PROT. STOM., 2006, LVI, 1 Zmiany wielkości przeszczepów nakładkowych własnopochodnej kości z bródki zastosowanych dla poprawy cech podłoża protetycznego* Transformation of surface area in mandibular onlay bone grafts used for preprosthetic improvement of osseus base Marcin Kozakiewicz, Ewelina Gaszyńska W przypadkach znacznie zanikłych wyrostków zębodołowych szczęki lub części zębodołowej żuchwy poprawę warunków podłoża protetycznego umożliwia ich rekonstrukcja z zastosowaniem przeszczepów własnopochodnej kości. Celem badania była ocena wyników rekonstrukcji zanikłych wyrostków zębodołowych szczęki i części zębodołowej żuchwy przeszczepami nakładkowymi własnopochodnej kości z bródki. Przeprowadzono badania prospektywne 20 pacjentów, u których wykonano rekonstrukcję 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 24 miesięcy po zabiegu. Zastosowano system radiografii cyfrowej Digora Soredex. Analizowano zmiany wielkości pola zajmowanego przez obraz przeszczepu na rtg po 3, 6, 9, 12, 18 i 24 miesiącach. Istotne statystycznie zmiany pola powierzchni odnotowano po 3, 6, 9 i 12 miesiącach od zabiegu. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że zastosowanie przeszczepów nakładkowych własnopochodnej kości z bródki w przypadku znacznych zaników kości wyrostka zębodołowego szczęki lub części zębodołowej żuchwy zapewnia poprawę warunków do protezowania przy jednoczesnym wysokim odsetku powodzeń zabiegów. Bone augmentation enables to overcome loss of alveolar bone in maxilla or mandible such difficulties and creates benefitial conditions for prosthetic treatment. The aim of this study was to evaluate the outcome of autogenous mandibular onlay bone grafting in maxilla and mandible. Prospective study included 20 patients who received autogenous bone grafts from the mandibular symphysis: 8 to the maxilla, 12 to the mandible. Each patient was followed for 24 months postoperatively. They were radiographically examined immediately after, 3, 6, 9, 12, 18 and 24 months after the surgery. Changes in the size of area filled with graft`s picture at radiographs in time intervals were analysed. Statistically significant difference was recorded between 3 and 12 month after the reconstructive surgery. On the basis of the conducted study it was established that this is an effective method of preprosthetic improvement of osseus base. HASŁA INDEKSOWE: przeszczepy nakładkowe, przeszczepy kości własnopochodnej KEY WORDS: onlay grafts, autogenous bone grafts, alveolar ridge augmentation Z Kliniki Chirurgii Czaszkowo-Szczękowo-Twarzowej ICh UM w Łodzi Kierownik: dr hab. med. P. Arkuszewski Adres autorów: 90-153 Łódź, ul. Kopcińskiego 22 *Praca finansowana z grantu UM w Łodzi nr 502-12-180. 26
Podłoże protetyczne W przypadku rekonstrukcji przeszczepami własnopochodnej kości, znacznych zaników wyrostka zębodołowego szczęki oraz części zębodołowej żuchwy na ograniczonym obszarze, korzystnymi miejscami dawczymi są bródka i gałąź żuchwy (2, 3, 6, 10, 11). Stanowią one dobrą alternatywę dla przeszczepów własnopochodnej kości z talerza kości biodrowej. Wewnątrzustne pobranie przeszczepu jest mniej okaleczające, powoduje mniej powikłań i dolegliwości w czasie gojenia powstałego ubytku kości. Ponadto w porównaniu z przeszczepami