Experience with the use of collagen materials in surgical dentistry

Full Text

Актуальность

На сегодняшний день существует большое количество методик для реализации метода направленной тканевой регенерации. Воссоздание объема костной ткани перед имплантацией способствует верному позиционированию имплантатов, а правильный профиль мягких тканей увеличивает срок службы ортопедической конструкции [1–4]. Предсказуемость направленной регенерации костной ткани зависит не только от биологических принципов проведения хирургической операции (наложение швов без натяжения краев операционной раны, достаточное кровоснабжение, стабильность применяемого костнозамещающего материала), но и от свойств применяемого во время операции трансплантационного материала [4, 5]. Золотым стандартом восстановления утраченной костной ткани является аутотрансплантат, т. к. он содержит клеточные элементы и структуры, способные к остеоиндукции и остеокондукции [3, 5–7]. В стоматологии и челюстно-лицевой хирургии поиск путей оптимизации репаративного остеогенеза связан с развитием пародонтологии и имплантологии, а также совершенствованием хирургических вмешательств на челюстях и других костях лицевого скелета по поводу стоматологических заболеваний. В отечественной и зарубежной литературе опубликованы данные, о том что аутогенные препараты крови содержат факторы роста, которые обладают широким биологическим воздействием на многие клетки посредством влияния на основные звенья регенераторного процесса: хемотаксис, клеточную пролиферацию, миграцию клеток, дифференцировку, реструктуризацию и ангиогенез. Благодаря этому механизму было обосновано применение фибрина, обогащенного тромбоцитами — PRF (Platelet Rich Fibrin). В последнее десятилетие для улучшения регенерации костной ткани широко изучается возможность использования PRF, а также различных его форм [8–15]. В отечественной литературе по гемотрансфузии понятие фибрина, обогащенного тромбоцитами, трактуется зачастую как лейкотромбоцитарный концентрат (слой) [16]. На сегодняшний момент сохраняется актуальность применения коллагеновых биоматериалов ксеногенного происхождения, а также возможность их сочетания с собственными тканями.

Цель исследования: сравнить результаты регенерации костной ткани челюстей под кровяным сгустком в присутствии ксеноколлагена 1 типа и при применении ксеноколлагена 1 типа в сочетании с аутогенными препаратами крови в ходе клинического исследования.

Материал и методы

Проведено изучение влияния биопластического коллагенового материала на течение репаративной регенерации в посттравматическом дефекте костной ткани челюстей. Оценка репаративного остеогенеза проводилась у пациентов молодого и среднего возраста с различными стоматологическими заболеваниями. Всего в условиях специализированного отделения многопрофильного стационара в исследуемых группах было выполнено 74 хирургических вмешательства у 61 пациента. Все пациенты были разделены на три группы. Хронобиологическое и гендерное распределение пациентов представлено в таблице.

 

Распределение пациентов по группам исследования с учетом возраста и пола

Группа исследования	Возрастная группа				Всего
	молодой (18–44)		средний (45–59)
	муж.	жен.	муж.	жен.
Контрольная группа	4	6	3	5	18
Группа 1	7	6	3	4	20
Группа 2	3	8	6	6	23
Итого	14	20	12	15	61

 

В контрольную группу исследования были включены 18 пациентов, которым было проведено 20 хирургических вмешательств, заживление костного дефекта во всех клинических случаях проходило под кровяным сгустком (рис. 1). Всего было проведено 12 операций удаления зубов, 5 операций удаления ретенированных зубов, 3 операции цистэктомии с резекцией верхушки корня. Необходимо отметить, что во всех группах отдельно выделялась только полная ретенция зуба (без нарушения целостности слизистой), неполную ретенцию, согласно распределению, относили в графу «Удаление зуба».

 

Рис. 1. Выполненные оперативные вмешательства в контрольной группе (заживление под кровяным сгустком).

 

В 1-й и 2-й группах исследования для заполнения костных дефектов после операции применялся ксеноколлагеновый материал «Коллост» (ЗАО «Биофармхолдинг», Россия), в форме крошки (порошка). Исследуемый материал представляет собой нативный нереконструированный коллаген I типа (полученный из кожи молодого крупного рогатого скота), близкий по биохимическому составу и структуре к человеческому коллагену. При восстановлении мягкотканных и костных дефектов «Коллост» является матрицей для направленной регенерации тканей (кондуктивный эффект) [1–3, 17].

В 1-й группе исследования выполнено 26 хирургических вмешательств, все костные дефекты после операции заполнялись крошкой коллагенового биоматериала. У 20 пациентов выполнено 16 удалений зубов, 4 удаления ретенированных зубов, 6 цистэктомий с резекцией верхушки корня (рис. 2). Перед применением материал смешивался в течение 10 мин. с физиологическим раствором до приобретения им желеобразной формы.

 

Рис. 2. Выполненные оперативные вмешательства в первой группе исследования (коллагеновый материал в виде порошка).

