Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Клинико-экспериментальное обоснование применения остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами в хирургической стом

На правах рукописи УДК 616 314-089-083 74

ВОЛОДИНА ДАРЬЯ НИКОЛАЕВНА

Клинико-экспериментальное обоснование применения остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами в хирургической

стоматологии

14.00.21 - «Стоматология» 14.00 15 - «Патологическая анатомия»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва-2008

003446684

Работа выполнена в ГОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИКО-СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РОСЗДРАВА»

Научные руководители: Доктор медицинских наук, профессор Панин Андрей Михайлович Заслуженный деятель науки РФ, профессор Автандилов Георгий Герасимович

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор Ушаков Андрей Иванович

ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет» Росздрава

Доктор медицинских наук, профессор, чл -корр РАМН Кактурский Лев Владимирович

ГУ НИИ морфологии человека РАМН

Ведущая организация: ФГУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Росздрава».

часов на заседании

Защита состоится " у^"" С/^ГЩ/- 2008 года в {О диссертационного совета Д 208 041 07 при ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава» по адресу 127473 г. Москва, ул. Делегатская, д. 20/1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава» по адресу. 125206 г. Москва, ул. Вучетича, дЛОа.

Автореферат разослан 2008 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат медицинских наук, доцент ОП Дашкова

Актуальность проблемы

Проблема восстановления костной ткани является актуальной задачей в области медицины, в частности, современной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Многочисленные публикации в последние десятилетия, посвященные поиску новых и совершенствованию известных остеопластических материалов для восстановления дефектов костной ткани, свидетельствуют о важности данного научного направления (Истратов Л.П., 1976; Воложин А И, 19852008, Лаврищева ГИ, Панкратов А.СД992; Оноприенко ГА, 1996; Параскевич В Л 2005; Васильев М Г., Снетков А И, и др , 2006).

В 70-х годах прошлого столетия были впервые получены данные о влиянии коллагеновых имплантатов на репарацию костной ткани В последующем было установлено, что коллагеновые имплантаты способствуют пролиферации фибробластов, васкуляризации близлежащих тканей и, по-видимому, индуцируют формирование новой костной ткани с последующей перестройкой (Панин А М, 2003).

Обоснованием к применению коллагена, как биопластического материала, послужили работы I Yannas et al по исследованию растворимого коллагена кожи животных в смеси с сульфатированными гликозаминогликанами для наружного применения (Yannas IV, Burke J., et al.1980, Yannas IV, Hansbrough J., Ehrlich N ,1984) Известно, что при определенных дефектах костной ткани или в случаях возрастной утраты, патологические изменения не могут быть устранены только за счет физиологической регенерации или благодаря хирургическому вмешательству (С Ю Иванов, А Ф. Бизяев и др, 1999) 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 ее \

ц \

регенерации. (А.М Панин, 2003)

В стоматологической практике при замещении костных дефектов наиболее часто используют процедуру аутотрансплантации костной ткани из подподбородочной области или из области подвздошного гребня (Иванов С.Ю., Бизяев А.Ф. и др. 1999; Панин А М, 2003) К недостаткам данной методики следует отнести ограниченные возможности получения большого количества материала, дополнительную травму, которая может потребовать замещения полученного дефекта. Применение аллокости при замещении костных дефектов также имеет ограничения по цене донорского материала, частой контаминации материала инфекционными агентами и низкому проценту приживления Именно это определяет чрезвычайную научную ценность и практическую значимость научного поиска по совершенствованию и созданию новых остеопласгических материалов

С нашей точки зрения, особого внимания заслуживает разработанный кафедрой факультетской хирургической стоматологии и имплантологии МГМСУ совместно с ООО «НПК ВИТАФОРМ» остеопластический материал в виде крошки и блоков на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами (сГАГ) Однако клинико-экспериментальное обоснование к применению данного материала в клинической практике отсутствует Цель исследования

Провести комплексную оценку использования остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами в хирургической стоматологии. Задачи исследования

1. Изучить воздействие остеопластического материала созданного на основе костного недеминерализованного коллагена и насыщенного

сульфатированными гликозаминогликанами, на окружающие материал ткани при модельной имплантации под кожу экспериментальных животных через 1, 2 и 3 месяца после оперативного вмешательства. 2. Оценить влияние остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами, на процессы репарации костной ткани у экспериментальных животных через 1, 2 и 3 месяца после радиальной остеотомии, с помощью гистоморфологического и гистоморфометрического методов

3 Определить и проанализировать эффективность применения остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами, в условиях клиники

4 Разработать показания и рекомендации к проведению операций с применением остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами.

Научная новизна

На экспериментальных моделях и в клинике впервые был изучен материал для заполнения костных дефектов, созданный на основе недеминерализованного костного коллагена и насыщенный сульфатированными гликозаминогликанами, в форме крошки и блоков.

Впервые проведенные гистоморфометрические исследования методом плоидометрии для оценки биосовместимости, показали что материал биосовместим и воспалительная реакция на его введение минимальна.

