Восстановление костной ткани при лечении пациентов с использованием стоматологических имплантатов в различных клинических ситуациях

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

УДК 616.314-089.843-76

14.01.14 - стоматология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук

ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ПАЦИЕНТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ИМПЛАНТАТОВ В РАЗЛИЧНЫХ КЛИНИЧЕСКИХ СИТУАЦИЯХ

Смбатян Баграт Сергеевич

Москва - 2012

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор Ломакин Михаил Васильевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Робустова Татьяна Григорьевна

доктор медицинских наук, профессор Кулаков Анатолий Алексеевич

доктор медицинских наук, профессор Ушаков Рафаэль Васильевич

Ведущая организация:

ФГОУ ИПК « Федерального медико-биологического агентства России»

Защита состоится __________________2012года в ____ часов на заседании диссертационного совета Д208.041.07 при ГБОУ ВПО МГМСУ Минздравсоцразвития России (127473, Москва, ул. Делегатская, д. 20, стр. 1)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО МГМСУ Минздравсоцразвития России (127206, Москва, ул. Вучетича, д. 10а)

Автореферат разослан __________________201___года

Ученый секретарь диссертационного совета

доцент О.П.Дашкова



ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Лечение пациентов с помощью метода стоматологической (дентальной) имплантации во многих клинических ситуациях позволяет достичь стабильного и долгосрочного клинического результата. Расширение показаний к проведению имплантологического лечения за счет совершенствования конструкций имплантатов, развития более прогнозируемых способов имплантации и протезирования приводит к увеличению количества врачей, владеющих специальными знаниями и навыками, а также способствует уменьшению степени информационной асимметрии в отношении понятных для пациентов сведений об использовании имплантатов (Executive Summary // Dental Innovation, 2009).

Частичное или полное отсутствие зубов всегда сопровождается признаками атрофии костной ткани челюстей, что применительно к использованию дентальных имплантатов не менее чем в 30 % клинических случаев является показанием к устранению дефицита объема альвеолярной кости. В таких ситуациях требуется либо предварительное восстановление костной ткани, либо одномоментная с установкой имплантатов реконструкция (Ломакин М.В. 2001, Иванов С.Ю. с соавт., 2004; Daniel van Steenberghe, Marc Quirynen, Barbro Svensson & Per-Ingvar Braenemark, 2003; Paul S. Petrungaro, 2006). Однако часто необходимость проведения данных вмешательств упускается. При этом, как правило, используют дентальные имплантаты малых размеров, установленные с неправильным их позиционированием, или же пациентам отказывают в лечении (XU Shulan, Zhou Lei, Huang, 2009). Это происходит из-за отсутствия общепринятых хирургических протоколов по восстановлению костной ткани при различной степени и форме атрофии, которые должны, во первых, информировать специалистов о возможности создания более благоприятной клинической ситуации, а во вторых, нести в себе рекомендательный характер по применению того или иного метода реконструкции с указанием особенностей его проведения. Для большинства специалистов, чей профессиональный уровень позволяет выполнять реконструкцию костной ткани альвеолярного отростка (части) с помощью различных методик, характерна излишняя субъективизация, основанная на использовании ими только отдельных, отработанных методов реконструкции костной ткани, что диссонирует с возможностью выбора наиболее эффективной тактики лечения. Исходом такого лечения зачастую являются низкие клинические результаты применительно к недолгосрочному прогнозу и/или неудовлетворительным эстетическим показателям.

Проблема недостаточной эффективности подходов к устранению дефицита костной ткани при имплантологическом лечении может быть решена посредством развития существующего методического потенциала, его новой интерпретации на теоретическом и практическом уровнях. Предполагается, что теоретической основой для этого должна стать концепция репаративной регенерации костной ткани как частный случай ее гистоморфогенеза, которая с практической точки зрения будет дополнена разработкой диагностических и лечебных алгоритмов.

Создание рабочей классификации вариантов атрофии альвеолярной части (отростка), основанной на современных критериях рентгенологической оценки структуры костной ткани, а также на клинических результатах и данных гистоморфометрического анализа восстановления костной ткани альвеолярной части (отростка), позволит разработать диагностические и лечебные мероприятия, в которых будут учитываться особенности реконструкции альвеолярной кости для последующей установки дентальных имплантатов в различных клинических ситуациях.

Цель исследования

Повышение эффективности стоматологического лечения пациентов с использованием дентальных имплантатов путем оптимизации подходов к восстановлению необходимого объема альвеолярной костной ткани челюстей.

Задачи исследования

Провести анализ современных представлений о показаниях и противопоказаниях к использованию стоматологических имплантатов в различных клинических ситуациях в зависимости от дефицита костного объема.

Оценка соответствия существующих классификаций вариантов атрофии костной ткани альвеолярной части (отростка) задачам имплантологического лечения.

Обоснование необходимости и разработка новой, рабочей классификации вариантов атрофии альвеолярной части (отростка).

Совершенствование теоретического, методического, медико-технического обеспечения и сопровождения имплантологического лечения, проводимого с применением различных методов восстановления альвеолярной костной ткани.

Изучение образцов костного регенерата, полученного на этапах имплантологического лечения с помощью гистоморфометрии.

Разработка алгоритмов применения методик восстановления костной ткани, оптимизированных для различных клинических ситуаций.

Клинико-рентгенологическая оценка полученных результатов восстановления костной ткани в зависимости от сроков наблюдения: ближайших - до 1 месяца, ранних - до 1 года, отдаленных - более 1 года.

Научная новизна

Впервые разработана классификация видов атрофии альвеолярной части (отростка) на основе цифровой информации компьютерных томограмм. стоматологический имплантат костный альвеолярный

Впервые определено процентное соотношение разных видов атрофии альвеолярной костной ткани в разных участках альвеолярной части (отростка).

Впервые определены наиболее оптимальные методы получения аутокости, а также формы ее применения и сформулированы показания для их применения.

Впервые проведена модификация метода пересадки аутокостных трансплантатов и методики ушивания мягких тканей при НКР, позволившие в первом случае минимизировать резорбцию пересаженного фрагмента, а во втором - раннюю и позднюю экспозицию мембраны.