kości z innych miejsc czas wgajania przeszczepów z bródki i gałęzi żuchwy w połączeniu z zastosowaniem membran jest krótszy, przy jednocześnie mniejszym zaniku przeszczepu (15). Nie ma także potrzeby hospitalizacji oraz przeprowadzenia zabiegu w znieczuleniu ogólnym (6). Celem badania była ocena wyników rekonstrukcji zanikłych wyrostków zębodołowych szczęki i części zębodołowej żuchwy przeszczepami nakładkowymi własnopochodnej kości z bródki. Materiał i metoda Przeprowadzono badania prospektywne 20 pacjentów leczonych ambulatoryjnie (6 mężczyzn, 14 kobiet), u których wykonano odbudowę zanikowych wyrostków zębodołowych szczęki i części zębodołowej żuchwy przeszczepami nakładkowymi własnopochodnej kości z bródki. 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 zaklasyfikawano do III klasy wg Cawooda (ryc. 1-7). U 8 pacjentów zabieg dotyczył szczęki, a u 12 żuchwy. Zabieg przeprowadzano w znieczuleniu miejscowym. Z cięcia poziomego w przedsionku jamy ustnej docierano do bródki. W zależności od pożądanej ilości kości pobierano przeszczep jednostronnie lub obustronnie w stosunku do linii pośrodkowej żuchwy. Nacięcie kości prowadzono przynajmniej 3 mm poniżej wierzchołków zębów i przynajmniej 5 mm przed otworem bródkowym. Stosowano różne narzędzia mechaniczne: piłę, trepan lub wiertła szczelinowe i różyczkowe. Wszystkie te metody są prawidłowymi sposobami pobierania przeszczepów kości. Bez względu na narzędzie zastosowane do pobrania kości, w czasie zabiegu należy zachować jałowość pola operacyjnego, chronić kość przed przegrzaniem. Pobierając przeszczepy należy uwzględnić straty materiału spowodowane cięciem kości, ponieważ tkanka w miejscu cięcia jest zamieniana na wióry często wypłukiwane z pola zabiegowego płynem chłodzącym. 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. Okres badania obejmował 24 miesiące po zabiegu rekonstrukcji. Bezpośrednio, 3, 6, 9, 12, 18, 24 miesiące po zabiegu wykonywano cyfrowe standaryzowane zdjęcia kontrolne okolicy operowanej (7). Cyfrową analizę uzyskanych obrazów wykonywano z zastosowaniem programu DentalStudio ver. 2.0 (8). Pierwszym krokiem przed cyfrową analizą obrazów była ich normalizacja mająca na celu usunięcie niewielkich zniekształceń występujących w zgromadzonych 140 obrazach. Wszystkie zdjęcia rentgenowskie, wykonane u tego samego pacjenta, były normalizowane względem obrazu wykonanego bezpośrednio po zabiegu chirurgicznym (00M). Ten proces elektronicznej standaryzacji geometrycznej przeprowadzono za pomocą par znaczników topograficznych. Umieszczano odpowiednie znaczniki w tych samych punktach orientacyjnych wokół przeszczepu kości (np. anatomicznych) na obu obrazach tego samego pacjenta (ryc. 8). Potem według tych punktów orientacyjnych korygowano ewentualne zniekształcenia geometrycze. Dokładność skorygowania obrazów sprawdzano funkcją Flipper, powodującą naprzemienne wyświetlanie zdjęcia 00M z rentgenogramem normalizowanym. Jeżeli wystąpiło drżenie obserwowane w obrębie niezmiennych struktur anatomicznych wybranych jako punkty orientacyjne, uznawano wyrównanie za niedokładne i procedurę korekty geometrycznej przeprowadzano ponownie. Po wyrównaniu zniekształceń geometrycznych punkty obrazu o tych samych współrzędnych odpowiadają tym samym strukturom na zdjęciach rentgenowskich wykonanych w kolejnych okresach badania. Kolejnym zabiegiem wstępnym było usunięcie różnic w jasności i kon- 27