Внедрен в клиническую практику остеопластический материал, содержащий недеминерализованный костный коллаген и насыщенный сГАГ, при операциях на альвеолярном отростке (части) челюсти

Практическая значимость работы

Применение нового биокомпозиционного материала при различных хирургических вмешательствах позволило уменьшить риск послеоперационных осложнений и увеличить процент репарации

Использование материала при операциях сложного удаления третьего моляра, цистэктомии, синуслифтиге ускоряет процесс остерепарации, способствует послеоперационной реабилитации и позволяет проводить более раннее ортопедическое и хирургическое лечение с помощью дентальных имплантатов.

Сформулированы показания к широкому клиническому применению остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного сГАГ при хирургических стоматологических вмешательствах. Основные положения, выносимые на защиту

1. Исследование материала, содержащего костный недеминерализованный коллаген, насыщенный сГАГ у экспериментальных животных при введении под конъюнктиву глаза и под кожу показало, что материал биосовместим с тканями реципиента и не вызывает выраженной воспалительной реакции в этих органах.

2. Использование материала на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного сГАГ при замещение костных дефектов у экспериментальных животных, позволило установить, что данный материал является более устойчивым к быстрому разрушению протеолитическими ферментами и надежно выполняет геометрию дефекта

3 Наибольшая эффективность клинического использования

остеопластического на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами выявлена при операциях удаления 3-его моляра и синуслифтинге

Внедрение результатов исследования

Результаты внедрены в учебный процесс кафедры факультетской хирургической стоматологии и имплантологии ГОУ ВПО МГМСУ и в лечебную работу клинико-диагностического центра МГМСУ Материалы диссертации включены в учебные программы системы дополнительного образования. Подана заявка на изобретение «Способ непосредственной дентальной имплантации». Результаты вошли составной частью в методические рекомендации и научные статьи, доложены на конференциях Апробация работы

Материалы диссертации доложены на 29-ой и 30-ой ежегодной конференции молодых ученых МГМСУ. Диссертация апробирована 19 06 08 на совместном заседании кафедр, факультетской хирургической стоматологии и имплантологии, патологической анатомии МГМСУ, пропедевтики стоматологических заболеваний и ЮНЕСКО стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУ Росздрава. Личное участие автора

Автором лично проведены экспериментальные исследования на лабораторных животных, а также обследовано и проведено лечение 74 пациентов с костными дефектами альвеолярного отростка. В ходе сбора материала диссертантом были освоены гистоморфологические, гистоморфометрические методы исследования и метод плоидометрии по Г.Г. Автандилову, позволяющим визуализировать плоидности клеток Список опубликованных работ по теме диссертации

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, две из которых -в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования науки РФ, и 5 в сборниках трудов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст диссертации изложен на 127 страницах машинописного текста. Работа иллюстрирована 10 таблицами, 48 рисунками, содержит выписки из 5 историй болезни. Список литературы включает в себя 31 отечественных и 83 иностранных источников

Материалы и методы.

Остеопластический материал «ОСТЕОПЛАСТ^-К»

Остеопластический материал, «ОСТЕОПЛАСТ®-К», разработан ООО «НПК ВИТАФОРМ» г Москва совместно с МГМСУ Данный материал был получен из недеминерализованного костного губчатого коллагена животного происхождения и насыщен костно-хрящевыми сГАГ. Основным критерием безопасности и эффективности материала, как медицинского изделия является технология его получения. Для этого используют костную ткань, животного происхождения из хозяйств, благополучных по ветеринарному режиму и прошедшую, необходимый микробиологический контроль. К особенностям технологии получения материалов является поэтапный селективный процесс элиминации антигенных детерминант неколлагеновых белков - белков, протеогликанов, гликопротеинов и липопротеинов составляющих 10% органического матрикса костной ткани Это делает данную технологию универсальной и позволяет полностью очистить костную ткань независимо от источника ее получения.

Токсикологические исследования материала «ОСТЕОПЛА СТ^-К»

С целью изучения токсикологического воздействия полученный материал исследовали в эксперименте по тестам и методикам ВНИИИМГ,

утвержденным МЗ РФ Токсико-гигиенические испытания проводили путем изучения токсичности при имплантации образцов изделия под кожу 50 белым беспородным крысам В процессе эксперимента лабораторным животным проводили гемограмму. Исследование изменений внутренних органов, исследовали путем подсчета коэффициентов масс Экспериментальное исследование материала «ОСТЕОПЛА СТ9-К» на биосовместимость

Изучение биосовместимости материала в эксперименте проводили на животных с оценкой течения послеоперационного периода после его подкожной имплантации по данным поведенческих и температурных реакций Параллельно изучали воздействие материала на окружающие имплантат ткани глаз кроликов, поскольку конъюнктива является наиболее чувствительной средой для биоматериалов

Биосовместимость костного недеминерализованнош коллагена оценивалась по стандартным тестам в условиях имплантации их под кожу крысам породы Вистар (10 животных) и под конъюнктиву глаз кроликов породы Шиншилла (10 животных) через 1,2 и 3 месяца.

