Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1. Классификация дефектов верхней и нижней челюстей 9
1.2. Способы замещения дефектов верхней и нижней челюстей 14
1.3. Метод дистракционного остеогенеза и его применение в хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии 21
1.4. Особенности формирования регенерата при дистракционном остеогенезе. Преимущество метода 27
Глава 2. Материалы и методы исследования 36
2.1. Общая клиническая характеристика пациентов 36
2.2. Характеристики дистракционных аппаратов 46
2.3. Метод дистракционного остеогенеза 50
2.3.1. Метод дистракционного остеогенеза у пациентов с дефектами и деформациями альвеолярного гребня челюстей 50
2.3.2. Применение метода дистракционного остеогенеза на реконструированных челюстях васкуляризированными аутотрансплантатами 51
2.3.3. Методика оперативного вмешательства при проведении дистракционного остеогенеза у больных с дефектами реконструированных челюстей васкуляризированными аутотрансплантатами 53
2.4. Клинические методы исследования 57
2.5. Анкетирование пациентов 58
2.6. Лучевые методы исследования 63
2.7. Морфологический метод исследования 68
2.8. Составление плана лечения 71
2.9. Статистическая обработка данных 71
Глава 3. Результаты обследования пациентов 77
3.1. Результаты обследования и лечения пациентов I группы с дефектами и деформациями челюстей без проведенной ранее костной пластики 84
3.1.1. Расчет дефекта челюстей и полученного регенерата 84
3.2. Результаты обследования и лечения пациентов II группы с дефектами и деформациями челюстей после костной пластики вас куляризированным костным аутотрансплантатом 92
3.2.1. Расчет дефекта челюстей и полученного регенерата 92
3.3. Результаты анкетирования пациентов. Выведение показателей качества жизни до и после лечения 100
3.4. Сравнительный и статистический анализ 119
3.4.1. Сравнение групп по размеру дефекта до лечения, по размеру регенерата и плотности кости в области регенерата после лечения 123
3.4.2. Сравнение качества жизни пациентов обеих групп до и после лечения 133
Глава 4. Результаты гистоморфологического исследования полученных регенератов. морфометрический анализ регенератов обеих групп 137
4.1. Морфологическое исследование пациентов I группы с дефектами и деформациями челюстей без проведенной ранее костной пластики 137
4.2. Морфологическое исследование пациентов II группы с дефектами и деформациями челюстей после пластики васкуляризиро ванными аутотрансплантатами 146
4.3. Результаты морфометрического исследования обеих групп 152
Глава 5. Клинические примеры 155
5.1. Клинические примеры группы I 155
5.2. Клинические примеры группы II 173
Заключение 190
Выводы 198
Практические рекомендации 199
Список принятых сокращений 200
Список литературы 201
- Метод дистракционного остеогенеза и его применение в хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии
- Расчет дефекта челюстей и полученного регенерата
- Морфологическое исследование пациентов I группы с дефектами и деформациями челюстей без проведенной ранее костной пластики
- Клинические примеры группы I
Метод дистракционного остеогенеза и его применение в хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии
Дистракционный остеогенез представляет собой методику, которая заключается в стимулировании регенерации новой костной ткани в результате постепенного растяжения костной мозоли между костными сегментами. Процесс начинается, когда растущая костная мозоль, соединяющая разделенные фрагменты кости, подвергается дистракционному воздействию, которое одновременно создает напряжение в окружающих мягких тканях, инициируя таким образом также и процесс роста и растяжения мягких тканей [9,12,14,18].
Введение в клиническую практику дистракционного остеогенеза произвело революцию в биомедицинской инженерии. Механическое воздействие на костные сегменты было описано еще Гиппократом более 2000 лет назад, и только в четырнадцатом веке французский хирург Ги де Шольяк привел описание применения системы шкивов для непрерывного растяжения при лечении переломов бедра [8,33]. В 1905 году итальянский хирург Алес-сандро Кодивилла использовал металлические штифты в качестве метода скелетной тракции для коррекции неудовлетворительно сросшихся переломов и деформаций [8,33,128]. Витторио Путти в 1921 году сконструировал аппарат «остеотон», который мог направлять тракционное воздействие при удлинении бедренных костей. В 1927 г. Аббот описал применение двустороннего скелетного фиксатора при удлинении большеберцовых костей. Исследования Хабуша и Босворта, проводившиеся в 1930-х годах, внесли дополнительные усовершенствования в методику дистракционного остеоге-неза. К сожалению, был отмечен целый ряд осложнений, в том числе медленное срастание костной ткани, преобладание фиброгенеза, деформации, переломы и нарушения мягких тканей, которые препятствовали применению этой методики в ортопедической хирургии [33,128].