M. Kozakiewicz, E. Gaszyńska Ryc. 1. Miejsce biorcze na przedsionkowej powierzchni wyrostka zębodołowego szczęki w okolicy po zębie 21. Zanik III kl. wg Cawooda. Ryc. 4. Metoda pobrania przeszczepu własnopochodnego z bródki z zastosowaniem trepana średnicy 8 mm. Równe i wąskie linie cięcia kości. Możliwe jest tylko wycinanie walców kości o różnej grubości. Ryc. 2. Metoda pobrania przeszczepu własnopochodnego z bródki z zastosowaniem piły oscylacyjnej. Równe i wąskie linie cięcia kości. Możliwe tylko proste linijne cięcia. Ryc. 5. Ubytek w kości po pobraniu przeszczepu za pomocą trepanu. Ryc. 3. Ubytek kości po pobraniu przeszczepu z użyciem piły oscylacyjnej. Ryc. 6. Pobieranie drobnych fragmentów kości gąbczastej. 28
Podłoże protetyczne Ryc. 7. Stabilizacja przeszczepu w miejscu biorczym tytanowymi śrubami. Przeszczep kości unieruchomiony dwiema śrubami. Wióry kostne ułożone wokół bloczka kości. traście rentgenogramów na podstawie wzorcowych rejonów na zdjęciach (7). Stosowano automatyczną procedurę normalizacyjną (Linear Adjustment ryc. 9), którą weryfikowano i uzupełniano w razie potrzeby metodą ręczną (7). Dopiero po znormalizowaniu badanych obrazów rentgenowskich przystąpiono do cyfrowej analizy rentgenogramów przeszczepów kości. Obrysowywano obszar zajmowany przez przeszczep kości na każdym ze zdjęć z zastosowaniem grafiki interakcyjnej, z którego program DentalStudio czerpał dane źródłowe. Analizowano zmiany wielkości pola powierzchni zajmowanej przez obraz przeszczepu kości w wyżej wymienionych interwałach czasowych. Porównywano średnie wartości pola powierzchni w poszczególnych okresach badania z zastosowaniem testu t, a wyniki traktowano jako znaczące dla p<0,05 (ryc. 8, 9). Wyniki Po usunięciu śrub mocujących (od 3 do 12 miesięcy po zabiegu), u 8 pacjentów wprowadzono wszczepy zębowe, w 2 przypadkach wprowadzono je jednoczasowo z przeszczepem kości, a w 1 przypadku przed przeszczepem kości. Razem u 11 pacjentów zastosowano 19 wszczepów zębowych. U pozostałych 9 pacjentów nie prowadzono leczenia implantoprotetycznego, a tylko rekonstrukcyjne. W sumie oceniano zmiany wielkości przeszcze- Ryc. 8. Cyfrowe standaryzowane zdjęcia kontrolne okolicy operowanej wykonane w okresie 0 (obszar zakreślony czerwoną linią) i 3 miesiące (obszar zakreślony granatową linią) po wprowadzeniu przeszczepu. Widoczny pionowy zanik przeszczepu. Obraz przeszczepu własnopochodnej kości analizowany w programie DentalStudio ver 2.0. Ryc. 9. Wynik działania algorytmu normalizacji liniowej programu DentalStudio ver. 2.0 przeprowadzanej w celu eliminacji różnic wartości kontrastu i jasności pomiędzy zdjęciem rentgenowskim wykonanym bezpośrednio po zabiegu 00M (wartości na osi pionowej), a zdjęciem wykonanym w ramach badania kontrolnego 03M (wartości na osi poziomej). Dla prezentowanego przepadku z ryc. 8 współczynniki równania normalizacji liniowej kontrastu i jasności to a=0,93991 i b=21,4696. Wartości jasności punktów obrazu 03M należy przekształcić: 03M=00M 0,93991-21,4696, aby je znormalizować względem obrazu 00M. 29
