Διπλωματική διατριβή

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΟΔΟΝΤΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΣ ΣΤΟΜΑΤΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΔΟΝΤΟΦΑΤΝΙΑΚΗΣ ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΣ- ΧΕΙΡ. ΕΜΦΥΤΕΥΜΑΤΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΑΣ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΑΝ.ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Ν.ΠΑΡΙΣΗΣ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΟΣΤΙΚΟΥ ΜΟΣΧΕΥΜΑΤΟΣ ΒΙΟΕΝΕΡΓΟΥΣ ΥΑΛΟΥ ΔΕΥΤΕΡΗΣ ΓΕΝΙΑΣ ΚΟΚΚΙΩΔΟΥΣ ΚΑΙ ΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ ΜΕ ΧΗΜΙΚΑ ΑΔΡΟΠΟΙΗΜΕΝΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΕΜΦΥΤΕΥΜΑΤΟΣ. ΙΣΤΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΙ ΙΣΤΟΜΟΡΦΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΕ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΖΩΑ ΚΑΡΑΝΙΚΟΛΑ ΘΕΟΔΩΡΑ Μεταπτυχιακή φοιτήτρια Εργαστήριο Οδοντοφατνιακής Χειρουργικής- Χειρ.Εμφυτευματολογίας και Ακτινολογίας Διπλωματική διατριβή Θεσσαλονίκη 2006

2 Υπεύθυνο μέλος ΔΕΠ: Αλέξανδρος Βέης Λέκτορας Οδοντοφατνιακής Χειρουργικής- Χειρουργικής Εμφυτευματολογίας και Ακτινολογίας 2

3 3 Στους γονείς μου και στον άνδρα μου

4 Περιεχόμενα Σελ. 1. Πρόλογος 5 2. Περίληψη 6 3. Εισαγωγή 7 4. Υλικά και Μέθοδοι. 9 Πειραματόζωα και αναισθησία 9 Χειρουργική τεχνική.. 10 Ιστολογική προετοιμασία Αποτελέσματα. 12 Ιστομετρική ανάλυση 16 Στατιστική επεξεργασία Συζήτηση Συμπεράσματα Βιβλιογραφία 20 4

5 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η εισαγωγή των εμφυτευμάτων στην οδοντιατρική τα τελευταία χρόνια διεύρυνε σημαντικά τις θεραπευτικές δυνατότητες μετά την απώλεια δοντιών. Η τεράστια πρόοδος τόσο στον τεχνικό όσο και στον κλινικό τομέα της εμφυτευματολογίας αλλά και η ανάπτυξη των χειρουργικών-αναπλαστικών τεχνικών έδωσε τη δυνατότητα στον χειρουργό οδοντίατρο της τοποθέτησης εμφυτευμάτων σε όλες τις περιοχές των γνάθων, ακόμη και σε οριακές καταστάσεις. Παρόλα αυτά, η ολοένα μεγαλύτερη επιθυμία των ασθενών για μια λειτουργική και αισθητική ακίνητη αποκατάσταση μετά την απώλεια των φυσικών δοντιών σε όσο το δυνατόν συντομότερο χρόνο αλλά και η αντιμετώπιση ασθενών που παρουσιάζουν εκτεταμένες α- πορροφήσεις των γνάθων σε συνάρτηση με τις καινούργιες τεχνικές και τα νέα υλικά που παρουσιάζονται συνεχώς στο χώρο της εμφυτευματολογίας ωθεί τους ειδικούς όλων των ειδικοτήτων σε συνεχή έρευνα για την βελτίωση του τελικού αποτελέσματος. Νέες τεχνικές και υλικά παρουσιάζονται συνεχώς με σκοπό τη δυνατότητα τοποθέτησης εμφυτευμάτων σε οριακές περιπτώσεις με σημαντική απώλεια του φυσικού οστού. Στόχος δικός μας είναι να προσθέσουμε ένα λιθαράκι στην έρευνα σχετικά με την αντιμετώπιση οστικών