Впервые описаны технические особенности применения метода трехмерного моделирования костными пластинами при реконструкции в разных участках альвеолярной части (отростка).

Впервые проведен гистоморфометрический анализ костной ткани, восстановленной методами аутотрансплантации костных блоков, НКР и трехмерного моделирования костными пластинами.

Впервые определено как более полноценное формирование костной ткани при использовании метода трехмерного моделирования костными пластинами в сравнении с НКР, который в свою очередь имеет преимущество по сравнению с методом аутотрансплантации костных блоков.

Впервые в отношении костного регенерата при НКР с использованием титановой сетки продемонстрированы более качественные характеристики по сравнению с регенерацией при НКР с использованием нерезорбируемых мембран с титановым каркасом.

Впервые доказано, что активные фазы остеогенеза заканчиваются уже к концу 4-го месяца после реконструкции костной ткани, в том числе при ее восстановлении по вертикали, и в данном периоде уже возможна установка дентальных имплантатов.

Практическая значимость

Создана классификация вариантов атрофии костной ткани альвеолярной части (отростка).

На основании разработанной классификации путем анализа данных гистоморфометрического анализа восстановленной костной ткани, а также статистического анализа результатов рентген-контроля полученных клинических результатов определены наиболее оптимальные методы реконструкции альвеолярной кости в каждом участке при всех вариантах атрофии.

Повышена эффективность метода аутотрансплантации костных блоков путем минимизации резорбции аутокостного трансплантата.

Повышена эффективность применения метода НКР за счет минимизации вероятности первичной и вторичной экспозиции.

Повышена эффективность метода трехмерного моделирования с использованием костных пластин за счет модификации технического применения и определения оптимальных участков для его использования.

Положения, выносимые на защиту

Недостаточное соответствие существующих приемов систематизации вариантов атрофии альвеолярной костной ткани челюстей современным задачам стоматологического имплантологического лечения.

Разработка новой классификации недостатка альвеолярного костного объема челюстей исходя из степени его выраженности и значимости для планирования и прогноза в отношении способов реконструкции и методов дентальной имплантации.

Оптимизация методов аутотрансплантации костных блоков, НКР и трехмерного моделирования с использованием костных пластин позволит минимизировать послеоперационные осложнения и повысит эффективность формирования костной ткани.

На основании результатов гистоморфометрического анализа можно рекомендовать установку дентальных имплантатов через 4 месяца после проведенной реконструкции при условии использования только аутокостной трансплантации.

На основании гистоморфометрического анализа можно заключить, что наиболее эффективными в плане качества и степени формирования костной ткани методами реконструкции альвеолярной костной ткани являются метод НКР с использованием титановой сетки и метод трехмерного моделирования с использованием костных пластин.

Личный вклад автора

Автором лично проведена компьютерная обработка 1156 компьютерных томограмм, а также проведено хирургическое лечение 74 пациентов, у которых были проведены операции по увеличению объема костной ткани в 115 участках альвеолярной части (отростка). Соискателем освоены основные принципы интерпретации результатов гистоморфометрического и статистического анализа. Полученные результаты позволили разработать и внедрить в практику алгоритмы применения модифицированных вариантов операций по реконструкции костной ткани в различных участках альвеолярной части (отростка) при разных видах атрофии костной ткани.

Апробация работы

Апробация диссертации проведена и одобрена на совместном заседании кафедры реконструктивной хирургической стоматологии и имплантологии ФПДО МГМСУ, кафедры факультетской хирургической стоматологии МГМСУ, кафедры пропедевтической стоматологии МГМСУ, кафедры факультетской терапевтической стоматологии МГМСУ, Московского центра детской челюстно-лицевой хирургии, отделения патоморфологии ЦНИИС, отделения патоморфологии костной ткани Института морфологии человека 28.09.11.

Представленные в работе результаты доложены на 5-м Всероссийском стоматологическом форуме «Дентал ревю» 14.02.2008, на хирургической секции Российского стоматологического сообщества 18.12.2010, на ежегодной конференции молодых ученных МГМСУ 20.10.2011.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, все работы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», главы результатов собственных исследований, главы «Рекомендуемые подходы к восстановлению альвеолярной костной ткани», заключения, выводов и практических рекомендаций. Список использованной литературы состоит из 310 научных публикаций, в том числе 74 отечественных и 236 зарубежных источников. Диссертация изложена на 327 страницах машинописного текста и проиллюстрирована 29 таблицами и 548 рисунками. Приведено описание 28 клинических случаев.

Внедрение результатов исследования

Результаты работы внедрены в клиническую практику кафедры реконструктивной хирургической стоматологии и имплантологии ФПДО МГМСУ, используются при проведении сертификационного курса по обучению хирургическому и ортопедическому этапам лечения с использованием стоматологических имплантатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Для осуществления поставленных задач были набраны две группы пациентов. В первую группу было набрано 1156 пациентов в возрасте от 22 до 68 лет, обратившихся в рентгенотделение ЦНИИСиЧЛХ в период с 2005 по 2007 год на предмет проведения компьютерной томографии для последующей установки дентальных имплантатов. У всех пациентов, отобранных для этой группы, было частичное вторичное отсутствие зубов. Пациенты с полным вторичным отсутствием зубов в исследование не были включены. На основании обработки компьютерных томограмм первой группы было запланировано создание классификации вариантов атрофии альвеолярной костной ткани.

Вторая группа состояла из 74 пациентов в возрасте от 27 до 66 лет. У всех пациентов второй группы наблюдалась атрофия костной ткани ниже приемлемого для установки имплантатов уровня (по ширине на вершине менее 4 мм, по высоте менее 8 мм). Общее количество участков отсутствия зубов у 74 пациентов составило 115. Вторая группа была разделена на три подгруппы, в первой для восстановления объема костной ткани применялся метод аутотрансплантации костных блоков, во второй - направленная костная регенерация, в третьей - метод трехмерного моделирования костными пластинами (метод Кюри). В свою очередь, в подгруппе с использованием метода НКР были сформированы две подгруппы, в первой использовались нерезорбируемые мембраны с титановым каркасом, во второй - титановая сетка.