M. Kozakiewicz, E. Gaszyńska pów kości u 20 pacjentów. U wszystkich pacjentów stwierdzono wgojenie się przeszczepów i brak klinicznych oznak stanu zapalnego. Istotne statystycznie zmiany wielkości pola powierzchni zajmowanej przez obraz przeszczepu w stosunku do wielkości pola powierzchni przeszczepu zmierzonego bezpośrednio po jego wprowadzeniu stwierdzono po 3, 6, 9 i 12 miesiącach od zabiegu. Najszybszy spadek wielkości pola powierzchni zajmowanej przez obraz przeszczepu odnotowano w okresie 3-6 miesięcy po zabiegu. Wyniki przedstawiono w tabeli I oraz na ryc. 10. Dyskusja Zbliżony odsetek powodzeń zabiegów rekonstrukcji wyrostka zębodołowego szczęki odnotowano w przypadkach zastosowania różnych technik zabiegu: onlay różnej wielkości, inlay oraz osteotomii LeFort I (9). Toteż uzasadnionym jest wybór w naszym badaniu najmniej złożonej technicznie metody przeprowadzenia zabiegu. W piśmiennictwie podkreśla się także korzyści wynikające z niejednoczasowego wprowadzenia przeszczepu kości oraz wszczepów zębowych. Opóźnione wprowadzenie wszczepu w okolicę przeszczepionej kości przyczynia się do lepszej integracji i stabilizacji wszczepów (1, 9, 12, 13). Natomiast zaletami jednoczasowego wprowadzenia przeszczepu i wszczepów zębowych są: ograniczenie interwencji chirurgicznej tylko do jednego zabiegu, krótszy całkowity czas gojenia oraz jednoczesne unieruchomienie przeszczepu w miejscu biorczym za pomocą wszczepu zębowego Ryc. 10. Zmiany pola powierzchni przeszczepów kości obserwowane w badaniach radiologicznych. Na osi pionowej przedstawiono dane w mm 2, zaś na osi poziomej czas, jaki upłynął od zabiegu chirurgicznego (w miesiącach). bez dodatkowych śrub (15, 17). Z drugiej strony w przypadku niepowodzenia wgajania przeszczepu jest ono jednoznaczne z utratą wszczepów, a w przypadku resorpcji przeszczepionej kości powodującej recesję tkanek miękkich wpływa negatywnie na estetykę (6). Ponadto, w szczęce zanik kości wymaga rekonstrukcji w wymiarze podniebienno-policzkowym od strony przedsionkowej, a nie w wymiarze pionowym zgodnie z osią wprowadzania wszczepów (10). Przeszczepy nakładkowe mogą być także stosowane do rekonstrukcji zanikłej kości w okolicy uprzednio wprowadzonych wszczepów zębowych, ale skuteczność tej metody nie została dotąd jednoznacznie potwierdzona (16). T a b e l a I. Pole powierzchni zajmowane przez obraz przeszczepu kości na standaryzowanych zdjęciach rentgenowskich Okresy obserwacji w miesiącach Pole powierzchni średnia±odchylenie standardowe (mm²) 00M 28,76 ± 22,89* 03M 21,13 ± 34,42* 06M 16,27 ± 15,44* 09M 17,09 ± 14,03* 12M 18,04 ± 9,51* 18M 34,98 ± 30,61* 24M 27,04 ± 16,36* * różnica statystycznie znacząca w stosunku do wartości 00M dla p<0,05. 30
Podłoże protetyczne Odnotowane w naszych badaniach zmniejszenie wielkości pola powierzchni zajmowanego przez obraz przeszczepu kości po 3, 6, 9 i 12 miesiącach po zabiegu w świetle innych badań, w których autorzy stwierdzili największą utratę wysokości przeszczepu kości (nieprzekraczającą 15% wysokości bezpośrednio po zabiegu) w okresie 2,5 lat od jego wprowadzenia, może świadczyć o występowaniu wielokierunkowego odwapnienia przeszczepu w pierwszym okresie po zabiegu, z późniejszą tendencją do występowania zaniku tylko w wymiarze pionowym (2, 14). Innym wyjaśnieniem otrzymanych wyników jest fakt, że po