 

Во 2-й контрольной группе вместе с крошкой ксеноколлагенового материала использовались аутогенные препараты крови (А-PRF и I-PRF). У 23 пациентов выполнено 28 операций на челюстях, среди которых 14 операций удаления зуба, 7 операций удаления ретенированных зубов, 7 цистэктомий с резекцией верхушки корня (рис. 3).

 

Рис. 3. Выполненные оперативные вмешательства во второй группе исследования (коллагеновый материал в виде порошка в сочетании с PRF).

 

Для повышения регенераторного потенциала коллагенового ксенотрансплантата, а также для контролируемого заживления использовались два основных вида PRF:

1) A-PRF (advanced) — представляет собой фибриновый сгусток, который получают путем центрифугирования на 2000 об./мин в течение 8 мин. Он применялся для закрытия (изоляции) дефекта от конкурентного роста мягких тканей и как барьер от агрессивной среды полости рта [18, 19].

2) I-PRF (инъекционный PRF) — сыворотка крови, которая преобразуется в сгусток. Скорость центрифугирования — 1500 об./мин в течение 3 мин. За это время центрифугирования часть эритроцитов успевает осесть, при этом плазма крови не -успевает загустеть, образуя жидкую верхнюю фракцию — лейкотромбоцитарный слой. Далее производится забор незагустевшей плазмы — I-PRF, время загустевания около 10 мин. Данное свойство I-PRF использовали в сочетании с порошком коллагенового материала. Во время загустевания плазмы гранулы коллагена склеивались, готовый материал приобретал пластелиноподобную консистенцию, которая при заполнении костной раны принимала форму дефекта (рис. 4). Данное сочетание ксено- и аутоматериалов обладает остеоиндуктивным и остеокондуктивным эффектами, что положительно влияет на их общий регенераторный потенциал [10, 13, 15, 20].

 

Рис. 4. Материал, находящийся в течение 10 мин в круглой емкости.

 

Материал плотный, гибкий, не рассыпается, при удалении из полости сохраняет ее объем.

После проведенных хирургических вмешательств, все костные дефекты заполняли материалом, поверх которого укладывали барьерную мембрану для защиты от агрессивной среды полости рта (в качестве барьерной мембраны использовались A‑PRF — сгусток, гемостатическая губка или резорбируемая мембрана), после чего накладывали швы (рис. 5). В послеоперационном периоде назначалась антибактериальная, противовоспалительная и десенсибилизирующая терапия, местная терапия включала 0,2% раствор хлоргексидина (Paradontax Extra).

 

Рис. 5. Схема заполнения костного дефекта коллагеновым биоматериалом после удаления зуба. 1 — удаляемый зуб; 2 — образовавшийся после удаления зуба дефект (постэкстракционная лунка); 3 — заполнение раны порошком, смешанным с I-PRF до уровня костных пиков; 4 — укладка сгустка А-PRF, гемостатической губки или барьерной мембраны поверх материала с целью изоляции; 5 — наложение направляющих швов.

 

Морфологическое изучение регенерации костной ткани на этапах остеогенеза в единицу времени не входило в задачи исследования. Применение материала «Коллост» в сравнении с классическим заживлением под кровяным сгустком и другими отечественными костно—замещающими материалами описано в клинико—экспериментальном исследовании Е.В. Шенгелия и соавт. [1, 3, 5].

Рентгенологическое обследование пациентов проводилось перед операцией, непосредственно после операции и через 4—12 мес, для оценки репаративного остеогенеза и уровня атрофии костной ткани.

Результаты

Лечение пациентов во всех исследуемых группах привело к их выздоровлению.

Наблюдение пациентов в постоперационном периоде позволило выявить различные особенности заживления и частоту развития осложнений. В контрольной группе у двух пациентов после удаления зуба наблюдалось развитие альвеолита, что увеличило сроки лечения и количество приемов пациента врачом-стоматологом. У трех пациентов, которым было проведено удаление ретенированных зубов, произошла инвагинация мягких тканей в постоперационный дефект с частичным расхождением краев раны и формированием полости, заживающей вторичным натяжением. Пациенты жаловались на попадание пищи в ретромолярную область (место операции), более долгие сроки заживления (до 1 мес.). При проведении цистэктомии с резекцией верхушки корня осложнений в раннем и позднем послеоперационном периоде в контрольной группе не наблюдалось.

В 1-й группе исследования у двух пациентов, после удаления зубов и у одного пациента после удаления ретенированного зуба была выявлена частичная самопроизвольная элиминация используемого материала в связи с расхождением краев раны (рис. 6), что, очевидно, было связано с погрешностями в наложении швов, а не с реакцией организма на материал (в том числе с развитием гидротопического отека).

 

Рис. 6. Заживление послеоперационной раны. а — элиминация материала; б — эпителизация материала при заживлении без осложнений.

