Приводится характеристика новых современных остеопластических материалов, используемых в хирургической стоматологии и имплантологии. Показаны результаты лечения различных дефектов челюстей.
Определенные дефекты костной ткани или ее возрастная утрата, патологические состояния не могут быть устранены путем ее физиологической регенерации или благодаря простому хирургическому вмешательству [1]. В таких случаях для восстановления ткани, как правило, применяются биоматериалы или их синтетические аналоги, способные либо механически выполнять функции кости, либо оказывать индуцирующее влияние на процессы регенерации.
В настоящее время за рубежом существует большое количество разнообразных биопластических материалов, которые обладают остеокондуктивными и/или остеоиндуктивными свойствами [2]. Материалы, содержащие практически чистый гидроксиапатит (ГА) Ortomatrix, проявляют главным образом кондуктивные свойства [3]. Другая группа материалов представляет из себя либо полностью или частично деминерализованную костную ткань, либо некоторые компоненты данной ткани, а также их сочетания с факторами роста и/или биологически активными субстанциями, обладающими способностью индуцировать остеогенез или направленно влиять на обменные процессы в формирующейся де ново кости [4–6].
Известно, что в индукции остеогенеза важную роль играют морфогенетические белки и группа факторов, таких как трансформирующий фактор роста, тромбоцитарный фактор роста, инсулиноподобный фактор роста 1-го и 2-го типов [7, 8]. В соответствии с указанными свойствами и биоматериалы подразделяются на две большие группы: остеокондуктивные и остеоиндуктивные [8]. Первые, как правило, имеют прочную структуру, повторяющую форму утраченной кости и при имплантации выполняют формообразующую и опорную функции. Вторые всегда представлены в виде композиции, в которой присутствуют компоненты, способные индуцировать остеогенез, т.е. формирование новой кости из клеток-предшественников в зоне имплантации.
Однако иногда достаточно сложно провести границу между этими двумя видами материалов, потому что в литературе имеются данные об остеоиндуктивных свойствах некоторых разновидностей ГА, наиболее известных практическим хирургам-стоматологам ("Остим" или комбинации ГА с кожным ксеноколлагеном "Коллапан", "Коллапол") [9–11]. По нашему мнению, при этом необходимо различать тип возникающей остеоиндукции. В одном случае вещества, входящие в состав материала, способны оказывать либо сами по себе, либо в сочетании с другими составляющими непосредственное воздействие на клетки-предшественники и тем самым индуцировать эктопический остеогенез. Другой тип индукции может осуществляться за счет воздействия на костную ткань хозяина формообразующей системы имплантата, так называемого "дома", где близлежащие тканевые элементы костной ткани распознают имплантированный материал и на нем начинают строить новую кость. Последний процесс происходит только в непосредственной близости от нативных костных структур, тогда как индукция эктопического остеогенеза возможна в любой соединительной ткани (СТ), сколь угодно удаленной от кости.
В настоящее время основные биоматериалы для восстановления костных дефектов получают из костной и/или хрящевой ткани различных животных и человека. Часто для изготовления композиционных материалов используются компоненты и других видов СТ (кожа, сухожилия, твердая мозговая оболочка и т.д.).
Наиболее подходящими для имплантации и последующей биоинтеграции несомненно являются аутотрансплантаты (так называемый золотой стандарт), которые готовятся из собственной кости пациента и этим полностью исключают основные иммунологические и большинство инфекционных осложнений. Однако такой материал должен браться непосредственно перед трансплантацией, в противном случае клиника должна иметь костный банк для хранения, что в реальности доступно только крупным специализированным учреждениям из-за очень высокой стоимости приготовления и консервации такого рода продукции. Кроме того, возможности получения значительных количеств аутоматериала весьма ограничены, а его получение связано с нанесением дополнительных травм и созданием неудобств для пациента. По этим и другим причинам применение аутоматериалов не столь широко распространено в клинической практике хирургов-стоматологов. Тем не менее, такая тактика хирургического лечения дефектов костной ткани является хорошо известной [12].
В настоящее время существуют композиционные системы, содержащие кроме элементов костного матрикса стволовые стромальные клетки-предшественники костного мозга, что позволяет существенно ускорить процесс образования кости при такого вида трансплантации [13]. Однако этот тип имплантации и репарации наряду с явными достоинствами имеет и свои серьезные трудности, заключающиеся в трудоемкости приготовления материала, поддержания его стерильности и нанесении дополнительной травмы для пациента в момент забора у него костного мозга. В конечном счете, хотя метод и менее травматичен, чем аутотрансплантация, но по ряду параметров сходен с ним.
Более широкое применение в хирургической практике стоматологов, особенно за рубежом, нашли биокомпозиционные материалы, имеющие алло- или ксеногенное происхождение, чаще в сочетании с искусственно полученными материалами. Соответственно источником для получения аллоимплантов служат материалы от доноров того же вида, а для ксеноимплантов — других видов животных. Среди остеокондуктивных материалов этого типа следует назвать "Bio-Oss", Geistlich Biomaterials (Швейцария), полученные на основе бычьего ГА, который в настоящее время находит все большее применение при хирургическом лечении периодонта, часто в сочетании с синтетически полученными пептидами [14].