Животных вводили в наркоз путем внутримышечной инъекции 0,5мл 5% раствора кетамина и 0,5мл 2% раствора Рометара и имплантировали кусочки материала. Животных выводили из эксперимента через 1, 2 и 3 месяца согласно приказу МинВуза СССР №724 от 13.11.1984, воздушной эмболией, следующим образом: после внутримышечной инъекции 0,5 мл 5% раствора кетамина и 0,5мл 2% раствора рометара внутривенно и внутрисердечно вводили 20,0мл раствора тиопентала натрия. В указанные сроки кусочки ткани иссекали блоками с имплантированным материалом и после этого готовили гистологические препараты, которые изучали и фотографировали на фотомикроскопе Mild-Leitz (Germany)

Методика плоидометрии при исследовании биосовместимости материала «ОСТЕОПЛАСШ-К»

Плоидометрическая диагностика проводилась по методу Г.Г. Автандилова (2002) при исследовании процессов репарации кожи после имплантации следующим образом. Фрагменты ткани с имплантатом фиксировали в 10 % нейтральном формалине, затем обезвоживали в спиртах восходящей крепости и заливали в парафин. Изготовляли срезы толщиной 8 мкм. Срезы ткани окрашивали по методу Фельгена, без докраски фона. Визуализацию плоидности клеток, которая отражает их генетический профиль и пролиферативную активность в соответствии со стадиями репарации, проводили на компьютере с помощью программно-аппаратного обеспечения плоидометрическоЙ диагностики ЭВМ «ИМАДЖЕР-ЦГ» № 200016106675. Результаты анализа фиксировали в карте обследования

Гистоморфологшеское исследование процессов остеорепарации у животных

Экспериментальная часть работы выполнена в условиях вивария МГМСУ, на 25 роликах породы Шиншилла, которым под наркозом 100 мг/кг раствора «Золетила 100» (Франция) и местной анестезией раствором ультракаина форте 4% проводили разрез в области предплечья и скелетировали лучевую кость. С помощью физиодиспенсера создавали костные дефекты длиной до 1см, глубиной на 2/3 толщины кости. Группе опытных животных (15 кроликов) костный стерильный материал (Остеопласт® К) вводили в рану в виде крошки. Крошку смешивали с кровью из операционной раны и помещали ее в дефекты, мягкие ткани над дефектом ушивали наглухо.

В группе контрольных животных (10 кроликов) костные дефекты материалом не заполняли и ушивали их наглухо. Через 10 дней швы

снимали и продолжали наблюдения за животными Через 1,2 и 3 месяца с целью гистологического исследования процесса остеорепарации, животных выводили из эксперимента большими дозами «Золетил 100» и воздушной эмболией (согласно приказу МинВуза СССР №724 от 13.11.1984) Фрагменты кости в области, где проводилась имплантация материала, иссекали, декальцинировали, готовили гистологические срезы, применяя различные методы их окраски в зависимости от поставленных задач.

Клиническое исследование материала «ОСТЕОПЛАСТ®-К» В период с 2006 по 2008 год в клинике кафедры факультетской хирургической стоматологии и имплантологии МГМСУ под нашим наблюдением находилось 74 пациента в возрасте от 18 до 59 лет, из них 42 мужчины и 32 женщины со следующими диагнозами - «радикулярная киста в переднем отделе верхней челюсти», «ретенция дистопия третьего моляра на нижней челюсти», «частичная вторичная адентия верхней и нижней челюсти» Остеопластический материал «Остеопласт К» использовался для замещения дефектов альвеолярной кости челюстей при различных стоматологических вмешательствах при операции сложного удаления нижнего третьего моляра, для заполнения лунок удаленных зубов, цистэктомии и синуслифтинге Пациенты были распределены на две группы 1-я группа контрольная, в которой для замещения дефектов использовали препарат BIO-OSS (38 пациентов) и 2-я - группа сравнения, у пациентов которой для восполнения объема костной ткани переменяли материал «Остеопласт-К» (36 пациентов) Пациенты были также разделены на подгруппы по виду хирургического вмешательства (таб.1)

Применение материала хирургических вмешательствах Количество пациентов (контрольная группа) Количество пациентов (группа сравнения) Всего пациентов Группа контроля Группа сравнения

Муж Жен Муж Жен

Удаление 8-ых зубов на нижней челюсти 11 12 23 5 6 7 5

Цистэктомия 12 13 25 8 4 6 6

Синуслнфтннг 15 11 26 7 8 7 4

Таблица №1 Распределение пациентов по попу и типу хирургических вмешательств

Методы предоперационного и послеоперационного обследования пациентов

Предоперационное обследование состояло из лабораторного (OAK, б\х анализ крови, кровь на сахар, ВИЧ, RW, HbS, HCV) и рентгенологического исследований (ортопантомография, компьютерная томография) При отсутствии в анамнезе общих и местных противопоказаний, проводилось хирургическое лечение Перед операцией больных информировали о характере и объеме хирургического вмешательства В день и на следующий день после вмешательства внутримышечно назначали препарат дексаметазона 2 мл (&мг), перорально флемоксин 1000 .иг, полоскание раствором мирамистина

Методики хирургических вмешательств

В зависимости от характера вмешательства использовали местную анестезию раствором ультракаина форте 4% или комбинированное обезболивание с включением в его состав премедикацию по методу А.Ф БизяеваиС.Ю. Иванова (1987). Обязательным условием проведения операций было использование охлаждения режущего инструмента и

костной раны стерильным физиологическим раствором температурой 17 градусов °С Операции цистэктомия, сложное удаление третьего моляра, синуслифтинг проводились по имеющимся стандартным методикам.

Рентгенологические методы исследования.

