Ocena zmian gęstości optycznej nakładkowych przeszczepów kości własnopochodnej z bródki zastosowanych dla zmiany cech podłoża protetycznego*

Transkrypt

1 PROTET. STOMATOL., 2006, LVI, 6, Ocena zmian gęstości optycznej nakładkowych przeszczepów kości własnopochodnej z bródki zastosowanych dla zmiany cech podłoża protetycznego* Densitometric evaluation of mandibular onlay bone grafting applied for preprosthetic improvement of the osseus base Marcin Kozakiewicz 1, Ewelina Gaszyńska 1, Marcin Denkowski 2, Piotr Arkuszewski 1 Z Kliniki Chirurgii Czaszkowo-Szczękowo-Twarzowej Katedry Chirurgii UM w Łodzi Kierownik: prof. dr hab. med. P. Arkuszewski Z Zakładu Technologii Informatycznych Instytutu Informatyki UMCS w Lublinie Kierownik: prof. dr. hab. n. tech. P. Mikołajczak HASŁA INDEKSOWE: przeszczepy nakładkowe kości własnopochodnej, odbudowa wyrostka zębodołowego, cyfrowa analiza obrazu KEY WORDS: onlay grafts, autogenous bone, alveolar ridge augmentation, digital image analysis Streszczenie Wprowadzenie: zanik wyrostka zębodołowego szczęki i części zębodołowej żuchwy będący następstwem usunięcia zęba, zmian zapalnych, urazów lub wad stwarza niekorzystne warunki do leczenia protetycznego. W większości takich przypadków korzystna jest natomiast uprzednia rekonstrukcja zanikłego wyrostka zębodołowego szczęki lub części zębodołowej żuchwy przeszczepami własnopochodnej kości. Cel pracy: ocena wyników rekonstrukcji zanikłych wyrostków zębodołowych szczęki i części zębodołowej żuchwy. Materiał i metody: przeprowadzono badania prospektywne 20 pacjentów, u których wykonano odbudowę zanikłych wyrostków zębodołowych szczęki i części zębodołowej żuchwy przeszczepami nakładkowymi własnopochodnej kości z bródki. U 8 pacjentów zabieg dotyczył szczęki, a u 12 żuchwy. Badania radiograficzne przeprowadzano w interwałach czasowych w okresie Summary Objectives: The loss of alveolar bone in maxilla or mandible due to tooth extraction, trauma, infection or bone defect diminishes the final effect of prosthetic reconstruction. Bone augmentation allows for overcoming these difficulties and creates beneficial conditions for prosthetic treatment. The aim of this study was to evaluate the outcome of autogenous mandibular onlay bone grafting in maxilla and mandible. Material and methods: The prospective study included 20 patients who received autogenous bone grafts from the mandibular symphysis: 8 of them to the maxilla and 12 to the mandible. Each patient was postoperatively after the surgery and then 3, 6, 9, 12, 18 and 24 months later. Changes in density of bone grafts in time intervals were analysed. Statistically significant difference was recorded 3, 6 and 9 months after the reconstructive surgery. *Praca finansowana z grantu UM w Łodzi nr