Рис. 1. Количественное распределение участков реконструктивных вмешательств согласно использованным хирургическим методам

Рис. 2. Количественное соотношение применения нерезорбируемых мембран с титановым каркасом и титановой сетки в группе НКР



Клиническое обследование включало сбор анамнеза, внешний осмотр, осмотр полости рта, проведение рентгенологического и лабораторного обследования. Особое внимание уделялось уровню гигиены полости рта и наличию вредных привычек, таких как курение. На первом этапе у всех пациентов проводилась терапевтическая и хирургическая санация полости рта, изготовление временных ортопедических конструкций в тех участках, где это было необходимо и возможно.

Для полного представления о степени атрофии тканей альвеолярной части (отростка) проводилось ортопедическое восковое моделирование - wax up, при котором зубным техником воском восстанавливались коронковые части зубов правильной анатомической формы, а участок дефицита тканей десны заполнялся красным или зеленным воском.

Всем пациентам проводилось фотодокументирование на этапах хирургического и ортопедического лечения. Все фотографии создавались фотоаппаратом в следующей технической комплектации:

фотокамера - SONY DSLR-A380;

объектив - SIGMA AF 105 mm F/2.8 EX DG MACRO;

кольцевая вспышка - SIGMA EM-140 DG Macro.

Фотосъемка производилась во фронтальной и в боковой проекциях с использованием внутриротовых зеркал и ретракторов, при необходимости также использовались фоновые держатели. Фотографии делались в процессе предоперационной диагностики, на всех этапах хирургического лечения, а также после финального протезирования.

Все рентгенологические методы исследования, как общепринято, использовались для диагностики и контроля этапов хирургического, а также ортопедического лечения (Рабухина Н.А., Аржанцев А.П., 1999). С этой целью проводили ортопантомографию в рентгенологическом отделении КДЦ МГМСУ на ортопантомографе РМ 2002 СС Рroline (изготовитель Planmeca) и КТ-исследование, которое проводилось в рентгенологическом отделении ЦННИСиЧЛХ на спиральном компьютерном томографе HiSpeed DX/I фирмы General Eleсtric. Информация с томографа в формате DICOM обрабатывалась в программах Merge efilm Workstation 2.1 на базе операционной системы Windows и OssiriX на базе операционной системы Mac Os. Обе программы позволяют в полном объеме обрабатывать изображения, полученные с компьютерного томографа, как 2D, так и 3D, проводить замеры высоты, толщины и ширины необходимых участков альвеолярной части (отростка), определять плотность костной ткани по шкале Хаунсфилда.

В процессе создания классификации вариантов атрофии альвеолярной костной ткани на первом этапе проводилась обработка и первичная сортировка программами Aperture на базе операционной системы Mac OsX10.5 и FastStone Image Viewer на базе операционной системы Windows XP.

Для получения изображения строения костной ткани альвеолярной части (отростка) в участках, соответствующих зонам отсутствующих зубов, был создан корректируемый цифровой шаблон на базе программ Gimp 2.6.10 и Adobe Bridge. Для создания шаблона были использованы томограммы 26 пациентов с полным зубным рядом (данной группе пациентов томограммы проводились на предмет удаления ретенированных зубов мудрости).

Из хирургических методов восстановления альвеолярной костной ткани в исследовании применялись:

Пересадка костных аутотрансплантатов.

Направленная костная регенерация.

Трехмерное моделирование с использованием костных пластин (метод Кюри).

В исследовании для увеличения объема костной ткани использовалась исключительно аутокость, искусственные костные материалы нами не использовались.

Из участков для получения аутокости в виде фрагментов или в виде стружки использовались только внутриротовые зоны, подбородочная и ретромолярные области.

Для получения костных фрагментов на первых этапах выполнения работы использовались боры на прямом наконечнике, ультразвуковой скальпель, реципрокные пилы и дисковая система MicroSaw. Однако после проведения анализа эффективности применения данных технических средств все последующие операции проводились с использованием только дисковой системы MicroSaw. Основными положительными особенностями данной системы получения костных трансплантатов явились минимальная убыль костной ткани за счет создания тонких распилов в кортикальном слое и минимальные временные затраты на проведение данной манипуляции.

Из методов получения измельченной костной ткани на первых этапах проведения нашего исследования использовалась техника измельчения костного фрагмента в костной ступке, впоследствии все операции проводились с использованием одноразового костного скребка Micros.

При использовании каждого из вышеперечисленных методов реконструкции альвеолярной костной ткани нами были проведены определенные их модификации, не описанные до этого в литературе. Так, при проведении операции методом аутотрансплантации костных фрагментов после фиксации трансплантата нами проводилась сквозная декортикация одновременно и трансплантата, и воспринимающего ложа, таким образом создавалось единое отверстие, через которое реваскуляризация, на наш взгляд, может идти более активно по сравнению с декортикацией только воспринимающего ложа или отдельной декортикацией воспринимающего ложа и трансплантата. При проведении операции методом направленной костной регенерации нами рекомендовано ушивание операционной раны с использованием техники «апикально-коронального разворота» периоста или «простого дублирования». Данный вариант ушивания минимизирует вероятность первичной экспозиции мембраны. При использовании титановой сетки для направленной костной регенерации нами рекомендовано использование соединительнотканного трансплантата путем его укладывания как под область ушивания разреза, так и во всех областях краев и углов титановой сетки, для увеличения тем самым толщины мягких тканей и предотвращения как первичной, так и вторичной экспозиции. При вертикальном восстановлении костной ткани методом трехмерного моделирования с использованием костных пластин нами рекомендовано фиксировать пластины как на вертикальной границе регенерации, так и на оральной и вестибулярной в отличие от оригинальной методики, где рекомендуется фиксировать пластину только на вертикальном уровне.

Для оценки полученной костной ткани нами использовался метод гистоморфометрического анализа. Получение образцов костной ткани проводилось на момент установки дентальных имплантатов через 4 месяца после проведения реконструкции. Образцы тканей забирались 3-мм трепаном в виде столбиков перед формированием ложа для установки дентального имплантата. Непосредственно после извлечения фрагменты фиксировались в 10 % нейтральном формалине (Biooptica, Italy) в течение 48 часов. После промывки в проточной воде биопсийный материал декальцинировался в растворе соляной/муравьиной кислоты (Biooptica, Italy) в течение 8 часов. Далее образцы подвергались стандартной гистологической проводке и заливались в парафин (Гистомикс Экстра, Биовитрум). Гистологические срезы получались на микротоме (Leica, Germany) с шагом в 7 мкм. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином по Бокку и по Массон-Голднеру.

