Collagenico vs Innesto Arricchito con Collagene nell'Elevazione del Seno Mascellare: RCT (C vs CE)

L'elevazione transcrestale del pavimento sinusale (tSFE) è una tecnica consolidata per aumentare verticalmente l'osso nel mascellare posteriore edentulo, offrendo un'alternativa meno invasiva rispetto all'approccio laterale.

Tra i vari sostituti ossei utilizzati nell'aumento sinusale transcrestale, un'opzione ampiamente adottata è il sostituto osseo bovino arricchito con collagene. Questo materiale è composto principalmente da granuli di osso bovino deproteinizzato combinati con una frazione minore di collagene suino altamente purificato. L'aggiunta di collagene migliora le proprietà di manipolazione e la modellabilità dell'innesto, facilitandone l'applicazione clinica.

Un approccio alternativo prevede l'uso di un innesto suino che, grazie al suo processo di deantigenazione, risulta completamente impregnato del suo collagene nativo. Ciò si è dimostrato in grado di consentire una migliore rigenerazione grazie al suo potenziale angiogenico e osteogenico. L'obiettivo principale del presente studio è eseguire una valutazione istologica della qualità della rigenerazione ossea successiva al posizionamento di un materiale da innesto durante l'elevazione transcrestale del pavimento sinusale in casi di mascellare posteriore gravemente riassorbito. Nello specifico, l'analisi quantificherà le proporzioni relative di osso nativo, osso neoformato, tessuto connettivo e materiale d'innesto residuo all'interno dell'area aumentata. Gli obiettivi secondari sono valutare, attraverso l'analisi radiografica, le variazioni volumetriche dell'area innestata nel tempo – incluso il tasso di riassorbimento o contrazione del materiale d'innesto – e valutare il tasso di sopravvivenza degli impianti associato a questo approccio rigenerativo.

Materiali e Metodi: Lo studio è stato progettato come uno studio clinico prospettico, randomizzato e controllato. Tutti i pazienti che necessitavano di una riabilitazione implantare nel mascellare posteriore con un'altezza ossea residua inferiore a 4 mm sotto il pavimento del seno mascellare erano idonei per lo studio. Era richiesto un campione minimo di 12,2 partecipanti per ciascun gruppo (24,4 partecipanti in totale) per rilevare differenze significative tra i due gruppi. Preoperatoriamente, tutti i pazienti saranno sottoposti a una valutazione clinica e radiografica completa. Ciò include un esame parodontale completo, una valutazione delle relazioni occlusali e una valutazione dello spazio protesico. Saranno ottenute scansioni Cone Beam Computed Tomography (CBCT) e impronte dentali digitali. I file Standard Tessellation Language (STL) e Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) risultanti saranno abbinati e integrati in un flusso di lavoro digitale per la pianificazione virtuale utilizzando un software dedicato (RealGUIDE, 3DIEMME, Cantù, Italia).

Dopo la somministrazione di anestesia locale (cloridrato di mepivacaina al 2% con adrenalina 1:100.000), un lembo a spessore totale minimamente invasivo sarà sollevato per esporre il sito chirurgico. L'accesso alla cavità sinusale sarà ottenuto tramite un approccio crestale. Una perforazione iniziale sarà eseguita utilizzando una fresa da 2 mm fino al contatto con l'osso corticale del pavimento sinusale. Successivamente, viti osteotomiche di diametri crescenti (tipicamente 3,5 e 4,0 mm) saranno utilizzate per completare l'antrostomia crestale. Un distacco preliminare della membrana di Schneider sarà eseguito utilizzando micro-elevatori appositamente progettati (Dajelevators, Merighi Umberto, Valsamoggia, Italia). Dopo aver verificato l'integrità della membrana utilizzando la manovra di Valsalva, il materiale d'innesto osseo selezionato sarà inserito in piccoli incrementi e delicatamente compattato utilizzando un compattatore per sollevare ulteriormente la membrana sinusale dal pavimento e dalle pareti laterale e mediale della cavità sinusale. L'innesto osseo suino collagenico (MP3, Osteobiol, Giaveno, Italia) sarà inserito nel gruppo test, mentre un sostituto osseo bovino arricchito con collagene (Bio-Oss Collagen, Geistlich, Wolhusen, Svizzera) sarà utilizzato nel gruppo di controllo. Una volta raggiunta un'elevazione soddisfacente – definita come un'altezza totale di almeno 10 mm dal livello osseo crestale alla posizione della membrana elevata, come verificato da radiografie periapicali intraoperatorie – l'accesso crestale sarà sigillato con un incremento finale di materiale d'innesto.