2 Przeszczepy kostne 24 miesięcy po zabiegu. Analizowano zmiany gęstości optycznej obrazu przeszczepu na cyfrowych zdjęciach wewnatrzustnych po 3, 6, 9, 12, 18 i 24 miesiącach. Istotne statystycznie zmiany gęstości optycznej odnotowano po 3, 6 i 9 miesiącach od zabiegu. Wyniki i wnioski: na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że analiza cyfrowych standaryzowanych zdjęć rentgenowskich obrazujących przeszczepy nakładkowe własnopochodnej kości z bródki, zastosowanych w rekonstrukcji znacznych zaników kości wyrostka zębodołowego szczęki lub części zębodołowej żuchwy umożliwia ocenę przebudowy przeszczepionej kości. Zastosowanie kości własnopochodnej w augmentacji wyrostka zębodołowego szczęki jest metodą skuteczną, która zwiększa możliwości leczenia protetycznego. Results and conclusions: The conducted study evidenced that a digital analysis of x-ray imaging of onlay bone grafts from the mentum used in the reconstruction of substantial losses of alveolar bone in maxilla or mandible is an effective measure to evaluate bone rebuilding. The autologic bone in alveolar crest augmentation is an efficient method for the improvement of prosthodontic procedures. Zanik wyrostka zębodołowego szczęki i części zębodołowej żuchwy będący następstwem usunięcia zęba, zmian zapalnych, urazów lub wad rozwojowych utrudnia w znacznym stopniu wprowadzenie wszczepu zębowego w optymalnym miejscu i pod odpowiednim kątem. Ponadto zanik kości nie pozostaje bez wpływu na ograniczenie efektów estetycznych wykonywanych uzupełnień protetycznych (1, 3, 10, 14). W większości takich przypadków korzystna jest uprzednia rekonstrukcja zanikłego podłoża przeszczepami własnopochodnej kości. Ocena wyników rekonstrukcji zanikłej kości możliwa jest na podstawie badania klinicznego, rentgenowskiego, scyntygraficznego, tomografii komputerowej (4, 5, 12). Celem badania była ocena przebudowy przeszczepów nakładkowych własnopochodnej kości z bródki w rekonstrukcji zanikłych wyrostków zębodołowych szczęki i części zębodołowej żuchwy. Materiał i metoda Przeprowadzono badania prospektywne 20 pacjentów (6 mężczyzn, 14 kobiet), u których wykonano odbudowę zanikowych wyrostków zębodołowych szczęki i części zębodołowej żuchwy przeszczepami nakładkowymi własnopochodnej kości z bródki. Pod względem składu kości były to przeszczepy korowo-gąbczaste. Wskazania do zabiegu stanowiły zaniki kości wyrostka zębodołowego szczęki oraz części zębodołowej żuchwy stwarzające niekorzystne warunki do rehabilitacji protetycznej. Zanik kości u pacjentów objętych badaniami zaliczono do III klasy wg Cawooda (ryc. 1). U 8 pacjentów zabieg dotyczył szczęki, a u 12 żuchwy. Zabieg przeprowadzano w znieczuleniu miejscowym. Pobraną z bródki kość korowo-gąbczastą stabilizowano w miejscu biorczym w 3 przypadkach za pomocą śródkostnych tytanowych wszczepów zębowych, a w pozostałych za pomocą tytanowych śrub średnicy 1 mm, długości 11 lub 13 mm (ryc. 2-7). Okres badania obejmował 24 miesiące po rekonstrukcji. Bezpośrednio, 3, 6, 9, 12, 18, 24 miesiące po zabiegu wykonywano cyfrowe standaryzowane zdjęcia kontrolne okolicy operowanej (standaryzacja geometrii i jasności) (ryc.8) (6). Resztkową deformację geometryczną usunięto za pomocą programu ToothVis. Cyfrową analizę uzyskanych obrazów wykonywano z zastosowaniem programu DentalStudio ver. 2.0 (ryc. 9) (7). Analizowano zmiany gęstości optycznej w obrębie pola powierzchni zajmowanej przez obraz przeszczepu w wyżej wymienionych interwałach czasowych. Badano zakres pola powierzchni zajmowany przez obraz przeszczepu kości bezpośrednio po zabiegu, czyli z włączeniem obszaru późniejszego zaniku przeszczepu kości (pierwotne A) oraz zakres pola PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 6 437

3 M. Kozakiewicz i inni Ryc. 1. Pacjent W. Ż.: a miejsce biorcze w części zębodołowej żuchwy klasa III zaniku wg Cawooda; b zaznaczona wiertłem różyczkowym wielkość kości planowanej do pobrania; c loża po pobraniu kości z bródki z wykorzystaniem wierteł różyczkowych. Objętość ubytku kości jest znacznie większa niż pobrany przeszczep. Ubytek w kości po pobraniu przeszczepu wypełniony skrzepem; d nakładkowy przeszczep kości unieruchomiony poprzez zaklinowanie pomiędzy wszczepami zębowymi. Ryc. 2. Pacjentka L. K.: a szerokość wyrostka zębodołowego szczęki pokrytego błoną śluzową i okostną. Zanik od strony powierzchni przedsionkowej; b III klasa zaniku wyrostka zębodołowego szczęki wg Cawooda; c metoda pobrania przeszczepu własnopochodnego z bródki z zastosowaniem wiertła różyczkowego. Możliwe prowadzenie cięcia wzdłuż linii łamanych i łuków; d szerokie linie cięcia kości. 438 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 6