Морфометрический анализ проводился с использованием метода 3D-морфометрии (Parfitt A.M., Drezner M.K., Glorieux F.H., Kanis J.A., Malluche H., Meunier P.J., Ott S.M., Recker R.R., 1987) (программное обеспечение Image-Pro) и заключался в определении объемных процентов костной ткани (BV/TV), рыхловолокнистой соединительной ткани (RfV/TV), грубоволокнистой соединительной ткани (FbV/TV) относительно всех тканей в регенерате. Доли тканевых компонентов регенерата получали как отношение площадей компонентов к общей площади поля зрения и представляли в процентном отношении. Для них вычисляли групповое среднее арифметическое (M) и стандартную ошибку среднего для долей (SEM). Правильность распределения вариант в группе определялась тестом Шапиро-Вилка. В случае если распределение вариант соответствовало нормальному, для установления межгрупповых различий применяли однофакторный дисперсионный анализ с последующим тестом Ньюмана-Кейлса и t-тест (для попарного сравнения данных контрольной и опытной групп). В случае если распределение вариант в группе не соответствовало нормальному, применяли ранговый дисперсионный анализ Краскала-Уоллисса с последующим тестом Данна и тест Манна-Уитни (для попарного сравнения данных контрольной и опытной групп). Для всех сравнений был выбран 5 % уровень значимости.

Для статистической обработки показателей увеличения костной ткани по горизонтали и по вертикали, полученных при помощи проведения компьютерной томографии, использовался метод однофакторного дисперсионного анализа (метод Фишера).

Дисперсионный анализ (от латинского Dispersio - рассеивание) - статистический метод, позволяющий анализировать влияние различных факторов на исследуемую переменную.

Процедура однофакторного дисперсионного анализа состоит в проверке гипотезы H0 о том, что имеется одна группа однородных экспериментальных данных против альтернативы о том, что таких групп больше, чем одна. Под однородностью понимается одинаковость средних значений и дисперсий в любом подмножестве данных. При этом дисперсии могут быть как известны, так и неизвестны заранее. Если имеются основания полагать, что известная или неизвестная дисперсия измерений одинакова по всей совокупности данных, то задача однофакторного дисперсионного анализа сводится к исследованию значимости различия средних в группах данных.

Если средние значения случайной величины, вычисленные по отдельным выборкам, одинаковы, то оценки факторной и остаточной дисперсий являются несмещенными оценками генеральной дисперсии и различаются несущественно. Тогда сопоставление оценок этих дисперсий по критерию Фишера должно показать, что нулевую гипотезу о равенстве факторной и остаточной дисперсий отвергнуть нет оснований.

Оценка факторной дисперсии меньше оценки остаточной дисперсии, поэтому можно сразу утверждать справедливость нулевой гипотезы о равенстве математических ожиданий по слоям выборки.

Результаты исследования

В результате проведенного компьютерного анализа 1156 томограмм было создано 4118 изображений участков адентии в области всех отдельно взятых зубов. Полученные изображения сортировали в два этапа. На первом этапе проводилась обработка и первичная сортировка программами Aperture на базе операционной системы Mac OsX10.5, и FastStone Image Viewer на базе операционной системы Windows XP. Результатом первого этапа было создание «первичной» сортировки изображений. Вторичная сортировка проводилась в «ручном» режиме по принципу визуальной совместимости. Полученные изображения были разделены в соответствии с зоной адентии на 6 сегментов согласно системе классифицирования Накатоми (рис. 3) (Nakotomo R.Y., 1968):

1-й сегмент - фронтальный отдел нижней челюсти, с зоны зуба 33 до 43.

2-й сегмент - правая половина нижней челюсти, с зоны зуба 44 до 48.

3-й сегмент - левая половина нижней челюсти, с зоны зуба 34 до 38.

4-й сегмент - фронтальный отдел верхней челюсти, с зоны зуба 13 до 23.

5-й сегмент - правая половина верхней челюсти, с зоны зуба 14 до 18.

6-й сегмент - левая половина верхней челюсти, с зоны зуба 24 до 28.



Рис. 3. Систематизация фрагментов альвеолярной части (отростка) по Накатоми

Согласно полученным финальным результатам сортировки, изображения были разделены на 6 вариантов атрофии альвеолярной части (отростка). Критерием оценки объема костной ткани по горизонтали и, соответственно, разделения в группах «горизонтальной» и «горизонтальной выраженной» атрофии было выбрано наличие ширины альвеолярной части (отростка) на вершине в 4 мм, так как это минимальная ширина, позволяющая установить имплантат диаметром 3,5 мм с одновременной реконструкцией альвеолярной части (отростка) - расщеплением или НКР. Имплантаты меньших диаметров нами не рассматривались в связи с их функциональной несостоятельностью в активно функционирующих и нагружаемых областях (Sertgoz A., Guvener S., 1996). Критерием оценки высоты альвеолярной части (отростка) и, соответственно, распределением в группах «вертикальной» и «вертикальной выраженной» атрофии нами была выбрана величина в 8 мм, так как имплантаты меньшей длины целесообразно использовать только при возможности использования их максимальных диаметров для создания большей площади контакта поверхности имплантата с костной тканью, а такие ситуации при высоте менее 8 мм встречается достаточно редко. Также имплантаты подобных размеров достаточно узко представлены на современном имплантологическом рынке (Lum L.B., 1991).

Согласно клинической специфике изображений в каждом сегменте, они были разделены по группам согласно виду атрофии альвеолярной костной ткани и названы следующим образом:

Горизонтальная атрофия - костная ткань на вершине по ширине равна или более 4 мм.

Горизонтальная выраженная атрофия - костная ткань на вершине по ширине менее 4 мм.

Вертикальная атрофия - высота костной ткани на верхней челюсти до дна гайморовой пазухи или до дна полости носа, а на нижней до верхней стенки нижнечелюстного канала равна или больше 8 мм.