Il lembo sarà quindi chiuso utilizzando suture riassorbibili 6-0 (Monofast, Medipac, Grecia), utilizzando punti interrotti singoli. La cura postoperatoria includeva un regime antibiotico di 5 giorni (amoxicillina/acido clavulanico 1 g tre volte al giorno) e farmaci antinfiammatori non steroidei (ketoprofene 80 mg al bisogno). Le suture saranno rimosse dopo 14 giorni e la guarigione sarà monitorata mensilmente.

Una scansione CBCT sarà eseguita per valutare l'integrità tridimensionale dell'elevazione della mucosa.

Installazione degli impianti dentali e protesica. Dopo un periodo di guarigione di 6 mesi, una scansione CBCT sarà eseguita per valutare la qualità e la maturazione del tessuto rigenerato. Successivamente, gli impianti dentali saranno posizionati secondo il piano chirurgico prestabilito. Dopo anestesia locale e sollevamento minimamente invasivo del lembo, uno stent chirurgico sarà utilizzato per guidare l'osteotomia. Una fresa a trépan da 4 mm di diametro esterno, montata su un motore chirurgico (SA-310 Elcomed, W&H, Bürmoos, Austria) sarà utilizzata per prelevare un nucleo osseo dal sito implantare pianificato. I campioni ossei recuperati saranno immediatamente immersi in una soluzione di formalina tamponata al 10% (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) per l'analisi istologica. L'osteotomia per l'impianto sarà quindi completata e gli impianti saranno inseriti come pianificato.

Dopo un ulteriore periodo di guarigione di 4 mesi, la riabilitazione protesica sarà eseguita seguendo protocolli clinici standard. Per valutare i cambiamenti dimensionali nell'area innestata, saranno analizzate le scansioni CBCT preoperatorie, postoperatorie immediate e a 6 mesi post-operatorie. Le variazioni nella regione aumentata saranno valutate in termini di altezza ossea e volume dell'innesto. Per le misurazioni lineari, il sito implantare sarà utilizzato come riferimento e le valutazioni saranno eseguite lungo l'asse ideale dell'impianto, precedentemente determinato utilizzando software di pianificazione 3D. L'altezza ossea crestale (CBH) sarà definita come la distanza verticale tra la cresta alveolare e il pavimento del seno.

La larghezza del seno sarà misurata come dimensione medio-buccale a 10 mm dalla cresta. Una soglia di 12 mm sarà utilizzata per definire il seno come ampio (>12 mm) o stretto (≤12 mm). Per l'analisi volumetrica, ricostruzioni tridimensionali delle aree innestate saranno ottenute utilizzando un protocollo di segmentazione semi-automatico eseguito in 3D Slicer (versione 5.2.1), una piattaforma software open-source per l'analisi di immagini mediche. La segmentazione sarà eseguita da un operatore esperto utilizzando una combinazione di tecniche basate su soglia e di raffinamento manuale. Per ciascun sito implantare, sarà generato un file STL del volume innestato. I file STL saranno quindi elaborati utilizzando MeshLab (versione 2023.12), un sistema open-source per l'elaborazione di mesh 3D (www.meshlab.net) per calcolare il volume totale dell'innesto, espresso in millimetri cubi (mm³). I campioni ossei saranno fissati in formalina tamponata al 10% (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) immediatamente dopo il prelievo per minimizzare le alterazioni tissutali. La fissazione sarà eseguita per 72 ore, seguita da un risciacquo accurato in acqua per rimuovere la formalina residua. I campioni saranno quindi decalcificati in EDTA al 17%, pH 10 (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) utilizzando un protocollo assistito da microonde, come precedentemente descritto (Savadori et al., 2023). Il punto finale della decalcificazione sarà determinato utilizzando il test chimico dell'ossalato di ammonio (Giardino et al., 2019). Dopo la decalcificazione, i campioni subiranno disidratazione in una serie graduata di etanolo (dal 70% al 100%), chiarificazione in xilene e inclusione in paraffina (Giardino et al., 2023). Sezioni istologiche di 4 µm di spessore saranno ottenute utilizzando un microtomo rotativo (RM2245, Leica Biosystems, Nussloch, Germania). Solo le sezioni derivate dalla porzione centrale di ciascuna biopsia, evitando così aree potenzialmente interessate dall'attrito della fresa a trépan, saranno incluse nell'analisi. Le sezioni saranno montate su vetrini per microscopia silanizzati (VWR International, Radnor, PA, USA) e colorate con ematossilina ed eosina (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) per consentire l'identificazione e la quantificazione dell'osso neoformato e del biomateriale residuo, nonché la valutazione qualitativa della morfologia del tessuto molle, della composizione cellulare e della risposta infiammatoria.

