Histologická analýza osteogenního potenciálu bifázového fosforečnanu vápenatého

Studie byla navržena jako randomizovaná kontrolovaná klinická studie. Aby se pacienti mohli zúčastnit studie, potřebují mít alespoň jeden zub predisponovaný k extrakci a po ukončení doby hojení mít zaveden dentální implantát. Indikace k extrakci zubu jsou: chronický periapikální proces, chronické periodontální onemocnění nebo zlomenina vertikální kosti. Kritéria pro zařazení jsou: věk mezi 18 a 60 lety, neporušené fyzické a duševní zdraví, pacient musí porozumět protokolu studie, pacient musí podepsat informovaný souhlas. Pacienti budou ze studie vyloučeni, pokud měli alespoň jednu z absolutních kontraindikací implantační protetické terapie popsané Wangem a Hwangem. Další vylučovací kritéria zahrnovala následující systémová onemocnění: nekontrolovaný diabetes, osteoporóza a osteopenie a nedostatek vitaminu D, léčba bisfosfonáty, léčba glukokortikoidy, hypotyreóza, nekontrolované kardiovaskulární onemocnění (hypertenze, onemocnění koronárních tepen, městnavé srdeční selhání) a následující lokální faktory: užívání tabákových výrobků (až 10 cigaret denně) a špatná ústní hygiena. Do studie nebudou zahrnuty těhotné a kojící ženy.

Kromě obecných zdravotních kritérií uvedených výše musí pacient splňovat alespoň jedno intraorální kritérium, a to přítomnost defektu bukální kosti, jako je fenestrace nebo dehiscence. Pacienti, kteří splnili kritéria zařazení a byli ochotni se zúčastnit, jsou náhodně přiřazeni prostřednictvím webového rozhraní (https://www.randomizer.org/).

Účastníci a materiály Účastníci budou rekrutováni z ordinace ústní ordinace. Do studie bude zahrnuto celkem 36 zdravých pacientů. Při analýze validity testu byl použit přístup ekvivalence testovaných metod a noninferiority testované metody ve srovnání se stávající metodou. Při hladině významnosti α 0,05, síle testu 80 %, očekávané směrodatné odchylce predikovaného výsledku 10 a hranici ekvivalence d = 10 bylo nutné do studie zařadit minimálně 36 subjektů, 18 subjektů za skupinu.

Celkem 18 pacientů v testované skupině dostane I-BCP (Maxresorb® inject, Botiss GmbH, Berlín, Německo). Tento biomateriál je aloplastická kostní náhrada ve formě pasty, která se vkládá do defektu plastovou injekční stříkačkou. Materiál se skládá z vodného gelu obsahujícího granule dvoufázového fosforečnanu vápenatého ve složení 60 % HA a 40 % β-TCP (velikost částic mezi 15-50 nm). Pacienti v kontrolní skupině dostanou BX (cerabone®, Botiss GmbH, Berlín, Německo). Materiál je zcela anorganický a skládá se ze 100% HA. Pro tuto studii bude materiál použit v granulované formě (velikost granulí je mezi 0,5 a 1 mm), smíchaný s fyziologickým roztokem před umístěním do defektu.

První operační fáze a období hojení Před výkonem bude pacientovi podán 3% roztok chlorhexidinu k výplachu ústní dutiny po dobu jedné minuty. Poté bude aplikována lokální anestezie (2% Lidocaine®, Belupo, Koprivnica, Chorvatsko) a operační pole bude překryto sterilními rouškami. V místě extrakce bude zvýšena mukoperiostální chlopeň v plné tloušťce. Pro provedení extrakce zubu atraumaticky se před extrakcí oddělí kořeny vícekořenových zubů vrtačkou. Extrakce bude prováděna atraumatickými nástroji, s co nejmenším traumatem alveolu. Alveola je poté pečlivě vyšetřena a kyretována, aby se odstranily granulace a stimulovalo se čerstvé krvácení v alveolech. Alveola bude naplněna po okraj I-BCP v testovací skupině a BX v kontrolní skupině. Biomateriál pro kostní štěp je nakonec pokryt resorbovatelnou nativní kolagenovou membránou získanou z prasečího perikardu (Jason® membrána, Botiss GmbH, Berlín, Německo) v obou skupinách. Mukoperiostální chlopeň bude poté upravena a uzavřena tak, aby kolagenová membrána byla zcela pokryta měkkou tkání (5,0 monofilament). Poté bude pacientovi předepsáno analgetikum (400 mg ibuprofenu) a bude mu doporučeno užívat antibiotika (amoxicilin s kyselinou klavulanovou nebo klindamycin) po dobu následujících 7 dnů. 10. den po operaci se stehy odstraní.