przeniesieniu nieunaczynionego przeszczepu kości, pobrana tkanka obumiera i jest poddawana znacznym zmianom (4, 5), m.in. obwodowemu odwapnieniu z pozostaniem macierzy organicznej (w badaniu rtg trudniej jest zobrazować te struktury lub są zupełnie niewidoczne po 3-12 miesiącach). Po rewitalizacji przeszczepu, macierz ta jest remineralizowana. Wtedy znów pojawia się obraz tych miejsc w badaniu rtg i wielkość przeszczepów jest zbliżona do wyjściowej (np. po 18 miesiącach). Na podstawie analizy wyników badań tomografii komputerowej wykonanych 6 miesięcy po wprowadzeniu przeszczepu obliczono średni spadek objętości przeszczepu na 49,5% (4, 5). Inni autorzy po 4 miesiącach od jednoczasowego wprowadzenia przeszczepu nakładkowego i wszczepu zębowego odnotowali 25% resorpcję przeszczepu oraz 60% po obciążeniu wszczepu 6 miesięcy później (18). W naszych badaniach nakładkowy przeszczep kości z bródki uległ najintensywniejszej i największej resorpcji (ponad 25%) w okresie do 6 miesięcy po zabiegu. Obserwując dynamikę zaniku przeszczepów własnopochodnych zastosowanych w celu poprawy cech pola protetycznego należy stwierdzić, że szybkie zmniejszanie objętości przeszczepu następuje po trzecim miesiącu po zabiegu chirurgicznym. Wydaje się wskazane rozpoczęcie leczenia implantologicznego przed pojawieniem się tego zjawiska. Obciążenie przeszczepu chroni go przed zanikiem, a okres 3 miesięcy wydaje się wystarczający na wytworzenie zrostu przeszczepu nakładkowego z kością biorczą. Z przedstawionych w tej pracy danych wynika, że największa dynamika odwapniania przeszczepu następuje ok. 6 miesiąca po zabiegu chirurgicznym. Obciążenie przeszczepu po 3-4 miesiącach uprzedziłoby ten proces i zapobiegło jego konsekwencjom (1, 9, 12, 13). Z kolei jednoczasowe wprowadzenie wszczepów zębowych w przeszczep nakładkowy może nieść za sobą skutki natury estetycznej, np. pojawienie się stanu zapalnego w tej okolicy może doprowadzić do znacznej resorpcji przeszczepu i odsłonięcia szyjki wszczepu. Ponadto Widmark odnotował 10% niepowodzeń przed obciążeniem wszczepów (18). Z kolei McCarthy zaobserwowała 50% utraty wszczepów zębowych w przypadku jednoczasowego zabiegu (10). W piśmiennictwie podawane są różne i dość długie okresy oczekiwania na konsolidację przed wprowadzeniem wszczepów zębowych w przeszczepy kości własnopochodnej 3-9 miesięcy (10, 18). W świetle własnych badań, okres 3-4 i miesięcy wydaje się optymalny, ale niezbędne jest poprzedzenie implantacji weryfikującym badaniem rentgenowskim. Podsumowanie Zastosowanie przeszczepów nakładkowych własnopochodnej kości z bródki w przypadku znacznych zaników kości wyrostka zębodołowego szczęki lub części zębodołowej żuchwy zapewnia poprawę warunków do protezowania przy jednoczesnym wysokim odsetku powodzenia zabiegów. Zabieg może być wykonany w warunkach ambulatoryjnych. Jeżeli w planie leczenia jest wprowadzenie wszczepów zębowych, to najkorzystniejszym czasem do wprowadzenia wszczepów zębowych, ze względu na dynamikę zaniku przeszczepionej kości, jest 3-4 miesiąc po wykonaniu przeszczepu. Piśmiennictwo 1. Buser D., Dula K., Hess D., Hirt H. P., Belser U. C.: Localized ridge augmentation with autografts and barrier membranes, Periodont., 2000, 1999, 19, 151-163. 2. Jensen J., Sindet-Pedersen S.: Autogenous mandibular bone grafts and osseointegrated implants for reconstruction of the severely atrophied maxilla, J. Oral Maxillofac. Surg., 1991, 49, 12, 1277-1287. 3. Jensen J., Sindet-Pedersen S., Oliver A. J.: Varying treatment strategies for reconstruction of maxillary atrophy with implants: results in 98 patients, J. Oral Maxillofac. 31
