Автореферат и диссертация по медицине (14.03.01) на тему:Анатомическое обоснование восстановления альвеолярного отростка верхней челюсти соединительнотканными аллотрансплантатами

На правах.рукописи

МУСТША Луиза Мшшзакиевна

АНАТОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АЛЬВЕОЛЯРНОГО ОТРОСТКА ВЕРХНЕЙ ЧЕЛЮСТИ

СОЕДИНИТЕЛЬНОТКАННЫМИ АЛЛОТРАНСПЛАНТАТ^ШИ

14.03.01 — анатомия человеют 14.01.14 - стоматология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

2 г т гон

005549019

Уфа-2014

005549019

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Всероссийский центр глазной и пластической хирургии» Министерства здравоохранения Российской Федерации и Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор

Нигматуллин Рафик Талгатович; доктор медицинских наук, профессор Мулдашев Эрист Рифгатович.

Официальные оппоненты: Железное Лев Михайлович,

доктор медицинских наук, профессор, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, заведующий кафедрой анатомии человека;

Байриков Иван Михайлович, доктор медицинских наук, профессор, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, заведующий кафедрой челюстно-лицевой хирургии и стоматологии.

Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Защита состоится июня 2014 г. в 12-00 часов на заседании диссертационного совета Д208.006.02 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 450000, Уфа, ул. Ленина, д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по адресу 450000 Уфа, ул. Ленина, д. 3, ЬКп://Ьа51шггш.г11Л^55е1Ш8п/2134-тшша-1щга-пптгаЫеупа

Автореферат разослан « » Л{ (ХЛ. 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Сергей Владимирович Федоров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Для изучения закономерностей строения и адаптивной перестройки костей лицевого черепа широко используются методы экспериментальной морфологии (Гайворонский И.В., 2009). Известно, что экспериментальное моделирование позволяет не только раскрыть проблемы теоретической анатомии, но и определить перспективы решения прикладных задач, таких как разработка методов восстановления структуры и функции тканей и органов (Баженов Д.В., 1988-2011; Габбасов А.Г. с соавт., 1981, 1993; Данилов Р.К., 2009).

Однако в литературе отсутствуют описания экспериментальной модели такого комплексного дефекта всех структур альвеолярного отростка верхней челюсти, как оромаксиллярный свищ. Последний является одним из самых частых осложнений, возникающих при удалении боковых зубов верхней челюсти. Указанное осложните обусловлено топографо-анатомическими особенностями указанного региона. Так, дно верхнечелюстной пазухи (ВЧП) находится вблизи задней части альвеолярного отростка верхней челюсти и обычно соответствует лункам четырех верхних задних зубов, корни которых иногда отделены от пазухи лишь мягкими тканями и проникают в ее полость (Kasabah C.S. et al., 2003; Cho M.S. et al., 2011).

Известно использование костных трансплантатов различного происхождения для закрытия оромаксиллярного свища (Lee В.-К., 2008). Однако, по данным А.А. Радкевича (2002), костные трансплантаты как аутологичиые, так и аллогенные замещаются в костном ложе дольше, чем хрящевой биоматернал.

В челюстно-лицевой хирургии и оториноларингологии успешно применяются костный и хрящевой аллотрансплантаты производства ФГБУ «Всероссийский центр глазной и пластической хирургии» (Сельский Н.Е., 1992; Янбо-рисов Т.М., 2012). Биоматериалы данной серии имеют ряд преимуществ перед своими аналогами: низкая иммуногенность, стимуляция регенеративных процессов в зоне введения, постепенное замещение собственным и тканями (Ниг-матуллин Р.Т., 1996). Однако до настоящего времени остаются неизученными процессы морфогенеза и адаптивной перестройки верхней челюсти при моделировании комплексного дефекта альвеолярного отростка. Мало освещены закономерности репаративной регенерации при замещении указанного дефекта с использованием костных и хрящевых аллотрансплантатов.

На основании изложенного, была сформулирована цель настоящего исследования: анатомически обосновать возможность восстановления костных структур альвеолярного отростка верхней челюсти и прилежащих слизистых оболочек при закрытии костных дефектов соединительнотканными аллотрансплантатами.

Задачи исследования:

1. Разработать экспериментальную модель костного дефекта в области альвеолярного отростка верхней челюсти, позволяющую изучить закономерности ее адаптивной перестройки и морфогенетических преобразований на органном уровне.

2. Изучить процессы репаративной регенерации костных структур альвеолярного отростка верхней челюсти и прилежащих слизистых оболочек после моделирования костного дефекта с последующим его закрытием аллогенным костным трансплантатом в комбинации с мембранным ограничителем.

3. Исследовать репаративную регенерацию костных структур альвеолярного отростка верхней челюсти и прилегающих слизистых оболочек при восполнении костного дефекта аллогенным хрящевым трансплантатом в комбинации с мембранным ограничителем.

4. Провести клинические испытания предложенного метода закрытия оромаксиллярного свища с использованием комбинации аллотрансплантатов: мембранного ограничителя и диспергированного хрящевого биоматериала.

Научная новизна:

1. Разработанная модель костного дефекта в области альвеолярного отростка верхней челюсти является адекватной для изучения её адаптивных и морфо-функциональных перестроек на органном уровне и позволяет раскрыть репара-тивный потенциал костных структур и прилегающих слизистых оболочек. Установлено, что при развитии оромаксиллярного свища нарушаются эпителиально-соединительнотканные взаимоотношения с проникновением многослойного эпителия по краю свит а на слизистую оболочку верхнечелюстной пазухи.

