Collagenisk vs kollagenberiket graft ved bihuleforhøyelse: RCT (C vs CE)

Transkrestal sinusgulvelevasjon (tSFE) er en etablert teknikk for vertikal augmentering av knokkel i den edentuløse bakre overkjeven, og tilbyr et mindre invasivt alternativ til den laterale tilnærmingen.

Blant de ulike knokkelsubstituttene som brukes i transkrestal sinusaugmentering, er et bredt anvendt alternativ det kollagenberikede, bovint avledede knokkelsubstituttet. Dette materialet består hovedsakelig av deproteiniserte bovint knokkelgranuler kombinert med en mindre andel av høyt renset svinekollagen. Tilsetningen av kollagen forbedrer håndterbarheten og formbarheten til transplantatet, noe som letter den kliniske anvendelsen.

Et alternativt tilnærming innebærer bruk av svintransplantat, som på grunn av sin deantigeniseringsprosess resulterer i at det er fullstendig impregnert med sitt naturlige kollagen. Dette viste seg å tillate en bedre regenerering på grunn av sitt angiogene og osteogene potensial. Hovedmålet med denne studien er å utføre en histologisk vurdering av kvaliteten på knokkelregenereringen etter plassering av et transplantatmateriale under transkrestal sinusgulvelevasjon i tilfeller av alvorlig resorbert bakre overkjeve. Spesifikt vil analysen kvantifisere de relative andelene av naturlig knokkel, nyformet knokkel, bindevev og gjenværende transplantatmateriale innenfor det augmenterte området. De sekundære målene er å vurdere, gjennom radiografisk analyse, de volumetriske endringene i det transplantatfylte området over tid – inkludert hastigheten på transplantatmaterialeresorpsjon eller krymping – og å evaluere implantatoverlevelsesraten knyttet til denne regenerative tilnærmingen.

Materialer og metoder: Studien ble designet som en prospektiv, randomisert, kontrollert klinisk studie. Alle pasienter som trengte en implantatstøttet restaurasjon i bakre overkjeve med en gjenværende knokkelhøyde på mindre enn 4 mm under sinusgulvet i overkjeven var kvalifisert for studien. Et minimumsutvalg på 12,2 deltakere for hver gruppe (24,4 deltakere totalt) var nødvendig for å påvise signifikante forskjeller mellom de to gruppene. Preoperativt vil alle pasienter gjennomgå en omfattende klinisk og radiografisk evaluering. Dette inkluderer en fullstendig parodontalundersøkelse, vurdering av okklusale forhold og evaluering av det protetiske rommet. Cone Beam Computed Tomography (CBCT)-skanninger og digitale tannavtrykk vil bli tatt. De resulterende Standard Tessellation Language (STL)- og Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM)-filene vil bli matchet og integrert i en digital arbeidsflyt for virtuell planlegging ved bruk av dedikert programvare (RealGUIDE, 3DIEMME, Cantù, Italia).

Etter administrering av lokalbedøvelse (2% mepivakain HCl med 1:100 000 adrenalin) vil en minimalt invasiv fulltykkelsesflapp bli løftet for å eksponere det kirurgiske området. Tilgang til sinus hulrom vil bli oppnådd via en krestal tilnærming. Innledende boring vil bli utført ved bruk av et 2 mm bor til kontakt med den kortikale knokkelen i sinusgulvet. Deretter vil osteotomiskruer med økende diametre (typisk 3,5 og 4,0 mm) bli brukt for å fullføre den krestale antrostomien. En foreløpig løsning av Schneider membranen vil bli utført ved bruk av spesialdesignede mikroløftere (Dajelevators, Merighi Umberto, Valsamoggia, Italia). Etter å ha kontrollert membranintegriteten ved bruk av Valsalva-manøveren, vil det valgte knokkeltransplantatmaterialet bli satt inn i små trinn og forsiktig komprimert ved bruk av en plugger for å løfte sinusmembranen ytterligere fra gulvet og de laterale og mediale veggene i sinus hulrommet. Kollagensk svineknokkeltransplantat (MP3, Osteobiol, Giaveno, Italia) vil bli satt inn i testgruppen, mens et kollagenberiket, bovint avledet knokkelsubstitutt (Bio-Oss Collagen, Geistlich, Wolhusen, Sveits) vil bli brukt i kontrollgruppen. Når en tilfredsstillende elevasjon er oppnådd – definert som en total høyde på minst 10 mm fra krestalknokkelnivået til den løftede membranposisjonen, som verifisert ved intraoperative periapikale røntgenbilder – vil den krestale tilgangen bli forseglet med et siste trinn av transplantatmateriale.