M. Kozakiewicz, E. Gaszyńska Surg., 1994, 52, 3, 210-216. 4. 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, 157-161. 5. Johansson B., Grepe A., Wannfors K., Hirsch J. M.: Volumetry of simulated bone grafts in the edentulous maxilla by computed tomography, Dentomaxillofac. Radiol., 2001, 30, 3, 153-156. 6. Kaufman E., Wang P. D.: Localized vertical maxillary ridge augmentation using symphyseal bone cores: a technique and case report, Int. J. Oral Maxillofac. Implants, 2003, 2, 18, 293-298. 7. Kozakiewicz M., Wilamski M.: Technika standaryzacji wewnątrzustnych zdjęć rentgenowskich, Czas. Stomat., 1999, 52, 673-677. 8. Kozakiewicz M.: Cyfrowy analizator obrazu własnego projektu do ilościowego porównywania obrazów na drodze subtrakcji. Mag. Stomat., 2002, 131, 9, 81-88. 9. Lekholm U., Wannfors K., Isaksson S., Adielsson B.: Oral implants in combination with bone grafts. A 3-year retrospective multicenter study using the Branemark implant system, Int. J. Oral Maxillofac. Surg., 1999, 28, 3, 181-187. 10. McCarthy C., Patel R. R., Wragg P. F., Brook I. M.: Dental implants and onlay bone grafts in the anterior maxilla: analysis of clinical outcome, Int. J. Oral Maxillofac. Implants, 2003, 2, 18, 238-241. 11. Nasr H. F., Aichelmann Reidy M. E., Yyukna R. A.: Bone and bone substitutes, Periodontology, 2000, 1999, 19, 74-86. 12. Rasmusson L., Meredith N., Cho I. H., Sennerby L.: The influence of simultaneous versus delayed placement on the stability of titanium implants in onlay bone grafts. A histologic and biomechanic study in the rabbit, Int. J. Oral Maxillofac. Surg., 1999, 28, 3, 224-231. 13. Rasmusson L., Meredith N., Kahnberg K. E., Sennerby L.: Stability assesments and histology of titanium implants placed simultaneously with autogenous onlay bone in the rabbit tibia, Int. J. Oral Maxillofac. Surg., 1998, 27, 3, 229-235. 14. Satow S., Slagter A. P., Stoelinga P. J., Habets L. L.: Interposed bone grafts to accomodate endosteal implants for retaining mandibular overdentures. A 1-7 year follow-up study, In. J. Oral Maxillofac. Surg., 1997, 26, 5, 358-364. 15. Schwartz Arad D., Dori S.: Intraoral autogenousonlay block bone grafting for implant dentistry, Refuat Hapeh Vehashinayim., 2002, 19, 2, 35-39. 16. Tinti C., Parma Benefenati S.: Treatment of periimplant defects with vertical ridge augmentation procedure, Int. J. Oral Maxillofac. Implants, 2001, 16, 572-577. 17. Van Steernberge D., Naert I., Bossuyt M., De Mars G., Ghyselen J., Branemark P. J.: The rehabilitation of the severely resorbed maxilla by simultaneous placement autogenous bone grafts and implants: a 10-year evaluation, Clin. Oral Investig., 1997, 1, 3, 102-108. 18. Widmark G., Anderson B., Ivanoff C. J.: Mandibular bone graft in the anterior maxilla for single-tooth implants. Presentation of a surgical method, Int. Oral Maxillofac. Surg., 1997, 26, 106-109. Otrzymano: 14.X.2004 r. 32