Применение других известных остеокондуктивных материалов ("Коллапан", "Остим-100") затрагивает практически все виды хирургической коррекции костной ткани в стоматологии. Для них характерно высокое содержание ГА и практически полное отсутствие белковых составляющих в отличие от препаратов из природных источников. Синтетические ГА обладают более высокой химической чистотой, определенными структурными качествами, но при этом не имеют архитектонических особенностей натуральной кости. Все эти материалы в той или иной степени способствуют формированию костной ткани в местах их имплантации, особенно в местах прилегания к новообразующейся кости. В то же время из-за слабо выраженных индуктивных свойств данные материалы часто не удовлетворяют требованиям хирургов. Реально большим спросом пользуются материалы, изготовленные из частично или полностью деминерализованной, лиофильно высушенной кости "Allograft", "Allogro" (Cera-Med, США), "D-Min Osteotech" (США). Получение их из костей человека основано на низкотемпературной декальцификации и лиофильном высушивании в замороженном состоянии. После тщательной проверки и соответствующей стерилизации эти материалы тестируются как остеоиндуктивные. Неслучайно данная группа материалов являлась объектом пристального изучения за последние 20 лет прошлого столетия. Много исследований посвящено их практическому применению в хирургической стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, ортопедии и травматологии [15]. В практической стоматологии они применяются при пародонтологических операциях, для подготовки кости альвеолярных отростков перед имплантацией, при синуслифтинге и пластике альвеолярного отростка челюстей.
К недостаткам этих материалов можно отнести наличие у них, хотя и незначительной, иммунологической активности, приводящей в определенном числе случаев к развитию воспаления и отторжению имплантата. Кроме того, все эти материалы зарубежного производства, имеют высокую стоимость, что ограничивает их массовое применение.
Альтернативой ауто- и аллоимплантатам явились материалы из ксенотканей, в основном на основе ксеноколлагена и ксенокости [16]. Это направление позволило создать ряд материалов для применения в хирургической стоматологии, челюстно-лицевой хирургии и травматологии.
Установлено, что при имплантации ксенокости (high purified bovine xenograft Lubboc T-650, Франция) не наблюдается повышения иммунологических реакций, частоты воспаления или Каких-либо других отрицательных реакций со стороны имплантата. Результаты, полученные исследователями, показали, что данная группа материалов может с успехом использоваться для заполнения костных дефектов в качестве остеокондуктивных и остеоиндуктивных [17–19].
Наиболее важными требованиями к биопластическим материалам, и к костнопластическим в частности, являются нетоксичность, антигенность и индуктивность. Кроме того, для определенного вида хирургических вмешательств на костях требуются материалы, обладающие наряду с вышеуказанными свойствами хорошими пластическими характеристиками для создания необходимых конфигураций при заполнении объемных полостей и/или тканевых дефектов.
Разработанные фирмой Конектбиофарм" биокомпозиционные материалы для хирургической стоматологии, травматологии и ортопедии представляют новое поколение остеопластических материалов, полученных из костной ткани, костного коллагена, костных гликозаминогликанов (сГАГ), костного минерального компонента ГА:
"Биоимплант" - остеоиндуктивный и остеокондуктивный материал на основе склерального ксеноколлагена, костного ксено"ГА и костных ксено-сГАГ;
"Биоматрикс" - остеоиндуктивный и остеокондуктивный материал на основе костного ксеноколлагена и костных ксено-сГАГ;
"Биоматрикс-имплант" - естественный ксено-ГА (аналог "Bio-Oss");
"Алломатрикс-имплант" - (разработан совместно с ГУН ЦИТО им. Н.Н. Приорова) — остеоиндуктивный материал на основе аллоколлагена и костных ало-сГАГ;
"Остеоматрикс" - (разработан совместно с ГУН ЦИТО им. Н.Н. Приорова) — остеоиндуктивный и остеокондуктивный материал на основе костного аллоколлагена, костных алло-сГАГ, ксено-ГА.
На протяжении последних 3 лет остеопластические биоматериалы разрабатываются в содружестве с кафедрой факультетской хирургической стоматологии с курсом имплантологии МГМСУ. Изучение материалов проводилось на двух группах пациентов:
самостоятельное использование материалов в качестве остеопластиков;
комбинированное использование различных материалов.
Материалы использованы в 197 случаях:
заполнение лунок зубов при удалении для оптимизации репаративного процесса — 73;
заполнение костных полостей при цистэктомиях — 34;
при пародонтологических операциях для заполнения костных карманов — 21;
при лечении периимплантитов и восстановлении костной ткани — 12;
при восстановлении костной ткани альвеолярных отростков — 17;
при операциях синуслифтинга — 40.