В 1951 году выдающийся отечественный хирург-ортопед Г.А. Илиза-ров предложил принципиально новый метод остеосинтеза, заключавшийся в фиксации отломков кости аппаратом автора и последовательном чередовании компрессии и дистракции. Основным достижением применения метода, названного основоположником «монолокальным последовательным компрес-сионно-дистракционным остеосинтезом», является появление возможности восстанавливать длину конечности и возмещать дефект кости без применения костной пластики [8,36,49]. Г.А. Илизаров рассматривал напряжение растяжения как фактор, возбуждающий и поддерживающий регенерацию и рост кожи и мягких тканей. Он исследовал конечности овец и собак в течение разных промежутков времени, чтобы проанализировать изменения в мягких тканях при регенеративных изменениях в костной ткани. Г.А. Илизаров также предположил, что в присутствии сил растяжения в мышцах и в периферических тканях может наблюдаться различная степень регенерации. В результате проведенных исследований Г.А. Илизаров открыл и сформулировал два базовых принципа дистракционного остеогенеза, которые получили название «эффекта Илизарова»: (1) закон растягивающего напряжения и его воздействия на генез и рост тканей; и (2) влияние кровоснабжения и механической нагрузки на форму костей и суставов.
Эксперименты по дистракционному остеогенезу в челюстно-лицевой области впервые провел C.C. Snyder в 1973 году. Им были поставлены опыты на животных по вытягиванию нижней челюсти у собак при помощи внешнего дистрактора. Успех работы C.C. Snyder побудил S. Michieli и B. Miotti усовершенствовать его методику. В 1976 году они провели операцию с использованием устройства на базе внутриротовой колпачковой назубной шины [150].
Вклад Г.А. Илизарова был признан на международном уровне только в конце 1980-х годов, после того, как он провел успешное лечение знаменитого итальянского альпиниста и путешественника Карло Маури. В знак признательности итальянцы основали Сообщество по исследованию и применению методов Илизарова (ASAMI). Г.А. Илизаров доложил о своем опыте работы и успешных результатах лечения на первом илизаровском хирургическом симпозиуме в Нью-Йорке в 1988 году. Этот симпозиум побудил доктора Джозефа МакКарти, пластического и восстановительного хирурга, работающего в Нью-Йорке, применить эту методику для лечения пациентов с че-люстно-лицевыми деформациями. В 1992 году МакКарти с соавторами сообщили о первой серии клинических случаев с применением дистракции для коррекции нижних челюстей у людей при помощи внеротовых ортопедических аппаратов; им удалось достичь успешного вытягивания нижней челюсти на длину от 18 до 24 мм при лечении четырех детей [33,128].
Дистракционный остеогенез становится предметом особого изучения для увеличения параметров нижней челюсти в сагиттальном и вертикальном направлениях [18,20,40,62,63,]. М.Б. Швырков использовал компрессионно-дистракционный аппарат (КДА) при несвободной остеопластике нижней челюсти после огнестрельных ранений. Автор разработал 5 вариантов метода, в котором активация остеогенеза на месте остоетомии проводится путем компрессии с помощью КДА [75,76]. С.Н. Федотов (2000) использовал технологию фиксации фрагментов при дефектах нижней челюсти во фронтальном отделе внеротовым КДА собственной конструкции. При этом протяженность дефектов могла достигать 3,5 - 4 см. Во всех случаях автор использовал метод растяжения костного регенерата [69].
Резорбция и дефекты альвеолярных части/отростка, вызванные потерей зубов, травмой, заболеваний пародонта, врожденными аномалиями или резекцией опухолей, также стали причиной для изобретения новых методов костной пластики. Было показано, что при дефектах установка имплантатов на беззубых участках, позволяющая восстановить функции и эстетику челюсти и улучшить таким образом качество жизни пациентов, требует аугментации костной ткани [3,10,16,24,46,88,89,106].
Процедура хирургической аугментации костной ткани на беззубых ат-рофических челюстях должна быть нацелена на восстановление достаточного объема костной ткани, чтобы получить альвеолярный отросток удовлетворительной высоты и ширины. Проведение имплантации при глубоких костных дефектах может стать причиной возникновения эстетических и функциональных проблем, которые в свою очередь являются противопоказанием для достижения оптимальной стоматологической реабилитации. Неблагоприятное соотношение длины коронки к длине имплантата может не только привести к неидеальному эстетическому результату из-за большой длины коронки и сложности поддержания гигиены полости рта, но, кроме того, длинная протезная коронка может также повысить риск нежелательной перегрузки имплантатов, что увеличивает вероятность потери имплантата [26,38,39,78,82,85,163].