Вертикальная выраженная атрофия - высота костной ткани на верхней челюсти до дна гайморовой пазухи, а на нижней до верхней стенки нижнечелюстного канала меньше 8 мм.

Сочетанная атрофия - одновременная горизонтальная и вертикальная атрофия.

Сочетанная выраженная атрофия - ситуации, возникшие в результате длительно протекающей атрофии, с наличием минимального объема костной ткани как по толщине, так и по высоте.

Также в 5-м и 6-м сегментах были выделены группы выраженной вертикальной атрофии вектором вверх - ситуации, при которых вертикальная атрофия снизу вверх была равна или превышала 1 см. Для оценки данного вида атрофии ориентиром служила симметричная сторона зубного ряда при наличии зубов. При отсутствии зубов на симметричной стороне в данную группу включались изображения с крайне выраженной вертикальной атрофией.

Количественное распределение полученных срезов КТ по номерам отсутствующих зубов и сегментам представлено в таблице 1.

Таблица 1 - Количественное распределение полученных срезов КТ по номерам отсутствующих зубов и секторам

Номер сектора	Номер зуба	Количество срезов
Первый сегмент 266 срезов	31	59
	32	49
	33	25
	41	58
	42	47
	43	28
Второй сегмент 818 срезов	44	69
	45	163
	46	346
	47	240
Третий сегмент 859 срезов	34	70
	35	164
	36	373
	37	252
Четвертый сегмент 522 среза	11	87
	12	105
	13	67
	21	82
	22	106
	23	75
Пятый сегмент 809 срезов	14	208
	15	220
	16	251
	17	166
Шестой сегмент 845 срезов	24	197
	25	206
	26	229
	27	177

Первый сегмент (фронтальный отдел нижней челюсти)

В первом сегменте суммарно было создано 266 срезов. Наиболее часто в данном участке встречается сочетанная атрофия - 37 %, далее по убыванию: вертикальная - 28 %, горизонтальная выраженная - 18 %, горизонтальная - 12 % и сочетанная выраженная - 5 % (рис. 4). Анализ данного и последующих сегментов выявил минимальную частоту адентии нижних клыков, в общем количестве 4118 проанализированных участков адентии они составили 53.



Рис. 4. Процентное соотношение видов атрофии в первом сегменте

Второй сегмент (правая половина нижней челюсти)

Во втором сегменте суммарно было создано 818 срезов. Наиболее часто в данном участке встречается сочетанная атрофия - 35 %, далее по убыванию: горизонтальная - 26 %, горизонтальная выраженная - 23 %, вертикальная - 8 %, вертикальная выраженная - 5 % и сочетанная выраженная - 3 % (рис. 5). Анализ второго и третьего сегментов выявил доминирующую частоту адентии зубов 36 и 46, их общее количество составило 719 участков.

Рис. 5. Процентное соотношение видов атрофии во втором сегменте



Третий сегмент (левая половина нижней челюсти)

В третьем сегменте было создано суммарно 859 срезов. Выраженного доминирования одного из видов атрофии в данном сегменте не выявлено, сочетанная атрофия - 33 %, горизонтальная - 26 %, горизонтальная выраженная - 21 %, вертикальная - 9 %, вертикальная выраженная - 8 %, сочетанная выраженная - 3 % (рис. 6).

Рис. 6. Процентное соотношение видов атрофии в третьем сегменте

Четвертый сегмент (фронтальный отдел верхней челюсти)

В четвертом сегменте было создано 522 среза. Доминирующее значение в данном участке имела сочетанная атрофия - 59 %, далее по убыванию: вертикальная - 15 %, горизонтальная выраженная - 15 %, горизонтальная - 6 % и сочетанная выраженная - 5 % (рис. 7). Спецификой данного участка является отсутствие вертикальной выраженной атрофии, так как не было выявлено ситуаций, когда от вершины альвеолярного отростка до дна полости носа оставалось бы меньше 8 мм.



Рис. 7. Процентное соотношение видов атрофии в четвертом сегменте

Пятый сегмент (правая половина верхней челюсти)

В пятом сегменте суммарно создано 809 срезов. В данном участке наиболее часто встречается сочетанная атрофия - 48 %, далее по убыванию: вертикальная выраженная - 25 %, вертикальная - 15 %, горизонтальная - 7 %, сочетанная выраженная - 3 % и горизонтальная выраженная - 2 % (рис. 8). Также в пятом сегменте в отдельную подгруппу из обоих видов вертикальной атрофии была выведена вертикальная атрофия вектором вверх (рис. 9).

Рис. 8. Процентное соотношение видов атрофии в пятом сегменте



Рис. 9. Соотношение вертикальных видов атрофии в пятом сегменте

Шестой сегмент (левая половина верхней челюсти)

В шестом сегменте было создано 845 срезов. В данном участке наиболее часто встречается сочетанная атрофия - 45 %, далее по убыванию: вертикальная выраженная - 23 %, вертикальная - 17 %, горизонтальная - 7 %, горизонтальная выраженная - 5 % и сочетанная выраженная - 3 % (рис. 10). Вертикальная атрофия вектором вверх составила в шестом секторе 21 % (рис. 11).

Рис. 10. Процентное соотношение видов атрофии в шестом сегменте



Рис. 11. Соотношение вертикальных видов атрофии в шестом сегменте

Результаты обработки полученных изображений вариантов атрофии альвеолярной костной ткани

В основу созданной классификации атрофии альвеолярной костной ткани нами были взяты наиболее часто повторяющиеся варианты строения альвеолярной части (отростка) в подгруппах по виду атрофии в каждом сегменте.

Таблица 2 - Новая классификация вариантов атрофии костной ткани альвеолярной части (отростка)

	Горизонтальная атрофия	Горизонтальная выраженная атрофия	Вертикальная атрофия	Вертикальная выраженная атрофия	Сочетанная атрофия	Сочетанная выраженная атрофия
1-й сегмент
2-й сегмент
3-й сегмент
4-й сегмент
5-й сегмент
6-й сегмент

Результаты клинического этапа исследований

Пересадка аутокостных трансплантатов

Методом пересадки аутокостных трансплантатов были проведены 32 операции у 22-х пациентов, из них 26 с использованием монокортикальных костных блоков из ретромолярной области и 6 с использованием комбинированных трансплантатов из подбородочной области. Модификацией данного метода, предложенной нами, было проведение сквозной декортикации фиксированного трансплантата одновременно с декортикацией воспринимающего ложа, а также использование нерезорбируемых бескаркасных мембран для полного закрытия зоны аугментации, что предотвращает вероятную резорбцию.