2. Впервые для закрытия костного дефекта в эксперименте использована комбинация диспергированного костного аллотрансплантата и мембранного ограничителя, что способствовало формированию регенерата пластинчатой костной ткани с восстановлением слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи. При этом оптическая плотность сформированного регенерата на 180-е сутки составляет 85% от нормальных значений в альвеолярном отростке верхней челюсти.

4

3. Впервые описаны репаративные процессы в альвеолярном отростке верхней челюсти при закрытии костного дефекта диспергированным хрящевым ал-лотрансплантатом в комбинации с мембранным биоматериалом. Обоснованы преимущества хрящевого трансплантата перед костным биоматериалом при восполнении дефекта костной ткани альвеолярного отростка верхней челюсти.

4. При экспериментальном закрытии костного дефекта в области альвеолярного отростка верхней челюсти диспергированным хрящевым аллотрансплан-татом в комбинации с мембранным ограничителем происходит восполнение утраченного объема костной ткани. Объем сформированного регенерата на 180-е сутки составляет 80,1±2,3% от изначального объема хрящевого аллотрансплантата, что в 1,41 раза больше, чем на фоне применения костного биоматериала.

5. Использование диспергированного хрящевого и мембранного аллотранс-плантатов с целью закрытия костного дефекта способствует формированию костного регенерата с относительной плотностью костной ткани 71,7±9,8%, что соответствует нормальным значениям в альвеолярном отростке верхней челюсти.

6. Применение мембранного ограничителя для закрыли дефекта слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи препятствует проникновению диспергированного биоматериала в просвет пазухи и защищает остеогенный биоматериал от контакта с внешней средой.

Практическая значимость:

1. Полученные результаты закрытия оромаксиллярного свища диспергированным хрящевым аллотрансплантатом в комбинации с мембранным ограничителем позволяют рекомендовать данный метод для широкого клинического применения.

2. Использование аллотрансплантата хрящевого происхождения служит хорошей альтернативой существующим методам костной аллотрансплантации, в некоторых ситуациях может превзойти её клинический эффект.

Положения, выносимые на защиту:

1. При моделировании костного дефекта происходит изменение топогра-фо-анатомических взаимоотношений в области альвеолярного отростка верхней челюсти, ведущее к адаптивным перестройкам в костных структурах, органных сосудах и прилежащих слизистых оболочках.

2. Использование комбинации диспергированного костного аллотрансплантата и мембранного ограничителя для закрытия костного дефекта в облас-

ти альвеолярного отростка верхней челюсти приводит к формированию регенерата пластинчатой костной ткани, однако не позволяет восстанавливать утраченный объем костной ткани.

3. Применение мембранного ограничителя и диспергированного хрящевого аллотрансплантата с целью закрытия костного дефекта в области альвеолярного отростка верхней челюсти оптимизирует процессы репаративной регенерации и способствует восстановлению утраченного объема костной ткани.

4. Оромаксиллярный свищ формируется в результате нарушения эпителиально-соединительнотканных взаимоотношений в слизистых оболочках полости рта и верхнечелюстной пазухи. Проникновение многослойного плоского эпителия со стороны полости рта в верхнечелюстную пазуху является возможным фактором формирования длительно существующего оромаксиллярного свища и хронизации воспалительного процесса в верхнечелюстной пазухе.

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены в клиническую практику отделения пластической хирургии и регенеративной стоматологии ФГБУ «Всероссийский центр глазной и пластической хирургии» Минздрава России (главный врач, к.м.н. Кульбаев Н.Д.); отделения оториноларингологии ГКБ № 13 г. Уфы (зав. отделением Корниенко Г.Н.), стоматологической клиники ООО «Эскулап-Новый век» г. Санкт-Петербурга (главный врач, к.м.н. Штеренберг Д.Г.).

Личный вклад диссертанта в исследование. Автором лично выполнены экспериментально-морфологические исследования в отделе морфологии ФГБУ «ВЦГПХ» Минздрава России (зав. отделом д.м.н., проф. Муслимов С.А.). Весь материал диссертации проанализирован и обработан с использованием математических методов лично автором.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены на республиканских семинарах по регенеративной стоматологии (Уфа, 2009; Челябинск, 2010), V всероссийском симпозиуме с международным участием «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии» (Уфа, 2012), на заседаниях Башкирского отделения ВРИО АГЭ (Уфа, 2012; 2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть работ, четыре из которых в журналах, рекомендованных ВАК, получен патент на изобретение.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 131 странице печатного текста, состоит из введения, четырех глав, обсуждения полученных ре-

зультатов, выводов и практических рекомендаций. В работе содержится 51 рисунок и 7 таблиц. Указатель литературы включает 236 источников (98 отечественных и 138 иностранных).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Экспериментальные исследования выполнены в отделе морфологии Всероссийского центра глазной и пластической хирургии (Уфа). На кроликах породы Шиншилла под комбинироватшм наркозом проведено два варианта пластики альвеолярного отростка верхней челюсти на 45-е сутки после моделирования оромаксиллярного свища. Динамику структурных изменений изучали на 45-, 90-, 180-е сутки эксперимента. Всего для проведения эксперимента использовано 36 лабораторных животных. Гистологические срезы аллотрансплантата и тканевого ложа окрашивались по Ван-Гизону, гематоксилином и эозином, по Маллори, проводилась поляризационная и электронная микроскопия. Аллогенные биоматериалы готовились в лаборатории Центра в соответствии с требованиями ТУ 9398-001-04537(542-2011: диспергированный костный аллотрансплантат (ДКА), диспергированный хрящевой аллотрансплантат (ДХА), мембранный аллотрансплантат, представляющий собой консервированную твердую оболочку головного мозга. Базовые научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по создамию указанных биоматериалов выполнены под руководством директора Центра профессора Э.Р. Мулдашева.

