Кісткова аугментація в дентальній імплантології — комплекс хірургічних методик, спрямованих на відновлення або збільшення об’єму альвеолярної кістки для встановлення дентального імплантату в оптимальній тривимірній, ортопедично обґрунтованій позиції.
Мета аугментації — сформувати достатній об’єм кісткової тканини з урахуванням запланованої ортопедичної конструкції, анатомічних обмежень, біотипу та стану м’яких тканин.
Вибір кістковопластичного матеріалу завжди пов’язаний із вибором хірургічної методики. Один і той самий матеріал може бути ефективним для заповнення обмеженого внутрішньокісткового дефекту, але при горизонтальній або вертикальній аугментації потребувати додаткових засобів стабілізації та підтримання регенеративного простору.
Коли показана кісткова аугментація
Основні клінічні ситуації:
- Недостатня ширина альвеолярного гребеня — неможливість встановити імплантат у запланованій тривимірній позиції зі збереженням достатнього об’єму кісткової тканини навколо нього.
- Недостатня висота альвеолярної кістки — вертикальний дефіцит кісткової тканини або близьке розташування анатомічно важливих структур обмежують можливість встановлення імплантату необхідної довжини та в оптимальній позиції.
- Дегісценції та фенестрації — дефекти альвеолярної кістки, за яких частина поверхні імплантату або кореня не має кісткового покриття.
- Дефіцит кісткової тканини в дистальних відділах верхньої щелепи — при недостатній висоті кістки в ділянці дна верхньощелепної пазухи за відповідними показаннями виконують синус-ліфтинг.
- Презервація лунки після видалення зуба — застосування регенеративних методик для зменшення постекстракційної резорбції та збереження об’єму альвеолярного гребеня перед відстроченою імплантацією.
Презервація лунки та реконструкція вже атрофованого альвеолярного гребеня — різні клінічні завдання.
Заповнення постекстракційної лунки кістковозаміщувальним матеріалом не усуває повністю фізіологічне ремоделювання альвеолярного відростка після видалення зуба та не гарантує, що додаткова аугментація перед імплантацією не знадобиться.
Біологічні властивості кістковопластичних матеріалів
Для характеристики регенеративного потенціалу матеріалів розрізняють три основні біологічні механізми.
Остеогенез
Остеогенез — утворення нової кісткової тканини безпосередньо життєздатними остеогенними клітинами, перенесеними разом із трансплантатом.
Ця властивість найбільш характерна для свіжої аутогенної кісткової тканини.
Остеоіндукція
Остеоіндукція — стимуляція диференціювання мезенхімальних клітин-попередників в остеогенному напрямку під впливом біологічно активних компонентів матриксу.
Вираженість остеоіндуктивного потенціалу залежить від типу матеріалу, способу його отримання та обробки.
Остеокондукція
Остеокондукція — здатність матеріалу виконувати функцію тривимірного каркаса, по якому відбуваються васкуляризація, міграція клітин та формування нової кісткової тканини.
Більшість кістковозаміщувальних матеріалів, які застосовують у дентальній імплантології, мають передусім остеокондуктивні властивості.
Тому результат аугментації залежить не лише від самого матеріалу, а й від:
- кровопостачання реципієнтної ділянки;
- ангіогенезу;
- доступу остеогенних клітин;
- стабільності кров’яного згустка;
- іммобілізації трансплантата;
- підтримання регенеративного простору;
- первинного закриття операційної рани без надмірного натягу.