4 Przeszczepy kostne Ryc. 3. Pacjentka L. K.: a gałąź zębodołowa dolna przednia uwidoczniona po pobraniu bloczka kości. Po zabiegu pacjentka odczuwała parastezje w okolicy zębów 32 i 31 przez okres 6 miesięcy; b przeszczep w miejscu biorczym; c nawiercanie otworu dla śruby unieruchamiającej; d przeszczep kości unieruchomiony dwiema śrubami tytanowymi. Ryc. 4. Pacjentka L. K.: a kolagenowa błona barierowa umocowana szwami materacowymi do błony śluzowej i okostnej od strony podniebienia; b przeszczep kości pokryty membraną kolagenową, która została unieruchomiona 4 szwami materacowymi. Widoczne prześwitujące głowy śrub mocujących przeszczep; c brak międzyzębowy zabezpieczony mostem AET. Jest to uzupełnienie protetyczne chroniące przeszczep kości przed zanikiem z ucisku; d odsłonięte podłoże kostne po 3-ch miesiącach bezpośrednio przed wprowadzeniem wszczepu zębowego. PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 6 439

5 M. Kozakiewicz i inni Ryc. 5. Dokumentacja radiologiczna wewnątrzustne, standaryzowane, cyfrowe zdjęcia rentgenowskie pacjentki L. K. Po wgojeniu przeszczepu kości (po 3 miesiącach) w zrekonstruowaną kość wprowadzono wszczep zębowy. Ryc. 6. Pacjentka L. K.: korona protetyczna. Stan trzy miesiące po zakończeniu leczenia. Ryc. 7. Pacjentka L. K.: stan 36 miesięcy po zakończeniu leczenia. Ryc. 8. Cyfrowe standaryzowane zdjęcia kontrolne okolicy operowanej wykonane w okresie 0, 3, 6, 9, 12, 18, 24 miesięcy po wprowadzeniu przeszczepu. powierzchni zajmowany przez obraz przeszczepu kości z wyłączeniem obszaru zaniku przeszczepu w badanym okresie (zmienione A). Wyniki Wgajanie przeszczepów kości z bródki w większości przypadków było niepowikłane, jednak w 3 przypadkach odnotowano wystąpienie po zabiegu przemijających parastezji w obszarze unerwianym przez nerw bródkowy. Śruby mocujące usuwano w okresie od 3 do 12 miesięcy od zabiegu. W tym okresie w zrekonstruowaną kość u 8 pacjentów wprowadzono wszczepy zębowe. W 2 przypadkach wszczepy zębowe wprowadzono jednoczasowo z przeszczepem kości, a w 1 przypadku przed przeszczepem kości. Razem u 11 pacjentów zastosowano 19 wszczepów zębowych. 440 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 6