Методики операций. На первом этапе работы смоделирован костный дефект в области альвеолярного отростка верхней челюсти у 36 животных. Для этого под общим обезболиванием выполнялся разрез на слизистой оболочке (СО) преддверья рта по переходной складке. Обнажалась костная стенка верхнечелюстной пазухи на уровне её дна. Затем бором создавался костный дефект с нарушением целостности внутренней выстилки верхнечелюстной пазухи. Окно в костной стенке пазухи составляло: глубина до .5-6 мм, диаметр до 1 см. В дефект устанавливался резиновый обтуратор, который фиксировался к краям дефекта. Через месяц обтуратор удалялся, и производилось гистологическое исследование края сформированного свища у 10 животных.

Остальные 26 лабораторных животных были разделены на две группы. В первой опытной группе (13 животных) закрытие оромаксиллярьтого свища

выполнялось с использованием мембранного ограничителя и диспергированного костного аллотрансплантата. 33 животным второй группы восполнение полученного дефекта производилось путем подсадки мембранного аллотрансплантата и диспергированного хрящевого аллотрансплантата. В обеих опытных группах выполнялась пластика оромаксиллярного свища слизисто-надкостничным лоскутом преддверья рта (рис. 1).

Использовались морфометрическая программы Bio vision 3.0, и Microsoft Office Excel 2010 и Statistica 10.0.

Для оценки качества полученного регенерата использовался показатель плотности костной ткани (Jensen О.Т., 2006). Последний представляет собой отношение площади костной ткани к исследуемой площади гистологического препарата, Е.ыраженное в процентах.

Слизнете» оболоч!

полости рг.

Рис. 1. Схема закрытия костного дефекта альвеолярного отростка верхней челюсти у кролика

Также определялись объемы диспергированного трансплантата и сфор-м ированного регенерата для расчета отношения двух величии и убыли биоматериала в процессе заместительной регенерации. В остром опыте был рассчитан средний объем диспергировагшого трансплантата - 0,78±0,11 мм3, при этом в двух сериях опытов частицы биоматериала имели одинаковый размер -0,3 мм. С помощью функции расчета объема в программе Biovision 3.0 на серии послойных срезов с заданным шагом на микротоме (0,7-1 мм) определялся объем ткани, полученный в области трансплантации на 45-, 90- и 180-е сутки эксперимента. Поляризационная микроскопия проводилась на поляризационном микроскопе Мин.-Я. Регистрировался коэффициент оптической анизотро-

Слмзмстая обопочш

веркнеч.алшстнк

Настиг,я ткань альвеолярного

отростка ввркней челюсти

пазу-

пии. Электронно-микроскопические исследования проводили согласно рекомендациям Б. Уикли (1975) на электронном микроскопе Jern-IOOB (Япония) при увеличении 3000-19000. Статистическая обработка полученных данных выполнялась по О.Ю. Ребровой (2002). Для сравнения результатов двух серий экспериментов использовался параметрический метод (t-критерий Стьюдента для независимых групп).

Результаты исследования и их обсуждение.

Изучение гистологических препаратов костного дефекта в области альвеолярного отростка верхней челюсти, смоделированного у лабораторных животных в нашем исследовании показало, что в СО ВЧП обнаруживаются следующие изменения: по краю дефекта определяется многослойный плоский неоро-говевающий эпителий, в части гистологических препаратов обнаружены очаги метаплазии многорядного эпителия верхнечелюстной пазухи в кубический или в многослойный плоский эпителий. Полученные данные совпадают с результатами работы JI.M. Михалева с соавт. (2011) и О.Д. Байдика с соавт. (2009, 2011). При этом мы понимаем, что результаты нашего исследования могут быть перенесены на человека с известной долей осторожности с учетом отсутствия жевательной нагрузки на данный регион у кроликов. Мы опирались на отмеченные ранее сходства в строении СО ВЧП в норме.

Известно, что различные по происхождению (волокнистая соединительная ткань, гиалиновый хрящ, костная ткань) имеют неодинаковую устойчивость к инфекционному процессу в очаге трансплантации (Устьянов Ю.А., 2006; Боджоков А.Р., 2007). Наиболее устойчивыми к инфекции считаются трансплантаты плотной оформленной соединительной ткани и гиалиновый хрящ. Однако такой метод обработки биоматериала, как диспергирование снижает устойчивость трансплантата к литическому действию бактерий и делает его питательной средой для их роста.

