Abstract
Provdesign. I den här analysen jämfördes resultatet av färskfrysta kontra autologa benblocktransplantat för horisontell kamaugmentation hos patienter med Cawood- och Howell-klass IV-atrofi. Metoder. Sjutton patienter fick autologa transplantat och 21 patienter fick färskfrysta bentransplantat. Patienterna genomgick datortomografi 1 vecka och 6 månader efter operationen för analys av transplantatvolym och densitet. Resultat. Två autologa och tre färska frysta transplantat misslyckades. Autologa och frysta transplantat förlorade 28 % respektive 46 % av sin ursprungliga volym. Det är anmärkningsvärt att mindre täta frysta block förlorade mer volym än tätare transplantat (61 % jämfört med 16 %). Slutsatser. Enligt dessa sexmånadersresultat kan endast tätare färskfrysta bentransplantat vara ett godtagbart alternativ till autologt ben vid horisontell kamökning. Ytterligare studier behövs för att undersöka dess beteende vid längre tidpunkter.
1. Introduktion
Bentransplantat används i stor utsträckning för att korrigera atrofiering av alveolärkammen inför implantatstödda rehabiliteringar. Autologt ben (AB) anses för närvarande vara guldstandarden för dessa ingrepp trots dess betydande nackdelar, som hög morbiditet på grund av skapandet av ett kirurgiskt donatorställe och begränsad tillgänglighet, särskilt när det tas från intraorala ställen . På senare år har därför alternativa material föreslagits, t.ex. färskfryst ben (FFB) från homologa donatorer.
Bentransplantat genomgår vanligtvis en omfattande remodellering och resorption under det första året efter operationen, vilket kan påverka möjligheten till en effektiv rehabilitering. En djupare förståelse av dessa transplantats egenskaper som kan förutsäga deras resorption är därför av yttersta vikt. Vissa författare har föreslagit att transplantatresorptionen kan vara beroende av deras embryologiska ursprung, eftersom transplantat från membranben (som kalvarial- eller mandibulärtransplantat) inte resorberar lika mycket som transplantat från endokondralt ben (som iliac crest-bentransplantat), även om orsaken till detta fenomen fortfarande är dåligt förstådd. I andra studier observerades att spongiösa bentransplantat resorberas snabbare än kortikala bentransplantat och man drog därför slutsatsen att resorptionen främst påverkas av transplantatets struktur och mikroarkitektur . Bentransplantatets densitet kan också ha ett samband med resorptionen, eftersom det har visats att transplantat med hög densitet genomgår en lägre resorption än transplantat med låg densitet . Förhållandet mellan benresorptionshastighet och transplantatdensitet kan utgöra en viktig parameter för att förstå de mekanismer som reglerar bentransplantatens biologiska beteende.
Bentäthet kan mätas med hög reproducerbarhet med hjälp av datortomografi, som ger standardiserade värden på Hounsfieldskalan (HU). Andra metoder som har använts, som Cone-Beam-Computed-Tomography (CBCT) eller intraorala röntgenbilder, garanterar inte lämplig noggrannhet vid bestämning av densitet . CT-skanningar kan också användas för att bedöma förändringar i volymen av bentransplantat. Transplantatvolymen kan faktiskt rekonstrueras på grundval av CT-data, vilket illustreras på annat håll . Andra metoder, t.ex. linjära mätningar med hjälp av kaliper och parodontalsonder eller röntgenbilder, ger inte tredimensionella uppgifter om volymen av bentransplantat .
Denna studie syftar till att undersöka om det finns ett samband mellan densitet och resorption av AB- och FFB-blocktransplantat, med hjälp av datortomografi som tagits 1 vecka (T0) och 6 månader (T1) efter transplantationen.
2. Material och metoder
Trettioåtta patienter (friska, max 10 cigaretter/dag) som behövde ett eller flera implantat för partiell eller fullständig tandlöshet deltog i studien. Omfattande skriftlig och muntlig information gavs till patienterna före inskrivningen, och skriftligt informerat samtycke inhämtades. Studien godkändes av etikkommittén i provinsen Parma (Comitato Etico Unico di Parma).
Inklusionskriterierna var(i)minst 18 år;(ii)Cawood och Howell klass IV atrofi, definierat som atrofiskt ben med knivskarp alveolärkam och otillräcklig bredd ;(iii)adekvat munhygien, det vill säga plackindexpoäng och helmundsblödningspoäng ≤25 %. Munhygienen förbättrades tills rimliga plack- och blödningsresultat uppnåddes.
