INŻYNIERIA TKANKOWA W CHIRURGII PRZEDIMPLANTOLOGICZNEJ

lek. dent. Marta Adwent

Katedra i Klinika Chirurgii Czaszkowo-Szczękowo-Twarzowej i Chirurgii Stomatologicznej ŚUM

Kierownik dr hab. n. med. Iwona Niedzielska

BIOMATERIAŁEM JEST KAŻDA SUBSTANCJA ALBO KOMBINACJA SUBSTANCJI, SYNTETYCZNYCH LUB NATURALNYCH, INNA NIŻ LEK, KTÓRA MOŻE BYĆ UŻYTA W DOWOLNYM OKRESIE, A KTÓREJ ZADANIEM JEST UZUPEŁNIENIE LUB ZASTĄPIENIE TKANEK NARZĄDU ALBO JEGO CZĘŚCI LUB SPEŁNIANIE ICH FUNKCJI (KONFERENCJA Biomateriałów w 1982 roku W Maryland, USA)

WYMAGANIA STAWIANE BIOMATERIAŁOM

0. Utrzymanie przestrzeni

1. Zdolność do resorpcji (zastąpienie kości własnej przez kość sztuczną)

2. Zdolność do osteokondukcji (pobudzenie podziału komórkowego nowo wytworzonej kości)

3. Bioaktywność (bezpośrednie łączenie się z kością własną)

CZYNNIKI WARUNKUJĄCE REGENERACJĘ TKANEK

0. KOMÓRKI WYPEŁNIAJĄCE ŁOŻE PRZESZCZEPU, INICJUJĄCE I WSPOMAGAJĄCE

1. CYTOKINY, CZYNNIKI WZROSTU, MOLEKUŁY PRZENOSZĄCE SYGNAŁ DO KOMÓREK, GENY KODUJĄCE

2. MATERIAŁY ALOPLASTYCZNE KOŚCIOPODOBNE

3. BŁONY ZAPOROWE

KOMÓRKI WYPEŁNIAJĄCE,INICJUJĄCE I WSPOMAGAJĄCE

0. Rekrutowane z otaczających tkanek, napływowe z krwi

1. Izolowane i procesowane, hodowane in vitro przed przeszczepieniem

2. Niezróżnicowane tzw. komórki macierzyste (szpik,krew,każda tkanka) gotowe do zastąpienia zużytych, apoptotycznych komórek

3. Zdeterminowane (preosteoblasty, chondroblasty)-produkcja macierzy zewnątrzkomórkowej ECM (kolagen zrębu tkankowego, cytokiny) uwalniane podczas przebudowy tkanek (tissue turnover)

4. Zróżnicowane (fibrocyty, osteocyty), produkcja ECM

CYTOKINY, CZYNNIKI WZROSTU, GENY KODUJĄCE

0. Czynniki wzrostu, mitogeny polipeptydowe, PDGF-płytkopochodny czynnik wzrostu

1. Czynniki morfogenetyczne (TGFs), BMPs (białka morfogenetyczne kości)

2. Integryny, laminina (RGD), adhezyny (czynniki wiążące heparynę), fibronekyna

3. Inne (hormony, witaminy)

MATERIAŁY ALOPLASTYCZNE KOŚCIOPODOBNE

0. HA naturalne, procesowane w wyniku odbiałczania kości, HA syntetyczne, nieresorbowalne (niestosowane), syntetyczne resorbowalne

1. Resorbowalne beta-trójfosforany wapniowe

2. Bioszkło (bio-glas), ceramika szklana zawierająca pochodne sylikonów i glinu

3. Pochodne/estry kw. Poliglikolowego

4. Politetrafluoroetylen (PTFA) np. Goretex

5. PODZIAŁ: RESORBOWALNE (STOPNIOWA DEGRADACJA W TK. BIORCY-KOŚĆ, BŁ.ŚLUZ.,OKOSTNA) I NIERESORBOWALNE (STOSOWANE RZADZIEJ JAKO BŁONY ZAPOROWE)

6. NOŚNIK (SCAFFOLD, CARRIER) TO KOLAGENY (PROCESOWANY KOLAGEN NATURALNY, KOLAGEN W POSTACI BŁONY LUB GĄBKI, POLIMER KOLAGENOWO-GLIKOZAMINOGLIKANOWY, ATELOKOLAGEN-ŻEL)