Flappen vil deretter bli lukket ved bruk av resorberbare 6-0 suturer (Monofast, Medipac, Hellas), ved bruk av enkelte avbrutte sting. Postoperativ pleie inkluderte et 5-dagers antibiotikaregime (amoksicillin/klavulanat 1 g tre ganger daglig) og ikke-steroide antiinflammatoriske medisiner (ketoprofen 80 mg etter behov). Suturer vil bli fjernet etter 14 dager, og helbredelse vil bli overvåket månedlig.

En CBCT-skanning vil bli utført for å vurdere den tredimensjonale integriteten til den mukøse elevasjonen.

Installasjon av tannimplantater og protetikk. Etter en 6-måneders helingsperiode vil en CBCT-skanning bli utført for å vurdere kvaliteten og modningen av det regenererte vevet. Deretter vil tannimplantater bli plassert i henhold til den forhåndsetablerte kirurgiske planen. Etter lokalbedøvelse og minimalt invasiv flappelevasjon vil en kirurgisk stent bli brukt for å guide osteotomien. En 4 mm ekstern diameter trepanbor, montert på en kirurgisk motor (SA-310 Elcomed, W&H, Bürmoos, Østerrike) vil bli brukt til å høste en knokkelkjerne fra det planlagte implantatområdet. De hentede knokkelprøvene vil umiddelbart bli nedsenket i 10% buffret formalinløsning (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) for histologisk analyse. Implantatosteotomien vil deretter bli fullført, og implantatene ble satt inn som planlagt.

Etter en ytterligere 4-måneders helingsperiode vil protetisk rehabilitering bli utført i henhold til standard kliniske protokoller. For å vurdere dimensjonale endringer i det transplantatfylte området vil preoperativ, umiddelbart postoperativ og 6-måneders postoperativ CBCT-skanninger bli analysert. Variasjoner i det augmenterte området vil bli evaluert i form av knokkelhøyde og transplantatvolum. For lineære målinger vil implantatområdet bli brukt som referanse, og vurderinger vil bli utført langs den ideelle implantataksen, tidligere bestemt ved bruk av 3D-planleggingsprogramvare. Krestal knokkelhøyde (CBH) vil bli definert som den vertikale avstanden mellom alveolarkammen og sinusgulvet.

Sinusbredde vil bli målt som den medio-bukkale dimensjonen ved 10 mm fra kammen. En terskel på 12 mm vil bli brukt for å definere sinusen som enten bred (>12 mm) eller smal (≤12 mm). For volumetrisk analyse vil tredimensjonale rekonstruksjoner av de transplantatfylte områdene bli oppnådd ved bruk av en semi-automatisk segmenteringsprotokoll utført i 3D Slicer (versjon 5.2.1), en åpen kildekode programvareplattform for medisinsk bildeanalyse. Segmentering vil bli utført av en erfaren operatør ved bruk av en kombinasjon av terskelbaserte og manuelle forbedringsteknikker. For hvert implantatområde vil en STL-fil av det transplantatfylte volumet bli generert. STL-filer vil deretter bli behandlet ved bruk av MeshLab (versjon 2023.12), et åpen kildekode system for 3D mesh-behandling (www.meshlab.net) for å beregne det totale transplantatvolumet, uttrykt i kubikk millimeter (mm³). Knokkelprøver vil bli fiksert i 10% buffret formalin (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) umiddelbart etter høsting for å minimere vevsforandringer. Fiksering vil bli utført i 72 timer, etterfulgt av en grundig skylling i vann for å fjerne gjenværende formalin. Prøver vil deretter bli dekalsifisert i 17% EDTA, pH 10 (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) ved bruk av en mikrobølgeassistent protokoll, som tidligere beskrevet (Savadori et al., 2023). Slutpunktet for dekalsifisering vil bli bestemt ved bruk av ammoniumoksalat kjemisk test (Giardino et al., 2019). Etter dekalsifisering vil prøvene gjennomgå dehydrering i en gradert etanolserie (70% til 100%), xylenklargjøring og parafinninnbæring (Giardino et al., 2023). Histologiske snitt 4 µm tykke vil bli oppnådd ved bruk av en roterende mikrotom (RM2245, Leica Biosystems, Nussloch, Tyskland). Bare snitt avledet fra den sentrale delen av hver biopsi, og dermed unngå områder potensielt påvirket av friksjon fra trepanboret, vil bli inkludert i analysen. Snitt vil bli montert på silaniserte glasslitt (VWR International, Radnor, PA, USA) og farget med hematoksylin og eosin (Carlo Erba Reagents, Cornaredo, Italia) for å muliggjøre identifikasjon og kvantifisering av nyformet knokkel og gjenværende biomateriale, samt kvalitativ vurdering av mykt vevs morfologi, cellulær sammensetning og inflammatorisk respons.