Всем пациентам проводилось рентгенологическое исследование на ортопантомографе «Феникс» фирмы «Радиента» (Финляндия), при напряжении на рентгеновской трубке в диапазоне от 63 до 69 кВ, силе тока 1мА, времени экспозиции 14 сек, на пленку «Kodak» в кассете с редкоземельными усиливающими экранами Фотообработка ортопантомограмм выполнялась в проявочном автомате при стандартных температурных режимах растворов На ортопантомографию пациент направлялся при первичном обращении, на 30-е, 60-е, 90-е сутки и спустя год после проведенной операции Результаты оценивали используя шкалу Хаунсфилда.

Для статистической обработки экспериментальных данных были использованы возможности программного обеспечения, которые применялись в процессе исследования. При анализе клинических результатов были использованы объективно-субъективные критерии с расчетом процентных соотношений В оценки значимости различий между величинами, выраженными в процентах, использовали <р- критерий Фишера (Урбах В А, 1975). Для оценки динамики развития процесса репарации применяли однофакторный анализ (Урбах В.АД975) Значимыми считаем различия с уровнем р<0 05 Все приведенные ниже результаты достоверны.

Результаты и обсуждение собственных исследований.

Результаты токсикологического исследования материала «Остеопласт®К»

Проведенные на базе ВНИИИМТ МЗ РФ показали, что материал соответствует стандарту ИСО 10993 «Оценка биологического действия медицинских изделий» и отвечает требованиям предъявляемым к медицинским изделиям контактирующим с тканями организма

Санитарно-гигиенические испытания материала показали, что изменения значения рН в водных вытяжках по сравнению с контролем является допустимым

Токсико-гигиенические испытания на протяжении всего периода наблюдения после оперативного вмешательства показали что, изменений внешнего вида, поведения, нарушение аппетита, двигательной активности и гибели подопытных животных отмечено не было. Данные гемограммы (нейтрофилы, лейкоциты, СОЭ) отклонений от нормы не показали Заживление послеоперационных ран протекало первичным натяжением При внутрикожном введении материал не вызывал местных и общих реакций.

Проведенные биологические токсикологические тесты показали, что недеминерализованный костный коллаген, насыщенный сГАГ, является нетоксичным материалом и хорошо переносится животными, как при аппликациях, так и при введении под кожу. Анализ подученных результатов, позволяет сделать заключение, что материал «Остеопласт®К» в полной мере отвечает гигиеническим требованиям по всем интегральным показателям.

Результаты экспериментальных исследований биосовместимости «Остеопластт-К»

Гистоморфологическое исследование биосовместимости материала, при имплантации материала под конъюнктиву глаз кроликов через 1 месяц, показало умеренную воспалительную реакцию на имплантат, что свидетельствовало о его хорошей переносимости животными На границе «имплантат - ткань», каких-либо изменений и явлений деструкции не отмечалось. Отторжения материала на данные сроки наблюдения не было выявлено

Гистологически было показано, что через 2 месяца имплантат не деградировал, волокна коллагена оставались без изменений, трабекулы были заполнены рыхлой волокнистой тканью. Гистоморфологически установлено, что вокруг имплантата, явлений фиброза не отмечалось Коллагеновые волокна не подвергались деструктрукции, лакуны по периферии имплантата формируется незначительная фиброзная капсула, небольшой толщины, не спаянная с окружающей тканью Волокна коллагена без явлений резорбции или дегенерации, вокруг имплантата отсутствуют явления воспаления или инфильтрации нейтрофилами. Лакуны имплантата, заполнены соединительной тканью конъюнктивы

В группе животных (крысы породы Вистар), имплантированный под кожу материал исследовали методами сканирующей электронной микроскопии и гистологическими методами (Рис.1)

При использование метода сканирующей электронной микроскопии и гистоморфологического анализа было установлено, что костный недеминерализованный коллаген после двухмесячного пребывания под кожей животного практически не подвергается разрушению и сохраняет свою структуру. Видны линейно расположенные волокна коллагена, покрытые сферическими образованиями минерального компонента. На поверхности материала распластаны фибробласты, с длинными отростками, погруженными в строму, что свидетельствует о его адгезивных свойствах и биосовместимости.

Рис.1. Сканирующая электронная микроскопия недеминерализованного коллагена через 1 месяц после имплантации под кожу крысы. У.н. 10 ЭВ, напыление золото-палладий

Результаты методики плоидометрии по методу Г.Г. Автандичова при исследовании биосовместимости материала «ОСТЕОПЛАСТ®-К».

Гистоморфометрия участка с имплантированным материалом через 3 месяца после имплантации показала отсутствие клеток воспалительного ряда и отсутствие признаков нарастания воспалительной реакции (рис.2). На гистограмме видны единичные диплоидные клетки вокруг имплантата, делящихся активных клеток не выявлялось.

Рис.2 Гистограмма участка имплантированного материала под кожу крысы на срок 3 месяца после операции.

Результаты гистоморфологических методов исследования остеорепарации у животных.

