Kollageeninen vs. kollageenirikastettu siirre sinuskorotuksessa: RCT (C vs CE)

Transkrestaalinen sinus-lattian kohotus (tSFE) on vakiintunut tekniikka luun pystysuuntaiseen lisäämiseen hampaattomassa yläleuan takaseinässä, tarjoten vähemmän invasiivisen vaihtoehdon lateraaliselle lähestymistavalle.

Transkrestaalisessa sinus-augmentaatiossa käytettävien erilaisten luun korvikeaineiden joukossa yksi laajalti käytetty vaihtoehto on kollageenilla rikastettu naudanperäinen luun korvikeaine. Tämä materiaali koostuu pääasiassa deproteinoitujen naudanluun rakeista yhdistettynä pieneen osaan erittäin puhdistettua sian kollageenia. Kollageenin lisääminen parantaa siirteen käsittelyominaisuuksia ja muokattavuutta, helpottaen sen kliinistä soveltamista.

Vaihtoehtoinen lähestymistapa sisältää sian siirteen käytön, joka deantigenointiprosessinsa ansiosta on täysin omasta kollageenistaan koostuvaa. On osoitettu, että tämä mahdollistaa paremman regeneraation sen angiogeenisen ja osteogeenisen potentiaalinsa vuoksi. Tämän tutkimuksen ensisijainen tavoite on suorittaa histologinen arvio luun regeneraation laadusta siirreaineen sijoittamisen jälkeen transkrestaalisessa sinus-lattian kohotuksessa vakavasti resorboituneen yläleuan takaseinän tapauksissa. Erityisesti analyysi kvantifioi alkuperäisen luun, vastamuodostuneen luun, sidekudoksen ja jäännössiirreaineen suhteelliset osuudet augmentoidulla alueella. Toissijaiset tavoitteet ovat arvioida radiografisen analyysin avulla siirrealueen tilavuusmuutoksia ajan kuluessa – mukaan lukien siirreaineen resorptio- tai kutistumisnopeus – ja arvioida tähän regeneratiiviseen lähestymistapaan liittyvä implantin selviytymisprosentti.

Materiaalit ja menetelmät: Tutkimus suunniteltiin prospektiiviseksi, satunnaistetuksi, kontrolloiduksi kliiniseksi kokeiluksi. Kaikki potilaat, jotka tarvitsivat implantilla tuettua restauraatiota yläleuan takaseinässä ja joilla oli alle 4 mm:n jäännösluun korkeus sinus-lattian alla, olivat kelvollisia tutkimukseen. Vähimmäisotos 12,2 osallistujaa kullekin ryhmälle (yhteensä 24,4 osallistujaa) vaadittiin merkitsevien erojen havaitsemiseksi kahden ryhmän välillä. Preoperatiivisesti kaikki potilaat käyvät läpi kattavan kliinisen ja radiografisen arvioinnin. Tämä sisältää täydellisen parodontologisen tutkimuksen, oklusaalisuhteiden arvioinnin ja proteettisen tilan arvioinnin. Kartioalkeistietokonetomografiakuvat (CBCT) ja digitaaliset hammasvalokset otetaan. Tuloksena saadut Standard Tessellation Language (STL) ja Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) -tiedostot yhdistetään ja integroidaan digitaaliseen työnkulkuun virtuaaliseen suunnitteluun käyttäen erikoistunutta ohjelmistoa (RealGUIDE, 3DIEMME, Cantù, Italia).

