Коллагеновый трансплантат против трансплантата, обогащенного коллагеном, при синус-лифтинге: РКИ (C vs CE)

Транскрестальное синус-лифтирование (tSFE) — это установленная методика вертикального увеличения костной ткани в беззубой задней части верхней челюсти, предлагающая менее инвазивную альтернативу латеральному доступу.

Среди различных костных заменителей, используемых при транскрестальной синус-аугментации, широко применяется коллаген-обогащенный костный заменитель бычьего происхождения. Этот материал состоит преимущественно из деминерализованных гранул бычьей кости в сочетании с небольшой долей высокоочищенного свиного коллагена. Добавление коллагена улучшает обрабатываемость и формуемость трансплантата, облегчая его клиническое применение.

Альтернативный подход предполагает использование свиного трансплантата, который, благодаря процессу деантигенизации, оказывается полностью насыщенным собственным коллагеном. Было показано, что это позволяет достичь лучшей регенерации благодаря его ангиогенному и остеогенному потенциалу. Основная цель настоящего исследования — провести гистологическую оценку качества регенерации костной ткани после установки костнопластического материала во время транскрестального синус-лифтинга в случаях выраженной резорбции задней части верхней челюсти. В частности, анализ позволит количественно оценить относительные доли нативной кости, вновь образованной кости, соединительной ткани и остаточного трансплантационного материала в области аугментации. Второстепенные цели — оценить с помощью рентгенологического анализа объемные изменения трансплантированной области с течением времени, включая скорость резорбции или усадки трансплантационного материала, и определить выживаемость имплантатов, связанную с данным регенеративным подходом.

Материалы и методы: Исследование было спланировано как проспективное рандомизированное контролируемое клиническое испытание. В исследование включались все пациенты, нуждающиеся в имплантат-поддерживаемой реставрации в задней части верхней челюсти с остаточной высотой кости менее 4 мм под дном верхнечелюстной пазухи. Для выявления значимых различий между двумя группами требовался минимальный размер выборки из 12,2 участников в каждой группе (всего 24,4 участника). До операции все пациенты проходили комплексное клиническое и рентгенологическое обследование. Это включает полное пародонтологическое обследование, оценку окклюзионных взаимоотношений и оценку протезного пространства. Будут выполнены КЛКТ-сканирование (конусно-лучевая компьютерная томография) и получены цифровые оттиски. Полученные файлы в форматах STL (Standard Tessellation Language) и DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) будут сопоставлены и интегрированы в цифровой рабочий процесс для виртуального планирования с использованием специализированного программного обеспечения (RealGUIDE, 3DIEMME, Канту, Италия).

После проведения местной анестезии (2% мепивакаин HCl с адреналином 1:100 000) будет отслоен минимально инвазивный мукопериостальный лоскут для обнажения операционного поля. Доступ к полости пазухи будет осуществлен через крестальный доступ. Начальное сверление будет выполнено с помощью сверла диаметром 2 мм до контакта с кортикальной костью дна пазухи. Впоследствии для завершения крестальной антростомии будут использованы остеотомические винты увеличивающегося диаметра (обычно 3,5 и 4,0 мм). Предварительное отслоение шнайдеровской мембраны будет выполнено с помощью специально разработанных микроэлеваторов (Dajelevators, Умберто Мериги, Вальсамоджа, Италия). После проверки целостности мембраны с помощью пробы Вальсальвы выбранный костнопластический материал будет вводиться небольшими порциями и аккуратно уплотняться с помощью плугера для дальнейшего поднятия синусной мембраны от дна, латеральной и медиальной стенок полости пазухи. Коллагеновый свиной костный трансплантат (MP3, Osteobiol, Джавено, Италия) будет установлен в тестовой группе, тогда как в контрольной группе будет использован коллаген-обогащенный костный заменитель бычьего происхождения (Bio-Oss Collagen, Geistlich, Вольхузен, Швейцария). После достижения удовлетворительного поднятия, определяемого как общая высота не менее 10 мм от уровня крестальной кости до положения поднятой мембраны, что подтверждается интраоперационными периапикальными рентгенограммами, крестальный доступ будет закрыт последней порцией трансплантационного материала.