С изложенных позиций, при закрытии костного дефекта в области альвеолярного отростка верхней челюсти целесообразно применение мембранного аллотрансплантата, позволяющего закрыть дефект СО ВЧП и защитить диспергированный биоматериал от контакта с содержимым пазухи. В нашей работе мембранный аллотрансплантат использовался в двух сериях опытов в эксперименте и в клинической части исследования. Результаты успешного применения

мембранного аллотрансплантата в нашей работе подтверждены другими авторами. Так, Н.Е. Сельский (2006) предложил использовать мембранный ал-лотрансплантат для закрытия перфораций мембраны Шнайдера во время выполнения операции по поднятию дна верхнечелюстной пазухи. Подобные методики описаны в работах целого ряда зарубежных авторов (Van Minnen В. et al„ 2007; Gacic В. et al„ 2009; Visscher S.H., 2011).

Проведенные экспериментальные исследования в нашей работе показали общность процессов репаративного остеогенеза в двух сериях экспериментов, поэтому далее приводится сравнительное описание полученных данных. Процессы заместительной регенерации, протекающие в области подсадки мембранного аллотрансплантата, в двух сериях экспериментов не имели каких-либо принципиальных отличий. Со стороны СО ВЧП не отмечено выраженной реакции на биоматериал. На 45-е сутки в двух опытных сериях выявлена плотная адгезия мембранного аллотрансплантата со стороны СО ВЧП. Вплоть до 90-х суток сохраняется утолщенность подслизистого слоя верхнечелюстной пазухи.

При подсадке костного аллотрансплантата в дефект альвеолярного отростка верхней челюсти наблюдается выраженная клеточная и сосудистая реакции со стороны тканевого ложа. На 45-е сутки не обнаруживается сегментоя-дерных лейкоцитов и лимфоцитов в области введения аллогенного костного биоматериала. В финале репаративных процессов (на 180-е сутки) в первой опытной серии обнаруживается пластинчатая костная ткань с включениями плотной волокнистой соединительной ткани и хрящевой ткани.

При использовании диспергированного хрящевого аллотрансплантата для закрытия костных дефектов отмечается раннее, в сравнении с костным биоматериалом, формирование регенерата пластинчатой костной ткани в результате процессов заместительной регенерации в очаге трансплантации. При проведении электронной микроскопии в ранние сроки в области введения хрящевого биоматериала обнаружены остеобласты, активно синтезирующие коллагеновые волокна. В последующие сроки на ультрамикроскопическом уровне определялись остеокласты, ремоделирующие новообразованную костную ткань. При этом на 180-е сутки получен органоспецифический регенерат пластинчатой костной ткани. В указанные сроки не определяется переходная зона, отделяющая

регенерат от окружающей пластинчатой кости тканевого ложа. Полученные нами данные совпадают с результатами работы А.А. Радкевича (2002) и S. Kirk et al. (2010), в которой выполнен сравнительный анализ трансплантатов различной гистологической структуры для восстановления утраченного объема костной ткани. Исследователи доказали, что наиболее оптимальным при замещении костных дефектов является использование хрящевого трансплантата. Применение хрящевых трансплантатов для восполнения костных дефектов известно давно. Еще в 1898 году П.Н. Зворыкин замещал трепанационные дефекты черепа кроликов ауто-, алло- и ксеногенным хрящевым трансплантатом с изучением гистологических срезов в сроки от 3-х недель до 1,5 лет. Исследователь обнаружил, что при пересадке аллогенных хрящевых трансплантатов процессы ре-паративного остеогенеза идут лучше. Однако до настоящего времени для закрытия костных дефектов крашюфациальной области используются аутологич-ные реберные хрящи. Сообщения о подобных операциях на сегодняшний день имеют тенденцию к снижению из-за высокой травматичности методики забора реберного хряща (Visscher S.H. et al., 2010).

В последние годы проведены исследования репаративного остеогенеза на фоне применения хрящевых трансплантатов, подтвердившие на современном уровне эффективность данных методов (Радкевич А.А., 2002; Isler S.C. et al., 2011).

Наиболее показательны различия динамики репаративных процессов в области подсадки диспергированных аллотрансплантатов в костный дефект альвеолярного отростка верхней челюсти, которые отражены в результатах оптико-структурного анализа.

Так, на 45-е сутки оптическая плотность тканей в области подсадки костного аллотрансплантата в 1,47 раза выше, чем на фоне применения хрящевого биоматериала. Данный факт объясняется более высокой оптической активностью костного аллотрансплантата, так как в указанный срок сохраняется большая часть подсаженного биоматериала. Полученные данные согласуются с исследованиями A. Scattarella et al. (2010), показавшими, что на 45-е сутки в области трансплантации аутологичных и аллогенных костных трансплантатов в дефект альвеолярного отростка верхней челюсти обнаруживаются частицы биоматериала.

На 90-е сутки в двух сериях опытов наблюдается обратная картина оптической активности регенерата. Так, формирующийся регенерат в области подсадки диспергированного хрящевого аллотрансплантата на 90-е сутки в 2,06 р аза выше (р<0,05), чем в первой опытной серии (костный аллотрансплантат). Н олученный результат объясняется более выраженными процессами резорбции ко< ;тного аллотрансплантата, с одной стороны и более выраженными процессами остеогенеза на фоне подсадки хрящевого биоматериала в костный дефект альвеолярного отростка верхней челюсти, исследования D.-S. Sohn et al. (2009), использовавших костный аллотрансплантат для закрытия пластики альвеолярного' отростка верхней челюсти, подтверждают полученные данные о выраженности процессов резорбции в области подсадки аллогенного костного биоматериала. A.A. Радкевич (2002) в своей работе на модели дефекта альвеолярного отростка нерхней челюсти показал, что хрящевой трансплантат замещается без выраженной резорбции биоматериала, и время его замещения значительно меньше времени формирования регенерата в области подсадки костного ал-логранс плантата.

