Вы здесь

Аллопластика

Современное состояние проблемы костной аллопластики

Хирургическое лечение заболеваний пародонта с использованием остеопластики направлено на восполнение очага деструкции и улучшение репаративной регенерации костной ткани альвеолярного отростка. Костный трансплантат должен выполнять биологическую и механическую функции. Биологическая функция трансплантата заключается в стимулировании процессов остеогенеза и остеогенной деятельности клеток ложа реципиента. Механическая функция определяется тем, что трансплантат служит каркасом, на котором проявляется остеопластическая дифференцировка клеток воспринимающего ложа. Для этого его необходимо фиксировать неподвижно.

Прежде чем перейти к освещению результатов и способов костной аллопластики при хирургическом лечении больных с патологией пародонта, считаем необходимым кратко остановиться на роли трансплантатов в остеогенезе. В литературе по этому вопросу существуют различные мнения. Н. Н. Приоров (1959), А. С. Имама-лиев (1980), М. В. Волков и соавт. (1983) и др. считают, что все элементы трансплантата погибают, а трансплантированная аллогенная кость служит биологическим протезом и каркасом, на котором происходит регенерация костной ткани со стороны ложа реципиента.



Большинство исследователей, занимающихся костной аллопластикой, придерживаются мнения, что регенерация костной ткани и замещение трансплантата осуществляются за счет костного ложа реципиента и метаплазии соединительной ткани, окружающей пересаженную алло-генную кость и плотно прилегающей к ней, по ходу врастающих в ложе сосудов. Одни авторы большее значение придают регенерации костной ткани, воспринимающему костному ложу, другие — метаплазии соединительной ткани, третьи — мезенхимальным клеткам врастающих сосудов. По мнению А. П. Надеина (1969), неправомерно отдавать предпочтение какому-либо одному из указанных факторов регенерации. Синхронная перестройка костных трансплантатов осуществляется при одинаковом участии как костного ложа реципиента, так и окружающих тканей и врастающих сосудов.

Каково же значение трансплантата в ускорении процессов костеобразования? Р. Клен (1963), К. М. Лисицын (1961) и А. П. Надеин (1969) считают, что в костеобразовании участвуют периост, эндост, костный мозг, остеоциты, межуточное вещество не только костного и мягкого ложа реципиента, но и самого аллотрансплантата. Некоторые исследователи полагают, что способны выживать лишь отдельные клеточные элементы пересаженной аллогенной кости. Единого мнения об источниках регенерации кости не существует.

Долгое время считалось, что остеогенез на базе трансплантированной биологически активной ткани достигается при помощи аутотрансплантатов. В. Агога, D. Laskin (1964), G. Legmuller (1967) и G. Weseloh (1971) и др. в эксперименте на животных показали, что в этом случае аутотрансплантаты могут переживать трансплантацию, после чего восстанавливается их остеогенетическая функция.

После пересадки консервированные аллогенные трансплантаты подвергаются перестройке по тем же законам, что и при аутопластике, однако скорость этих процессов различна.

Отдельные авторы считают, что клетки аллогенного трансплантата могут самостоятельно принимать участие в новообразовании костной ткани. Аллотрансплантаты подвергаются резорбции, после чего наступает вторая фаза остеогенеза, связанная с функцией клеток реципиента. Роль индуктора остеогенеза. при этом играет основное вещество трансплантированной кости. Индуктивный остеогенез не зависит от жизнеспособности клеток и костного вещества трансплантата. Мощность его определяется исключительно биологической активностью пересаженной кости и остеогенной потенцией ложа реципиента.

Резорбция и новообразование костного вещества составляют единый процесс замещения трансплантата. Строго последовательный характер этих явлений обусловливает органотипичное восстановление кости. Таким образом, трансплантат играет остеоиндуктивную и остео-кондуктивную роль, а его способность к резорбции и регенерации определяется условиями индуктивного остеогенеза. Реваскуляризация пересаженной костной ткани зависит от видовой или индивидуальной принадлежности материала, размера и анатомической структуры трансплантата, способа консервации, срока хранения, типа и состояния воспринимающего ложа и других факторов. Васкуляризация аллотрансплантатов происходит медленнее, чем аутотрансплантатов. Остеопластика ксеногенной костной тканью сопровождается ранней профузной сосудистой реакцией ложа без проникновения сосудов в трансплантат.

Несомненно, огромную роль в полноценной перестройке костной ткани играет закон функционального раздражения. Функциональная нагрузка на кость после пересадки быстро приводит к соединению ее с ложем реципиента остеогенной тканью, которая постоянно перестраивается и может приобретать форму и размеры кости, функцию которой она выполняет.