Результаты исследований показали, что при имплантации костного недеминерализованного коллагена ни в одном случае не наблюдалось явления воспаления, отторжения или аллергических реакций на имплантируемый материал. Гистоморфологические исследования костных дефектов с имплантированным материалом в конце 1 -ого месяца

после операции свидетельствовало о том, что мягкие ткани над дефектом заполнены соединительной тканью, костный дефект со стороны, по периферии и со дна начинал заполняться костной тканью, без явлений фиброобразования. В контрольных дефектах, на данные сроки, процесс репарации был менее выражен, зон с активным процессом восстановления, значительно меньше, чем в опытных образцах. В периферической зоне дефекта, выявлялись лишь отдельные участки восстановления костной ткани, разделенные полостями различными по форме На срок наблюдения 2 месяца, гистоморфологическая картина репарации костных дефектов у опытных животных была следующей. Костные дефекты с имплантированным материалом продолжали интенсивно замещаться новой костной тканью, как со стороны периферии, так и с его дна. Костный недеминерализованный коллаген, насыщенный сГАГ, постепенно замещался, способствуя формированию нового костного матрикса У животных из контрольной группы репаративные процессы на этот срок наблюдения были менее выражены. На препаратах мы отмечали зоны старой костной ткани с малым числом остеоцитов и участков ремоделирования, в костном дефекте происходили процессы истончения кортикальной части кости.

На срок 3 месяца после операции - имплантации материала, гистоморфологические исследования костных дефектов показали, что костные дефекты заполнены новой костной тканью Таким образом, полученные результаты однозначно свидетельствуют о том, что костный недеминерализованный коллаген оказывает положительное действие на репарацию костных дефектов путем сочетанного остеокондуктивного и остеоиндуктивного эффектов Полученные результаты экспериментальных исследований позволили нам перейти к клинической части нашей работы.

Результаты клинического применения остеопластических материалов После проведенной операции пациенты осматривались на первые, третьи, седьмые и десятые или двенадцатые сутки Ранний послеоперационный период у всех пациентов протекал без особенностей, температура тела была нормальная На 2-ые сутки проявлялся отек мягких тканей, который максимально нарастал к 3-4 суткам В тоже время, болевые ощущения, испытываемые пациентами, как правило, были умеренные или незначительные. 72 пациента не пользовались обезболивающими препаратами и лишь 4 принимали их однократно Субъективно отек мягких тканей при использовании материала «Остеопласт К» был несколько меньше, чем при использовании «Вю-Oss».

Анализ отдаленных результатов применения остеопластических материалов при амбулаторных хирургических вмешательствах, позволил выявить ряд отличий. Сравнение отдаленных результатов применения материала «Остеопласт К» с материалом «Вю-OSS», традиционно используемым в хирургической практике. Для исследования нами были отобраны пациенты, подготовленные к операциям - синуслифтинг, цистэктомия, удаление 3-го моляра.

Результаты оценивали ренгенологически, при проведении компьютерной томографии использовали шкалу Хаунсфилда. В работе использовали критерии регенерации костной ткани, предложенными А. М. Паниным (2003). Вновь образованный объем костной ткани разделяли на три типа - необходимый, доступный и полезный объем Рентгенологическое обследование, компьютерную томографию, проводили через 3,6 и 9 месяцев после проведения операции

Так при использовании в контрольной группе материала «Bio-OSS», через 3 месяца у 33 3% пациентов, которые были оперированы по поводу радикулярных кист верхней челюсти отмечали формирование

необходимого объема косной ткани.

В исследуемой группе, при использовании материала «Остеопласт-К» через 3 месяца необходимый объем регистрировали у 38,5% Что касается полезного объема костной ткани, то он был отмечен у 8,3% контрольной группы, и у пациентов после применения «Остеопласт-К»- у 15,4% Формирование доступного объема костной ткани в группах мы не отметили ни у одного пациента

В ряде случаев мы регистрировали отсутствие роста костной ткани. Так, при использовании материала «Bio-OSS», через 3 месяца после операции цистэктомии в переднем отделе верхней челюсти у 58,3% пациентов отмечали отсутствие роста костной ткани, а при применении «Остеопласт-К» костный рост присутствовал в 46,1%

После удаления 3-го моляра на нижней челюсти, через 3 месяца наблюдали схожую картину При использовании костнопластического материала «Вю-OSS» необходимый объем выявляли у 27,3% пациентов. При использовании костнопластического материала «Остеопласт-К» необходимый объем регистрировали у 50% пациентов

Полезный объем после удаления 3-го моляра через 3 месяца после операции отмечали 18,2% пациентов контрольной группы, а при применении «Остеопласт-К» у 54,5% пациентов

Доступный объем не выявлен у пациентов всех групп, ни в одном случае Через 3 месяца после проведения операции синуслифтинг в контрольной группе у 13,3% пациентов выявлен необходимый объем костной ткани. В группе пациентов, где для наращивания объема костной ткани использовали материал «Остеопласт-К»- данный показатель составлял 18,2%. Отсутствие роста костной ткани в контрольной группе составляло 86,7%. В группе сравнения данный показатель был на уровне 75%

Через 9 месяцев после операции мы наблюдали следующую картину. У пациентов контрольной группы после операции цистэктомия, образование необходимого объема костной ткани регистрировали у 33,3% и у пациентов, у которых применяли «Остеопласт-К» - 41,7%.