Первое сообщение о проведении альвеолярного дистракционного ос-теогенеза появилось в 1996 году, когда M. Block с соавторами провели экспериментальную альвеолярную дистракцию на собаках [97]. В том же году M Chin и B.A. Toth впервые применили альвеолярный дистрактор для коррекции альвеолярных дефектов у людей после травматической потери зубов [100]. Хотя аутогенная трансплантация костной ткани считается надежной и безопасной процедурой, преимуществом дистракционного остеогенеза является отсутствие необходимости взятия костной ткани с донорского участка, что снижает морбидность и сокращает продолжительность операции [11,12,42,44,83,106,148,175].
Дистракционные аппараты устанавливались по стандартной методике и даже немедленно после удаления зуба. Дистракция проводилась от 0,5 до 0,7мм в день. Через 4 месяца после периода дистракции фиксировали супра-структуру и проводили ортопедический этап реабилитации. Это позволяло достигать высокого функционального и эстетического эффекта [33,40,42,84,103].
При значительной атрофии альвеолярного гребня альтернативным методом стал метод "вертикального дистракционного остеогенеза (VDO)", названного так группой авторов при создании ею новой техники для вертикального перемещения беззубых фрагментов [118]. Этот метод был успешно применен у пациентов со значительными дефектами челюстей. Размер вертикальной дистракции составил в среднем более 12 мм. Во всех случаях была получена хорошая стабильность при перемещении сегментов. Лучевая диагностика и гистологическое исследование выявили преимущество данного метода перед костной трансплантацией [33,43,55,144].
Расчет дефекта челюстей и полученного регенерата
Исходя из индивидуальных показателей размера альвеолярного гребня верхней и нижней челюстей, у каждого пациента был произведен расчет величины дефекта в 3 плоскостях по данным конусно-лучевой компьютерной томографии (таблица 3.3).
По данным наших расчетов размеры дефекта у пациентов I группы разнообразны на верхней и на нижней челюсти.
Однако в связи с целями и задачами нашего исследования учитывались размеры вертикальных дефектов для планирования оперативного вмешательства, для выбора дистракционного аппарата, для увеличения параметров костной ткани и выбора будущей ортопедической конструкции.
Средняя величина вертикального дефекта верхней челюсти у I группы пациентов составила М1 = 10,2, средняя величина вертикального дефекта нижней челюсти у I группы составила М2 = 11.6
Проведение дистракционного остеогенеза проводилось с гиперкоррекцией для профилактики резорбции кости при дальнейших вмешательствах. Через 4 месяца после оперативного вмешательства по окончании срока дист-ракционного остеогенеза произведен расчет полученного регенерата у пациентов I группы по данным КЛКТ (таблица 3.4).
Средняя величина регенерата по высоте на верхней челюсти составила М1 = 11,9, средняя величина регенерата по высоте на нижней челюсти составила М2 = 13,1. Данные полученных расчетов, наблюдаемые в таблице, свидетельствуют об успешности проведенного метода дистракционного остео-генеза у пациентов I группы.
По данным конусно-лучевой компьютерной томографии размеры вертикальных дефектов челюстей у пациентов I группы составляли от 6,3 мм до 15 мм (рисунок 3.12, 3.13).
Оценка регенерата после проведения метода дистракционного остеоге-неза у I группы пациентов
По данным конусно-лучевой компьютерной томографии размеры по высоте полученных регенератов челюстей при дистракционном остеогенезе у пациентов I группы составляли от 8 до 15 мм (рисунок 3.14, 3.15).
Расчет плотности регенерата до и после проведения метода дистракци-онного остеогенеза у пациентов I группы
До оперативного вмешательства и через 4 месяца после снятия дист-ракционного аппарата был произведен расчет плотности полученного регенерата при дистракционном остеогенезе у пациентов I группы на верхней и нижней челюстях по данным конусно-лучевой компьютерной томографии (рисунок 3.16, А, Б, В).
Расчет плотности кости по Хаунсфильду (Hu) производился в специализированной компьютерной программе «Symplant». Измерение проводилось ареолом в 5 мм2 в 3 проекциях для более точной визуализации состоятельности костной ткани. Для сокращения вариабельности данных выведены среднестатистические числа для I группы пациентов до и после лечения – М (таблица 3.5, 3.6).