Exklusionskriterier var(i)tidigare strålbehandling av huvud- och halsregionen;(ii)anamnes på leukocytdysfunktion;(iii)anamnes på blödningsstörningar;(iv)anamnes på njursvikt;(v)metabola bensjukdomar;(vi) okontrollerade endokrina sjukdomar,(vii) hiv-infektion,(viii) tillstånd som kräver kronisk användning av antibiotika,(ix) användning av steroider,(x) alkohol- eller narkotikamissbruk,(xi) rökning >10 cigaretter per dag (eller motsvarande cigaretter).Ett låst datorprogram (Minitab 1.5, Minitab, State College, PA, USA) användes för att slumpmässigt fördela patienterna till att få AB- eller FFB-blocktransplantat. Allokeringsresultatet avslöjades för den kirurg som befann sig på operationsdagen. CT-undersökarna var blinda för tilldelningen.
Alla patienter fick 2 g amoxicillin 1 timme före operationen som antibiotikaprofylax. Omedelbart före operationen sköljdes alla patienter med klorhexidin 0,2 % i en minut.
AB-block skördades från intraorala platser (mandibulära symphysen eller retromolära trigonen/mandibulära ramus), medan FFB-block från tibialt hemiplateau tillhandahölls av Banca del Tessuto Muscoloscheletrico (IOR, Bologna, Italien).
För transplantationskirurgin tinades FFB-block upp i en 600 mg/L rifampicin- och saltlösning (Rifadin, Lepetit, Lainate, Italien) vid 37 °C, enligt leverantörens anvisningar. Efter lokalbedövning med artikain 4 % och adrenalin 1:100 000 (Optocain, Molteni Dental S.p.A.) lyftes en trapezoidal mukoperiostklaff för att ge tillgång till mottagarområdet. Ett snitt mitt i bröstet gjordes på mandibulära ställen, medan man på maxillära ställen gjorde ett avfasat snitt något palatalt till alveolärkammarens krön. Incisionen fortsatte i gingivasulcus på de intilliggande tänderna när det var lämpligt. Buckala vertikala frigörande snitt gjordes för att underlätta den kirurgiska åtkomsten och förbättra klappens rörlighet. Den subperiostala vävnaden dissekerades för att uppnå en adekvat synlighet av det underliggande benet. Därefter lyftes klaffen försiktigt upp. Det kortikala benet på mottagarplatsen perforerades med runda eller spaltformade borrar under riklig saltvattenspolning för att skapa flera kommunikationer med märgutrymmet, vilket gynnar bildandet av blodproppen och blodtillförseln från endossala kärl. Ett snitt genom periosteum vid basen av klaffen gjordes för att låta transplantatet täckas utan spänningar. Transplantaten fästes på mottagarplatserna med titanskruvar (Cizeta Surgical, Bologna, Italien). Luckor runt omkring dem fylldes med benbitar. Kollagenmembran (Osseoguard, Biomet 3i, Indiana, USA) placerades på transplantaten som ett skydd. Sårets stängning för primär avsikt åstadkoms med hjälp av monofila suturer (Prolene 3-0 och 5-0, Ethicon, Johnson & Johnson, Amersfoort, Nederländerna). Antibiotika (amoxicillin, 2 g/dag i 10 dagar) och smärtstillande medel gavs vid behov.
Alla patienter genomgick datortomografi (Siemens CT4350) vid T0 och T1. Datortomograferna var inställda på följande sätt: Gantry: 0, upplösning: 512 × 512 pixel, WL (fönsternivå): 400, WW (fönsterbredd): 4000, 130,00 Kv, 47 mA, exponeringstid: 800 ms, skivtjocklek: 1,25 mm och skivrekonstruktion: 0,5 mm.
Röntgenmallar i akryl placerades för att möjliggöra omjustering av olika CT-skanningar.
