Остеопластичні матеріали в стоматології: класифікація і вибір

Вагому частку в загальній масі стоматологічних захворювань займають хвороби пародонту. Вони розвиваються в досить молодому віці, прогресують і можуть стати причиною втрати зубів. Велика кількість несприятливих факторів, а також відсутність своєчасного моніторингу роблять профілактичні заходи недостатньо ефективними. Це змушує лікарів і розробників акцентувати увагу на удосконаленні методів лікування, а також створення нових ксеногенних і синтетичних кісткових матеріалів.

При хворобах пародонту відбуваються деструктивні процеси в тканинах. Їх прогресування призводить до руйнування альвеолярного відростка. Таким чином, найбільш важливими завданнями, які стоять перед стоматологією, є відновлення функціональності зубочелюстного апарату, заміщення кісткових дефектів, усунення патологічної рухливості. Питання заміщення кісткових дефектів залишається найбільш актуальним в хірургічній стоматології. Про те, які види остеопластичних матеріалів існують, який кістковий матеріал краще - в нашій статті.

Зміст

• Що таке матеріал для заміщення кісткової тканини, де він застосовується?
• Кістковозаміщаючі матеріали в стоматології: основні характеристики
• Аутогенний кістковий матеріал
• Алогенний кістковий матеріал
• Ксеногенний кістковий матеріал
• Алопластичний кістковий матеріал
• Остеопластичні матеріали в стоматології: про вимоги і виробників

Що таке матеріал для заміщення кісткової тканини, де він застосовується?

Матеріал для заміщення кісткових дефектів застосовується в щелепно-лицевій хірургії, а також в хірургічній стоматології.

Найбільш поширені клінічні ситуації:

• внутрішньокісткові дефекти;
• заповнення лунки після видалення зуба;
• для закриття дефектів, що виникають при імплантації;
• при атрофії кістки (порожнисті ділянки навколо внутрішньокісткового імплантату);
• при піднятті нижніх стінок синусів;
• для нарощування альвеолярного відростка.

Як відомо, одним з найпоширеніших протипоказань до установки імплантатів є недолік обсягу кістки в області дефекту. Щоб усунути атрофію кістки, вдаються до того чи іншого виду кісткової пластики (синус-ліфтинг, аугментація). Нарощування кісткової тканини - процедура, за допомогою якої формується ложе для установки імплантату. В окремих випадках можливе спільне проведення імплантації та остеопластики.

Розповімо докладніше, чому виникає необхідність в кістковій пластиці. Коріння зубів розташовані в альвеолярному відростку, який пронизаний кровоносними судинами і нервовими закінченнями. Характеристики альвеолярного відростка можуть змінюватися під впливом різних факторів, наприклад, після видалення зубів, під впливом навантаження, будь-яких порушень в кісткових структурах і т. д.

Зупинимося на одній з найпоширеніших причин - відсутності навантаження на кістку після видалення зубів. Альвеолярні відростки знаходяться в тонусі завдяки корінню зубів, які постійно піддаються жувальнму навантаженню. Після видалення одного або декількох зубів навантаження на кістку істотно скорочується, в результаті чого вона з часом атрофується. Цей процес починається вже через кілька місяців після екстирпації.

Зменшення кісткового об'єму відбувається по-різному в залежності від локалізації дефекту. У верхній щелепі атрофія протікає значно швидше через більш низьку щільність кістки. Наприклад, якщо в нижній цей процес починається через 6-12 місяців, то у верхній - через 2-3 місяці після видалення зуба.

Виділяють такі види атрофії:

• горизонтальна - відросток розсмоктується по ширині;
• вертикальна - відросток розсмоктується по висоті;
• комбінована - зменшення кісткового обсягу по ширині і висоті.

Спосіб нарощування кісткової тканини залежить від напрямку, локалізації і ступеня порушення. У свою чергу, на підставі обраного методу підбирається кістковий матеріал після видалення зуба.

У імплантології використовуються кістково-пластичні матеріали у вигляді гранул, блоків або мембран, які можуть бути синтетичними або біогенними (натуральний кістковий матеріал).