ελλειμμάτων κρίσιμου μεγέθους χρησιμοποιώντας καινούργια υλικά που σκοπό έχουν να επιταχύνουν την οστική επούλωση και να καταστήσουν εφικτή την παράλληλη τοποθέτηση εμφυτευμάτων. Από τη θέση αυτή αισθάνομαι την ανάγκη να εκφράσω ένα μεγάλο ευχαριστώ σε όλα τα άτομα του Εργαστηρίου της Οδοντοφατνιακής Χειρουργικής, Χειρουργικής Εμφυτευματολογίας και Ακτινολογίας για την απλόχερη βοήθειά τους σε όλη τη διάρκεια του Μεταπτυχιακού Προγράμματος Εξειδίκευσης. Ιδιαιτέρως, ευχαριστώ τον διευθυντή του εργαστηρίου κ. Ν. Παρίση που με επέλεξε να παρακολουθήσω το Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Εξειδίκευσης, αλλά και για την απλόχερη παροχή των γνώσεων του και την στήριξή του σε κάθε επιλογή που γίνονταν στα πλαίσια την εκπαιδευτικής διαδικασίας. Πολλές ευχαριστίες προς όλο το προσωπικό του Εργαστηρίου, δεν μπορώ να ξεχωρίσω κανέναν, αφού ο καθένας από τη θέση του μου μετέδωσε ανεκτίμητες γνώσεις και πάνω απ όλα εμπειρίες που για μένα θα είναι από τά πολυτιμότερα ε- φόδια στη ζωή μου. Θερμές ευχαριστίες θα ήθελα να εκφράσω, ιδιαιτέρως, στον κ. Α. Βέη για την εμπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπό μου και με εισήγαγε στα μονοπάτια της έρευνας. Η συμβολή του στην εκπόνιση αυτής της διπλωματικής διατριβής ήταν καθοριστική. Καρανικόλα Θεοδώρα 5

6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Έχει αναφερθεί, ότι το Biogran μπορεί να μετατραπεί in vitro σε υδροξυαπατίτη ( Biogran II ), με σκοπό την επιτάχυνση του σχηματισμού νέου οστού. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να μελετηθεί η επαφή οστού-εμφυτεύματος (BIC), η επαφή οστούμοσχεύματος (BGC), το εμβαδόν που καταλαμβάνει το μόσχευμα (BGA) και η συνολική οστική πυκνότητα (BV) με τη χρήση δύο νέων οστικών μοσχευμάτων βιοενεργούς υάλου σφαιρικής και κοκκιώδους μορφής στην πλήρωση των οστικών ελλειμμάτων γύρω από οστεοενσωματούμενα εμφυτεύματα. Χρησιμοποιήθηκαν δώδεκα θηλυκοί κόνικλοι New Zealand και τοποθετήθηκε 1 πειραματικό εμφύτευμα σε κάθε κνήμη. Το ακρορριζικό άκρο του εμφυτεύματος σταθεροποιήθηκε στο συμπαγές οστό του αυλού της κνήμης, ενώ γύρω από το αυχενικό του άκρο δημιουργήθηκε κυκλικό τεχνικό οστικό έλλειμμα διαμέτρου 6mm. Μετά την τοποθέτηση του εμφυτεύματος, ο κενός χώρος περιφερικά του εμφυτεύματος πληρώθηκε με το υπό εξέταση μοσχευματικό υλικό. Σε όλες της περιπτώσεις το τεχνικό έλλειμμα καλύφθηκε με απορροφήσιμες μεμβράνες. Με αυτό τον τρόπο δημιουργήθηκαν 12 περιοχές ελέγχου για την σφαιρική μορφή του μοσχεύματος ( ομάδα Α ) και 12 περιοχές ελέγχου για την κοκκιώδη μορφή ( ομάδα Β ). Μετά από περίοδο επούλωσης 8 εβδομάδων, τα πειραματόζωα θυσιάστηκαν και στα δείγματα έγινε ιστολογική και ιστομορφομετρική ανάλυση. Η ανάλυση έδειξε σχηματισμό νέου οστού και