В финале экспериментов в двух сериях опытов на основании оптико-структурного анализа выявлены статистически не значимые различия оптической плотности сформированного регенерата. Однако выбранный показатель на 180-е сутки в 1,1 раза выше во второй опытной серии на фоне изменения хрящевого аллотрансплантата (р>0,05).

Далее следует динамика изменения оптической плотности регенерата формирующегося в области подсадки диспергированных хрящевого и костного аллотрансплантатов (рис. 2).

Приводим динамику изменения относительного объема регенерата, формирующегося в области введения диспергированных хрящевого и костного аллотрансплантатов (рис. 3). По данным B.JI. Параскевича (2005) наибольшей проблемой при выполнении костной пластики в области альвеолярного отростка верхней челюсти является неизбежная резорбция трансплантационного материала. Хасанова Л.Р. и Хабиев К.Н. (2011) также отмечают, что объем сформированного регенерата всегда меньше объема подсаженного трансплантата.

В нашем исследовании показатель относительного объема формирующегося регенерата выбран одним из критериев качества произведенной пластики.

12

--*—Опыт 1 "-в™ Опыт 2

45-е сутки 90-е сутки Ш-е сутки

Рис. 2. Оптическая активность регенерата,, полученного в различные." сроки после закрытия костного дефекта альвеолярного отростка верхней челю сти аллогенными трансплантатами, % : опыт 1 - при использовании костног о аллотрансплантата; опыт 2 - на фоне применения хрящевого аллотрансплантата

100 30 60 40 20

--о—Опыт! -•-опыта

45-е сутки 90-е сутки 180-е сутки

Рис. 3. Относительный объем регенерата, полученного в различные сроки после восполнения костного дефекта альвеолярного отростка верхней челюсти аллогенными трансплантатами, %: опыт 1 - при использовании костного аллотрансплантата; опыт 2 - на фоне применения хрящевого аллот рансплантата

В динамике эксперимента вне зависимости от серии опытов происходит потеря объема ткани в области дефекта альвеолярного отростка верхней челюсти. На 45-е сутки рассматриваемый показатель не имел статически значимых отличий в двух опытных сериях и составлял = 92% от объема введенного диспергированного аллотрансплантата. В дальнейшем наблюдалось уменьшение относительного объема регенерата, полученного в области восполнения дефекта альвеолярного отростка диспергированными аллотрансплантатами. На 90-е сутки на фоне применения хрящевого биоматериала выбранный показатель был в 1,13 раза выше (р>0,05), чем при использовании костного аллотрансплантата. Полученные результаты согласуются с данными A.A. Гринченко (1961) впервые показавшего, что костный аллотрансплантат через 9 месяцев после гетеро-топической подсадки (в мышечное ложе) резорбируется на 94%, а хрящевой аллотрансплантат лишь на 15%. Указанные наблюдения подтверждены на современном уровне в работе Т.Н. Викторовой (2002), где на экспериментальном и клиническом материале доказана устойчивость хрящевого аллотрансплантата к процессам резорбции даже при гетеротопической подсадке.

На 180-е сутки в нашем исследовании сохраняется разрыв в показателях относительного объема сформированного регенерата на фоне подсадки диспергированных аллотрансплантатов в костный дефект альвеолярного отростка верхней челюсти. Так, в указанный срок выбранная величина в 1,17 раза выше (р>0,05) при использовании диспергированного хрящевого аллотрансплантата.

Качество костной ткани, сформированной на месте трансплантации алло-генного биоматериала, оценивалось по изменению показателя плотности костной ткани. Динамика изменения указанной величины продемонстрирована на рисунке 4.

На наш взгляд, качество регенерата наиболее демонстративно отражает именно показатель относительной плотности костной ткани. О.Т. Jensen (19982006) при выполнении синус-лифтинга у пациентов с атрофией альвеолярного отростка верхней челюсти, показал целесообразность определения данного показателя в костной стружке из области трансплантации перед установкой дентальных имплантов. В проведенных нами экспериментах изучаемый показатель имеет различную динамику изменений в двух сериях экспериментов.

В первой опытной серии при использовании диспергированного костного аллотрансплантата для замещения костного дефекта альвеолярного отростка

верхней челюсти происходит постепенное снижение костной плотности, что объясняется превалированием процессов резорбции над процессами репаратив-ного остеогенеза.

Рис. 4. Относительная плотность костной ткани в различные сроки в области замещения костного дефекта альвеолярного отростка верхней челюсти аллогенными трансплантатами, %: опыт 1 - при использовании костного аллотрансплантата; опыт 2 - на фоне применения хрящевого аллотрансплантата

Однако на 180-е сутки относительная плотность костной ткани в первой опытной серии лишь в 1,2 раза ниже (р>0,05) исходных величин. Полученные данные согласуются с результатами работы О.Т. Jensen (2006), исследовавшего указанный показатель в эксперименте на кроликах при проведении операции синус-лифтинга с использованием аутологичного костного трансплантата.

