Collagenic vs collagenberiget graft ved bihuleløftning: RCT (C vs CE)

Transkrestal sinusbundselevation (tSFE) er en etableret teknik til vertikal augmentering af knoglevæv i den tandløse posteriore maxilla, som tilbyder et mindre invasivt alternativ til den laterale tilgang.

Blandt de forskellige knogleerstatningsmaterialer, der anvendes i transkrestal sinusaugmentering, er et bredt anvendt valg det kollagenberigede, bovint afledte knogleerstatningsmateriale. Dette materiale består hovedsageligt af deproteiniserede bovint knoglegranuler kombineret med en mindre andel af højrenset svinekollagen. Tilføjelsen af kollagen forbedrer graftmaterialets håndterings- og formbarhedsegenskaber, hvilket letter dets kliniske anvendelse.

En alternativ tilgang involverer anvendelsen af svinegraft, som på grund af sin deantigeniseringsproces resulterer i at være fuldstændigt gennemsyret med sit oprindelige kollagen. Dette har vist sig at muliggøre en bedre regeneration på grund af dets angiogene og osteogene potentiale. Det primære formål med den nuværende undersøgelse er at udføre en histologisk evaluering af kvaliteten af knogleregeneration efter placering af et graftmateriale under transkrestal sinusbundselevation i tilfælde af svært resorberet posteriore maxilla. Specifikt vil analysen kvantificere de relative andele af oprindelig knogle, nyformet knogle, bindevæv og resterende graftmateriale inden for det augmenterede område. De sekundære formål er at vurdere, gennem radiografisk analyse, de volumetriske ændringer i det graftede område over tid – inklusive hastigheden af graftmaterialeresorption eller -indskrumpning – og at evaluere implantatoverlevelsesraten forbundet med denne regenerative tilgang.

Materialer og Metoder: Undersøgelsen blev designet som en prospektiv, randomiseret, kontrolleret klinisk undersøgelse. Alle patienter, der krævede en implantatstøttet restaurering i den posteriore maxilla med en resterende knoglehøjde på mindre end 4 mm under sinus maxillaris-bunden, var berettigede til undersøgelsen. Et minimumsantal på 12,2 deltagere for hver gruppe (24,4 deltagere i alt) var påkrævet for at påvise signifikante forskelle mellem de to grupper. Preoperativt vil alle patienter gennemgå en omfattende klinisk og radiografisk evaluering. Dette inkluderer en fuld periodontal undersøgelse, vurdering af okklusale relationer og evaluering af det protetiske rum. Cone Beam Computed Tomography (CBCT) scanninger og digitale tandafstøbninger vil blive indhentet. De resulterende Standard Tessellation Language (STL) og Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) filer vil blive matchet og integreret i en digital arbejdsgang til virtuel planlægning ved hjælp af dedikeret software (RealGUIDE, 3DIEMME, Cantù, Italien).

Efter administration af lokalbedøvelse (2% mepivacain HCl med 1:100.000 epinefrin) vil en minimalt invasiv fuldtykkelses-envelope flap blive løftet for at afdække operationsstedet. Adgang til sinus hulen vil blive opnået via en krestal tilgang. Indledende boring vil blive udført ved hjælp af en 2 mm bor indtil kontakt med cortical knoglen i sinusbunden. Derefter vil osteotomskruer med stigende diametre (typisk 3,5 og 4,0 mm) blive brugt til at fuldføre den krestale antrostomi. En foreløbig frigørelse af Schneider membranen vil blive udført ved hjælp af specielt designede mikroeleveringsinstrumenter (Dajelevators, Merighi Umberto, Valsamoggia, Italien). Efter kontrol af membranintegriteten ved hjælp af Valsalva-manøvren, vil det valgte knoglegraftmateriale blive indsat i små portioner og forsigtigt komprimeret ved hjælp af en plugger for yderligere at løfte sinusmembranen fra bunden og de laterale og mediale vægge af sinus hulen. Kollagen svineknoglegraft (MP3, Osteobiol, Giaveno, Italien) vil blive indsat i testgruppen, mens et kollagenberiget, bovint afledt knogleerstatningsmateriale (Bio-Oss Collagen, Geistlich, Wolhusen, Schweiz) vil blive brugt i kontrolgruppen. Når en tilfredsstillende elevation er opnået – defineret som en total højde på mindst 10 mm fra krestal knogleniveauet til den løftede membranposition, som bekræftet ved intraoperative periapikale røntgenbilleder – vil den krestale adgang blive forseglet med en sidste portion graftmateriale.