Перестройка трансплантированной костной ткани на современном уровне развития костно-пластической хирургии представляется следующим образом. В первые дни в окружающих трансплантат тканях отмечаются реактивный воспалительный процесс, кровоизлияния и некротические изменения в зоне оперативного вмешательства. В дальнейшем образуются молодая грануляционная ткань и кровеносные сосуды, которые начинают проникать в трансплантат вначале поверхностно, затем в глубину костных каналов. На поверхность пересаженной кости напластовывается клеточный слой из остеобластов, которые, сливаясь друг с другом, образуют межуточное вещество, в котором формируется остеогенная ткань. Остеоидная ткань медленно, при постоянном рассасывании тканей трансплантата замещает его. В образовавшейся остеоидной ткани откладываются соли кальция и фосфора, вследствие чего образуются новые костные системы. Трансплантат резорбируется и замещается молодой костной тканью.

В 30—40-х годах при остеопластических операциях широко применялась аутопластика. Это объяснялось тем, что аутотрансплантаты не только способствуют ускорению регенераторных процессов, но и не вызывают иммунологических реакций в организме. Наилучшие результаты пластического замещения дефектов костной ткани получены при использовании собственных тканей организма на питающем сосудистом лоскуте.

Поскольку данная методика связана с нанесением больному дополнительной травмы, она имеет ограниченное применение. Использование собственных тканей из отдельных областей скелета перспективнее и проще по сравнению с трансплантатами на сосудистой ножке. Экспериментально-клинические исследования показали высокие пластические свойства свободно пересаженной аутологической костной ткани и ее преимущество перед другими видами биологического материала.

Учитывая, что реваскуляризация и трансформация массивных трансплантатов происходят медленно, многие исследователи начали применять аутологическую кость в виде щебенки. Они отметили высокую эффективность ее трансплантации. Применение метода деструкции не всегда возможно из-за отсутствия механической прочности трансплантата.

Впервые в стоматологической практике при заболеваниях пародонта S. Hegedus (1932) использовал ауто-трансплантаты у 6 больных для замещения утраченной костной ткани альвеолярного отростка. Однако автор не приводит отдаленных результатов, а рентгенологические данные недостаточно убедительны. В нашей стране ауто-кость, обработанную методом деструкции, применили Р. 3. Рыжикова (1939), С. И. Бух-Чечик (1959), П. М. Егоров (1963), Л. Р. Шакула (1974) и др. Для восстановления краевых дефектов альвеолы Р. 3. Рыжикова использовала костную стружку в 30 наблюдениях. Наиболее благоприятные результаты получены при вертикальной резорбции костной ткани, тогда как при широких костных карманах приживление трансплантатов оказалось неудовлетворительным.

С целью ликвидации очагов деструкции костной ткани на альвеолярном отростке при патологии пародонта С. И. Бух-Чечик (1959) и I. Ertle (1947) применяли слизисто-надкостнично-костный лоскут с последующим перемещением его к месту деструкции альвеолярного гребня. Н. Forsberg (1956), S. Froum (1976) пользовались аутогенной костью, взятой из крыла подвздошной кости. Подсадка аутогенной подвздошной кости в отношении костной регенерации оказалась значительно эффективнее по сравнению с обычным методом (откидывание лоскута, кюретаж и наложение швов). N. G. Grosb (1957) при хирургическом лечении заболеваний пародонта с помощью небольшого трепана после снятия кортикального слоя брал аутотрансплантаты из губчатой костной стружки на лишенном зубов участке челюсти. В послеоперационном периоде у 2 из 3 больных были отмечены боли в области оперативного вмешательства. В связи с нанесением дополнительной травмы и ослаблением измененного альвеолярного отростка при взятии аутотрансплантата в дальнейшем наблюдалось рассасывание донорской кости с образованием дефекта, поэтому данный вид пластики не получил широкого практического применения.

Известно, что активность костных трансплантатов возрастает в зависимости от количества находящегося в них костного мозга: чем больше губчатого вещества, тем выше его остеогенетическая активность. В отделяемых же долотом кусочках кортикальной пластинки количество костного мозга невелико, с чем, вероятно, и связан недостаточно высокий клинический эффект данного метода.

Е. В. Тоцко и соавт. (1984) применили костную ауто-и аллопластику с гипербарической оксигенацией при хирургическом лечении заболеваний пародонта. Пластический материал брали при сглаживании костных выступов альвеолярного отростка борами или кусачками в области отсутствующих или удаленных в ходе операции зубов. Отдаленные результаты (от 1 года до 3 лет) прослежены у 31 больного. В 28 наблюдениях отмечались частичное уменьшение костных карманов и стойкая стабилизация процесса в кости.