Во второй опытной серии на фоне применения диспергированного хрящевого аллотрансплантата для закрытия дефектов альвеолярного отростка верхней челюсти на 45-е сутки выбранный показатель в 3,53 раза (р<0,05) ниже, чем при использовании костного биоматериала. Наблюдаемые явления объясняются изначальным отсутствием костной ткани в хрящевом биоматериале и лишь началом процессов репаративного остеогенеза в указанный срок. Выявленные закономерности согласуются с результатами работы Ю.И. Денисова-Никольского с соавт. (2005), в которых отмечено, что начало процессов репера-тивного остеогенеза: формирование очагов вторичного остеогенеза - происходит через 1,5 месяца после нанесения дефекта на кость. На 90-е сутки во второй

опытной серии нашего исследования обнаруживается увеличение плотности костной ткани в области замещения дефекта альвеолярного отростка. Выбранный показатель в исследуемый срок в 1,37 раза ниже (р>0,05), чем в первой опытной серии на фоне применения костного биоматериала.

В финале процессов заместительной регенерации приведенная разница между показателями плотности костной ткани меняется в противоположную сторону. В результате процессов репаративного остеогенеза во второй опытной серии при использовании хрящевого аллотрансплантата и процессов резорбции костного биоматериала в первой опытной серии плотность костной ткани на фоне применения хрящевого аллотрансплантата в 1,41 раза выше (р<0,05), чем при использовании костного аллотрансплантата. Полученные результаты согласуются с полученными ранее данными других авторов. В исследовании П.Н. Зворыкина (1898) показано, что при закрытии трепанационных дефектов черепа костными и хрящевыми трансплантатами в эксперименте на кроликах наиболее адекватный костный регенерат получен на фоне применения хрящевого аллотрансплантата. A.A. Радкевич (2002) в своем исследовании также приходит к выводу об оптимизации процессов репаративного остеогенеза при использовании именно хрящевого трансплантата.

Таким образом, результаты экспериментальных исследований позволяют утверждать, что при закрытии костного дефекта в области альвеолярного отростка верхней челюсти комбинацией мембранного ограничителя и диспергированного хрящевого аллотрансплантата при использовании лоскута СО щеки формируется адекватный регенерат пластинчатой костной ткани, имеющий более высокую плотность костной ткани (р<0,05), более высокий показатель оптической активности (р>0,05) и сравнительно больший относительный объем (р>0,05), чем на фоне применения диспергирования костного аллотрансплантата.

На основе сравнительного анализа собственных результатов с данными литературы разработана концепция оптимизирующего влияния хрящевого аллотрансплантата на репаративный остеогенез в альвеолярном отростке верхней челюсти. При этом одним из механизмов рассматривается биохимический состав и фибриллярно-микрофибриллярный неориентированный тип остова аллотрансплантата гиалинового хряща, делающие данный биоматериал инертным и устойчивым к резорбции. В результате хрящевой аллотрансплантат может

длительное время сохранять первоначальный объем в любом тканевом ложе. Данный факт подтвержден в работах A.A. Гринченко (1961) и Т.И. Викторовой (2002), где на экспериментальном и клиническом материале показана способность хрящевых аллотрансплантатов сохранять до 85% от изначального объема через 9 месяцев после подсадки в мышечное ложе. При этом структура гиалинового хряща за счет плотной упаковки коллагена не позволяет клеткам проникать вглубь трансплантата. По данным М. Tos (2012) описанные свойства алло-генного хряща характерны и для измельченных его форм, что показано на примере замещения объемных костных дефектов в отохирургии.

Учитывая изложенное, диспергированных хрящевой аллотрансплантат обладает остеокондуктивными свойствами в результате его длительного сохранения в тканевом ложе без выраженной резорбции.

Остеоиндуктивные свойства хрящевых трансплантатов, описанные во многих экспериментальных и клинических исследованиях рассматриваю тся также с позиции их эмбриогенеза через призму закономерностей первичного и вторичного (пери- и энхондрального) остеогенеза. При этом термин «энхонд-ральный» не означает полную рекапитуляцию процессов эмбриогенеза, а подчеркивает гот факт, что на основе хрящевого биоматериала формируется костная ткань, минуя стадию выраженной резорбции и формирования волокнистой соединительной ткани (Зворыкин П.Н., 1898; Радкевич A.A., 2002; Tos М., 1995).

Однако результаты наших экспериментов показали, что в области подсадки диспергированного хрящевого аллотрансплантата новообразованная костная ткань формируется как на основе хрящевого биоматериала, так и на основе волокнистой соединительной ткани, что связано по-видимому, с рыхлой структурой аллотрансплантата.

Индуцирующие свойства хрящевого аллотрансплантата на репаративный остеогенез мы также объясняем присутствием хрящевой ткани на этапах эмбриогенеза верхней челюсти. Так, в отечественной и зарубежной литературе имеются сообщения, подтверждающие присутствие хрящевой ткани в этой области в эмбриогенезе. В. Bingham (1991) в своем исследовании на серии топографических срезов эмбрионов человека в сроки с 6 по 24 неделю развития показал, что в формировании верхней челюсти участвует хрящевая капсула носа. На микрофотографиях, представленных в статье В. Bingham показано, как хрященая кап-

17

сула носа вместе с будущей слизистой оболочкой верхнечелюстной пазухи проникает в верхнюю челюсть. В заключении к своей статье В. Bingham отмечает, что в формировании околоносовых пазух участвует хрящевая капсула носа. Наблюдения В. Bigham отмечены в работах других авторов (Воробьев В.П., 1932; Пэттен Б.М.,. 1959; Kennedy D.W., 2001). Следует отметить, что в литературе нет данных о влиянии хрящевой капсулы носа на первичный остеогенез верхней челюсти, но отмечено, что в более поздние сроки (после 24-й недели эмбриогенеза) хрящевая капсула носа частично резорбируется и оссифицируется.