6 Przeszczepy kostne Ryc. 9. Obraz przeszczepu własnopochodnej kości analizowany w programie DentalStudio ver Pierwotne pole zajmowane przez przeszczep kości obwiedzione zostało linią czerwoną na rentgenogramie po stronie lewej, a zmienione pole po 9 miesiącach od zabiegu zaznaczono linią zieloną po stronie prawej. Z tych obrysowanych pól pobierano dane do badań densytometrycznych. U pozostałych 4 pacjentów braki zębowe uzupełniono mostami, a u 5 wykonano całkowite protezy osiadające dolne. Średnia gęstość optyczna mierzona w obszarze zajmowanym przez obraz przeszczepu z włączeniem obszaru zaniku przeszczepu znacznie zmalała w ciągu pierwszych 6 miesięcy po rekonstrukcji w stosunku do gęstości zmierzonej bezpośrednio po wprowadzeniu przeszczepu. Natomiast średnia gęstość optyczna mierzona w obszarze zajmowanym przez obraz przeszczepu z wyłączeniem obszaru całkowitego zaniku przeszczepu w ciągu 3 miesięcy po zabiegu zmalała w stosunku do gęstości zmierzonej bezpośrednio po wprowadzeniu przeszczepu. W ciągu następnych 3 miesięcy wzrosła nie osiągając jednak wartości gęstości optycznej bezpośrednio po zabiegu. Wyniki przedstawiono w tabeli I i na wykresie. Omówienie wyników Zmiany średniej gęstości optycznej mierzone w obszarze zajmowanym przez obraz przeszczepu z wyłączeniem obszaru całkowitego zaniku przeszczepu (zmienione A) odzwierciedlają proces przebudowy przeszczepionej kości. W okresie pierwszych 3 miesięcy po wprowadzeniu przeszczepu daje się stwierdzić przewagę demineralizacji. W okresie kolejnych 3 miesięcy przewagę remineralizacji, a następnie okres względnej równowagi pomiędzy obu procesami. Zaobserwowano, że w okresie drugiego roku po zabiegu następuje dalszy wzrost gęstości przeszczepu kości. Jest to okres remodelingu i wydaje się, że w tym czasie pierwotny materiał, jakim była kość gąbczasta i korowa przebudowuje się i upodabnia się do łoża przeszczepu stając się ostatecznie kością zbitą. Ocena wgajania przeszczepów kostnych jest tym trudniejsza, że niektóre elementy tego procesu oraz osteointegracji wszczepów zębowych nadal nie zostały do końca poznane. Na przebieg procesu wgajania przeszczepionej kości wpływa wiele czynników wewnątrzpochodnych: miejscowych i ogólnoustrojowych oraz zewnątrzpochodnych. Na podstawie badań retrospektywnych stwierdzono, że zrekonstruowana kość reaguje na wprowadzenie wszczepu zębowego podobnie, jak kość bez przeszczepu (13). Nie zaobserwowano szkodliwego oddziaływania tytanu stosowanego we wszczepach zębowych na komórki szpiku. Rekonstrukcja przeszczepami wła- PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 6 441

7 M. Kozakiewicz i inni T a b e l a I. Wyniki oceny densytometrycznej miejsca przeszczepienia kości Czas po zabiegu w miesiącach Średnia gęstość optyczna poziom szarości w stopniach skali 8-bitowej pierwotne A zmienione A 00M 116,84±30,59 116,84±30,59 03M 96,15±35,22* 102,07±31,64* 06M 95,38±26,78* 106,16±19,30* 09M 99,19±31,32* 110,71±23,95 12M 111,98±25,06 122,32±20,78 18M 115,11±24,24 123,59±28,07 24M 125,01±20,76 135,48±30,66 Legenda: * różnica statystycznie znamienna w stosunku do wartości wyjściowych, tj. 00M dla p<0,05; 00M, 03M, 06M, 09M, 12M, 18M, 24M liczba miesięcy od zabiegu wprowadzenia przeszczepu; Pierwotne A zakres pola powierzchni zajmowany przez obraz przeszczepu kości bezpośrednio po zabiegu, czyli z włączeniem obszaru późniejszego zaniku przeszczepu kości; Zmienione A zakres pola powierzchni zajmowany przez obraz przeszczepu kości z wyłączeniem obszaru zaniku przeszczepu w badanym okresie. Wykres 1. Wyniki oceny densytometrycznej miejsca przeszczepienia kości. Różnice statystycznie znamienne (dla p<0,05) w stosunku do wartości bezpośrednio po zabiegu chirurgicznym (00M) zaznaczono gwiazdką. Pierwotne A zakres pola powierzchni zajmowany przez obraz przeszczepu kości bezpośrednio po zabiegu, czyli z włączeniem obszaru późniejszego zaniku przeszczepu kości; Zmienione A zakres pola powierzchni zajmowany przez obraz przeszczepu kości z wyłączeniem obszaru zaniku przeszczepu w badanym okresie. snopochodnej kości znacznych zaników wyrostka zębodołowego szczęki oraz części zębodołowej żuchwy, chociaż skuteczna, nie pozbawiona jest ryzyka. Po zabiegu pobrania przeszczepu z bródki opisywane jest opadanie tkanek miękkich bródki, utrata podparcia mięśni mających przyczepy na bródce, utrata żywotności lub uszkodzenie korzeni przednich zębów w żuchwie, uszkodzenie nerwu bródkowego gałęzi zębodołowej dolnej przedniej (2, 9, 11), krwiaki tkanek miękkich. Łatwiejszymi metodami augmentacji jest zastosowanie materiałów kościozastąpczych, ale skutek biologiczny jest najczęściej daleki od ideału (8). Jak na razie tym ideałem jest kość, zaś złotym standardem w rekonstrukcjach wyrostka zębodołowego jest kość własnopochodna. Wnioski Analiza cyfrowych standaryzowanych zdjęć rentgenowskich przeszczepów nakładkowych własnopochodnej kości z bródki zastosowanych w rekonstruk- 442 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 6

