacji dla AB, ale liniowa zależność między tymi parametrami istniała dla FFB (, ).
4. Dyskusja
Na podstawie naszej najlepszej wiedzy w literaturze naukowej nie są dostępne badania dotyczące korelacji między objętością i gęstością świeżo mrożonej kości homologicznej. Uważamy, że bardziej szczegółowa wiedza na temat zmian świeżo mrożonego przeszczepu kostnego w czasie byłaby przydatna dla klinicystów w celu poprawy ich codziennej praktyki.
W naszej analizie, tomografia komputerowa ujawniła, że zarówno przeszczepy AB, jak i FFB przeszły rozległą resorpcję po 6 miesiącach, a przeszczepy FFB straciły znacznie więcej objętości. Resorpcja FFB wykazywała jednak dużą zmienność, z dużymi różnicami w zależności od przypadku, od całkowitej resorpcji do prawie niezmienionej objętości przeszczepu. Wyniki te są zgodne z wynikami przedstawionymi w kilku innych badaniach i wskazują na słabą przewidywalność resorpcji objętości przeszczepu.
Na podstawie naszych wyników można było podkreślić liniową korelację między początkową gęstością przeszczepów FFB a ich resorpcją w T1, ponieważ gęstsze przeszczepy wykazywały mniejszą resorpcję niż przeszczepy o małej gęstości. Taka korelacja była niezależna od pochodzenia embriologicznego przeszczepu, ponieważ wszystkie bloczki FFB w tym badaniu zostały pobrane z kości piszczelowej. Przeszczepy FFB miały szeroki zakres gęstości, w zależności od części piszczeli, z której zostały pobrane. W istocie piszczel jest kością długą, posiadającą dużą nasadę, która zwęża się w dół do węższej, gęstszej nasady, składającej się głównie z grubej kości korowej o wysokich wartościach HU. Z drugiej strony, przeszczepy AB pobrane z miejsc wewnątrzustnych (zarówno ze spojenia żuchwy, jak i z kości ramiennej) miały ograniczony zakres gęstości, co mogło utrudnić znalezienie korelacji pomiędzy gęstością a resorpcją, która była obserwowana w doniesieniach klinicznych i przedklinicznych. Można jednak zauważyć, że gęstość przeszczepów AB była porównywalna z gęstszymi przeszczepami FFB, a tym samym ich resorpcja.
Wcześniejsze badania wykazały korelację pomiędzy gęstością kości a ich strukturą i posunęły się aż do zaproponowania opartej na gęstości klasyfikacji jakości kości. W związku z tym można przypuszczać, że w tym przypadku architektura przeszczepu FFB, pod względem składu korowego i komórkowego, mogła odegrać rolę w ich resorpcji. Spin-Neto podał, że korowe przeszczepy FFB nie uległy istotnej przebudowie po 5 miesiącach. Ani nowo powstała kość, ani nieskazitelna kość nie miała kontaktu z przeszczepem, który wykazywał fragmenty martwicze, aktywność osteoklastyczną i obszary zajęte przez gęstą tkankę łączną. Przeciwnie, Orsini zaobserwował, że przeszczepy korowo-celulozowe były dobrze zintegrowane w obszarach biorców, przeszczepiona kość była w ścisłej ciągłości z nową kością, a przestrzenie szpikowe zawierały małe, nowo utworzone naczynia. Te rozważania podkreślają, że przeszczepy korowe są twarde i odporne na penetrację naczyń krwionośnych, ale ulegają stopniowemu osłabieniu w wyniku degeneracji przed ich całkowitym wbudowaniem i pozostają przez dłuższy czas jako domieszki martwiczej i żywej kości. W przeciwieństwie do nich, przeszczepy z komórkami ulegają przebudowie i rewaskularyzacji szybciej niż przeszczepy korowe, ale na ogół ulegają większej resorpcji. Remodelowanie przeszczepów FFB i ich znaczenie kliniczne nie zostało jeszcze zbadane.
Należy również zauważyć, że inne zmienne, takie jak wiek i płeć dawcy, mogą wpływać na wydajność przeszczepu kostnego; niemniej jednak nie ma dostępnych danych na ten temat.
Pięć przeszczepów uległo uszkodzeniu wkrótce po umieszczeniu. Jednak niepowodzenia te były dość równomiernie rozłożone w grupach, ponieważ zarówno przeszczepy autologiczne, jak i homologiczne zawiodły niezależnie od miejsca pobrania. Jest to czysta spekulacja, aby zgłębić, dlaczego te niepowodzenia miały miejsce, biorąc pod uwagę, że żadne zauważalne odchylenie od protokołu chirurgicznego nie wystąpiło u tych pacjentów. Niepowodzeń nie można przypisać rodzajowi przeszczepu ani jego cechom, takim jak gęstość lub objętość, ponieważ nie różniły się one istotnie od udanych przeszczepów.
Na podstawie naszych ustaleń można stwierdzić, że przeszczepy FFB o gęstości >800 HU są klinicznie preferowane w stosunku do przeszczepów o mniejszej gęstości, ze względu na mniejszy stopień resorpcji. Zalecane są dalsze badania analizujące zachowanie się przeszczepów AB o szerszym zakresie gęstości.
Konflikt interesów
Autorzy oświadczają, że nie istnieje konflikt interesów dotyczący publikacji tej pracy.
.