Таким образом, выявленные нами пути остеогенеза при репаративной регенерации в целом соответствуют процессам прямого и непрямого остеогисто-генеза структур верхней челюсти на этапах пренатального онтогенеза.

Полученные результаты позволили перейти к клиническому применению комбинации мембранного ограничителя и диспергированного хрящевого ал-лотранснлантата для закрытия оромаксиллярного свища. В клинической части нашего исследования мы определяли локализацию оромаксиллярного свища и < обнаружили, что ее проекция в альвеолярном отростке верхней челюсти соответствует второму премоляру и первому моляру. Полученные данные согласуются с исследованиями Н. Ossama et al. (2012), показавшими, что оромаксилляр-!.1ый свищ чаще располагается в проекции указанных верхних боковых зубов. В.И. Кленкина отмечает, что причинным зубом при оромаксиллярном свище оказывается существующим или удаленный ранее первый моляр - у 59 больных (52,2%), второй же моляр, удерживая второе место, оказывался причинным зубом в 16 случаях (14,2%). Однако описана и другая локализация оромаксиллярного свища: в проекции третьего моляра (Toug Lim A.A. et al., 2012).

Пациенты с оромаксиллярнымим свищами, участвовавшие в нашем исследовании, предъявляли жалобы из невозможность надуть щеку на больной стороне, попадание пищи в полость пазухи во время еды, наличие выделений из носа гнойного хар актера на стороне оромаксиллярного свища в течение длительного времени.. Наши наблюдения совпадают с результатами других исследований. Так по данным В.И. Кленкиной (2011), не теряют диагностическую ценность жалобы пациентов на ощущение тяжести в области верхнечелюстных пазух и наличие отделяемого из носа - 50 случаев (44,2%), наличие сообщения полости рта с полостью носа (45,1%), заложенность носа (31,8%). На второй

18

план отошли жалобы на зубную (19,5%) и головную боль (21,2%), наличие субфебрильной температуры тела отметили 8 пациентов (7%). Отмечаемые боль и тяжесть в области верхнечелюстной пазухи связаны с вторичной невралгией тройничного нерва и нарушением барофункции пазухи в результате отека СО и зачастую закрытием естественного соустья (Кленкина В.И., 2011).

Лечение пациентов с оромаксиллярными свищами проводили в три этапа. На первом этапе проводили предоперационную подготовку с целью купирования воспалительного процесса в пазухе и сохранения функцию её СО. Для этого выполнялись пункция и катетеризация пораженной верхнечелюстной пазухи, промывание верхнечелюстной пазухи физиологическим раствором NaCl в течение трех дней. Параллельно с этим проводилась системная противовоспалительная и антибактериальная терапия, также выполнялось орошение СО носа трижды в день местными деконгестантами. Затем проводили хирургическое закрытие ороантрального свища с использованием хрящевого аллотрансплантата с защитой его мембранным ограничителем со стороны СО ВЧП.

На третьем этапе контролировали функцию естественного соустья в послеоперационном периоде. Для этого в течение недели проводили эндоскопический осмотр полости носа. Наши данные о необходимости контроля функции естественного соустья верхнечелюстной пазухи совпадают с мнением других авторов (Shams M.G, Motamedi М.К., 2003; Andric et al., 2010). В схему послеоперационного ведения больных входило применение топических назальных глюкокортикоидов начиная с десятых суток после операции. Антибактериальная и системная противовоспалительная терапия в послеоперационном периоде проводилась по индивидуальным показаниям и с учетом чувствительности микрофлоры верхнечелюстной пазухи.

В сроки до двух лет ни у одного пациента не отмечалось рецидивов заболевания. При этом речь идет не только об отсутствии рецидивов патологического сообщения пазухи с полостью рта, но и об отсутствии симптомов верхнечелюстного синусита.

Клинические исследования подтвердили эффективность предложенной технологии закрытия оромаксиллярного свища с применением комбинации диспергированного хрящевого аллотрансплантата и мембранного ограничителя.

выводы

1. При экспериментальном моделировании костного дефекта в области альвеолярного отростка верхней челюсти происходят адаптивные и морфо-функциональные перестройки в костных структурах, органном сосудистом русле и слизистых оболочках с нарушением эпителиально-соединительнотканных взаимоотношений.

2. Диспергированные формы костного и хрящевого аллотрансплантатов в комбинации с мембранным ограничителем позволяют восполнять костный дефект альвеолярного отростка верхней челюсти и восстанавливать эпителиально-соединительнотканные взаимоотношения в слизистой оболочке верхнечелюстной пазухи и слизистой оболочке полости рта. При этом в костных структурах альвеолярного отростка верхней челюсти дифференцируется органное сосудистое русло, а также межклеточный матрикс, способный воспринять биомеханические нагрузки.