8 Przeszczepy kostne cji znacznych zaników kości wyrostka zębodołowego szczęki lub części zębodołowej żuchwy umożliwia ocenę przebudowy przeszczepionej kości. Na podstawie standaryzowanych zdjęć rentgenowskich można dokładnie określić etapy przebudowy przeszczepu. Zastosowanie kości własnopochodnej w augmentacji wyrostka zębodołowego szczęki jest metodą skuteczną, która zwiększa możliwości leczenia protetycznego. Piśmiennictwo 1. Abrahams J. J.: Augmentation procedures of the jaw in patients with inadequate bone for dental implants: radiographic appearance, J. Comput. Assist. Tomogr., 2000, 1, 24, Brostlap W. A., Heidbuchel K. L., Freihofer H. P., Kuijpers Jagtman A. M.: Early secondary bone grafting of alveolar cleft defects: A comparison between chin and rib grafts, J. Craniomaxillofac. Surg., 1990, 18, Buser D., Dula K., Hess D., Hirt H. P., Belser U. C.: Localized ridge augmentation with autografts and barrier membranes, Periodont., 2000, 1999, 19, Johansson B., Grepe A., Wannfors K., Hirsch J. M.: A clinical study of changes in the volume of bone grafts in the atrophic maxilla, Dentomaxillofac. Radiol., 2001, 30, 3, Johansson B., Grepe A., Wannfors K., Aberg P., Hirsch J. M.: Volumetry of simulated bone grafts in the edentulous maxilla by computed tomography, Dentomaxillofac. Radiol., 2001, 30, 3, Kozakiewicz M., Wilamski M.: Technika standaryzacji wewnątrzustnych zdjęć rentgenowskich, Czas. Stomatol., 1999, 52, Kozakiewicz M.: Cyfrowy analizator obrazu własnego projektu do ilościowego porównywania obrazów na drodze subtrakcji. Mag. Stomatol., 2002, 131, 9, Kozakiewicz M.: Ocena wyników leczenia ubytków kości z zastosowaniem materiałów kościozastępczych w chirurgii stomatologicznej, praca habilitacyjna, Uniwersytet Medyczny w Łodzi Nkenke E., Schultze Mosgau S., Radespiel Troger M., Kloss F., Neukam F. W.: Morbidity of harvesting of chin grafts: A prospective study, Clin. Oral Implants Res., 2001, 12, Nordland W. P., Tarnow D. P.: A classification system for loss of papillary height, J Peridontol., 1998, Rubens B. C., West R. A.: Ptosis of the chin and lip incompetence: Consequences of lost mentalis muscle support, J. Oral Maxillofac. Surg., 1989, 4, Schliephake H., Berding G., Neukam F. W., Bothe K. J., Gratz K. F., Hundeshagen H.: Use of sequential bone scintigraphy for monitoring onlay grafts to grossly atrophic jaws, Dentomaxillofac. Radiol., 1997, 26, 2, Simion M., Jovanovic S. A., Tinti C., Benefenati S. P.: Long-term evaluation of osseointegrated implants inserted at the time or after vertical ridge augmentation. A retrospective study on 123 implants with 1-5 year follow-up. Clin. Oral. Implants Res., 2001, 12, Tarnow D. P., Cho S. C., Wallace S. S.: The effect of inter implant bone crest. J. Periodontol., 2000, 71, Zaakceptowano do druku: 23.II.2006 r. Adres autorów: Łódź, ul. Kopcińskiego 22. Zarząd Główny PTS PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 6 443