Аутогенні, алогенні, ксеногенні та алопластичні матеріали
| Група | Походження | Основні біологічні властивості | Основні обмеження |
| Аутогенні | Власна кісткова тканина пацієнта | Остеогенний потенціал, остеоіндуктивні та остеокондуктивні властивості | Необхідність донорської ділянки, додаткова хірургічна травма, обмежений об’єм, резорбція трансплантата |
| Алогенні | Кісткова тканина іншої людини після відповідної обробки | Переважно остеокондуктивні властивості; окремі демінералізовані матеріали можуть мати остеоіндуктивний потенціал | Біологічні властивості залежать від способу обробки та конкретного препарату |
| Ксеногенні | Матеріали біологічного походження, отримані від іншого виду | Переважно остеокондуктивні властивості | Для багатьох матеріалів характерна повільна резорбція та тривале збереження залишкових частинок |
| Алопластичні (синтетичні) | Синтетично виготовлені біоматеріали | Переважно остеокондуктивні властивості | Швидкість деградації та біологічна поведінка значною мірою залежать від складу, структури та технології виробництва |
Аутогенна кісткова тканина
Аутогенну кістку застосовують у вигляді:
- кісткової стружки;
- гранул або частинок;
- кісткових блоків;
- кортикальних пластинок.
Її важливою перевагою є можливість перенесення життєздатних клітин і компонентів власного кісткового матриксу пацієнта.
Біологічний потенціал аутотрансплантата залежить від донорської ділянки, співвідношення кортикального та губчастого компонента, методики забору та способу поводження з трансплантатом.
Аутогенна кістка також піддається ремоделюванню та резорбції, тому її використання саме по собі не гарантує довготривалого збереження сформованого об’єму.
У низці протоколів аутогенну кісткову стружку комбінують із кістковозаміщувальним матеріалом із повільнішою швидкістю резорбції. Такий підхід дозволяє поєднати біологічний потенціал аутогенної тканини зі здатністю замінника підтримувати об’єм регенерату.
Універсального співвідношення компонентів для всіх клінічних ситуацій не існує — його визначають відповідно до типу дефекту та обраного хірургічного протоколу.
Алогенні матеріали
Алогенні кісткові трансплантати дозволяють уникнути формування додаткової донорської ділянки.
Важливо розрізняти мінералізовані та демінералізовані алогенні матеріали.
FDBA (freeze-dried bone allograft) — ліофілізований мінералізований алотрансплантат — переважно виконує остеокондуктивну функцію.
DFDBA (demineralized freeze-dried bone allograft) — демінералізований ліофілізований алотрансплантат — може мати остеоіндуктивний потенціал, вираженість якого залежить від способу обробки та характеристик конкретного матеріалу.
Остеоіндуктивні властивості не можна автоматично приписувати всім алогенним матеріалам.
Необхідно враховувати характеристики конкретного препарату, технологію його обробки, документацію виробника та наявні клінічні дані.
Ксеногенні матеріали
Ксеногенні кісткові замінники отримують із біологічної тканини іншого виду після спеціальної обробки, спрямованої на видалення органічних та потенційно імуногенних компонентів відповідно до технології конкретного виробу.
Вони переважно виконують остеокондуктивну функцію, забезпечуючи просторовий каркас для васкуляризації та формування нової кістки.
Одним із найбільш досліджених представників цієї групи є депротеїнізований кістковий мінерал великої рогатої худоби — DBBM (deproteinized bovine bone mineral).
Для багатьох ксеногенних матеріалів характерна повільна резорбція та тривале збереження залишкових частинок у регенерованій ділянці. Це може сприяти підтриманню контуру аугментованої ділянки.
Водночас важливо розрізняти збереження загального об’єму регенерату та об’єм новоутвореної життєздатної кісткової тканини — це не тотожні показники.
Ксеногенні матеріали відрізняються за біологічним джерелом, способом обробки, хімічним складом, мікро- і макропористістю та швидкістю резорбції. Тому екстраполювати властивості одного ксеногенного матеріалу на всю групу некоректно.
Алопластичні, або синтетичні, матеріали
До поширених синтетичних кісткових замінників належать кальцій-фосфатні біоматеріали.
Гідроксиапатит — HA
Гідроксиапатит має хімічну спорідненість із мінеральною фазою кісткової тканини. Багато його кристалічних форм характеризуються відносно повільною деградацією.
β-трикальційфосфат — β-TCP
β-трикальційфосфат зазвичай характеризується швидшою резорбцією порівняно з висококристалічним гідроксиапатитом.