3. Восполнение костного дефекта альвеолярного отростка верхней челюсти с использованием комбинации диспергированного костного аллотрансплан-тата приводит к формированию костного регенерата с восстановлением нормального строения слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи в проекции предсуществующего дефекта. Однако объем полученного регенерата составляет лишь 68,7±2,5% от изначально введенного. Плотность костной ткани, сформированной в области бывшего дефекта в 1,62 ниже, чем в норме, что коррелирует с показателем оптической плотности и составляющей в финале эксперимента 0,85 от нормального значения.

4. При замещении костного дефекта альвеолярного отростка верхней челюсти диспергированным хрящевым аллотрансплантатом в комбинации с мембранным ограничителем формируется органотипический регенерат пластинчатой костной ткани, составляющий 80,1 ±2,3% от изначально введенного, что в 1,16 раз выше (р<0,05), чем при использовании диспергированного костного аллотрансплантата. При этом плотность костной ткани в регенерате в 1,41 раза выше, а оптическая плотность регенерата в 1,1 раза выше, чем при пластике костным аллотрансплантатом.

5. Клинические испытания по закрытию оромаксиллярного свища диспергированным хрящевым аллотрансплантатом в комбинации с мембранным ограничителем показали высокую эффективность предложенного метода. Так

в группе двадцати пациентов с оромаксиляярными свищами в сроки до двух лет не отмечено рецидива заболевания.

Практические рекомендации:

1. В случае отсутствия выраженного воспалительного процесса в верхне.-челюстной пазухе при наличии оромаксиллярного свища и отсутствия необходимости последующего имплантационного протезирования боковых зубов верхней челюсти возможно применение комбинации мембранного аллотранс-плантата и диспергированного костного биоматериала с целью закрытия свища.

2. При наличии выраженного гнойного воспалительного процесса в верхнечелюстной пазухе на фоне обострения хронического одонтогенного верхнечелюстного синусита с оромаксиллярным свищом, после санации пазухи, а также при планировании проведения последующей дентальной имплантации необходимо применение мембранного аллотрансплантата в комбинации с диспергированным хрящевым биоматериалом для хирургического закрытия оромаксиллярного свища.

3. При выполнении операции по закрытию оромаксиллярного свища соединительнотканными аллотрансплантатами на заключительном этапе необходимо проведение эндоскопического осмотра естественного соустья верхнечелюстной пазухи и хирургическое восстановление его функции в случае необходимости.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Экспериментальное обоснование костной пластики хрящевым лотрансплантатом / Д.А. Щербаков, Л.М. Мусина, A.A. Ткачев // Материалы V Всероссийского симпозиума с международным участием «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии: тез. докл. - Уфа, 2012. - С. 120-121.

2. Закрытие ороантральной фистулы с использованием аллогранспланта-тов / Д.А. Щербаков, Л.М. Мусина, В.И. Лукманов // Институт стоматологии. -2012.-№ 2,-С. 92-93.

3. Морфологические принципы восстановления костей лицевого черепа и орбиты / Д.А. Щербаков, А.Б. Нураева, Л.М. Мусина // Материалы V российского общенационального офтальмологического форума: тез. докл.. — М., 2012. -Т2,-С. 352-356.

4. Восстановление нижней стенки орбиты с использованием хрящевого аллотрансплантата / Д.А. Щербаков, А.Б. Нураека, Л.М, Мусина // Вестник ОГУ. - 2012. - № 12. - С. 234-238.

5. Некоторые аспекты клинического применения костных и хрящевых ал-лотрансплантатов / Р.Т. Нигматуллин, Д.А. Щербаков, Л.М. Мусина, А.А. Ткачев // Медицинский вестник Башкортостана. - Уфа. - 2012 - Т. 7. -№4. - С. 78-83.

6. Влияние хрящевого и костного аллотрансплантатов на репаративный остеогенез / Р.Т. Нигматуллин, Д.А. Щербаков, Л.М. Мусина / Морфологические ведомости. - 2012 - № 4. - С. 42-47.

7. МулдашевЭ.Р.,НигматуллинР.Т., Мусина Л.М. и др. Способ восполнения костных дефектов // Патент РФ. Заявка № 2012112497/14. Бюл. № 28 от 10.10.2013. Патент РФ № 2511455 от 18.12.2013.

Список сокращений

ВЧП - верхнечелюстная пазуха ДКА - диспергированный костный аллотрансплантат ДХА - диспергирои.анньт хрящевой аллотрансплантат СО - слизистая оболочка

МУСИНА Луиза Минизакиевна

АНАТОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АЛЬВЕОЛЯРНОГО ОТРОСТКА ВЕРХНЕЙ ЧЕЛЮСТИ СОЕДИНИТЕЛЬНОТКАННЫМИ АЛЛОТРАНСПЛАНТАТАМИ

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Издательская лицензия № 06788 от 01.11.2001 г. ООО «Издательство «Здравоохранение Башкортостана» 450000, РБ, г. Уфа, а/я 1293, тел. (347) 250-81-20, тел./факс (347) 250-13-82.

Подписано в печать 24.04.2014. Формат 60x84/16. Гарнитура Times New Roman. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Усл. печ. л. 1,4. Уч. изд. л. 1,18. Тираж 100. Заказ №813.