Následovat bude 6měsíční období regenerace kostního defektu. Na základě radiografického vyšetření bude proveden výběr a umístění vhodného implantátu.

Druhá operační fáze Šest měsíců po extrakci přicházejí pacienti do ordinace pro umístění zubního implantátu (Ankylos®, Dentsply Sirona, Charlotte, USA) do augmentované oblasti. Příprava pacienta (výplach dutiny ústní antiseptickým roztokem, lokální anestezie, sterilní krytí pracovní plochy) je stejná jako u prvního chirurgického výkonu. Následně se zvedne lalok v plné tloušťce a odebere se biopsie augmentované oblasti pro histologickou analýzu pomocí trepanového vrtáku (vnitřní průměr 2,5 mm; Ustomed® intrumente, Tuttlingen, Německo). Je důležité zdůraznit, že vnitřní průměr trepanového vrtáku je menší než u finálního vrtáku použitého k přípravě lůžka implantátu, aby se předešlo zbytečnému odstranění pacientovy kosti. Kromě toho bude každá biopsie odebrána z centrální části augmentované oblasti, aby se snížila možnost nesprávné biopsie (např. biopsie pouze nativní kosti, která nebyla augmentována biomateriálem).

Histologická analýza Trepanový vrták bude umístěn do hermeticky uzavřené plastové zkumavky obsahující 4% roztok formaldehydu a odeslán do histologické laboratoře k další analýze. Tkáň bude fixována ve 4% roztoku formaldehydu po dobu dvou týdnů. Následně budou biopsie uloženy v 25% kyselině ethylendiamintetraoctové (EDTA) (Decalcifier soft®, Solvagreen®, Karlsruhe, Rakousko), která se používá k šetrnému odvápnění kosti. Po dekalcifikaci bude tkáň podrobena standardnímu protokolu v tkáňovém procesoru (MTP, SLEE medical GmbH, Mainz, Německo). Poté bude následovat tvorba parafínových bloků (MPS/P, SLEE medical GmbH, Mainz, Německo). Z každé biopsie bude připraveno šest po sobě jdoucích řezů o tloušťce 5 μm pomocí rotačního mikrotomu (CUT 4062, SLEE medical GmbH, Mainz, Německo). Vzorky budou poté obarveny trichromem Masson a Movat pentachromem. Mikroskopie preparátů bude provedena pomocí světelného mikroskopu (Leica DMRB, Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Německo) ve spojení s videokamerou (Axio Imager M2, Zeiss, Oberkochen, Německo). Patohistologická analýza vyhodnotí tkáňovou odpověď na implantovaný biomateriál, tj. přítomnost fibroblastů, krevních cév, neutrofilů, monocytů/makrofágů a mnohojaderných obřích buněk (MGC).

Histomorfometrické zpracování vzorků bude provedeno pomocí bezplatného softwaru ImageJ (https://imagej.nih.gov/ij/download.html). Na vzorcích bude označen povrch nové kosti, povrch biomateriálu a povrch měkké tkáně. Poté se změří povrch vzorku a ze získaných dat se vypočte: procento nově vytvořené kosti, procento zbývajícího biomateriálu a procento měkké tkáně.

Statistická analýza Kategoriální proměnné budou vykazovány s absolutní a relativní četností. Rozdíly mezi kategorickými proměnnými byly testovány pomocí Fisher-Freeman-Haltonova testu.

Normálnost distribuce bude testována Shapiro-Wilkovým testem. Spojitá data budou popsána aritmetickým průměrem a standardní odchylkou. Rozdíly ve spojitých proměnných budou testovány Mann-Whitney U testem (s odpovídajícím rozdílem a 95% intervalem spolehlivosti rozdílu).

Všechny hodnoty P budou oboustranné. Hladina významnosti byla stanovena na alfa = 0,05. IBM SPSS Statistical software, verze 27.0.1, budou použity pro analýzu.