Paikallispuudutuksen (2 % mepivakaiini HCl 1:100 000 epinefriinillä) antamisen jälkeen minimaalisesti invasiivinen täysipaksuinen kirjekääreliitos nostetaan paljastaakseen kirurgisen alueen. Pääsy sinus-onteloon saavutetaan krestaalisella lähestymistavalla. Alustava poraus suoritetaan käyttäen 2 mm:n poraa, kunnes kosketus sinus-lattian kortikaaliluuhun saavutetaan. Seuraavaksi kasvavien halkaisijoiden osteotomiasruuveja (tyypillisesti 3,5 ja 4,0 mm) käytetään krestaalisen antrostomian viimeistelemiseen. Schneiderin kalvon alustava irrottaminen suoritetaan käyttäen erityisesti suunniteltuja mikronostimia (Dajelevators, Merighi Umberto, Valsamoggia, Italia). Kalvon eheyden tarkistamisen jälkeen Valsalva-manööverillä valittu luun siirreaine lisätään pieninä lisäyksinä ja tiivistetään varovasti tiivistimellä nostamaan edelleen sinus-kalvoa lattialta sekä sinus-ontelon lateraalisilta ja mediaalisilta seinämiltä. Kollageeninen sian luun siirre (MP3, Osteobiol, Giaveno, Italia) lisätään testiryhmään, kun taas kollageenilla rikastettua, naudanperäistä luun korvikeainetta (Bio-Oss Collagen, Geistlich, Wolhusen, Sveitsi) käytetään kontrolliryhmässä. Kun tyydyttävä kohotus saavutetaan – määriteltynä vähintään 10 mm:n kokonaiskorkeudeksi krestaalisen luun tasosta kohotetun kalvon asentoon, kuten intraoperatiiviset periapikaaliset röntgenkuvat vahvistavat – krestaalinen pääsy suljetaan viimeisellä siirreaineen lisäyksellä.

Kirjekääre suljetaan sitten resorboituvilla 6-0 ompelulangoilla (Monofast, Medipac, Kreikka) käyttäen yksittäisiä katkaistuja pistoksia. Postoperatiivinen hoito sisälsi 5 päivän antibioottikuurin (amoksisilliini/klavulaanatti 1 g kolme kertaa päivässä) ja ei-steroidiset tulehduskipulääkkeet (ketoprofeeni 80 mg tarpeen mukaan). Ompelulangat poistetaan 14 päivän kuluttua, ja paranemista seurataan kuukausittain.

CBCT-kuvaus suoritetaan arvioidakseen limakalvon kohotuksen kolmiulotteista eheyttä.

Hammasimplanttien asennus ja proteetiikka. 6 kuukauden paranemisjakson jälkeen CBCT-kuvaus suoritetaan arvioidakseen regeneroituneen kudoksen laatua ja kypsymistä. Tämän jälkeen hammasimplantit asennetaan ennalta määritellyn kirurgisen suunnitelman mukaisesti. Paikallispuudutuksen ja minimaalisesti invasiivisen kirjekäären nostamisen jälkeen kirurgista mallia käytetään ohjaamaan osteotomiaa. 4 mm:n ulkohalkaisijan trepaaniporaa, joka on kiinnitetty kirurgiseen moottoriin (SA-310 Elcomed, W&H, Bürmoos, Itävalta), käytetään luun ytimen keräämiseen suunnitellulta implanttipaikalta. Noudetut luunäytteet upotetaan välittömästi 10 % puskuroituun formaliliuokseen (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) histologista analyysiä varten. Implantin osteotomia viimeistellään sitten, ja implantit asetetaan suunnitellusti.

Lisäksi 4 kuukauden paranemisjakson jälkeen proteettinen kuntoutus suoritetaan standardien kliinisten protokollien mukaisesti. Siirrealueen mittaisten muutosten arvioimiseksi analysoidaan preoperatiivisia, välittömästi postoperatiivisia ja 6 kuukauden postoperatiivisia CBCT-kuvauksia. Augmentoidun alueen vaihteluita arvioidaan luun korkeuden ja siirretilavuuden suhteen. Lineaaristen mittauksien osalta implanttipaikkaa käytetään viitteenä, ja arvioinnit suoritetaan pitkin ihanteellista implanttiakselia, joka on aiemmin määritetty käyttäen 3D-suunnitteluohjelmistoa. Krestaalinen luun korkeus (CBH) määritellään pystysuoraksi etäisyydeksi alveolaarikrestan ja sinus-lattian välillä.