CT-skanningar analyserades enligt tidigare publicerad . Skanningsdata importerades till en Dicom-visningsprogramvara (OsiriX Imaging Software). Tvärsnittsbilder vinkelrätt mot panoramabågen konstruerades i det ympade området med ett intervall på 1 mm. Transplantatområdet ritades som en region av intresse (ROI) för hand på den axiella tvärsnittsbilden. Transplantaten rekonstruerades tredimensionellt genom att beräkna alla utvalda 2d ROIs. När det var oklart vilka gränser som fanns för transplantatet fastställdes det transplanterade området utifrån morfologin på den kontralaterala sidan. Den totala transplantatvolymen, dess lägsta, högsta och genomsnittliga densitet erhölls genom att stapla de beräknade ROI:erna. Densiteten mättes med hjälp av Hounsfieldskalan (HU).
Student’s -test användes för att utvärdera skillnader i densitetsförändringar. Linjär regressionsanalys och Pearsons korrelationstest användes för att undersöka korrelationen mellan parametrarna. Signifikansnivån sattes till .
3. Resultat
Trettioåtta transplantat utfördes, 17 av AB och 21 av FFB (figur 1). Tretton AB- och 13 FFB-block transplanterades i överkäken, medan 4 AB- och 8 FFB-block transplanterades i underkäken.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(a) Atrofisk kam före ympning; (b) homologt bentransplantat på plats och (c) efter 6 månaders läkning under operation för implantatplacering. CT-bilder togs före ingreppet (d), 1 vecka efter operationen (e) och efter sex månaders läkning (f).
Fyra transplantatutsättningar (1 maxillär AB, 1 maxillär FFB, 1 mandibulär AB och 1 mandibulär FFB) inträffade inom de första 7 dagarna efter operationen. Ytterligare ett mandibulärt FFB resorberades fullständigt vid T2 och ansågs vara ett misslyckande (tabell 1). Transplantaten avlägsnades kirurgiskt och patienterna uteslöts från vidare undersökningar. De analyserade patienternas egenskaper sammanfattas i tabell 1.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sviktande resultat är markerade med en asterisk. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Den initiala volymen för FFB- och AB-block var inte signifikant annorlunda (1,22 ± 0,86 cm3 jämfört med 0,74 ± 0,98 cm3, ). Vid T2 genomgick både AB- och FFB-transplantat en omfattande remodellering, vilket framgick av volymförändringar vid datortomografi, men FFB uppvisade betydligt mer resorption. AB förlorade i genomsnitt 28 % av den ursprungliga volymen, medan FFB minskade med 46 % () (figur 2). Intressant nog var ett FFB-transplantat i ett fall helt resorberat och kunde inte observeras vid den andra datortomografin.
Graft som visar förändringen av volymen av AB- och FFB-transplantat baserat på datortomografiska data efter 6 månader. Volymen av transplantaten i båda grupperna minskade med tiden, dock i större utsträckning för FFB-transplantaten, .
Den genomsnittliga initiala tätheten hos homologa bentransplantat var 708 ± 335 HU och den var signifikant lägre () än tätheten hos autologa bentransplantat (998 ± 232 HU) (figur 3 a)). Den genomsnittliga densitetsvariationen var 20,31 % i kontrollgruppen och 13,59 % i testgruppen (figur 3(b)). Skillnaden mellan grupperna var inte statistiskt signifikant (). Pearson-testet visade att det inte fanns någon korrelation mellan ursprunglig densitet och graden av resorption för autologa bentransplantat (figur 4(a)), medan en sådan korrelation var signifikant för färska frysta bentransplantat (figur 4(b)). Mindre täta transplantat tenderade att förlora mer volym än tätare transplantat: den genomsnittliga volymresorptionen för <800 HU (figur 4(b), streckad linje) fryst ben var -57 %, medan den var -15 % när den initiala densiteten var >800 HU (). Kirurgi påverkade inte AB- och FFB-transplantatresorptionen.
(a)
(b)
(a)
(b)
Täthet av transplantat som bestämdes 1 vecka efter insättning vid CT (a) och förändring av transplantatets täthet efter 6 månaders läkning (b). Densiteten för AB-transplantat var betydligt högre än för FFB-transplantat, .
(a)
(b)
(a)
(b)
Korrelation mellan transplantatdensitet och volymförändring under 6 månader för AB (a) och FFB (b) transplantat. Ingen korrelation hittades för AB, men ett linjärt samband mellan dessa parametrar fanns för FFB (, ).