Flappen vil derefter blive lukket ved hjælp af resorberbare 6-0 suturer (Monofast, Medipac, Grækenland), ved brug af enkelte afbrudte sting. Postoperativ pleje inkluderede et 5-dages antibiotika-regime (amoxicillin/clavulanat 1 g tre gange dagligt) og nonsteroid antiinflammatorisk medicin (ketoprofen 80 mg efter behov). Suturer vil blive fjernet efter 14 dage, og helingen vil blive overvåget på månedlig basis.

En CBCT scanning vil blive udført for at vurdere den tredimensionelle integritet af den mukosale elevation.

Tandimplantatinstallation og protetik. Efter en 6-måneders helingsperiode vil en CBCT scanning blive udført for at vurdere kvaliteten og modningen af det regenererede væv. Derefter vil tandimplantater blive placeret i henhold til den forud etablerede operationsplan. Efter lokalbedøvelse og minimalt invasiv flap elevation, vil en operationsstent blive brugt til at guide osteotomien. En 4 mm ekstern diameter trepanbor, monteret på en operationsmotor (SA-310 Elcomed, W&H, Bürmoos, Østrig) vil blive brugt til at udtage en knoglekerne fra det planlagte implantatsted. De udtagede knogleprøver vil umiddelbart blive nedsænket i 10% bufferet formalinopløsning (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italien) til histologisk analyse. Implantatosteotomien vil derefter blive fuldført, og implantaterne blev indsat som planlagt.

Efter en yderligere 4-måneders helingsperiode vil protetisk rehabilitering blive udført efter standard kliniske protokoller. For at vurdere dimensionelle ændringer i det graftede område, vil preoperativ, umiddelbart postoperativ og 6-måneders postoperativ CBCT scanninger blive analyseret. Variationer i det augmenterede område vil blive evalueret i form af knoglehøjde og graftvolumen. For lineære målinger vil implantatstedet blive brugt som reference, og vurderinger vil blive udført langs den ideelle implantatakse, tidligere bestemt ved hjælp af 3D planlægningssoftware. Krestal knoglehøjde (CBH) vil blive defineret som den vertikale afstand mellem den alveolære kam og sinusbunden.

Sinus bredde vil blive målt som den medio-bukkale dimension ved 10 mm fra kammen. En tærskel på 12 mm vil blive brugt til at definere sinussen som enten bred (>12 mm) eller smal (≤12 mm). For volumetrisk analyse vil tredimensionelle rekonstruktioner af de graftede områder blive opnået ved hjælp af en semi-automatisk segmenteringsprotokol udført i 3D Slicer (version 5.2.1), en open-source softwareplatform til medicinsk billedanalyse. Segmentering vil blive udført af en erfaren operatør ved hjælp af en kombination af tærskelbaserede og manuelle forfinelsesteknikker. For hvert implantatsted vil en STL-fil af det graftede volumen blive genereret. STL-filer vil derefter blive behandlet ved hjælp af MeshLab (version 2023.12), et open-source system til 3D mesh behandling (www.meshlab.net) for at beregne det totale graftvolumen, udtrykt i kubikmillimeter (mm³). Knogleprøver vil blive fixeret i 10% bufferet formalin (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italien) umiddelbart efter udtagning for at minimere vævsændringer. Fixering vil blive udført i 72 timer, efterfulgt af en grundig skylning i vand for at fjerne resterende formalin. Prøver vil derefter blive dekalcificeret i 17% EDTA, pH 10 (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italien) ved hjælp af en mikrobølgeassisteret protokol, som tidligere beskrevet (Savadori et al., 2023). Endepunktet for dekalcifikation vil blive bestemt ved hjælp af ammoniumoxalat kemisk test (Giardino et al., 2019). Efter dekalcifikation vil prøver gennemgå dehydrering i en gradueret ethanol serie (70% til 100%), xylen klargøring og paraffin indlejring (Giardino et al., 2023). Histologiske snit 4 µm tykke vil blive opnået ved hjælp af en roterende mikrotom (RM2245, Leica Biosystems, Nussloch, Tyskland). Kun snit afledt fra den centrale del af hver biopsi, hvorved områder potentielt påvirket af friktion fra trepanboren undgås, vil blive inkluderet i analysen. Snit vil blive monteret på silaniseret glasobjekter (VWR International, Radnor, PA, USA) og farvet med hematoxylin og eosin (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italien) for at muliggøre identifikation og kvantificering af nyformet knogle og resterende biomateriale, samt kvalitativ vurdering af blødt vævs morfologi, cellulær sammensætning og inflammatorisk respons.