Двофазний кальцій-фосфат — BCP
BCP (biphasic calcium phosphate) поєднує гідроксиапатит та β-трикальційфосфат.
Співвідношення HA/β-TCP впливає на швидкість деградації та біологічну поведінку матеріалу, однак не є єдиним визначальним фактором.
Важливими характеристиками також є:
- ступінь кристалічності;
- макро- та мікропористість;
- взаємозв’язок пор;
- площа поверхні;
- розмір частинок;
- технологія виробництва.
Синтетичне походження дозволяє уникнути використання людської донорської або тваринної тканини, проте саме по собі не означає швидшої регенерації чи кращого клінічного результату.
Критерії вибору кістковопластичного матеріалу
Морфологія дефекту та кровопостачання
Морфологія кісткового дефекту безпосередньо впливає на прогноз регенерації.
Внутрішньокісткові та інші обмежені дефекти зі збереженими кістковими стінками зазвичай мають сприятливіші умови для:
- утримання трансплантаційного матеріалу;
- формування та стабілізації кров’яного згустка;
- васкуляризації;
- міграції остеогенних клітин.
При горизонтальній і особливо вертикальній аугментації значна частина регенеративної конструкції розташовується поза початковим кістковим контуром.
У таких випадках необхідно забезпечити:
- стабільність трансплантаційного матеріалу;
- підтримання запланованого об’єму;
- захист регенеративного простору від колапсу;
- іммобілізацію регенеративної конструкції;
- стабільне покриття м’якими тканинами;
- первинне закриття рани без надмірного натягу.
Тому вибір гранульованого кістковозаміщувального матеріалу без одночасного планування способу його стабілізації не вирішує всіх завдань аугментації.
Резорбція матеріалу та підтримання об’єму
Висока швидкість резорбції кісткового замінника не завжди є клінічною перевагою.
Якщо біоматеріал втрачає об’єм швидше, ніж відбувається формування достатньої кількості нової кісткової тканини, можливе недостатнє збереження запланованого контуру.
Повільніше резорбовані матеріали можуть краще підтримувати об’єм регенерату, однак при цьому їхні залишкові частинки можуть зберігатися в тканинах протягом тривалого часу.
Тому характеристики матеріалу оцінюють за балансом між:
- швидкістю його деградації;
- темпом формування нової кісткової тканини;
- необхідністю довготривалого підтримання контуру;
- морфологією конкретного дефекту.
Форма, розмір частинок і пористість
Гранульовані матеріали добре адаптуються до дефектів складної конфігурації, однак самі по собі не забезпечують жорсткої просторової стабільності.
Кісткові блоки та кортикальні пластинки застосовують за іншими принципами механічної фіксації та біологічної інтеграції.
При виборі гранульованого матеріалу оцінюють:
- розмір і діапазон фракцій частинок;
- макро- та мікропористість;
- взаємозв’язок пор;
- хімічний склад;
- спосіб обробки;
- наявність колагену або іншого носія;
- рекомендації виробника щодо підготовки та застосування.
Розмір гранул і розмір пор — різні характеристики матеріалу.
Менша фракція частинок не є універсально кращою для всіх клінічних ситуацій.
Одночасна чи відстрочена імплантація
Одночасне встановлення імплантату та проведення аугментації можливе за умови, що клінічна ситуація дозволяє:
- встановити імплантат у правильній тривимірній, ортопедично обґрунтованій позиції;
- досягти достатньої первинної стабільності в нативній кістці;
- забезпечити прогнозовану стабільність регенеративної конструкції;
- створити сприятливі умови для загоєння м’яких тканин.
Якщо дефіцит кісткової тканини не дозволяє виконати ці умови, застосовують поетапний протокол: спочатку проводять кісткову аугментацію, а після дозрівання регенерату — імплантацію.
Кістковозаміщувальний матеріал не компенсує недостатню первинну стабільність імплантату.