Le immagini saranno acquisite utilizzando un microscopio a luce trasmessa (CX43, Olympus Corporation, Tokyo, Giappone) dotato di una fotocamera Olympus LC30 ed elaborate con il software LCmicro (versione 2.2) (Olympus Corporation, Tokyo, Giappone). Per ciascun campione, saranno analizzate tre sezioni rappresentative. Saranno scattate multiple microfotografie ad alta risoluzione per sezione e digitalmente unite in un'unica immagine panoramica utilizzando il software AutoStitch (versione 1.0) (University of British Columbia, Vancouver, Canada; www.cs.ubc.ca/~mbrown/autostitch/autostitch.html). Queste immagini composite saranno utilizzate per l'analisi istomorfometrica per quantificare le aree di osso neoformato e biomateriale residuo, espresse come percentuale dell'area totale della sezione. Le misurazioni saranno eseguite su tutte e tre le sezioni e la media aritmetica sarà calcolata. L'analisi delle immagini sarà eseguita utilizzando il software ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA; https://imagej.nih.gov/ij/). Le stesse immagini saranno anche utilizzate per la valutazione qualitativa.

Per un'analisi standardizzata, ciascun nucleo osseo sarà diviso in segmenti lunghi 2,5 mm, per evitare di confrontare aree con diversi pattern rigenerativi all'interno dello stesso piano e per ridurre potenziali bias causati da fratture del nucleo durante il prelievo o la lavorazione. Sebbene saranno compiuti sforzi per ottenere nuclei di lunghezza uniforme (7-8 mm), c'è la possibilità che campioni intatti non siano sempre recuperabili a causa della fragilità meccanica durante l'estrazione con trépan o la decalcificazione. Per questo motivo, l'approccio di analisi segmentale sarà adottato come standard metodologico: campioni scarsamente mineralizzati, in cui solo un segmento limitato potrebbe essere valutato, non saranno quindi ponderati allo stesso modo di campioni più lunghi e strutturalmente intatti. Porzioni non rigenerate saranno escluse dall'analisi quando la loro integrità meccanica è compromessa.

Inoltre, la colorazione con ematossilina ed eosina (H&E) sarà utilizzata per una valutazione semiquantitativa degli infiltrati infiammatori, basata su un sistema di punteggio precedentemente validato. La risposta infiammatoria sarà graduata secondo la densità e la distribuzione delle cellule infiammatorie, come segue:

• Punteggio 0: Nessun infiltrato infiammatorio
• Punteggio 1: Occasionali cellule mononucleate isolate
• Punteggio 2: Infiltrato mononucleato focale con distribuzione limitata
• Punteggio 3: Infiltrato mononucleato diffuso di intensità moderata
• Punteggio 4: Infiltrato esteso con aggregati cellulari e/o componenti granulocitiche.

L'analisi statistica e la visualizzazione dei dati saranno eseguite utilizzando GraphPad Prism (versione 8.0.1 per Windows; GraphPad Software, Boston, MA, USA). Tutte le variabili nel set di dati saranno prima testate per la normalità utilizzando il test di Shapiro-Wilk. I dati saranno quindi riassunti utilizzando media e deviazione standard per variabili distribuite normalmente, o mediana e intervallo interquartile (IQR) per variabili non distribuite normalmente.

Le differenze tra i gruppi test e controllo in termini di età, altezza ossea crestale residua, dimensione medio-buccale del seno, tessuto mineralizzato totale, osso neoformato, innesto residuo e volume della mesh (mm³) saranno valutate utilizzando il t-test non appaiato o il test U di Mann-Whitney, a seconda della normalità della distribuzione. Le differenze nelle variabili categoriali (genere, abitudini al fumo, storia di parodontite, presenza di perforazione della membrana) saranno valutate utilizzando il test esatto di Fisher. Le differenze intergruppo nei ranghi medi dell'osso neoformato e dell'innesto residuo attraverso le tre regioni definite del nucleo osseo saranno analizzate utilizzando il test di Kruskal-Wallis.

Per tutte le analisi statistiche, un valore p ≤ 0,05 sarà considerato statisticamente significativo. L'ipotesi nulla in ciascun caso affermava che non ci sarebbe stata differenza tra i gruppi per il parametro testato.