"Биоимплант" и "Остеоматрикс" нашли свое применение при восполнении дефектов костной ткани. Наилучшие показатели были получены при подготовке полости рта к лечению с применением имплантатов, в частности при заполнении костных карманов.
РИС 1
Рис. 1. Пациент К.
Состояние костной ткани нижней челюсти после лоскутной операции (а);
через 6 мес после лоскутной операции на нижней челюсти, 3 мес после имплантации (б)
и через 3 года после имплантации на нижней челюсти (в)
Пациент К. обратился в клинику с целью возможного протезирования на имплантатах (рис. 1, а). Проведена санация полости рта и лоскутная операция. После удаления грануляционной ткани и антисептической обработки костный дефект заполнялся биоматериалом "Биоимплант", пропитанным кровью или физиологическим раствором. Рана ушивалась узловыми швами по правилам пародонтальной хирургии. Послеоперационное течение было гладким, швы снимались на 10-е сутки. На контрольных рентгенограммах через 6 мес определяется рост костной ткани, заполняющей дефект (рис. 1, б). Через 3 года после имплантации на нижней челюсти и протезирования не отмечено прогрессирующей резорбции костной ткани (рис. 1, в).
Материалы "Биоматрикс" и "Алломатрикс-имплант" нашли свое применение при лечении периимплантитов, на стадии заполнения костных дефектов.
РИС 2
Рис. 2. Пациентка М.
Состояние резорбции костной ткани в области пластиночного имплантата (а);
состояние периимплантита (б);
имплантат в процессе удаления (в);
имплантат удален (г);
дефект заполнен материалом "Алломатрикс-имплант" (д)
Пациентке М. ранее установлены пластиночные имплантаты в области жевательных зубов. Через 3 года появились клинические явления периимплантита (рис. 2). На рентгенограмме обнаружен очаг резорбции, окружающий плечи имплантата. Имплантат удален. Образовавшийся дефект после ревизии заполнен биоматериалом "Алломатрикс-имплант". Послеоперационное течение проходило гладко. Через 2 мес планируется установка двухэтапных имплантатов.
Наличие комбинации остеиндуктивных и остеокондуктивных свойств у различных остеопластических материалов предопределяло использование их в сложных клинических ситуациях. К таким операциям мы отнесли различные варианты синуслифтинга и пластику альвеолярных отростков челюстей.
РИС3
Рис. 3. Пациентка К.
Деформация альвеолярного отростка после перенесенной автомобильной травмы (а);
аутотрансплантат из подбородочной области (б);
замещение дефекта материалом "Биоматрикс" (в);
фиксированный аутотрансплантат, дополненный материалом "Остеоматрикс" (г);
комбинированный трансплантат закрыт разобщающей резорбируемой мембраной "Bio-Gide" (д);
рана ушита узловыми швами (е)
Пациентка К. перенесла сочетанную автомобильную травму, в результате которой возник дефект альвеолярного отростка верхней челюсти в области зубов 11, 12, 21, 22 (рис. 3). При клинико-рентгенологическом обследовании выявлено, что в данной ситуации установить имплантаты не представляется возможным. Проведена операция — "винирная пластика" альвеолярного отростка верхней челюсти. После формирования костный многостенный дефект на верхней челюсти заполнен фрагментом костной ткани с нижней челюсти и фиксирован микровинтами для остеосинтеза (ф. "Конмет"). Имеющиеся пустоты заполнены материалом "Остеоматрикс". Сверху уложена биорезорбируемая разобщающая мембрана (BioQGide, ф. Geistlich). Рана ушита узловыми швами. Планируется через 8–10 мес установить 4 имплантата в области дефекта зубного ряда.
Установка имплантатов в сложных клинических случаях (различные виды деформаций альвеолярного отростка) возможна при наличии комплекса остеопластических материалов, позволяющих создать оптимальные условия для формирования костной ткани.
Рис 4
Рис. 4. Пациент В. Состояние альвеолярного отростка верхней челюсти до операции (а)
и через 8 мес после синуслифтинга (б)
Пациент В., 50 лет. При клинико-рентгенологическом обследовании обнаружено низкое расположение верхнечелюстного синуса. Высота альвеолярной части верхней челюсти по рентгеновской компьютерной томографии составляет не более 5 мм. Проведена операция синуслифтинга. Вновь образованная полость заполнена фрагментом аутокости из подбородочного отдела в комбинации с "Биоимплантом". От синусовой мембраны и полости рта "сендвич" отграничен материалом "Биоматрикс". Послеоперационное течение было без особенностей. Через 8 мес сформировалась полноценная костная ткань (рис. 4).
Таким образом, имеющийся трехлетний опыт использования комплекса биоматериалов ООО "Конектбиофарм" показал их положительные свойства, их перспективность и возможный широкий диапазон применения.
Статья предоставлена ООО "Конектбиофарм"