Из таблицы 4.6 определяется, что среднее арифметическое число плотности костной ткани полученного регенерата по Хаунсфилду у I группы пациентов с дефектом верхней челюсти составляет = 482,6, с дефектом нижней челюсти составляет = 496,6. Показатели плотности костной ткани по шкале Micsh указывают на тип кости и его состоятельность для имплантологического лечения. Исходя из полученных нами данных КЛКТ полученного регенерата, после проведения метода дистракционного остеогенеза у первой группы пациентов средние показатели плотности относились к III типу состоятельности костной ткани D3. Полученный результат свидетельствовал об успешности метода дистракционного остеогенеза у I группы пациентов.
Морфологическое исследование пациентов I группы с дефектами и деформациями челюстей без проведенной ранее костной пластики
Для исследования данной группы было взято 40 образцов гистологического материала в виде костных «столбиков». 20 трепанобиоптатов были получены интраоперационно на этапе установки дистракционного аппарата из кости, подвергаемой дальнейшей дистракции в области дефекта. Следующие 20 трепанобиоптатов были получены интраоперационно через 4 месяца после окончания дистракционного остеогенеза из области полученного регенерата (таблица 4.1).
При гистологическом исследовании образцов костной ткани в зоне полученного регенерата, после проведения метода дистракционного остеогене-за окрашенных по методу Массона, у I группы пациентов определяется, что костные трабекулы утолщены и расположены преимущественно горизонтально, вероятно в соответствии с прилагаемой силой растяжения (рисунок 4.1).
Костный матрикс представлен местами не до конца созревшим и не до конца минерализованным костным веществом (рисунок 4.2). Такие участки четко контурируются за счет невосприимчивости красного красителя коллагеном ниже четвертичной структуры. Не организованные в четвертичную структуру и не минерализованные коллагеновые волокна окрашиваются, в свою очередь, в синий цвет, что отчетливо выделяет такие участки на препарате. Лакуны остеобластов в этих участках несколько расширены, сближены между собой, что может свидетельствовать о продолжающемся накоплении межклеточного матрикса.
Некоторые костные балки, тем не менее, уже имеют сформированные остеонные структуры (рисунок 4.3). Другие еще представлены ретикуло-фиброзной костной тканью с началом образования остеонов (рисунок 4.4). На поверхности части балок ретикуло-фиброзной кости расположены активные остеобласты. Костные трабекулы со сформированной остеоидной структурой в основном содержали неактивные остеобласты. Часть их поверхности обнаруживает признаки остеокластической резорбции, что соответствует стадии развития костного регенерата.
В одних исследуемых фрагментах кости имелась четко сформированная кортикальная пластинка, а в других образцах формирование кортикальной пластинки лишь только намечалось, что зависело от состоятельности костного «столбика», от наличия нагрузки в области полученного регенерата, либо от физиологических особенностей каждого пациента (рисунок 4.4).
Межбалочное пространство в основном было заполнено ретикулярной стромой костного мозга с уверенной васкуляризацией (рисунок 4.5). Воспалительной инфильтрации и очагов кроветворения не наблюдалось. Фиброзная ткань располагалась в основном на поверхности формирующейся кортикальной пластинки или на уже сформированной апикальной поверхности в составе надкостницы.
При гистологическом исследовании интактной кости вне зоны регенерата исследованные фрагменты костной ткани имели характерную для плоских костей структуру, а именно четко сформированную кортикальную пластинку, представленную компактным костным матриксом со сформированными остеоидными структурами, четкими линиями склеивания, а также достаточно плотной губчатой костью с утолщенными трабекулами (рисунок 4.6).
На поверхности костных балок отмечались немногочисленные покоящиеся остеобласты – покоящиеся клетки, а также небольшие участки резорбции и образования нового костного матрикса, что соответствует нормальному течению обновления кости (рисунок 4.7). По своей структуре и относительному соотношению кортикальной и губчатой кости образцы отличались друг от друга в рамках классификации типов костной ткани.
В свою очередь, межбалочное пространство в основном было заполнено ретикулярной стромой костного мозга. Воспалительной инфильтрации и очагов кроветворения не наблюдалось (рисунок 4.8). Фиброзная ткань располагалась в основном на поверхности формирующейся кортикальной пластинки или на уже сформированной в составе надкостницы.
Клинические примеры группы I
Пациентка «М» 1965 г. рождения (и/б № 1348) обратилась в клинику с жалобами на затруднение пережевывания пищи, западение щек в область дефекта (рисунок 5.1 А, Б).