Класифікація остеопластичних матеріалів в стоматології передбачає поділ на такі види кісткового матеріалу:

• Аутогенний. Фрагмент кістки, який отримують з інтра-, екстраоральної зон (ребер, нижньої щелепи, підборіддя, безпосередньо з області оперативного втручання і т.д.) самого пацієнта.
• Алогенний. У ролі донора кісткового матеріалу виступає інша людина. Як правило, паркан трансплантатів виконують в разі смерті людини, після чого вони проходять спеціальну обробку і відправляються на зберігання в спеціальних умовах.
• Ксеногенний. Матеріал тваринного походження на основі бичачих або свинячих кісток. Ксеноматеріал випускається у вигляді гранул або кісткових блоків.
• Алопластичний. Штучний кістковий матеріал в стоматології на основі фосфату кальцію.

В окрему групу виділено колагенові мембрани тваринного походження, які використовуються для ізоляції дефекту від ясен і стимуляції регенеративних процесів в кісткових структурах.

Кістковозаміщаючі матеріали в стоматології: основні характеристики

Замінники кістки мають такі властивості:

• Остеокондуктивність. Здатність матеріалу до адгезії і зв'язування остеогенних клітин, до створення умов для розвитку судинної системи, розростання тканин, а також освіти зв'язку з кістковою тканиною і поступового заміщення новоутворюючою тканиною.
• Остеоіндуктивність. Властивість кісткових білків трансплантованого матеріалу впливати на перетворення обмежено диференційованих клітин в остеобласти з формуванням кісткової тканини.
• Остеогенність. Властивість остеобластів трансплантата бути активними учасниками зростання нових клітин (остеоцитів).

Аутогенний кістковий матеріал

В даному випадку використовують фрагмент кістки, отриманий від самого пацієнта. Забір проводиться з другорядних кісткових структур, наприклад, підборіддя симфізу, венечного відростка і т. д. Аутогенна трансплантація - оптимальний варіант, оскільки в даному випадку ймовірність відторгнення знижена до мінімуму. Аутогенний трансплантат є остеоіндуктівним, остеокондуктивним, остеогенним.

Недоліки кісткової пластики з використанням аутотрансплантата полягають у тому, що для забору графта необхідні додаткові маніпуляції, у пацієнта з'явиться ще одна ділянка з післяопераційними болями, на якому можливі ускладнення. Для успішної регенерації на трансплантуючій ділянці знадобиться посилений приплив крові, для чого виконується паркан частини окістя з кровоносними судинами.

Алогенний кістковий матеріал

Забір алогенних трансплантатів здійснюється від людини. Перед пересадкою донор перевіряється на наявність контагіозних патологій. Після забору тканини матеріал піддається сушінню при низькій температурі (ліофілізація). Донорська кістка подрібнюється до частинок розміром 300-450 мікрон, після чого матеріал фасується в стерильні вакуумні ємності, де він може зберігатися тривалий час.

Перевага алогенних трансплантатів в порівнянні з аутогенними полягає в тому, що вони здатні покращувати відновлювальні процеси в тканинах пацієнта. Проведені дослідження довели, що алогенні кісткові тканини не володіють антигенними властивостями, тому ризик їх відторгнення мінімальний. Для того щоб поліпшити процеси регенерації, кісткові тканини можуть піддаватися декальцифікації.

Алогенні трансплантати бувають наступних типів:

• Нативні. Мають однорідну мінерально-органічну структуру, яка не зазнала змін.
• Демінералізовані. Матеріали, в яких відсутні мінеральні компоненти.
• Депротеінізовані. Матеріал з деактивованим білком, тобто без органічної складової.

Ксеногенний матеріал для заміщення кісткових дефектів

Спроби розвитку остеопластики за допомогою ксеноматеріалів були зроблені ще в першій половині 20 століття. Це матеріали, джерелом яких є будь-які біологічні види, крім людини, наприклад, свині, корали.

Зараз виділяють два види таких матеріалів:

• демінералізований кістковий матрикс;
• гідроксиапатит біологічного походження.

У матеріалах першого виду видалені неорганічні складові, а в другому виді - органічні компоненти. Найдоступнішим джерелом сировини є бичачі кістки і натуральні корали. На відміну від аутоматеріалів, ксеноматеріали проходять багатоступеневу обробку: ферментативну, хімічну, термічну. В процесі обробки вдається видалити клітини донора, органічні і неорганічні компоненти, знищити віруси, патологічні білки.