Роль мембрани в направленій кістковій регенерації
Направлена кісткова регенерація — GBR (guided bone regeneration) — методика, що передбачає створення та захист простору для регенерації кісткової тканини за допомогою бар’єрної мембрани.
Мембрана забезпечує селективний бар’єр, який обмежує швидке проникнення епітеліальних клітин і клітин сполучної тканини в ділянку регенерації.
Однак підтримання регенеративного простору забезпечує не лише мембрана, а вся конструкція, яка може включати:
- кістковопластичний матеріал;
- мембрану;
- фіксувальні піни або гвинти;
- тентинг-гвинти;
- титанову сітку;
- інші елементи для забезпечення просторової та механічної стабільності.
Резорбовані мембрани
Резорбовані колагенові мембрани не потребують планового хірургічного видалення.
Тривалість їхньої бар’єрної функції, механічна стабільність та швидкість біодеградації залежать від матеріалу, структури та технології виготовлення конкретного виробу.
Через обмежену жорсткість колагенова мембрана при нестримуваних дефектах може потребувати додаткової підтримки для запобігання колапсу регенеративного простору.
Нерезорбовані мембрани
Нерезорбовані мембрани, зокрема мембрани на основі PTFE та армовані конструкції, застосовують за відповідними показаннями, коли необхідні тривала бар’єрна функція та/або підвищена механічна стабільність.
Для частини таких систем необхідно планувати подальше видалення мембрани відповідно до конкретного клінічного протоколу.
При закритих протоколах GBR принципове значення мають:
- іммобілізація регенеративної конструкції;
- достатнє кровопостачання;
- герметичне первинне закриття операційної рани;
- відсутність надмірного натягу м’яких тканин.
Експозиція мембрани є потенційним ускладненням та може негативно вплинути на результат регенерації.
Водночас окремі протоколи презервації постекстракційної лунки можуть передбачати навмисне відкрите загоєння певних типів мембран. Таку клінічну ситуацію не слід ототожнювати з непередбаченою експозицією мембрани при закритій GBR.
Чому немає універсального терміну загоєння
Тривалість регенерації та термін повторного хірургічного втручання залежать від:
- морфології та розміру дефекту;
- виду аугментації;
- типу кістковопластичного матеріалу;
- обсягу аутогенного компонента;
- кровопостачання реципієнтної ділянки;
- типу мембрани та способу стабілізації;
- загального стану пацієнта;
- перебігу післяопераційного загоєння.
Рентгенологічна щільність або рентгеноконтрастність аугментованої ділянки не є доказом повного заміщення кістковопластичного матеріалу життєздатною кістковою тканиною.
На рентгенограмі або КПКТ можуть візуалізуватися залишкові частинки рентгеноконтрастного матеріалу.
Готовність регенерованої ділянки до імплантації оцінюють за сукупністю клінічних та рентгенологічних даних, а під час повторного хірургічного втручання — також за фактичним станом регенерованої тканини.
Що перевірити перед вибором кістковопластичного матеріалу
Для професійного клінічного вибору недостатньо враховувати лише назву матеріалу або об’єм упаковки.
Необхідно перевірити:
- Походження, точний склад і спосіб обробки матеріалу.
- Офіційні показання, протипоказання та обмеження відповідно до інструкції виробника.
- Форму випуску, розмір частинок і спосіб підготовки матеріалу.
- Дані щодо біодеградації, резорбції та клінічного застосування саме конкретного виробу.
- Характеристики бар’єрної мембрани, тривалість її функції та необхідність додаткової фіксації.
- Стерильність та цілісність упаковки, термін придатності й простежуваність партії.
- Відповідність матеріалу запланованій хірургічній методиці та морфології дефекту.
У категорії кістковопластичних матеріалів та мембран можна переглянути доступні вироби та їхні характеристики.
Остаточний вибір матеріалу, мембрани та способу їх фіксації лікар здійснює відповідно до морфології дефекту, запланованого хірургічного протоколу, біологічних і механічних вимог конкретної клінічної ситуації та інструкції виробника.