στις δύο ομάδες χωρίς καμία στατιστικά σημαντική διαφορά όσον αφορά τις τιμές BIC, BGC, BGA και BV. Στα κοκκία σφαιρικής μορφής κυρίως παρατηρήθηκε διάλυση του εξωτερικού κελύφους και της εσωτερικής γέλης πυριτίου. Επιπλέον, σχηματισμός νέου οστού στο εσωτερικό του πυρήνα και σύνδεση αυτού με το περιβάλλον οστό παρατηρήθηκε αποκλειστικά στα κοκκία σφαιρικής μορφής του Biogran II. ( Η επιστημονική αυτή έρευνα έγινε δεκτή για δημοσίευση στο περιοδικό Implant Dentistry ) ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ: Biogran II, οστική αναγέννηση, χημικά αδροποιημένη επιφάνεια 6

7 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ο οστίτης ιστός παρουσιάζει μεγάλη αναγεννητική ικανότητα και δυνατότητα πλήρους αποκατάστασης της δομής και λειτουργίας του. Παρόλο αυτά, η αναγέννηση ενός οστικού ελλείμματος δεν αποκαθίσταται πάντοτε λόγω της ανταγωνιστικής δράσης των κυττάρων του οστίτη και του ινώδους ιστού στην αποίκιση και κάλυψη της περιοχής του ελλείμματος. 1 Επιπλέον, η επιτυχία των οδοντικών οστεοενσωματούμενων εμφυτευμάτων προυποθέτει την παρουσία επαρκούς όγκου υγιούς οστού στην περιοχή τοποθέτησης των εμφυτευμάτων. 2 Για το λόγο αυτό, στην περίπτωση του μη επαρκούς όγκου οστού συγκεκριμένες τεχνικές 3 είναι σε θέση να αποκαταστήσουν οστικά ελλείμματα χρησιμοποιώντας αυτόλογο οστό που λαμβάνεται από ενδοστοματικές δότριες περιοχές 4 ή άλλα οστικά υποκατάστατα για τη διευκόλυνση και/ή την προαγωγή της οστικής αναγέννησης. 5 Από τις μελέτες των OLLIER και BARTH που ξεκίνησαν τον 19 ο αιώνα προέρχεται η ανοσολογική ταξινόμηση των υλικών σε αυτόλογα, αλλογενή και ξενογενή, όροι που χρησιμοποιούνται και σήμερα. Επιπλέον, στις μέρες μας χρησιμοποιούνται και τα συνθετικά υλικά οστικής υποκατάστασης που η χρησιμοποίησή τους ευρύνεται συνεχώς. Το αυτόλογο οστό θεωρείται το gold standard για την αποκατάσταση των οστικών ελλειμμάτων. Ο στόχος για την ελαχιστοποίηση του κινδύνου της παθολογικής αντίδρασης στο πεδίο λήψης του μοσχεύματος οδήγησε σε μια ταχεία εξέλιξη και στην αναζήτηση για εναλλακτικές τεχνικές οστικής αποκατάστασης. 6 Τα αλλογενή ( από το ίδιο είδος ) και τα ξενογενή ( ζωικής προέλευσης ) υλικά αποτελούν μια εναλλακτική λύση βιολογικών υλικών αποκατάστασης αλλά πρέπει να υποστούν μια πολύπλοκη επεξεργασία, ώστε να περιοριστεί η αντιγονική ιδιότητα των πρωτεïνικών δομών τους και να αποφευχθεί η μεταφορά μολυσματικού υλικού. Ο παραπάνω λογός σε συνάρτηση με την οδηγία της WHO που πρότεινε τη συγκρατημένη χρήση των υλικών αυτών για ανοσολογικούς, παρασκευαστικούς και λοιμώδεις λόγους αποτέλεσε ισχυρό κίνητρο για την αναζήτηση συνθετικών υλικών οστικής υποκατάστασης εμβιοσυμβατά με τον ανθρώπινο οργανισμό, εξαλείφοντας τον κίνδυνο μετάδοσης νοσημάτων από έναν ζώντα οργανισμό σε άλλον. 