Sinus-leveys mitataan medio-bukkaalisena mitana 10 mm:n etäisyydellä krestasta. 12 mm:n kynnysarvoa käytetään määritellessä sinuksen joko laajaksi (>12 mm) tai kapeaksi (≤12 mm). Tilavuusanalyysiä varten siirrealueiden kolmiulotteiset rekonstruktiot saadaan käyttäen puoliautomaattista segmentointiprotokollaa, joka suoritetaan 3D Slicerissä (versio 5.2.1), avoimen lähdekoodin ohjelmistoympäristössä lääketieteelliseen kuvantamiseen. Segmentointi suoritetaan kokeneen operaattorin toimesta käyttäen yhdistelmää kynnysarvopohjaisia ja manuaalisia hienosäätötekniikoita. Jokaiselle implanttipaikalle luodaan STL-tiedosto siirretilavuudesta. STL-tiedostojenkäsittely suoritetaan sitten MeshLabillä (versio 2023.12), avoimen lähdekoodin järjestelmällä 3D-verkkojen käsittelyyn (www.meshlab.net), laskemaan kokonaissiirretilavuus, ilmaistuna kuutiomillimetreinä (mm³). Luunäytteet kiinnitetään 10 % puskuroituun formaliliuokseen (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) välittömästi keräämisen jälkeen minimoidakseen kudosmuutoksia. Kiinnitys suoritetaan 72 tunnin ajan, jota seuraa perusteellinen huuhtelu vedessä jäännösformalinin poistamiseksi. Näytteet dekalsifioidaan sitten 17 % EDTA:ssa, pH 10 (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) käyttäen mikroaaltouuniavusteista protokollaa, kuten aiemmin kuvattu (Savadori et al., 2023). Dekalsifikaation päätepiste määritetään käyttäen ammoniumoksalaatin kemiallista testiä (Giardino et al., 2019). Dekalsifikaation jälkeen näytteet käyvät läpi dehydraation porrastetussa etanolisarjassa (70 %:sta 100 %:iin), ksyleenin kirkastamisen ja parafiiniin upottamisen (Giardino et al., 2023). Histologiset 4 μm paksut leikkeet saadaan käyttäen pyörivää mikrotomia (RM2245, Leica Biosystems, Nussloch, Saksa). Vain jokaisen biopsian keskiosasta peräisin olevat leikkeet, siten välttäen alueita, joihin trepaaniporan kitka saattaa vaikuttaa, sisällytetään analyysiin. Leikkeet asetetaan silanoiduille lasiliuskoille (VWR International, Radnor, PA, USA) ja värjätyt hematoksyylillä ja eosiinilla (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) mahdollistaakseen vastamuodostuneen luun ja jäännösbiomateriaalin tunnistamisen ja kvantifioinnin sekä laadullisen arvioinnin pehmytkudoksen morfologiasta, solukoostumuksesta ja tulehdusvasteesta.

Kuvat tallennetaan käyttäen läpivalaisumikroskooppia (CX43, Olympus Corporation, Tokio, Japani), joka on varustettu Olympus LC30-kameralla ja käsitellään LCmicro-ohjelmistolla (versio 2.2) (Olympus Corporation, Tokio, Japani). Jokaisesta näytteestä analysoidaan kolme edustavaa leikettä. Useita korkearesoluutioisia mikrokuvia otetaan leikettä kohti ja digitaalisesti yhdistetään yhdeksi panoramakuviaksi käyttäen AutoStitch-ohjelmistoa (versio 1.0) (University of British Columbia, Vancouver, Kanada; www.cs.ubc.ca/~mbrown/autostitch/autostitch.html). Näitä yhdistettyjä kuvia käytetään histomorfometriseen analyysiin kvantifioidakseen vastamuodostuneen luun ja jäännösbiomateriaalin alueet, ilmaistuna prosentteina koko leikkeen pinta-alasta. Mittaukset suoritetaan kaikilla kolmella leikkeellä, ja aritmeettinen keskiarvo lasketaan. Kuvananalyysi suoritetaan käyttäen ImageJ-ohjelmistoa (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA; https://imagej.nih.gov/ij/). Samoja kuvia käytetään myös laadulliseen arviointiin.