BŁONY ZAPOROWE

0. „Rusztowanie” dla regeneracji tkanek

1. Kilkuwarstwowa budowa (pow.gładka od strony nabłonka/pow.porowata od strony tk.łącznych)

2. Pomiędzy błoną a korzeniem zęba powstaje skrzep

3. PODZIAŁ: RESORBOWALNE I NIERESORBOWALNE

4. Kolagenowe wołowe (Bio Mend)

5. Kolagenowe wieprzowe (Osteohealth)

6. Atelokolagen (Tissue Guide)

7. PLA, estry kw.polimlekowego (Epi Guide)

8. PLA/PGA estry kww.polimlekowego i poliglikolowego (Resolut XT, Guidor)

9. Politetrafluoroetylen, Goretex

10. Nitroceluloza, acetat celulozy (Milipore)

11. PerioGlas

12. Atrisorb (formowany indywidualnie, postać żelu)

STEROWANA REGENERACJA TKANEK (GTR)

0. Wyścig regenerujących tk.nabłonkowej (kilka dni) i łącznej (kilka dni, dojrzewanie kilka tygodni)

1. Przekształcanie w więzadło ozębnej (długotrwały), cement i blaszkę kostną zębodołu

2. Odtwarzanie tk.kostnej wyrostka trwa 4-5 m-cy (powstanie pierwotnej kości grubowłókn istej, która przebudowuje się we wtórną kość drobnowłóknistą)

Czynniki morfogenetyczne i cytokiny (gtr i gbr)

0. PDGF (płytkopochodny cz.wzrostu)- płytki, makrofagi, macierz kostna, kom.śródbłonka)

1. TGF-alfa (transformujący)- płytki, makrofagi, osteoblasty

2. EGF (nabłonkowy)- płytki, makrofagi, eozynofile

3. IGF-1 (insulinopodobny)- osocze, osteoblasty, macierz kostna

4. BFGF (cz.wzrostu fibroblastów)- makrofagi, osteoblasty, macierz kostna

5. IGF-II (insulinopodobny cz.wzrostu, cz.wzrostu szkieletu)- osocze, fibroblasty

Przeszczepy preparatów kościopochodnych i kościozastępczych

0. AUTOPRZESZCZEP (AUTOGENICZNY/AUTOGENNY „ZŁOTY STANDARD”)

1. IZOGENNY/IZOGENICZNY

2. ALOGENNY/ALOGENICZNY (ALOPRZESZCZEP)

3. KSENOGENNY/KSENOGENICZNY (KSENOPRZESZCZEP)

AUTOPRZESZCZEP

0. Pozyskiwany z tego samego osobnika (wióry kostne, fragmenty-bloki kostne, talerz kości biodrowej)

1. Pobierany z miejsc ortotopowych/heterotopowych (talerz kości biodrowej)

2. Zawiera żywe komórki, które po przeszczepieniu podejmują procesy fizjologiczne

3. Gojenie przebiega w całości

4. Stopniowa przebudowa do warunków biologicznych i mechanicznych

5. Wykazuje pełne właściwości osteogenne

6. Brak reakcji odrzucenia

PRZESZCZEP IZOGENNY

0. Dawca i biorca są genetycznie identyczni (bliźnięta jednojajowe)

1. Przeszczepiona kość ulega wgojeniu

2. Zachowuje się jak autogenny

3. Właściwości osteogenne

PRZESZCZEP ALOGENNY

0. Biorca i dawca należą do tego samego gatunku

1. Występuje reakcja odrzucenia

2. W przypadku kości może być konserwowany przez zamrażanie/liofilizowany

3. Konserwacja obniża antygenowość przeszczepu umozliwiając wgojenie, z następczą resorpcją kości przeszczepionej i zastąpieniem jej kością biorcy (creeping substitution- PEŁZAJĄCE ZASTĄPIENIE PRZESZCZEPU KOŚCI ALOGENNEJ)

4. Właściwości osteogenne

PRZESZCZEP KSENOGENNY

0. Pochodzi od osobnika innego gatunku

1. Wywołuje silną reakcję humoralną i komórkową u biorcy

2. W przypadku odbiałczenia uzyskuje się resorbowalny minerał kostny (brak właściwości immunologicznych i osteoindukcyjnych kosztem pozyskania osteokondukcji)

FIBRYNOWY KLEJ TKANKOWY

0. Inaczej żel fibrynowy będący hemostatycznym czynnikiem pochodzenia tkankowego zawierającym białka surowicy (fibrynogen,czynnik XIII,trombinę i aprotyninę)

1. Autogenny przeszczep stosowany jako naturalna błona zaporowa

2. Stanowi spoiwo masy płytkowej, komórek, nośników naturalnych syntetycznych, preparatów kościozastępczych i kościopochodnych w GTR i GBR

3. Adhezyjność tkankowa (integracja tkanek), szczelność (otoczka tkankowa), zdolność do hemostazy

4. Fibrynowy, adhezyjny bandaż tkankowy- resorbowalny, impregnuje gojące się rany, uszczelnia je i kontroluje procesy krzepnięcia