Полезный объем в контрольной группе составлял 25% пациентов В группе сравнения - 61,5% Формирования наиболее эффективного доступного объема костной ткани отмечали в контрольной группе у 61,5%, у 50% в группы сравнения. Через 9 месяцев в контрольной группе после операции удаления 3-го моляра на нижней челюсти мы наблюдали формирование необходимого объема костной ткани у 27,3% пациентов При использовании «Остеопласт-К» - в 7,7%

Полезный объем у пациентов данной группы мы регистрировали в значительно большем числе наблюдений. Так, в контрольной группе данный показатель составлял 45,4%, у пациентов группы сравнения, где применяли материал «Остеопласт-К» - 50%

Доступный объем регистрировали у пациентов после удаления 3-го моляра в контрольной группе у 18,2%, и в группе сравнения - 41,7%. Как мы видим, при использовании отечественных костнопластического материала, доступный объем сформировался в достаточно большом проценте случаев по сравнению с контрольной группой

После оперативного лечения через 9 месяцев в группе пациентов, где проводили операцию синуслифтинг В контрольной группе у 33,3% пациентов выявлен необходимый объем костной ткани В группе пациентов, где для увеличения объема костной ткани использовали материал «Остеопласт-К» данный показатель составлял 27,3%. Полезный объем регистрировали в контрольной группе - 40%, в группе сравнения, где использовали «Остеопласт-К» - 36,4%. Доступный объем отмечали с достаточно большой частотой встречаемости у пациентов групп сравнения Так, у пациентов контрольной группы частота обнаружения

данного признака составляла 26,7%. Несколько чаще обнаруживали данный признак у пациентов при применении материала «Остеопласт-К» -36,4%

Следовательно, в большинстве случаев клиническая эффективность применения костнопластических материалов была выше в случаях применения отечественного материала «Остеопласт-К» Образование доступного и полезного объема костной ткани происходило с большей частотой встречаемости у пациентов группы сравнения при операциях удаления 3-го моляра и синуслифтинг

При операции цистэктомии формирование полезного объема происходило чаще у пациентов контрольной группы при использовании костнопластического материала "Bio-OSS". Данные результаты также могут частично объяснять более высокую эффективность материала "Bio-OSS", который оказался более устойчивым к воздействию агрессивной среды, так как операционная рана при операции цистэктомия является наиболее инфицированной, содержащей бактерии, цитокины, токсины и другие агенты, способные лизировать материал (Виноградова ТП, Лаврищева ГИ, 1974; Ленина С.А, Агапов B.C. и др. 2004)

Полученные результаты, свидетельствующие о высокой эффективности отечественного костнопластического материала, связаны со стимулирующим действием материала на процесс костеобразования за счет содержащихся в нем гликозаминогликанов, которые могут быть отнесены к факторам роста костной ткани.

Учитывая данные обстоятельства, а также относительную дешевизну материала, мы считаем обоснованным рекомендовать для широкого клинического применения при амбулаторных хирургических вмешательствах, для замещения многостенных костных дефектов челюстей препарат «Остеопласт-К» Клинико-лабораторные и

экспериментальные данные, полученные в ходе работы, послужили основанием для формулирования выводов и практических рекомендаций.

Выводы.

1. В эксперименте на животных установлено, что остеопластический материал, созданный на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенный сульфатированными гликозаминогликанами, не токсичен, апирогенен и отвечает требованиям, предъявляемым к имплантационным материалам

2 Применение остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами у экспериментальных животных вызывало умеренные проявления воспалительного процесса в окружающих мягких тканях и показало наличие у материала остеоиндуктивных и остеокондуктивных свойств, создающих благоприятные условия для формирования полноценной костной ткани.

3 Плоидометрическую диагностику по методу Г Г. Автандилова целесообразно применять при исследовании биосовместимости материалов для оценки стадии репарации и пролиферативной активности клеток

4 Клиническое применение остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена и насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами, при операциях удаления 3-его моляра, цистэктомии, синуслифтинге, позволяет оптимизировать процессы репаративной регенерации образованием «необходимого» и «достаточного» объема костной ткани

Практические рекомендации.

1. Для изучения эффективности репаративного остеогенеза необходимо использовать экспериментальную модель с подсадкой изучаемого материала в искусственной воспроизведенный костный дефект, а при изучении токсических свойств и биосовместимости - подсадку исследуемого препарата под кожу и конъюнктиву глаз экспериментальных животных.

2. При введение материала в костный дефект, использовать стерильные инструменты и тщательно пропитать его кровью пациента или стерильным физиологическим раствором.

3. Хирургические вмешательства рекомендовано проводить с охлаждением режущего инструмента и костной раны стерильным физиологическим раствором температурой 17 градусов °С, с целью предотвращения перегрева костной ткани

4 Применение остеопластического материала «Остеопласт<Ё)-К» при заполнении костного дефекта после удаления нижнего третьего моляра, а также цистэктомии, рекомендуется для профилактики послеоперационных осложнений, нагноения костной раны.

5 При наложение швов следует избегать натяжения лоскута.

6. Показаниями к применению остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами, является наличие костных дефектов челюстных костей при проведение различных хирургических вмешательств (удалении зубов, цистэктомии, синуслифтинга и.т д.)

Список опубликованных работ по теме диссертации. 1.Иванов С.Ю., Ларионов Е.В., Панин А.М., Кравец В.М., Анисимов С.И., Володина Д.Н., Разработка биоматериалов для остеопластики на основе коллагена костной ткани // Ипститут стоматологии. -Москва.- 2005.-№4.-С.108-111

2 Володина Д.Н., Экспериментальное обоснование применения остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного с-гаг в хирургической стоматологии, //Сб трудов 29 итоговой конференции общества молодых ученых МГМСУ -Москва.- 2007 -С 58-59 .