Затем лоскут будет ушит с использованием рассасывающихся швов 6-0 (Monofast, Medipac, Греция) отдельными узловыми швами. Послеоперационный уход включал 5-дневный курс антибиотиков (амоксициллин/клавулановая кислота 1 г три раза в день) и прием нестероидных противовоспалительных препаратов (кетопрофен 80 мг по мере необходимости). Швы будут сняты через 14 дней, а заживление будет контролироваться ежемесячно.

Будет выполнено КЛКТ-сканирование для оценки трехмерной целостности поднятия слизистой оболочки.

Установка дентальных имплантатов и протезирование. После 6-месячного периода заживления будет выполнено КЛКТ-сканирование для оценки качества и созревания регенерированной ткани. Впоследствии дентальные имплантаты будут установлены в соответствии с заранее определенным хирургическим планом. После местной анестезии и минимально инвазивного отслоения лоскута для направления остеотомии будет использован хирургический шаблон. Трепанационная фреза внешним диаметром 4 мм, установленная на хирургический мотор (SA-310 Elcomed, W&H, Бюрмос, Австрия), будет использована для забора костного цилиндра из запланированного места имплантации. Полученные образцы кости будут немедленно помещены в 10% забуференный раствор формалина (Carlo Erba Reagents, Корнаредо, Италия) для гистологического анализа. Затем остеотомия под имплантат будет завершена, и имплантаты будут установлены по плану.

После дополнительного 4-месячного периода заживления будет выполнено протетическое восстановление в соответствии со стандартными клиническими протоколами. Для оценки размерных изменений в трансплантированной области будут проанализированы предоперационные, непосредственно послеоперационные и 6-месячные послеоперационные КЛКТ-сканы. Изменения в области аугментации будут оцениваться с точки зрения высоты кости и объема трансплантата. Для линейных измерений в качестве ориентира будет использовано место имплантации, а оценки будут проводиться вдоль идеальной оси имплантата, предварительно определенной с помощью программного обеспечения для 3D-планирования. Высота крестальной кости (CBH) будет определена как вертикальное расстояние между альвеолярным гребнем и дном пазухи.

Ширина пазухи будет измеряться как мезио-буккальный размер на расстоянии 10 мм от гребня. Порог в 12 мм будет использоваться для определения пазухи как широкой (>12 мм) или узкой (≤12 мм). Для объемного анализа трехмерные реконструкции трансплантированных областей будут получены с использованием полуавтоматического протокола сегментации, выполняемого в 3D Slicer (версия 5.2.1), платформе с открытым исходным кодом для анализа медицинских изображений. Сегментацию будет проводить опытный оператор с использованием комбинации методов, основанных на пороговых значениях, и ручной коррекции. Для каждого места имплантации будет сгенерирован STL-файл объема трансплантата. Затем STL-файлы будут обработаны с использованием MeshLab (версия 2023.12), системы с открытым исходным кодом для обработки 3D-сеток (www.meshlab.net), для расчета общего объема трансплантата, выраженного в кубических миллиметрах (мм³). Образцы кости будут фиксироваться в 10% забуференном формалине (Carlo Erba Reagents, Корнаредо, Италия) сразу после забора, чтобы минимизировать изменения тканей. Фиксация будет проводиться в течение 72 часов, после чего следует тщательное промывание водой для удаления остаточного формалина. Затем образцы будут декальцинированы в 17% ЭДТА, pH 10 (Carlo Erba Reagents, Корнаредо, Италия) с использованием микроволнового протокола, как описано ранее (Savadori et al., 2023). Конечная точка декальцификации будет определена с помощью химического теста с оксалатом аммония (Giardino et al., 2019). После декальцификации образцы пройдут дегидратацию в градиентном ряду этанола (от 70% до 100%), просветление в ксилоле и заливку в парафин (Giardino et al., 2023). Гистологические срезы толщиной 4 мкм будут получены с помощью ротационного микротома (RM2245, Leica Biosystems, Нусслох, Германия). В анализ будут включены только срезы, полученные из центральной части каждого биоптата, тем самым избегая областей, потенциально затронутых трением трепанационной фрезы. Срезы будут смонтированы на силанизированных предметных стеклах (VWR International, Раднор, Пенсильвания, США) и окрашены гематоксилином и эозином (Carlo Erba Reagents, Корнаредо, Италия) для идентификации и количественной оценки вновь образованной кости и остаточного биоматериала, а также качественной оценки морфологии мягких тканей, клеточного состава и воспалительного ответа.