Рис. 12. Процентное соотношение пациентов по видам операций в группе пересадки аутокостных блоков по участкам и видам атрофии

Таблица 3 - Прирост костной ткани по участку реконструкции костной ткани методом аутотрансплантации костных блоков

	Вертикальный прирост, мм	Горизонтальный прирост, мм
Нижняя челюсть вертикальная выраженная атрофия	5.2
	4.3
	3.9
	4.2
	4.7
	3.8
Верхняя челюсть вертикальная выраженная атрофия	4
	3.8
	3.6
	4.2
Нижняя челюсть горизонтальная выраженная атрофия		7
		6.2
		3.8
		4.2
		4.7
		5.5
		5.3
Верхняя челюсть горизонтальная выраженная атрофия		4
		3.5
		3.1
		4.2
		4.1
		3.8
		3.9
Верхняя челюсть сочетанная выраженная атрофия	4	5
	4.1	5.2
	3.8	5.6
	4.2	5.4
Нижняя челюсть сочетанная атрофия	1.5	4
	1.3	3.8
	1.1	4.2
	1.2	3.9

Трехмерное моделирование с использованием костных пластин (метод Кюри)

Методом реконструкции костной ткани трехмерным моделированием с использованием костных пластин были проведены 42 операции у 25 пациентов. Нашей модификацией данного метода является полное закрытие зоны аугментации при вертикальной реконструкции костными пластинами как по вертикали, так и с оральной и вестибулярной стороны, так как подобный подход позволяет минимизировать вероятность резорбции восстанавливаемой зоны.

Таблица 4 - Средний прирост костной ткани по каждому участку реконструкции костной ткани методом трехмерного моделирования костными пластинами

	Вертикальный прирост, мм	Горизонтальный прирост, мм
Нижняя челюсть горизонтальная выраженная атрофия		7
		6.2
		4.6
		5.7
		5.1
		4.9
		5.6
		6.4
		4.9
		5.4
Верхняя челюсть горизонтальная выраженная атрофия		4.6
		4.3
		4.8
		3.9
		4.7
		4.4
		4.4
		4.7
Нижняя челюсть сочетанная атрофия	1.5	4.6
	2.1	3.8
	1.3	4.2
	2.4	4.6
	1.6	4.1
	1.2	3.8
	1.8	3.9
	1.5	4.5
Верхняя челюсть вертикальная выраженная атрофия	4.4
	5.1
	4.1
	4.3
	4.5
Верхняя челюсть сочетанная атрофия	4.7	5.4
	3.9	5.2
	4.4	6.1
	4.2	5.8
	4.1	5.6
	3.8	6.4
Верхняя челюсть сочетанная выраженная атрофия	7	6.4
	7.2	5.4
	6.3	5.8
	5.9	7

Рис. 13. Соотношение пациентов по видам операций в группе пересадки аутокостных блоков по участкам и видам реконструкций

Направленная костная регенерация

Методом НКР были проведены 42 операции по реконструкции альвеолярной костной ткани у 27 пациентов, из них 34 операции проведены с использованием нерезорбируемых мембран и 8 с использованием титановой сетки. Нашей модификацией данного метода является рекомендация по ушиванию мягких тканей над зоной реконструкции методами «апикально-коронального разворота» периоста и «простого дублирования», а также при фиксации титановой сетки рекомендовано обязательное использование свободного соединительнотканного трансплантата для закрытия всех возвышающихся участков с целью увеличения толщины мягких тканей и таким образом минимизирования вероятности как первичной, так и вторичной экспозиции.

Рис. 14. Соотношение пациентов в группе НКР по участкам и видам атрофии

Таблица 5 - Средний прирост костной ткани по участку реконструкции костной ткани методом 3D-моделирования костными пластинами

	Вертикальный прирост, мм	Горизонтальный прирост, мм
Нижняя челюсть сочетанная атрофия	7.4	5.4
	6.5	5.8
	5.9	6.0
	6.7	6.3
	6.3	5.8
	5.8	5.4
	7.4	5.9
	7.3	5.5
	5.5	5.8
	6.2	5.1
	5.8	5.8
	7.1	6.2
	6.9	5.1
Нижняя челюсть горизонтальная выраженная атрофия		4.2
		3.8
		3.9
		4.1
		4.3
		5.1
		4.9
		4.4
Верхняя челюсть сочетанная атрофия	5.2	5.2
	5.7	5.7
	7.3	4.9
	4.8	4.4
	4.7	4.8
	5.5	4.2
	6.3	4.4
	7.2	4.7
	5.8	5.1
	6.7	5.8
	6.4	4.5
Верхняя челюсть вертикальная выраженная атрофия	5.3
	4.8
	4.6
	4.8
	5.4
	5.7
	6.4
	5.2
	6.9
	5.8

Результаты гистоморфометрического анализа

Проведенное гистоморфологическое исследование выявило некоторые закономерности в гистологической структуре костных регенератов в зависимости от способа трансплантации.

Костная ткань. Так, например, после аутотрансплантации свободного костного блока он только частично сохраняет свою жизнеспособность. Чаще всего это выражалось в локальной гибели остеоцитов или некрозе трансплантата в различной степени выраженности. В этой группе пустые лакуны остеоцитов всегда обнаруживаются в кортикальной кости (до 92 %) и в меньшей степени в губчатой (до 20 %). Живые остеоциты преимущественно присутствуют вокруг гаверсовых и питающих каналов, содержащих кровеносные сосуды. Окраска по Массону-Голднеру также выявляла участки низкой минерализации (остеопороза) костных балок и кортикальной пластинки, что подтверждалось данными рентгеновского исследования. В некоторых случаях некротизировался весь блок целиком, что приводило к реакции воспаления и резорбции его гигантскими клетками инородных тел. Активации неоостеогенеза в толще трансплантата не выявляется, остеоидная ткань обнаруживается только в гаверсовых и питающих каналах, рядом с сосудами. Индекс остеогенеза соответствует состоянию покоя (ObS/BS=1,7).