3 Володина ДН, Панин AM, Клиническое применение остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами в хирургической стоматологии при замещении дефектов челюстных костей,// Сб. трудов, повещенного 90 летию Дойникова А И.-Москва - 2008 -С.171-173

4. Володина Д.Н., Панин А.М., Ларионов Е.В., Автандилов Г.Г., Морфологические исследования биосовместимости материалов на основе костного коллагена насыщенных сульфатированными гликозаминогликанами // Стоматология.-Москва.-2008.-№3.- С.9-12

5. Володина ДН., Опыт применения остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами в клинике при замещение дефектов челюстных костей,//Сб. трудов, посвященный 30 юбилейной итоговой конференции молодых ученых МГМСУ.- Москва -2008 - С. 6163

6. Володина Д.Н, проф Панин АМ, Морфологические исследования биосовместимости остеопластических материалов на основе костного недеминерализованного костного коллагена насыщенных сульфатированными гликозаминогликанами для костной пластике;// Сб.трудов 5-ого Всероссийского стоматологического форума «Дентал Ревю» -Москва -2008.-С 160-161

7 Абакумова КС, Володина ДН., Остеопластический материал на основе костного недеминерализованного коллагена, экспериментальное обоснование его применения при замещении дефектов челюстных костей;//Сб трудов 56 Итоговой студенческой научной сессии МГМСУ.-Москва.- 2008 -С.128

8 Володина Д.Н, Панин А М, Ломакин М В., Клиническое применение остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами, в комплексе с аутокостью, богатой и бедной тромбоцитарной плазмой,//Сб Трудов IX Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в стоматологии и имплантологии» -Саратов.-2008 -С 136-139.

Заказ № 445 Объем 1 пл. Тираж 100 экз

Отпечатано в ООО «Петроруш». г. Москва, ул. Падиха-2а, тел. 250-92-06 \ww.postator ги

Проблема восстановления костной ткани является актуальной задачей в области медицины, в частности, современной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Многочисленные публикации в последние десятилетия, посвященные поиску новых и совершенствованию известных остеопластических материалов для восстановления дефектов костной ткани, свидетельствуют о важности данного научного направления (Истратов Л.П., 1976; Лаврищев Г.И., Оноприенко Г.А., 1996, Иванов С.Ю., Бизяев А.Ф. и др.; 1999;).

В 70-х годах прошлого столетия были впервые получены данные о влиянии коллагеновых имплантатов на репарацию костной ткани. При этом было установлено, что коллагеновые имплантаты способствуют пролиферации фибробластов, васкуляризации близлежащих тканей и, по-видимому, индуцируют формирование новой костной ткани с последующей перестройкой (Панин A.M., 2003). В качестве быстро биодеградирующего материала коллаген был применен в виде геля при восстановлении костных дефектов(Виг§ K.J., Porter S., Kellam J.F., 2000). Обоснованием к применению коллагена как биопластического материала послужили работы I. Yannas и сотрудников по исследованию растворимого коллагена кожи животных в смеси с сульфатированными гликозаминогликанами для наружного применения (Yannas I.V., Burke J., et al.1980, Yannas I.V., Hansbrough J., Ehrlich N.,1984).

Известно, что при определенных дефектах костной ткани или в случаях возрастной утраты, патологические изменения не могут быть устранены только за счет физиологической регенерации или благодаря хирургическому вмешательству (С.Ю.Иванов, А.Ф. Бизяев и др., 1999). 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. ( Панин A.M., 2003).

В стоматологической практике при замещении костных дефектов наиболее часто используют процедуру аутотрансплантации костной ткани из подподбородочной области или из области подвздошного гребня (Иванов С.Ю., Бизяев А.Ф. и др. 1999, A.M. Панин, 2003).

К недостаткам этого следует отнести ограниченные возможности получения большого количества материала, дополнительную травму, которая может потребовать замещения полученного дефекта. Кроме того, возможности получения значительных количеств аутоматериала весьма затруднены, что существенно ограничивает широкое применение аутотрансплантатов. Применение аллокости при замещении костных дефектов, также имеет ограничения по цене донорского материала, частой контаминации материала инфекционными агентами и низкому проценту приживления. Широкое применение в качестве материала для восстановления костных дефектов получила деминерализованная аллокость. Источниками получения коллагена при изготовлении материалов для пластической хирургии служат ткани богатые этим белком - кожа, сухожилия, перикард и костная ткань. В то же время продолжаются активные работы по совершенствованию и созданию новых материалов. В настоящее время разработан материал в виде крошки и блоков на основе костного недеминерализованного коллагена, но отсутствует клинико-экспериментальное обоснование к применению его в клинической практике.

Цель исследования.

Провести комплексную оценку использования остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами в хирургической стоматологии.

Задачи исследования

1. Изучить воздействие остеопластического материала созданного на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами, на окружающие материал ткани, на модельной имплантации под кожу экспериментальных животных через 1, 2 и 3 месяца после оперативного вмешательства.

2. Оценить влияние остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами, на процессы репарации костной ткани на модели радиальной остеотомии, у экспериментальных животных через 1,2 и 3 месяца с помощью гистоморфологического и гистоморфометрического методов.

3. Определить и проанализировать эффективность применения остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами, в условиях клиники.