4. Diskussion
Såvitt vi vet finns inga studier om korrelationen mellan volym och densitet av färskfryst homologt ben i den vetenskapliga litteraturen. Vi anser att en mer detaljerad medvetenhet om förändringar av färska frysta bentransplantat över tiden skulle vara användbar för kliniker för att förbättra deras dagliga praxis.
I vår analys avslöjade datortomografier att både AB- och FFB-transplantat genomgick en omfattande resorption vid 6 månader, och FFB-transplantat förlorade betydligt mer volym. FFB-resorptionen uppvisade dock stor variabilitet, med stora skillnader från fall till fall, från fullständig resorption till nästan ingen förändring av transplantatvolymen. Dessa resultat är i linje med dem som presenterats i flera andra studier och visar på en dålig förutsägbarhet av transplantatvolymresorption.
Baserat på våra resultat var det möjligt att belysa ett linjärt samband mellan den initiala tätheten hos FFB-grafts och deras resorption vid T1, eftersom tätare transplantat uppvisade mindre resorption än transplantat med låg täthet. En sådan korrelation var oberoende av transplantatets embryologiska ursprung, eftersom alla FFB-block i den här studien togs från tibia. FFB-transplantaten hade ett brett täthetsintervall, beroende på vilken del av skenbenet de togs från. Skenbenet är ett långt ben med en stor epifys som smalnar av till en smalare, tätare diafys, som huvudsakligen består av tjockt kortikalt ben med höga HU-värden. Å andra sidan hade AB-transplantat som skördats från intraorala platser (antingen mandibulära symfysen eller ramus) ett begränsat täthetsområde, vilket kan ha försvårat möjligheten att hitta en korrelation mellan täthet och resorption, vilket har observerats i kliniska och prekliniska rapporter . Det är dock anmärkningsvärt att densiteten hos AB-transplantat var jämförbar med densiteten hos tätare FFB-transplantat och därmed även deras resorption.
Förra studier har visat på en korrelation mellan bentäthet och benens struktur och går så långt som till att föreslå en densitetsbaserad klassificering av benens kvalitet . Därför kan man anta att i det här fallet kan FFB-transplantatets arkitektur, när det gäller kortikal och spongiös sammansättning, ha spelat en roll för resorptionen. Spin-Neto rapporterade att kortikala FFB-transplantat inte var signifikant remodellerade efter 5 månader. Varken nybildat ben eller orört ben var i kontakt med transplantatet, som uppvisade nekrotiska partier, osteoklastisk aktivitet och områden som invaderats av tät bindväv . Orsini observerade tvärtom att kortikokancellösa transplantat var väl integrerade i mottagarområdena, att det transplanterade benet var i nära kontinuitet med nytt ben och att märgutrymmena innehöll små nybildade kärl . Dessa överväganden understryker att kortikala transplantat är hårda och motståndskraftiga mot vaskulär penetration, men att de gradvis försvagas av degeneration innan de är helt integrerade och att de förblir en blandning av nekrotiskt och livskraftigt ben under lång tid. Spongiösa transplantat remodelleras och revaskulariseras däremot snabbare än kortikala transplantat, men de genomgår i allmänhet en större resorption. FFB-transplantatets remodellering och deras kliniska relevans måste dock fortfarande undersökas.
Det måste också noteras att andra variabler, som donatorns ålder och kön, kan påverka bentransplantatets prestanda, men det finns inga uppgifter om detta.
Fem transplantat misslyckades kort efter placeringen. Dessa misslyckanden var dock ganska jämnt fördelade mellan grupperna, eftersom både autologa och homologa transplantat misslyckades oavsett transplantatplats. Det är rena spekulationer att utreda varför dessa misslyckanden inträffade, med tanke på att ingen märkbar avvikelse från det kirurgiska protokollet förekom hos dessa patienter. Misslyckanden kan inte tillskrivas transplantatstypen eller transplantatets egenskaper, t.ex. densitet eller volym, eftersom dessa inte skiljde sig signifikant från framgångsrika transplantat.
Baserat på våra resultat kan vi dra slutsatsen att FFB-transplantat med en densitet >800 HU är kliniskt att föredra framför mindre täta transplantat, på grund av deras lägre grad av resorption. Ytterligare studier som analyserar beteendet hos AB-grafts med ett bredare densitetsintervall rekommenderas.
Intressekonflikt
Författarna förklarar att det inte finns någon intressekonflikt när det gäller publiceringen av denna artikel.