Bilder vil bli tatt ved bruk av et gjennomlysmikroskop (CX43, Olympus Corporation, Tokyo, Japan) utstyrt med et Olympus LC30 kamera og behandlet med LCmicro programvare (versjon 2.2) (Olympus Corporation, Tokyo, Japan). For hver prøve vil tre representative snitt bli analysert. Flere høyoppløselige mikrobilder vil bli tatt per snitt og digitalt sammenføyd til et enkelt panoramabilde ved bruk av AutoStitch programvare (versjon 1.0) (University of British Columbia, Vancouver, Canada; www.cs.ubc.ca/~mbrown/autostitch/autostitch.html). Disse sammensatte bildene vil bli brukt for histomorfometrisk analyse for å kvantifisere områdene av nyformet knokkel og gjenværende biomateriale, uttrykt som en prosentandel av det totale snittarealet. Målinger vil bli utført på alle tre snitt, og det aritmetiske gjennomsnittet ble beregnet. Bildeanalyse vil bli utført ved bruk av ImageJ programvare (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA; https://imagej.nih.gov/ij/). De samme bildene vil også bli brukt for kvalitativ evaluering.

For standardisert analyse vil hver knokkelkjerne bli delt inn i 2,5 mm lange segmenter, for å unngå å sammenligne områder med forskjellige regenerative mønstre innenfor samme plan, og for å redusere potensiell bias forårsaket av kjernesprekk under høsting eller behandling. Selv om det vil bli gjort innsats for å oppnå kjerner med jevn lengde (7-8 mm), er det mulighet for at intakte prøver ikke alltid vil kunne hentes på grunn av mekanisk skjørhet under trepanuttrekking eller dekalsifisering. Av denne grunn vil den segmentale analyse tilnærmingen bli vedtatt som den metodologiske standarden: dårlig mineraliserte prøver, der bare et begrenset segment kunne bli evaluert, vil dermed ikke bli vektet likt med lengre, strukturelt intakte prøver. Ikke-regenererte deler vil bli ekskludert fra analyse når deres mekaniske integritet er kompromittert.

I tillegg vil hematoksylin og eosin (H&E)-farging bli brukt for en semikvantitativ vurdering av inflammatoriske infiltrater, basert på et tidligere validert scoringssystem. Inflammatorisk respons vil bli gradert i henhold til tettheten og fordelingen av inflammatoriske celler, som følger:

• Score 0: Ingen inflammatorisk infiltrat
• Score 1: Enkelte isolerte mononukleære celler
• Score 2: Fokalt mononukleært infiltrat med begrenset distribusjon
• Score 3: Diffust mononukleært infiltrat av moderat intensitet
• Score 4: Omfattende infiltrat med cellulære aggregater og/eller granulocytære komponenter.

Statistisk analyse og datavisualisering vil bli utført ved bruk av GraphPad Prism (versjon 8.0.1 for Windows; GraphPad Software, Boston, MA, USA). Alle variabler i datasettet vil først bli testet for normalitet ved bruk av Shapiro-Wilk testen. Data vil deretter bli oppsummert ved bruk av gjennomsnitt og standardavvik for normalfordelte variabler, eller median og interkvartilområde (IQR) for ikke-normalfordelte variabler.

Forskjeller mellom test- og kontrollgruppene i form av alder, gjenværende krestal knokkelhøyde, sinus medio-bukkale dimensjon, totalt mineralisert vev, nyformet knokkel, gjenværende transplantat og mesh-volum (mm³) vil bli vurdert ved bruk av enten den uparrede t-testen eller Mann-Whitney U testen, avhengig av normalfordelingen. Forskjeller i kategoriske variabler (kjønn, røykevaner, historie med parodontitt, tilstedeværelse av membranperforasjon) vil bli vurdert ved bruk av Fishers eksakte test. Intergruppeforskjeller i gjennomsnittsrangeringen av nyformet knokkel og gjenværende transplantat over de tre definerte regionene av knokselkjernen vil bli analysert ved bruk av Kruskal-Wallis testen.

For alle statistiske analyser ble en p-verdi ≤ 0,05 ansett som statistisk signifikant. Nullhypotesen i hvert tilfelle hevdet at det ikke vil være noen forskjell mellom gruppene for parameteren som testes.