Аутотрансплантация костной стружки практически не сопровождалась массовой гибелью остеоцитов в трансплантате, однако в отдельных случаях все же обнаруживались пустые лакуны остеоцитов и клетки с конденсированным эозинофильным ядром (апоптоз).

Так, метод Кюри, по всей видимости, обеспечивал максимальный уровень выживания трансплантата, поскольку гибели пересаженной кости не отмечалось, что приводило к более значительному с количественной и качественной точки зрения образованию костной ткани (BV=54,9%) (рис. 16). В свою очередь высокая степень активации остеобластов продолжалась в течение всего срока наблюдения, о чем свидетельствует высокий индекс остеогенеза (ObS/BS=5,6). Костная ткань в регенерате присутствовала как в виде кортикальной пластинки, так и в виде утолщенных, наподобие остеосклероза, костных балок. Метод Кюри показал наибольшую эффективность образования костной ткани для вертикального расширения альвеолярного отростка верхней и нижней челюстей. Тогда как достоверных различий в степени неоостеогенеза между костными регенератами на нижней и верхней челюсти выявлено не было, что может свидетельствовать об общности процессов регенерации в этих областях лицевого скелета черепа (рис. 15).

Рис. 15. Относительные объемные доли (BV) костной ткани в структуре костного регенерата у пациентов с остеопластикой на верхней и нижней челюстях

Применение методов направленной костной регенерации (НКР) с использованием отграничительных мембран и аутотрансплантации костной стружки также способствует неоостеогенезу и эффективному образованию достаточного объема костной ткани (BV=36,9). Однако на момент забора материала (4 месяца) индекс остеогенеза низок, что свидетельствует о невысоком темпе остеогенеза (ObS/BS=3,4), это выразилось в образовании большого количества костных балок малого диаметра.

При сравнительном анализе результатов морфометрического исследования в группах с изоляцией регенерата титановой сеткой и нерезорбируемой, непроницаемой для сосудов мембраной выявлено, что качество и количество костной ткани заметно отличается. Так, в образцах костных регенератов с нерезорбируемой мембраной костная ткань представлена тонкими костными балками (BV=36,9%), хаотично ориентированными в пространстве, тогда как под титановой сеткой образуется массив (BV=65%) костной ткани с кортикальной и губчатой костью. Вероятно, это связано с более адекватными условиями кровоснабжения из всех исследуемых групп (рис. 16).

Рис. 16. Доля костной ткани (Bv %) в структуре костного регенерата в зависимости от метода трансплантации, %.

BV блок - аутотрансплантация блоков, Bv chips - аутотрансплантация по методу Кюри,

Bv membr - аутотрансплантация с использованием нерезорбируемой мембраны,

Bv titan - аутотрансплантация с использованием титановой сетки

Межбалочное пространство. Структура межбалочного пространства во всех исследуемых группах была сравнима. Так, основную долю ее составляла ретикулярная строма костного мозга, иногда с очагами кроветворения, что свидетельствует о превалировании нормальной органотипической регенерации кости. Фиброзная ткань хоть и присутствовала почти во всех группах, но ее количество было тем больше, чем в худших условиях кровоснабжения находилась ткань (FbV-membr = 25,7). Также явления фиброза возникали вокруг некротизированных костных блоков или их фрагментов (рис. 17).

Рис. 17. Структура межбалочного пространства в костных регенератах в зависимости от метода трансплантации, %.

RfV - относительный объем ретикулярной стромы костного мозга.

FbV - относительный объем грубоволокнистой соединительной ткани.

Block - аутотрансплантация свободных костных блоков, chips - аутотрансплантация по методу Кюри, membr - аутотрансплантация с использованием нерезорбируемых мембран, titan - аутотрансплантация с титановой сеткой

Таким образом, различные методы остеопластики показали не только различную степень эффективности образования костной ткани, но и качественные различия по морфологической организации вновь образованной костной ткани. Так, например, несмотря на единый источник стимуляции неоостеогенеза (костная стружка), метод Кюри и НКР с титановой сеткой позволяет получить более плотно организованную костную ткань с толстыми балками и небольшим межбалочным пространством по сравнению с НКР с нерезорбируемой мембраной, где, несмотря на высокую относительную объемную долю костной ткани, ее архитектоника отличается тонкими балками (рис. 18).



Рис. 18. Статистически достоверные отличия объемных долей костной ткани в регенерате между методом Кюри, НКР с использованием нерезорбируемой мембраны и НКР с использованием титановой сетки

Все методы НКР разительно отличаются от остеопластики свободным костным блоком, в котором не отмечается признаков активного остеогенеза. Свободный костный блок имеет значительное количество нежизнеспособных остеоцитов как в кортикальном слое, так и в балках губчатого вещества (на диаграмме выделен градиентом в соответствии с долей нежизнеспособной костной ткани) (рис. 19).

Рис. 19. Процентные объемные доли основных структурных компонентов регенерата при различных вариантах аутотрансплантации



Вероятно, при использовании различных методов аутотрансплантации следует уделять внимание следующим моментам:

Свободный костный блок только частично сохраняет свою жизнеспособность и активно не перестраивается.

Измельчение кости является мощным индуктором остеогенеза.

Максимальный прирост костной ткани и органотипическая регенерация возможны только в условиях адекватного кровоснабжения.

Результаты статистического анализа

Статистический анализ методов «Костные блоки», «3D-реконструкция» и «Мембраны» был произведен с помощью описательной статистики и дисперсионного анализа (на уровне значимости 0,05).

Получены следующие результаты:

Методики «Костные блоки», «3D-реконструкция» и «Мембраны» показали симметричные результаты в следующих исследованиях:

Горизонтальная выраженная атрофия нижней челюсти (горизонтальный прирост).

Горизонтальная выраженная атрофия верхней челюсти (горизонтальный прирост).

Сочетанная атрофия нижней челюсти (горизонтальный прирост).

Сочетанная выраженная атрофия верхней челюсти (вертикальный прирост).

Сочетанная атрофия нижней челюсти (вертикальный прирост).

Сочетанная атрофия верхней челюсти (горизонтальный прирост).

Вертикальная выраженная атрофия верхней челюсти (вертикальный прирост).