5. Czynnik powoli uwalniający leki (chemioterapeutyki) do tkanek i narządów

6. 3 TYPY KLEJU FIBRYNOWEGO

7. Autologiczny

8. Homologiczny

9. Syntetyczny/komercyjny

CECHY PRZESZCZEPÓW

OSTEOGENEZA (OSTEOINDUKCJA)

0. Indukcja powstania ognisk tk.kostnej

1. Najczęściej białka morfogenetyczne kości (BMPs) i inne

2. Część białek indukuje syntezę maxierzy ECM, a część proces biologicznej mineralizacji w wytworzonej macierzy kości

OSTEOKONDUKCJA

0. Inicjacja procesu osteogenezy przy obecności czynników osteogennych w otaczającym środowisku/łożu kostnym jako NOŚNIK (carrier)

1. Materiał wszczepiony w miejsce heterotopowe w stosunku do kości nie posiada zdolności heterotopowej indukcji osteogenezy

METODY REKONSTRUKCJI KOŚCI SZCZĘK

0. TUNELOWA- wprowadzenie materiału wszczepialnego w wytworzony tunel podokostnowy na wysokości grzbietu wyrostka lub części zębodołowej

-Rzadko stosowana (przebudowa i przemieszczanie się przeszczepu)

0. CHIRURGICZNE ODSŁONIĘCIE KOŚCI- z wytworzeniem płata błony okostnowej/śluzowej.

-przygotowanie pow. kości do przeszczepu (otwory odżywcze/nawierty)

-aplikacja przeszczepu (pozyskiwanie kości autogennej- skrobaczki kostne/trepany)

0. POKRYCIE I STABILIZACJA MEMBRANĄ- błony resorb/nieresorb z tytanem

-wymaga reoperacji/usunięcia błony po 3-6 m-cach

-jednoczesna odbudowa kości wokół implantów (kość autgenna najkorzystniej)

0. OSTEOGENEZA DYSTRAKCYJNA WYROSTKA

OSTEOGENEZA DYSTRAKCYJNA

0. Zapoczątkowana w 1975r. Przez Ilizarowa

1. Stopniowe wydłużanie kości po zabiegu kortykotomii z użyciem osteodystraktorów (ok.1mm dziennie)

2. Siły rozciągające pozwalają na spontaniczne gojenie się kości i ciągłą produkcję kostniny

3. Łagodny,stopniowy wzrost długości kości wpływa na wydłużanie mięśni,nerwów,skóry

4. Stosowana w deformacjach wrodzonych czaszki twarzowej (mikrosomia,zespół Crouzona,zespół Aperta),leczeniu pourazowych defektów kości,atrofii żuchwy

ZABIEG CHIRURGICZNY

0. Znieczulenie i odsłonięcie kości przeznaczonej do dystrakcji

1. Adaptacja dystraktora w kości z jego pozycjonowaniem

2. Pełna osteotomia

3. Stabilizacja osteodystraktora (śruby śródkostne o dł.5mm)

4. Test funkcji osteodystraktora (śródzabiegowo)

5. Zamknięcie rany wraz z rozpoczęciem dystrakcji po okresie latencji gojenia (ok. 3-7 dni)

6. Progres dystrakcji

7. Czas latencji gojenia 3-7dni

8. Czas konsolidacji-mineralizacji 3-6 tyg.

9. Usunięcie dystraktora

10. Dodatkowe modelowanie kości

11. Instalacja implantów 8-12 tyg.

GERBER−LESZCZYSZYN H., PAWLAK W., ŁUCZAK K.: Wykorzystanie wewnątrzustnych dystraktorów kostnych w leczeniu ubytków pourazowych wyrostka zębodołowego żuchwy – opis przypadku.Dent. Med. Probl. 2003, 40, 1, 155–157.

ZALETY OSTEODYSTRAKCJI

0. Brak wskazań i konieczności przeszczepiania kości

1. Zminimalizowanie ryzyka zakażeń materiałów biologicznych

2. Stopniowa dystrakcja tkanek niezmineralizowanych (stabilizacja i odpowiednie odżywianie kości)

3. Rezultaty i metoda mogą być powtarzane

WSKAZANIA DO OSTEODYSTRAKCJI

0. PREKURSOREM BYŁ SZPITAL UNIWERSYTECKI W KOLONII (NIEMCY), KTÓRY W 1997 JAKO JEDNĄ ZE STRATEGII LECZENIA PRZEDIMPLANTOLOGICZNEGO ZAPROPONOWAŁ PIONOWĄ OSTEODYSTRAKCJĘ WYROSTKA ZĘBODOŁOWEGO

0. Posttraumatyczne i ponowotworowe defekty wyrostka

1. Atrofia przedniej części szczęki/przednich i bocznych części żuchwy

2. Zaburzenia wymagające leczenia chirurgiczno-ortodontycznego

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