 

Необходимо отметить, что исследуемый коллагеновый материал достаточно сложно поместить в дефект, если в костной ране отсутствует более одной стенки, из-за его желеобразной консистенции. Применение в качестве смешивающего раствора крови пациента не влияет на физические свойства мате-риа-ла (рис. 7). Применение материала для профилактики постэкстракционной атрофии в сравнении с контрольной группой позволило уменьшить атрофию костной ткани в послеоперационном периоде и создать более благоприятные условия для отсроченной дентальной имплантации даже в случаях частичной элиминации материала.

 

Рис. 7. Применение материала коллагенового материала, смешанного с физиологическим раствором. а — костный дефект после удаления ретенированного зуба; б — заполнение костного дефекта материалом; в — глухой шов послеоперационной раны; г — полость рта через 3 мес после хирургического вмешательства; д — рентгенограмма через 3 мес после хирургического вмешательства.

 

Во второй группе исследования (заполнение костного дефекта порошком коллагенового материала в сочетании с PRF), осложнения были выявлены у одного пациента. Через 8 мес. после цистэктомии с резекцией верхушки корня возник рецидив гранулематозного периодонтита, который был обусловлен не применением материала, а, скорее всего, погрешностями в эндодонтическом лечении. Добавление I-PRF к ксеноколлагену позволяет получить более стабильную консистенцию материала, который при загустевании приобретает форму дефекта и упрощает работу с ним (рис. 8). Достоверных различий влияния материала на постэкстракционную атрофию в обеих группах исследования получено не было (p > 0,05), а в сравнении с контрольной группой применение материала позволило уменьшить атрофию костных и мягких тканей (p < 0,05).

 

Рис. 8. Применение коллагенового материала в форме порошка с I-PRF. а — смешивание ксеноколлагена с незагустевшим фибрином обогащенным тромбоцитами; б — вид готового имплантационного материала; в — заполнениематериалом костного дефекта; г — вид материала в костном дефекте.

 

В данной группе в послеоперационном периоде не было ни одного случая развития альвеолита после экстракции зубов. При удалении зубов мудрости, т. к. материал выступал в качестве опорного каркаса для мягких тканей, не было их инвагинации, и заживление раны происходило «конец в конец».

Материал на основе ксеноколлагена 1-го типа не рентгенконтрастен, что позволяет более точно оценить эффект от его применения в послеоперационном периоде (по сравнению с ксено- или аллогенной костной тканью), когда в ходе этапов репаративного остеогенеза он полностью замещается костной тканью (рис. 9).

 

Рис. 9. Применение коллагенового материала, смешанного с физиологическим раствором, при операции резекции верхушки корня. а — срез компьютерной томограммы — очаг разрежения костной ткани в области верхушки зуба 2.1; этапы операции: б — костный дефекта; в — материал смешан с физиологическим раствором; г — дефект заполнен материалом; д — наложение швов; е — контрольная рентгенограмма через 6 месяцев после операции; ж — полость рта через 6 месяцев после операции.

Вывод

В ходе проведенного исследования были подтверждены уже представленные в литературе данные положительного влияния ксеноколлагена 1‑го типа на профилактику атрофии после проведения оперативных вмешательств [1–3, 5, 7, 17] и показано положительное влияние материала на качество заживления послеоперационной раны и частоту развития осложнений.

Сочетанное использование фибрина, обогащенного тромбоцитами с коллагеновыми биоматериалами, делает применение ксеноколлагена 1 типа в виде крошки в клинической практике более удобным. Пластичность и более высокая скорость затвердевания такого трансплантата позволяют использовать его в костных полостях любого размера при любых видах стоматологических операций. Влияние различных видов фибрина, обогащенного тромбоцитами, на качество постоперационного регенерата, а именно увеличение регенераторного потенциала данного ксенотрансплантата планируется изучить в дальнейших исследованиях.

Участие авторов: Концепция и дизайн исследования — М.И. Музыкин, А.К. Иорданишвили. Сбор и обработка материала — Д.Ю. Мищук, С.А. Левин. Написание текста — М.И. Музыкин, Д.Ю. Мищук. Редактирование — А.К. Иорданишвили, М.И. Музыкин.

About the authors

Maksim I. Muzikin

S.M. Kirov Military Medical Academy; Limited Liability Company Dr. Levin's Dentistry

Author for correspondence.
Email: MuzikinM@gmail.com

PhD

Russian Federation, 194044, Saint Petersburg; 197341, Saint Petersburg

D. Y. Mishchuk

S.M. Kirov Military Medical Academy; Limited Liability Company Dr. Levin's Dentistry

Email: MuzikinM@gmail.com
Russian Federation, 194044, Saint Petersburg; 197341, Saint Petersburg

S. A. Levin

S.M. Kirov Military Medical Academy; Limited Liability Company Dr. Levin's Dentistry

Email: MuzikinM@gmail.com
Russian Federation, 194044, Saint Petersburg; 197341, Saint Petersburg

A. K. Iordanishvili

S.M. Kirov Military Medical Academy; Limited Liability Company Dr. Levin's Dentistry

Email: MuzikinM@gmail.com
Russian Federation, 194044, Saint Petersburg; 197341, Saint Petersburg

References

Supplementary files