Standardoidun analyysin vuoksi jokainen luuydin jaetaan 2,5 mm:n pituisiin segmentteihin välttääkseen eri regeneratiivisten kuviot sisältävien alueiden vertailun samassa tasossa ja vähentääkseen mahdollista harhaa, jonka aiheuttaa ytimen murtumat keräämisen tai käsittelyn aikana. Vaikka pyritään saamaan ytimet tasaisesta pituudesta (7–8 mm), on mahdollista, että ehjiä näytteitä ei aina saada talteen trepaanieristyksen tai dekalsifikaation aikaisen mekaanisen haurauden vuoksi. Tästä syystä segmenttianalyysilähestymistapa omaksutaan metodologisena standardina: huonosti mineralisoituneet näytteet, joista vain rajoitettu segmentti voidaan arvioida, eivät näin ollen painoteta yhtä paljon kuin pidemmät, rakenteellisesti ehjät näytteet. Ei-regeneroituneet osat suljetaan analyysistä, kun niiden mekaaninen eheys on vaarantunut.

Lisäksi hematoksyylin ja eosiinin (H&E) värjäystä käytetään tulehdusinfiltraattien puolikvantitatiiviseen arviointiin perustuen aiemmin validoituun pisteytysjärjestelmään. Tulehdusvaste luokitellaan tulehdussolujen tiheyden ja jakautumisen perusteella seuraavasti:

• Pisteet 0: Ei tulehdusinfiltraattia
• Pisteet 1: Satunnaisia eristettyjä mononukleaarisia soluja
• Pisteet 2: Fokaalinen mononukleaarinen infiltraatti rajoitetulla jakautumisella
• Pisteet 3: Diffuusi mononukleaarinen infiltraatti kohtalaisella intensiteetillä
• Pisteet 4: Laaja infiltraatti solukokoontumilla ja/tai granulosyyttisillä komponenteilla.

Tilastollinen analyysi ja datan visualisointi suoritetaan käyttäen GraphPad Prismia (versio 8.0.1 Windowsille; GraphPad Software, Boston, MA, USA). Kaikki muuttujat tietojoukossa testataan ensin normaalijakaumalle käyttäen Shapiro-Wilk-testiä. Data tiivistetään sitten käyttäen keskiarvoa ja keskihajontaa normaalisti jakautuneille muuttujille tai mediaania ja kvartiiliväliä (IQR) ei-normaalisti jakautuneille muuttujille.

Erot testi- ja kontrolliryhmien välillä iän, jäännöskrestaalisen luun korkeuden, sinus medio-bukkaalisen mitan, kokonaismineralisoituneen kudoksen, vastamuodostuneen luun, jäännössiirteen ja verkko-tilavuuden (mm³) suhteen arvioidaan käyttäen joko parittomien t-testiä tai Mann-Whitney U -testiä riippuen jakauman normaaliusuudesta. Kategoristen muuttujien (sukupuoli, tupakointitottumukset, parodontiitin historia, kalvon perforaation esiintyminen) erot arvioidaan käyttäen Fisherin tarkkaa testiä. Ryhmien välisiä eroja vastamuodostuneen luun ja jäännössiirteen keskiarvoissa luuytimen kolmessa määritellyssä alueessa analysoidaan käyttäen Kruskal-Wallis-testiä.

Kaikissa tilastollisissa analyyseissä p-arvo ≤ 0,05 katsotaan tilastollisesti merkitseväksi. Nollahypoteesi kussakin tapauksessa väitti, että ryhmien välillä ei ole eroa testattavan parametrin suhteen.