Л. Е. Шакула (1984) применила аутологичный трансплантат костного мозга при лечении патологии пародонта. Костный мозг обрабатывали раствором «Гемжел», позволяющим сохранить жизнеспособность стволовых клеток костного мозга вне организма. Операция проведена у 10 больных при средней и тяжелой степени изменений в пародонте. Методика операции включала в себя все известные этапы лоскутной операции, дополненной аутопластикой — заполнением костных карманов аутологичным костномозговым трансплантатом, взятым из гребня подвздошной кости больного. Материал заготавливали под местной анестезией с использованием трепана. Результаты операции прослежены в сроки от 5 мес до 4,5 лет.

Эффективность метода оценивали клиническими, рентгенологическими и функциональными методами обследования. Установлены уменьшение либо ликвидация пародонтальных карманов, уплотнение десневого края, снижение подвижности зубов, улучшение самочувствия больных. На реопародонтограммах (РПГ) отмечались повышение сосудистого рисунка, улучшение притока крови, значительное уменьшение венозного застоя. При рентгенологическом исследовании обнаружены уплотнение и появление четких контуров резорбированной кости. При вертикальном типе резорбции альвеолярного отростка определялся прирост костной ткани (до 4 мм).



Из существующих материалов для остеопластики при хирургическом лечении заболеваний пародонта наибольшее распространение получили аллогенные трансплантаты и биологические ксеноматериалы. Каждому из них присущи положительные стороны и недостатки.

Изучая принципы, полноценность и скорость перестройки ауто-, алло- и ксеногенных костей в сравнительном аспекте, многочисленные исследования установили определенную закономерность, являющуюся единой точкой зрения по этому вопросу. Наиболее биологически активна аутологичная костная ткань. Менее полноценно трансформируется аллогенная кость. Ксеногенная костная ткань обладает малыми потенциальными возможностями к стимуляции новообразования остеогенной ткани, но длительно не рассасывается и может служить хорошим протезом, на котором осуществляется остеопластическая дифференцировка воспринимающего ложа. Процессы перестройки свежих ауто- и аллотрансплантатов протекают принципиально одинаково. Однако регенерация кости при аллопластике происходит значительно медленнее и менее полноценно. Часто при пластике обширных дефектов рассасывание преобладает над регенерацией.

Проведенные в сравнительном аспекте исследования по изучению перестройки свежей аутокости и консервированных алло- и ксеногенных костей показали, что процессы рассасывания — замещения в аутотрансплантатах протекают быстрее, чем в алло- и ксенотрансплантатах. Аллогенная кость по сравнению с ксеногенным трансплантатом более полноценно замещается тканями реципиента. Эти различия, видимо, объясняются более выраженными проявлениями биологической несовместимости организма и ксенотрансплантата.

Для ускорения репаративной регенерации костной ткани альвеолярного отростка при патологии пародонта использовали костные и хрящевые алло- и ксенотранс-плантаты.

Коллективный опыт исследователей и наши собственные наблюдения свидетельствуют о том, что наиболее перспективным методом восстановления костной ткани в области очаговой деструкции является аллопластика. Выбор костной ткани играет значительную роль, что подтверждается данными о применении костных «саженцев».

Ряд исследователей начинают экспериментально апробировать и рекомендовать для клинического применения деминерализованную кость как особую разновидность костно-пластического материала. В лаборатории консервации тканей и органов Ленинградского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии им. Р. Р. Вредена разработан способ получения деминерализованных костных трансплантатов путем обработки их в 1 н., 2 н., 3 н. и 6 н. растворах хлористоводородной кислоты в течение 3—5 сут и последующего хранения в 0,1 н. забуферном растворе формальдегида с добавлением мономицина или канамицина из расчета 0,5 г/л. Авторы установили наличие высоких остеоиндуктивных трансформационных свойств деминерализованных костей, которые перестраиваются в 2—3 раза быстрее.

Однако, несмотря на кажущуюся перспективность использования деминерализованных трансплантатов, данный пластический материал нуждается в более детальном исследовании и клинической апробации с изучением отдаленных результатов после их трансплантации. Кроме того, он обладает слабой механической прочностью.

В последние годы широкое распространение получила консервация костной ткани методом лиофилизации при ультранизкой температуре (—196°С). Б. Д. Кабаков 1958) и Г. В. Головин (1961) считают, что остеопластические свойства лиофилизированной кости несколько ниже, чем при консервировании холодом.

Разноречивые данные получены при использовании аллогенных трансплантатов при хирургическом лечении заболеваний пародонта [Васильев Г. А. и др., 1967; В Е. Крекшина, 1962; Лампусова А. И., 1966; Уваров В. М., Крекшина В. Е., 1967; Киселев В. А., 1969]. д. Свраков и Е. Атанасова (1962) высказали мнение, что пластические операции, применяемые для ликвидации дефекта костной ткани альвеолярного отростка при патологии пародонта, не могут иметь практической ценности. «Рассчитывать на приживление аллотрансплантатов в условиях инфицированной раны не приходится», — отмечал также В. А. Киселев (1969).