Сочетанная атрофия верхней челюсти (вертикальный прирост).

Разница среднеарифметических показателей показывает соответствующую эффективность методов при разных векторах восстановления.

Методики «Костные блоки», «3D-реконструкция» и «Мембраны» показали несимметричные результаты в следующем исследовании:

Сочетанная выраженная атрофия верхней челюсти (горизонтальный прирост).

Таким образом, во всех группах, опираясь на сравнение средних арифметических показателей прироста костной ткани, можно определить методы, позволившие получить наибольший прирост костной ткани.



ВЫВОДЫ

Анализ современных показаний к использованию стоматологических имплантатов продемонстрировал возможность их стандартной установки при ширине более 6 мм на вершине альвеолярной части (отростка), установки с одномоментным увеличением ширины костного гребня методами расщепления или НКР при ширине альвеолярной части (отростка) не менее 4 мм на вершине; требуемая минимальная высота костной ткани альвеолярной части (отростка) составляет 8 мм, при меньшей высоте требуется предварительное восстановление альвеолярной костной ткани.

Оценка существующих классификаций атрофии костной ткани альвеолярной части (отростка) показала отсутствие необходимых вариантов, которые можно было бы использовать для последующих исследований, позволяющих систематизировать подходы к восстановлению альвеолярной костной ткани с последующей установкой дентальных имплантатов.

Проведена разработка новой рабочей классификации вариантов строения альвеолярной части (отростка) при разных видах атрофии на основе обработки большого количества компьютерных томограмм с подразделением по группам, соответствующим разным векторам атрофии, как по отдельности, так и в их комбинации. Классификация содержит детальную информацию по строению альвеолярной части (отростка) во всех его участках.

Модифицированы методы работы с мягкими тканями при использовании нерезорбируемых мембран и титановой сетки, моделирования титановой сетки и ее фиксации, проведения декортикации при фиксации костных блоков, техники фиксации костных пластин при использовании метода трехмерного моделирования. Определены наиболее эффективные методы получения аутокости в виде блоков и костной стружки.

Проведено изучение образцов регенерата на этапах имплантологического лечения после этапа ее реконструкции большинством имеющихся методов, что позволило определить наиболее низкую активность остеогенеза при аутотрансплантации костных блоков, относительно высокую при использовании метода направленной костной регенерации и высокую при использовании метода трехмерной реконструкции с использованием костных пластин. Также изучение образцов регенерата показало более качественное и завершенное строение костной ткани при использовании метода направленной костной регенерации с фиксацией титановой сетки по сравнению с фиксацией нерезорбируемых мембран с титановым каркасом.

Проведена разработка алгоритмов применения методик восстановления костной ткани на основе созданной рабочей классификации, оптимизированных для применения при разных видах атрофии альвеолярной части (отростка) :

Первый сегмент - горизонтальная выраженная атрофия: оптимально применение метода трехмерной реконструкции с использованием костных пластин.

Первый сегмент - вертикальная выраженная атрофия: оптимально применение метода аутотрансплантации костных блоков с вертикальной фиксацией.

Первый сегмент - сочетанная атрофия: оптимально применение метода трехмерного моделирования с использованием костных пластин.

Первый сегмент - сочетанная выраженная атрофия: восстановление костной ткани имеет неблагоприятный прогноз, возможна попытка путем аутотрансплантации костных блоков с ожидаемой резорбцией трансплантата не менее 50 %.

Второй и третий сегменты - горизонтальная выраженная атрофия: оптимально восстановление костной ткани с применением метода трехмерного моделирования с использованием костных пластин.

Второй и третий сегменты - вертикальная выраженная атрофия: оптимально применение метода «сэндвич»-пластики с аутотрансплантацией костных блоков.

Второй и третий сегменты - сочетанная атрофия: оптимально применение метода НКР.

Второй и третий сегменты - сочетанная выраженная атрофия: восстановление костной ткани имеет неблагоприятный прогноз, возможна попытка применения метода трехмерного моделирования с использованием костных пластин через туннельный хирургический доступ.

Четвертый сегмент - горизонтальная выраженная атрофия: оптимально применение метода трехмерной реконструкции с использованием костных пластин.

Четвертый сегмент - вертикальная выраженная атрофия: оптимально применение метода НКР.

Четвертый сегмент - сочетанная атрофия: оптимально применение метода НКР.

Четвертый сегмент - сочетанная выраженная атрофия: восстановление костной ткани имеет неблагоприятный прогноз, возможна попытка применения метода НКР с использованием титановой сетки.

Пятый и шестой сегменты - горизонтальная выраженная атрофия: оптимальным является применение метода трехмерной реконструкции с фиксацией костных пластин.

Пятый и шестой сегменты - вертикальная выраженная атрофия: оптимально применение методов или аутотрансплантации костного блока с обязательной фиксацией нерезорбируемой бескаркасной мембраны либо метода НКР с использованием нерезорбируемой мембраны с титановым каркасом.

Пятый и шестой сегменты - сочетанная атрофия: оптимально применение либо метода трехмерного моделирования с использованием костных пластин, либо метода НКР.

Пятый и шестой сегменты - сочетанная выраженная атрофия: оптимально применение метода трехмерного моделирования с использованием костных пластин через туннельный хирургический доступ.

Клинико-рентгенологическая оценка полученных клинических результатов на ранних сроках наблюдения показала значительное превосходство метода НКР в плане объема восстановленной костной ткани. Однако при отдаленных наблюдениях клинических ситуаций с вертикальным восстановлением с использованием метода НКР (через 1 год после протезирования) отмечалась резорбция костной ткани до 2 мм. Наиболее стабильный клинический результат увеличения объема костной ткани при отдаленных наблюдениях показал метод трехмерного моделирования с использованием костных пластин, так как при вертикальном восстановлении с использованием вышеуказанного метода через год после протезирования не наблюдалось даже минимальной вертикальной резорбции восстановленной костной ткани.

Практические рекомендации

Из внутриротовых донорских участков для трансплантации рекомендуется использование наружной косой линии тела нижней челюсти, так как данный участок позволяет получать костную ткань для аугментации в больших объемах, а его заживление идет значительно комфортнее по сравнению с подбородочной областью.