Из анамнеза: Со слов пациентки зубы теряла в течение жизни по поводу хронического периодонтита, за ортопедической реабилитацией не обращалась. В 2014 году обратилась в отделение челюстно-лицевой и пластической хирургии МГМСУ для проведения реконструктивной операции, восстановления эстетических и функциональных параметров. Со стороны кожных покровов конфигурация лица не изменена. При осмотре полости рта отмечается значительная атрофия альвеолярной части в области отсутствующих зубов 3.5, 3.6, 3.7, 4.6, 4.7 (рисунок 5.2, 5.3, А, Б).
Результаты лучевой диагностики:
1. На ортопантомограмме определяется частичная вторичная адентия верхней и нижней челюстей. Визуализируется редукция костной ткани в дистальных отделах нижней челюсти (рисунок 5.4).
2. На конусно-лучевой компьютерной томографии определяется атрофия альвеолярной части нижней челюсти по высоте в области отсутствующих зубов 3.5, 3.6, 3.7, 4.6, 4.7 (рисунок 5.5, А, Б, В).
Диагноз: Частичная вторичная адентия верхней и нижней челюстей. Атрофия альвеолярной части нижней челюсти в дистальных отделах справа и слева.
После клинического и рентгенологического исследования принято решение о проведении метода дистракционного остеогенеза с целью подготовки альвеолярной части к установке 4 дентальных имплантатов в зону полученного регенерата и изготовление ортопедической конструкции с опорой на дентальные имплантаты.
План лечения:
а) остеотомия в области трансплантата, проведение метода альвеолярной ди-стракции;
б) дентальная имплантация в зону полученного регенерата;
в) рациональное протезирование ортопедической конструкцией с опорой на дентальные имплантаты.
По предложенному нами ранее протоколу проведена операция:
«Остеотомия нижней челюсти в области атрофии с фиксацией накостных альвеолярных дистракционных аппаратов» (рисунок 5.6).
На 7 сутки после операции начата активация дистракционного аппарата. Активация проводилась дробно, с шагом дистракции в 1 мм в сутки на протяжении 10 дней. В результате была достигнута величина дистракции равная 10 мм. Процесс дистракции контролировался при помощи рентгенологического исследования, после окончания фазы дистракции наступила фаза ретенции, которая продолжалась 4 месяца (рисунок 5.7).
После окончания фазы ретенции дистракционный аппарат снимался, и была проведена идентичная манипуляция на противоположной стороне нижней челюсти (рисунок 5.8, А, Б; рисунок 5.9).
Далее после окончания фазы ретенции на противоположной стороне производилась контрольная конусно-лучевая компьютерная томография, планировались этапы операции (рисунок 5.10, А, Б, В). В результате была достигнута величина дистракции равная 10 мм.
Затем дистракционный аппарат также снимался, и производилась установка 4 дентальных имплантатов в зону полученных регенератов на нижней челюсти (рисунок 5.11, А, Б).
После остеоинтеграции имплантатов через 4 месяца пациентка была направлена в ортопедическое отделение, где была изготовлена ортопедическая конструкция с опорой на дентальные имплантаты (рисунок 5.12, рисунок 5.13, А, Б, В).
Перед установкой дентальных имплантатов в зону регенерата через 4 месяца после дистракции были произведены расчеты плотности кости по Ха-унсфильду по данным КЛКТ в 3 проекциях (рисунок 5.14, А, Б, В), с целью определения состоятельности и качественной структуры воспринимающего ложа регенерата. Вторая дистрагируемая сторона не входила в наше исследование.
При проведении снятия дистракционного аппарата произведен забор гистологического биоптата из зоны регенерата, произведено морфологическое исследование (рисунок 5.15).
Окончательная величина регенерата через 4 месяца составила 10 мм. Клинически представляла собою хорошо сформировавшуюся кость, с обильным кровотоком за счет хорошего сосудистого рисунка, и с наличием как кортикального, так и губчатого слоя.
До и после реабилитации проведено анонимное анкетирование на базе опросника EORTC QLQ-C30 version 3.0 для выявления изменения качества жизни пациента. После высчитывания средних показателей каждого раздела анкеты-опросника (FS Functional Scale - функциональный показатель, SS Symptom scales - симптоматический показатель, GH Global health status -общий показатель здоровья) проведено вычисление индекса показателя качества жизни по формуле QOL = FS+GH+(100-SS)/3 (таблица 5.1).
Таблица 5.1 показывает, что функциональный показатель пациента улучшился на 10 единиц (до 77/ после 87), показатель общего состояния здоровья увеличился на 9 единиц (до 83/после 92), симптоматический показатель уменьшился на 2 единицы соответственно. После проведенного расчета по формуле индекс качества жизни увеличился на 7% (до 82%/ после 89%), что также свидетельствует об успешной реабилитации пациента.