Изображения будут получены с использованием микроскопа проходящего света (CX43, Olympus Corporation, Токио, Япония), оснащенного камерой Olympus LC30, и обработаны с помощью программного обеспечения LCmicro (версия 2.2) (Olympus Corporation, Токио, Япония). Для каждого образца будут проанализированы три репрезентативных среза. Несколько микрофотографий высокого разрешения будут сделаны для каждого среза и цифровым способом сшиты в единое панорамное изображение с использованием программного обеспечения AutoStitch (версия 1.0) (Университет Британской Колумбии, Ванкувер, Канада; www.cs.ubc.ca/~mbrown/autostitch/autostitch.html). Эти составные изображения будут использованы для гистоморфометрического анализа для количественной оценки площадей вновь образованной кости и остаточного биоматериала, выраженных в процентах от общей площади среза. Измерения будут выполнены на всех трех срезах, и будет рассчитано среднее арифметическое. Анализ изображений будет проводиться с использованием программного обеспечения ImageJ (Национальные институты здравоохранения, Бетесда, Мэриленд, США; https://imagej.nih.gov/ij/). Эти же изображения также будут использованы для качественной оценки.

Для стандартизированного анализа каждый костный цилиндр будет разделен на сегменты длиной 2,5 мм, чтобы избежать сравнения областей с различными регенеративными паттернами в одной плоскости и снизить потенциальную погрешность, вызванную переломами цилиндра во время забора или обработки. Хотя будут приложены усилия для получения цилиндров одинаковой длины (7-8 мм), существует вероятность, что неповрежденные образцы не всегда будут доступны из-за механической хрупкости во время извлечения трепанационной фрезой или декальцификации. По этой причине сегментарный подход к анализу будет принят в качестве методологического стандарта: слабо минерализованные образцы, в которых можно оценить только ограниченный сегмент, таким образом, не будут уравнены с более длинными, структурно неповрежденными образцами. Нерегенерированные части будут исключены из анализа, если их механическая целостность нарушена.

Кроме того, окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) будет использовано для полуколичественной оценки воспалительных инфильтратов на основе ранее валидированной системы оценки. Воспалительный ответ будет оцениваться по плотности и распределению воспалительных клеток следующим образом:

• Балл 0: Воспалительный инфильтрат отсутствует
• Балл 1: Единичные изолированные мононуклеарные клетки
• Балл 2: Очаговый мононуклеарный инфильтрат с ограниченным распределением
• Балл 3: Диффузный мононуклеарный инфильтрат умеренной интенсивности
• Балл 4: Обширный инфильтрат с клеточными агрегатами и/или гранулоцитарными компонентами.

Статистический анализ и визуализация данных будут выполнены с использованием GraphPad Prism (версия 8.0.1 для Windows; GraphPad Software, Бостон, Массачусетс, США). Все переменные в наборе данных сначала будут проверены на нормальность с помощью теста Шапиро-Уилка. Затем данные будут обобщены с использованием среднего значения и стандартного отклонения для нормально распределенных переменных или медианы и межквартильного размаха (IQR) для ненормально распределенных переменных.

Различия между тестовой и контрольной группами по возрасту, остаточной высоте крестальной кости, мезио-буккальному размеру пазухи, общей минерализованной ткани, вновь образованной кости, остаточному трансплантату и объему сетки (мм³) будут оценены с использованием либо непарного t-критерия, либо критерия Манна-Уитни, в зависимости от нормальности распределения. Различия в категориальных переменных (пол, привычки курения, история пародонтита, наличие перфорации мембраны) будут оценены с использованием точного критерия Фишера. Межгрупповые различия в средних рангах вновь образованной кости и остаточного трансплантата в трех определенных областях костного цилиндра будут проанализированы с помощью критерия Краскела-Уоллиса.

Для всех статистических анализов p-значение ≤ 0,05 считалось статистически значимым. Нулевая гипотеза в каждом случае утверждала, что не будет различий между группами по тестируемому параметру.