7,8 Τα συνθετικά υλικά μπορεί να ληφθούν από διάφορα πολυμερή, κεραμικά και υαλώδη υλικά. Ως οστικά μοσχεύματα χρησιμοποιούνται κυρίως τα κεραμικά ( TCP ) και τα υαλώδη υλικά ( Biogran ). Τα βιοενεργά κοκκία υάλου κοκκιώδους σχήματος μικρού μεγέθους (διαμέτρου μm) έχουν επιτυχώς χρησιμοποιηθεί σαν συνθετικό υποκατάστατο οστού κατά τη διάρκεια των διαδικασιών της οστικής αναγέννησης σε περιοδοντικά ελλείματα 9, σε ανύψωση του εδάφους του ιγμορείου 10-12, σε μετεξακτικές περιοχές 13 καθώς επίσης και σε οστικά ελλείμματα Οι οστεοκαθοδηγητικές ιδιότητες και η «οστεοδιεγερτική» δράση των κοκκίων οφείλονται σε μία σειρά αντιδράσεων και μεταμορφώσεων που παρατηρούνται στην εξωτερική και εσωτερική επιφάνειά τους μετά την εμφύτευση και την επαφή τους με τα υγρά των ιστών. 11 Αποδεικνύεται ότι η διεπιφανειακή ανταλλαγή των ιόντων μεταξύ των κοκκίων υάλου και των περιβαλλοντικών υγρών των ιστών έχει σαν αποτέλεσμα το σχηματισμό γέλης 7

8 Si η οποία επεκτείνεται στο κέντρο του πυρήνα των κοκκίων. Ο πυρήνας με τη σειρά του καλύπτεται από μία πλούσια σε CaP στιβάδα η οποία αποτελεί την εξωτερική του επιφάνεια. Από βιολογικής απόψεως, ο in vivo σχηματισμός CaP ισοδυναμεί με την φάση ενασβεστίωσης του οστίτη ιστού και έτσι συγκαταλέγεται στις διαδικασίες ανασχηματισμού του περιβάλλοντα οστίτη ιστού. 18 Μικροκατάγματα στην στιβάδα CaP επιτρέπουν στα φαγοκύτταρα να διεισδύσουν στην γέλη Si, να την απορροφήσουν και να υποσκάψουν την εσωτερική περιοχή των κοκκίων. Οι κοίλοι χώροι οι οποίοι σχηματίζονται από την απορρόφηση οδηγούν σε ένα εσωτερικό προστατευμένο περιβάλλον. Τα οστεογεννητικά κύτταρα, παρόντα στους περιβάλλοντες ιστούς, ακολοθούν τα φαγοκύτταρα στο εσωτερικό των κοκκίων. Στην περιοχή αυτή αναγνωρίζουν την εσωτερική στιβάδα CaP σαν περιοχή ομοιάζουσα με οστό, προσκολλώνται σε αυτή και διαφοροποιούνται σε οστεοβλάστες. Στη συνέχεια οι οστεοβλάστες παράγουν ένα υπόστρωμα με χαρακτηριστικά οστού που προοδευτικά ωριμάζει σε νέο οστό. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι ο σχηματισμός οστού ξεκινά και από το εσωτερικό προστατευμένο «κέλυφος», το οποίο λειτουργεί σαν «πυρηνική περιοχή» που επιταχύνει την οστική αποκατάσταση. 1,11 Επιπλέον, φαίνεται ότι ο ανασχηματισμός των κοκκίων υάλου είναι μεγαλύτερος σε περιοχές όπου ο οστικός ανασχηματισμός του περιβάλλοντα οστού λαμβάνει χώρα ταχύτερα. 19 Οι δημιουργούμενες δοκίδες του νέου οστού μεταπηδούν από κοκκίο σε κοκκίο καθιστώντας τα κοκκία τμήματα ενός ικριώματος κατάλληλο για την εξέλιξη της οστεοκαθοδήγησης. 