Нет единого мнения и относительно вида трансплантата, применив в эксперименте консервированную при-— 0,5°С кость, в большинстве случаев получила неудовлетворительные результаты. При подсадке губчатой кости 30 больным у 45% из них через 2 мес после пластики имело место отторжение трансплантата, у 30% «саженцы» рассосались и только у 25% — перестроились.

Многие считают перспективной брефопластику, исходя из существующего мнения о пониженной иммунологической активности тканей эмбриона. При хирургическом лечении заболеваний пародонта аллогенную брефоткань применили. Мы получили хорошие результаты, применив при лечении заболеваний пародонта брефопластику в комбинации с цельным кортикально-губчатым аллотрансплантатом.

Наряду с использованием аллотрансплантатов были сделаны попытки применить для костной пластики ксенотрансплантаты после предварительной химической и физической обработки костной ткани. Большинство авторов пришли к выводу, что трансплантация прокипяченной, вываренной, «чистой» ксеногенной кости обречена на неудачу из-за рассасывания трансплантата. Лишь в некоторых случаях наблюдается частичное замещение его новообразованной костью. Большое количество неудовлетворительных исходов авторы связывали с иммунобиологическими реакциями организма, несовместимостью чужеродной ткани и невозможностью создания стерильных условий.



Получило признание новое направление в пластической хирургии — коллагенопластике. Биополимер коллаген сочетает положительные свойства синтетических полимеров с отсутствием некоторых отрицательных моментов. Коллаген лишен токсичности и канцерогенности синтетических полимеров и антигенных свойств тканевых трансплантатов. Он способен утилизироваться в организме и обладает такими ценными качествами, как комплексообразование с другими активными веществами и стимулирование регенеративных процессов специфических тканевых элементов в тканях.

Применение коллагена в медицине стало возможным после разработки способа растворения (солюбилизации) его в коллагенсодержащих тканях путем ферментативной или щелочно-солевой обработки. Основой для получения растворов коллагена служат отходы кожевенной и мясной промышленности. В процессе обработки и перевода в раствор происходит расщепление межмолекулярных связей с сохранением основных свойств молекул. Из полученных растворов реконструируют волокна, близкие по свойствам к нативным волокнам соединительной ткани. Затем производят сушку, во время которой образуются различные по структуре и свойствам препараты коллагена. При воздушной сушке получают коллагеновые пленки, при лиофильной — губчатые препараты, при распылительной — порошки. Способность коллагена формировать комплексы с биологически активными веществами позволяет создать препараты направленного действия: антикоагулянтные (с гепарином), гемостатические (с тромбином), антисептические (с фурацилином), антибактериальные (с линкомицином), усиливающие остеогенез (с тирокальцитонином и т. д.).

Как метод выбора коллагенопластика используется при хирургическом лечении заболеваний пародонта легкой, средней и тяжелой степени. В связи с повышением интереса к проблеме трансплантации аллогенных органов и тканей в последние годы установлено, что основным препятствием к внедрению их в восстановительную хирургию является несовместимость. Несмотря на то что в антигенном отношении кость менее активна по сравнению с кожей и паренхиматозными органами, конфликт между донором и реципиентом после трансплантации костной ткани все же развивается: в ответную реакцию организма включается иммунокомпетентная лимфоидная система, в результате чего вырабатываются специальные антитела и клоны сенсибилизированных лимфатических узлов.

Следует помнить, что костная ткань имеет низкую антигенную активность, что связано с особенностями ее структуры; 70% ткани составляют неорганические, иммунологически индифферентные вещества. Вещества, которые могут действовать как антигены, составляют всего 30%, причем 95% из них приходится на структурный коллаген. Таким образом, только 5% органических структур костной ткани, представленной фракцией межфибриллярных неоформленных веществ мукополисахаридного комплекса, иммунологически активны.

Наибольшей антигенной активностью обладает губчатая кость, содержащая мягкие элементы и костный мозг, которые более специфичны, чем компактная кость.

Однако выраженных клинических проявлений в ответ на трансплантацию аллогенных костей, как правило, не отмечается. Более четкие проявления реакции несовместимости обнаружены при морфологическом изучении реакции регионарных лимфатических узлов и ложа кости. В области трансплантации отмечена круглоклеточная инфильтрация, а в регионарных лимфатических узлах — увеличение иммунокомпетентных «больших и средних лимфоидных клеток».

При изучении реакции организма на трансплантат важно определять количество лимфоцитов периферической крови, поскольку после пересадки аллогенной кости содержание их повышается.