Дуже часто для того, щоб позбутися від клітин господаря, вдаються до циклів заморожування/ термообробки, а також променевої стерилізації. Мінеральні домішки видаляють шляхом витримки матеріалу в демінералізаційних складах, а для видалення жирів і антигенів використовують спирти, ПАВи, ферменти.

Алопластичний матеріал для заміщення кісткових дефектів

Синтетичний кістковий матеріал на основі гідроксиапатиту, в якому співвідношення органічних і неорганічних компонентів ідентично натуральним кісток. Виготовляється з фосфатів або ортофосфатів кальцію, біоскла, полімерів, сульфатів кальцію. Їх активність залежить від ступеня розчинності в середовищі, а для того, щоб домогтися оптимальних біологічних характеристик, їх поєднують з факторами росту, аспіратом кісткового мозку.

Велика частина матеріалів має в своєму складі кераміку. Для гідроксиапатиту і ортофосфата кальцію характерні остеокондуктивність і остеоінтегральність, в деяких випадках - остеоіндуктівність.

У остеопластиці знаходять широке застосування ортофосфат, гідроксіапатити (природні і штучні) у вигляді паст, гранул, блоків або крихт.

Остеопластичні матеріали в стоматології: про вимоги і виробників

На підставі клінічного досвіду використання кістковозаміщаючих матеріалів можна виділити наступні основні вимоги:

• остеокондуктивність - сприятливі умови для зростання кісткової тканини завдяки оптимальній пористості і структурі матеріалу;
• остеопротекторні характеристики - створення умов для відновлення об'єму кісткової тканини, ефективного виконання функцій сполучної тканини протягом певного періоду часу.

Сучасний кістковий матеріал для зубів покликаний створити умови, в яких регенеративні процеси будуть протікати без проміжної реконструкції та атрофії альвеолярного відростка. Він нешкідливий для організму, не містить інфекцій, ефективно заміщається кістковою тканиною.

Розробники приділяють пильну увагу створенню нових синтетичних матеріалів і перш за все комбінування різних речовин. У ролі органічної основи можуть виступати колаген, полілактид, полігліколід. Завдяки композитному складу вдається поєднати позитивні характеристики окремих компонентів, і таких прикладів безліч. Наприклад, трикальційфосфат з гідроксиапатитом і очищеним колагеном або колаген з гідроксиапатиту і т. д.

Важливою умовою якості та безпеки кістковозаміщаючих матеріалів є високий ступінь очищення з дотриманням всіх стандартів. Виробництво повинно включати етап стерилізації, який може виконуватися сухим жаром, опроміненням.

Одним з лідерів у виробництві матеріалів для кісткової пластики є компанія Geistlich Pharma AG, яка ось уже понад 20 років пропонує продукти, успішно застосовується в стоматології для регенерації кісткових тканин. Bio-Oss - натуральний кістковозаміщаючий матеріал Geistlich Bio-Oss Collagen, який став стандартом в остеопластиці. Його основою є бичачі кістки. Унікальні властивості матеріалу дозволяють використовувати його в тих випадках, коли застосування аутоматеріала неможливо.

Безумовною перевагою Bio-Oss є час приживлюваності (від 3 місяців) і його повільне розсмоктування, завдяки чому зберігається обсяг нарощуваної кістки. Матеріал випускається в гранулах (Geistlich Bio-Oss Spongiosa або гранули в аплікаторі Geistlich Bio-Oss), у вигляді мембран (колагенова мембрана Geistlich Bio-Gide), які використовуються в якості бар'єрних і створюють всі умови для формування правильної архітектури кістки, достатнього обсягу м'яких тканин і системи кровоносних судин.

Ще одна європейська компанія, яка пропонує унікальні продукти для регенерації, - Botiss biomaterials. В асортимент продукції Botiss входять як біоматеріали, так і алопластичні матеріали. Це блоки, конуси, циліндри, гранули, синтетичні пасти.

Компанія пропонує продукти для регенерації кісткових структур і м'яких тканин. Наприклад, її інноваційний продукт - колагеновий конус Collacone - являє собою натуральну матрицю для формування кісткових клітин і є оптимальним рішенням для консервації лунки після видалення зуба з утворенням кров'яного згустку. Це повністю контрольований процес загоєння рани, її захист і резорбція протягом 2-4 тижнів.