16 Στην περίπτωση του νέου Biogran πέρα από την οστεοκαθοδήγηση που λαμβάνει χώρα από το περιβάλλον οστό, οστική αναγέννηση επιτυγχάνεται και στο εσωτερικό των κοκκίων. Τα παραπάνω έχουν επιβεβαιωθεί από τους Huygh και τους συνεργάτες του 20, οι οποίοι εφαρμόζοντας μικροχημική ανάλυση, διεπίστωσαν αύξηση στο σχετικό ποσό του πυριτίου στο κέντρο του κοκκίου ένα μήνα μετά την εμφύτευση του υλικού και μείωση δύο μήνες μετά. Το πυρίτιο στα όρια των κοκκίων κοκκιώδους σχήματος μειώθηκε σχεδόν στο 0% σε διάρκεια ενός μήνα χωρίς καμία αλλαγή κατά τη διάρκεια των μετέπειτα περιόδων μελέτης. Ο γραμμικός σαρωτής σε τομές δειγμάτων 2 και 3 μηνών έδειξε μία ακανόνιστη εικόνα στο εσωτερικό τμήμα των κοκκίων προκληθείσα από την διείσδυση ινώδους ιστού, ενώ η σημειακή χαρτογράφηση (dot mapping) αποκάλυψε σχηματισμό οστού στο προστατευμένο «σακκίδιο» σε χρόνους 6, 12 και 24 μήνες. Οι Radin και Ducheyne 21 σε μία προσπάθεια να επιταχύνουν την in vivo αντίδραση του υπάρχοντος Biogran με σκοπό τον ταχύτερο οστικό ανασχηματισμό πρότειναν τη μετατροπή in vitro των κοκκίων κοκκιώδους σχήματος σε κοκκία με πορώδη στιβάδα φωσφορικού ασβεστίου μετά από προενεργοποίηση με εμβύθιση σε φυσιολογικό ορό 37 0 C με ή χωρίς πρωτεïνες ορού (simulated physiological solution). Ο βαθμός της μετατροπής μετρήθηκε με βάση την συνολική απελευθέρωση Si. Σε άλλη έρευνα 22 έχει διαπιστωθεί ότι οι τρέχουσες μορφές του κοκκιώδους και σφαιρικού σύγχρονου Biogran μετατράπηκαν in vitro σε υδροξυαπατίτη ( Biogran II ) με την εμβύθισή τους σε διαλύματα K 2 HPO 4. Ο ρυθμός μετατροπής αυξήθηκε με αύξηση των συγκεντρώσεων K 2 HPO 4, του ph και της θερμοκρασίας ενώ η προσθήκη οργανικών ουσιών στα διαλύματα K 2 HPO 4 είχαν μικρή επίδραση στο βαθμό 8

9 της αντίδρασης. Η σφαιρική μορφή του προενεργοποιημένου Biogran II παρουσίασε διαφορές όσον αφορά τη διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων και παρατηρήθηκαν μικροκατάγματα στην εξωτερική επιφάνεια των κελύφων υδροξυαπατίτη. Υποστηρίζεται ότι το νέο υλικό το οποίο έχει ήδη προενεργοποιηθεί in vitro προωθεί ταχύτερα in vivo το σχηματισμό νέου οστού από τη στιγμή όπου η βιολογική διαδικασία της δημιουργίας νέου οστού ξεκινά αμέσως μετά την τοποθέτηση του μοσχεύματος. Σκοπός αυτής της εργασίας ήταν η ιστολογική και ιστομορφομετρική εκτίμηση της οστικής αναγέννησης γύρω από εμφυτεύματα τοποθετούμενα σε ελλείμματα κρίσιμου μεγέθους σε κνήμη κουνελιού χρησιμοποιώντας ως μοσχευματικό υλικό για την πλήρωση των ελλειμμάτων την κοκκιώδη και την σφαιρική μορφή του προενεργοποιημένου Biogran II. ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ Πειραματόζωα και αναισθησία Συνολικά χρησιμοποιήθηκαν 12 άσπρα κουνέλια New Zealand θηλυκού φύλου και βάρους 3-4 kg τα οποία βρίσκονταν απομονωμένα σε διαφορετικά κελιά για την καλύτερη παρατήρησή τους. Τα πειραματόζωα τρέφονταν βάση συγκεκριμένης δίαιτας ενώ ακολουθήθηκαν όλοι οι κανόνες φύλαξης και πειραματισμού σύμφωνα με τους κανονισμούς που ισχύουν στο πειραματικό Εργαστήριο της Οδοντοφατνιακής Χειρουργικής-Χειρουργικής Εμφυτευματολογίας και Ακτινολογίας της Οδοντιατρικής Σχολής του Α.