4. Разработать показания и рекомендации при операциях с применением остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами.

Научная новизна

На экспериментальных моделях и в клинике был изучен материал для заполнения костных дефектов, созданный, на основе недеминерализованного костного коллагена, насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами, в форме крошки и блоков. Проведены гистоморфометрические исследования методом плоидометрии для оценки биосовместимости на различных сроках наблюдения. Внедрен в клиническую практику остеопластический материал содержащий недеминерализованный костный коллаген насыщенный сГАГ при операциях на альвеолярных отростках челюстей.

Практическая значимость.

Применение нового биокомпозиционного материала при различных хирургических вмешательствах позволило уменьшить риск послеоперационных осложнений и увеличить процент приживления. Использование материала при операциях сложного удаления третьего моляра, цистэктомии, синуслифтиг ускоряет процесс остерепарации, способствует послеоперационной реабилитации и позволяет проводить более раннее ортопедическое и хирургическое лечение с помощью дентальных имплантатов. Сформулированы показания к широкому клиническому применению остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного сГАГ при хирургических стоматологических вмешательствах. Основные положения выносимые на защиту.

1. Исследование материала, содержащего костный недеминерализованный коллаген насыщенный сульфатированными в клинике подтвердило результаты экспериментальных исследований и позволило определить показания для его использования в хирургической стоматологии при материал биосовместим с тканями реципиента и не вызывает воспалительной реакции в этих органах.

2. Использование материала основе костного недеминерализованного гликозаминогликанами у экспериментальных животных при введение под конъюнктиву глаза, под кожу показало, что коллагена насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами при замещение костных дефектов у экспериментальных животных позволило установить, что данный материал является более устойчивым к быстрому разрушению протеолитическими ферментами и надежно выполняет геометрию дефекта.

3. Наибольшая эффективность клинического использования остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенный сульфатированными гликозаминогликанами выявлена при операциях удаление 3-его моляра и синуслифтинг.

4. Применение материала на основе костного недеминерализованного коллагена нащенного сульфатированными гликозаминогликанами замещение костных дефектов.

Внедрение.

Результаты внедрены в учебный процесс кафедры факультетской хирургической стоматологии и имплантологии ГОУ ВПО МГМСУ и в лечебную работу клинико-диагностического центра МГМСУ. Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций, проведении занятий со студентами и слушателями курса повышения квалификации. Подана заявка на изобретение «Способ непосредственной дентальной имплантации». Результаты вошли составной частью в методические рекомендации и научные статьи, доложены на конференциях.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены на 29-ой и 30-ой ежегодных конференциях молодых ученых МГМСУ. Диссертация апробирована 19.06.08 на совместном заседании кафедр: факультетской хирургической стоматологии и имплантологии, патологической анатомии МГМСУ, пропедевтики стоматологических заболеваний и ЮНЕСКО стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУ Росздрава.

Личное участие автора

Автором лично проведены экспериментальные исследования, а также обследовано и проведено лечение 74 пациентов с костными дефектами альвеолярного отростка. В ходе сбора материала диссертантом были освоены гистоморфологические, гистоморфометрические методы исследования и метод плоидометрии по Г.Г. Автандилову, позволяющим визуализировать плоидности клеток. Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, две из которых - в журнале, рекомендованном ВАК Минобразования науки РФ.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст диссертации изложен на 127 страницах машинописного текста. Работа иллюстрирована 10 таблицами, 48 рисунками, содержит выписки из 5 историй болезни. Список литературы состоит из 31 отечественных и 82 иностранных источников.

Выводы.

1. В эксперименте на животных установлено, что остеопластический материал, созданный на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенный сульфатированными гликозаминогликанами, не токсичен, апирогенен и отвечает требованиям, предъявляемым к имплантационным материалам.

2. Применение остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами у экспериментальных животных вызывало умеренные проявления воспалительного процесса в окружающих мягких тканях и показало наличие у материала остеоиндуктивных и остеокондуктивных свойств, создающих благоприятные условия для формирования полноценной костной ткани.

3. Плоидометрическую диагностику по методу Г.Г. Автандилова целесообразно применять при исследовании биосовместимости материалов для оценки стадии репарации и пролиферативной активности клеток.

4. Клиническое применение остеопластического материала на основе костного недеминерализованного коллагена и насыщенного сульфатированными гликозаминогликанами, при операциях удаления 3-его моляра, цистэктомии, синуслифтинге, позволяет оптимизировать процессы репаративной регенерациис образованием «необходимого» и «достаточного» объема костной ткани.

Практические рекомендации.

1. Остеопластический материал рекомендован для клинического применения в стоматологической хирургической практике. Целесообразно применять данный материал при операциях удаление третьих моляров, цистоэктомиях и синуслифтинге, с целью восполнения дефекта костной ткани.

2. Хирургические вмешательства рекомендовано проводить с охлаждением режущего инструмента и костной раны стерильным физиологическим раствором температурой 17 градусов, с целью предотвращения перегрева костной ткани.

3. Применение остеопластических материалов «Остеопласт®-К» при заполнении костного дефекта после удаления нижнего третьего моляра, а также цистэктомии, рекомендуется для профилактики послеоперационных осложнений, нагноения костной раны.

4. Остеопластический материал перед внесением в костный дефект желательно пропитать кровью реципиента или стерильным физиологическим раствором.