Billeder vil blive indhentet ved hjælp af et transmitteret lysmikroskop (CX43, Olympus Corporation, Tokyo, Japan) udstyret med et Olympus LC30 kamera og behandlet med LCmicro software (version 2.2) (Olympus Corporation, Tokyo, Japan). For hver prøve vil tre repræsentative snit blive analyseret. Flere højopløselige mikrografer vil blive taget pr. snit og digitalt syet sammen til et enkelt panoramabillede ved hjælp af AutoStitch software (version 1.0) (University of British Columbia, Vancouver, Canada; www.cs.ubc.ca/~mbrown/autostitch/autostitch.html). Disse sammensatte billeder vil blive brugt til histomorphometrisk analyse for at kvantificere områderne af nyformet knogle og resterende biomateriale, udtrykt som en procentdel af det totale snitareal. Målinger vil blive udført på alle tre snit, og det aritmetiske gennemsnit blev beregnet. Billedanalyse vil blive udført ved hjælp af ImageJ software (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA; https://imagej.nih.gov/ij/). De samme billeder vil også blive brugt til kvalitativ evaluering.

For standardiseret analyse vil hver knoglekerne blive opdelt i 2,5 mm lange segmenter, for at undgå at sammenligne områder med forskellige regenerative mønstre inden for samme plan, og for at reducere potentiel bias forårsaget af kernefrakturer under udtagning eller behandling. Selvom der vil blive gjort en indsats for at opnå kernere af ensartet længde (7-8 mm), er der en mulighed for, at intakte prøver ikke altid vil kunne udtages på grund af mekanisk skrøbelighed under trepanekstraktion eller dekalcifikation. Af denne grund vil den segmentale analyse tilgang blive vedtaget som den metodologiske standard: dårligt mineraliserede prøver, hvor kun et begrænset segment kunne evalueres, vil således ikke blive vægtet ligeligt med længere, strukturelt intakte prøver. Ikke-regenererede dele vil blive udelukket fra analyse, når deres mekaniske integritet er kompromitteret.

Derudover vil hematoxylin og eosin (H&E) farvning blive brugt til en semi-kvantitativ vurdering af inflammatoriske infiltrater, baseret på et tidligere valideret scoringssystem. Inflammatorisk respons vil blive gradueret i henhold til densiteten og fordelingen af inflammatoriske celler, som følger:

• Score 0: Intet inflammatorisk infiltrat
• Score 1: Lejlighedsvis isolerede mononukleære celler
• Score 2: Fokalt mononukleært infiltrat med begrænset fordeling
• Score 3: Diffust mononukleært infiltrat af moderat intensitet
• Score 4: Omfattende infiltrat med cellulære aggregater og/eller granulocytære komponenter.

Statistisk analyse og datavisualisering vil blive udført ved hjælp af GraphPad Prism (version 8.0.1 til Windows; GraphPad Software, Boston, MA, USA). Alle variabler i datasættet vil først blive testet for normalitet ved hjælp af Shapiro-Wilk testen. Data vil derefter blive opsummeret ved hjælp af middelværdi og standardafvigelse for normalfordelte variabler, eller median og interkvartil afstand (IQR) for ikke-normalfordelte variabler.

Forskelle mellem test- og kontrolgrupperne i form af alder, resterende krestal knoglehøjde, sinus medio-bukkale dimension, totalt mineraliseret væv, nyformet knogle, resterende graft og mesh volumen (mm³) vil blive vurderet ved hjælp af enten den uparrede t-test eller Mann-Whitney U testen, afhængigt af fordelingens normalitet. Forskelle i kategoriske variabler (køn, rygevaner, historie for periodontitis, tilstedeværelse af membranperforation) vil blive vurderet ved hjælp af Fisher's eksakte test. Intergruppeforskelle i middelrækkefølgen af nyformet knogle og resterende graft på tværs af de tre definerede regioner af knoglekernen vil blive analyseret ved hjælp af Kruskal-Wallis testen.

For alle statistiske analyser blev en p-værdi ≤ 0,05 betragtet som statistisk signifikant. Nulhypotesen i hvert tilfælde angav, at der vil være ingen forskel mellem grupperne for den parameter, der blev testet.