Π.Θ.. Παράλληλα, ακολουθήθηκαν και οι ηθικοί κανονισμοί που διέπουν το πρωτόκολλο το οποίο έχει οριστεί από την Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας στην Ελλάδα ( Δ/ΝΣΗ ΚΤΗΝΙΑΤΡΙΚΗΣ Αριθ. Πρωτ.: 13/ Επιτροπή Δεοντολογίας Οδοντιατρική Σχολή αίτηση υπ.αριθμ. 18/ ). Για την αναισθητοποίηση των πειραματοζώων, αρχικά, ως προνάρκωση χορηγήθηκε ενδομυϊκά 1-2mg/kg βάρους σώματος διαζεπάμη (Stedon 10mg;Adelco, Chromatourgia Athinon, Athens, Greece) ενώ στη συνέχεια για την αναισθητοποίησή τους χορηγήθηκε συνδυασμός μιας δόσης κεταμίνης 35mg/kg βάρους σώματος (Imalgene 1000; Merial, Lyon, France) και μιας δόση 5mg/kg βάρους σώματος ξυλαζίνης (Rompun ; Bayer AG, Leverkusen, Germany). Επιπλέον, χορηγήθηκε υποδόρια τοπική αναισθησία 1,7ml μεπιβακαίνη (Mepivastesin ; 3M ESPE AG, Seefeld, Germany) για βαθύτερη τοπική αναισθησία. Μετεγχειρητικά χορηγήθηκε εφ άπαξ δόση 1-3mg/kg βάρους σώματος κετοπροφένης (Romefen 100mg/ml; Merial, Lyon, France) ενδομυïκά σαν αναλγητικό ενώ χορηγήθηκε επίσης αντιβιοτική αγωγή υποδορίως χρησιμοποιώντας 5mg/kg βάρους σώματος ερνοφλοξασίνη (Baytril 5%; Bayer AG, Leverkusen, Germany) καθημερινά για 3 ημέρες. 9

10 Χειρουργική τεχνική Το χειρουργικό πεδίο προετοιμάστηκε με ξύρισμα και πλύσιμο της περιοχής με διάλυμα 10% ιωδιούχου ποβιδόνης (Betadine ; Mundifarma S.A., Switzerland), (Εικ.1) στη συνέχεια έγινε οριζόντια τομή κατά μήκος της κνήμης, ακολούθησε αποκόλληση του δέρματος και του περιοστέου και αποκαλύφθηκε το συμπαγές πέταλο της έσω περιοχής της κνήμης. Διενεργήθηκε οστεοτομία της περιοχής κυκλικού σχήματος και διαμέτρου 6mm με τη βοήθεια κοίλης φρέζας trephine bur (Εικ. 2) και στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε τρυπάνι διαμέτρου Εικ.1 Προετοιμασία χειρουργικού πεδίου Εικ.2 Χρησιμοποιήθηκε κοίλη εγγλυφίδα 6mm για τη διάνοιξη οστικού ελλείμματος στην έσω περιοχή της μετάφυσης της κνήμης Εικ.3 Τα εμφυτεύματα τοποθετήθηκαν ομόκεντρα στην περιοχή του κυκλικού οστικού ελλείμματος αφήνοντας ομοιόμορφο χώρο 2 mm περιφερικά του εμφυτεύματος. Αρχική σταθερότητα επιτεύχθηκε με σταθεροποίηση του εμφυτεύματος στο απέναντι συμπαγές πέταλο της κνήμης 10

11 1.8 mm το οποίο διαμέσου της οστεοτομίας διάνοιξε το απέναντι συμπαγές πέταλο της κνήμης. Ο μυελός των οστών παρέμεινε στη θέση του. Στη συνέχεια ένα κυλινδρικό εμφύτευμα διαμέτρου 2.0mm και μήκους 10mm με επιφάνεια χημικά αδροποιημένη ( Osseotite, 3i Implant Innovations Inc., Palm Beach Gardens, FL, USA ) τοποθετήθηκε ομόκεντρα στην περιοχή της οστεοτομίας και σταθεροποιήθηκε στο αντίθετο συμπαγές πέταλο αφήνοντας ένα ομοιόμορφο κενό χώρο 2mm γύρω από την αυχενική περιοχή του εμφυτεύματος (Εικ. 3). Εικ.4 Τελική συρραφή του τραύματος Το οστικό μόσχευμα, σφαιρική (δεξιά κνήμη-ομάδα Α ) ή κοκκιώδη ( αριστερή κνήμη-ομάδα Β ) μορφή Biogran II, γέμισε το χώρο του ελλείμματος περιφερικά του εμφυτεύματος. Στην συνέχεια χρησιμοποιήθηκε απορροφήσιμη μεμβράνη Ossix (3i Implant Innovations Inc., Palm Beach Gardens, FL, USA) για να καλύψει την περιοχή του οστικού ελλείμματος. Ακολούθησε συρραφή του τραύματος κατά στρώματα πρώτα του περιοστέου και της μυικής περιτονίας με απορροφήσιμα ράμματα vicryl και στη συνέχεια του δέρματος με μη απορροφήσιμα ράμματα (Εικ.4). Σε κάθε χειρουργική συνεδρία πραγματοποιούνταν επέμβαση και στις δύο κνήμες του πειραματόζωου ενώ η μετάφυση της κάθε κνήμης πλησίον του έσω κονδύλου χρησιμοποιήθηκε για την παρασκευή μίας πειραματικής περιοχής. Πιλοτικά πειράματα που διενεργήθηκαν στο εργαστήριό μας, έδειξαν ότι η δημιουργία δύο πειραματικών περιοχών σε κάθε κνήμη μπορεί να οδηγήσει σε κάταγμα αυτής. Με βάση το παραπάνω πειραματικό μοντέλο προέκυψαν 24 περιοχές πειραματισμού εκ των οποίων στις 12 από αυτές χρησιμοποιήθηκε ως μοσχευματικό υλικό η σφαιρική μορφή του Biogran II ( Ομάδα Α ) και στις άλλες 12 η κοκκιώδης μορφή του Biogran II ( Ομάδα Β). Τα πειραματόζωα φυλάχτηκαν κάτω από κατάλληλη μετεγχειρητική αγωγή και φροντίδα σε ξεχωριστά κλουβιά και θυσιάστηκαν μετά από 8 εβδομάδες με μία ενδοφλέβια δόση 10ml χλωριούχου καλίου (KCl 10%; DEMO S.A., Athens, Greece), αφού προηγουμένως είχαν αναισθητοποιηθεί με τον τρόπο που προαναφέρθηκε. Στα δείγματα που λήφθησαν ακολουθήθηκε ιστολογική προετοιμασία και ιστομορφομετρική ανάλυση. 11

12 Ιστολογική προετοιμασία Βασικά χαρακτηριστικά της ιστολογικής εξέτασης των οστικών δειγμάτων, στα οποία εμπεριέχονται μεταλλικά εξαρτήματα ( οδοντικά εμφυτεύματα ) σε άμεση βιολογική επαφή με μαλθακούς ή σκληρούς ιστούς, είναι η διατήρηση της ενασβεστίωσής τους ( δεν απασβεστιώνονται σε οξέα ) και ο εγκλεισμός σε ρητίνη αντί της παραφίνης. 23 Τα εμφυτεύματα μαζί με το περιβάλλον οστό διαχωρίστηκαν εγκάρσια από την κνήμη με τη χρήση ενός χειροκίνητου οστεοτόμου, ακολούθησε διέπλυση του τεμαχίου με φυσιολογικό ορό και στη συνέχεια μονιμοποίηση του δείγματος σε 10% φορμόλη για 48 ώρες. Αρχικά, για την αφυδάτωση των δειγμάτων, χρησιμοποιήθηκε μια σειρά από διαδοχικά αυξανόμενες συγκεντρώσεις αιθυλικής αλκοόλης καταλήγοντας με 3 ξεχωριστές εμβυθίσεις σε διάλυμα καθαρής αιθυλικής αλκοόλης. Τα δείγματα στη συνέχεια διηθήθηκαν με ρητίνη (Technovit 7200, Heraeus Kulzer GmbH, Wehrheim, Germany) και πολυμερίστηκαν για 12 ώρες σε μπλε φως. Χρησιμοποιήθηκε μικροτόμος υψηλής ταχύτητας Accutom II και συσκευή λείανσης DAP-V ( και οι δύο συσκευές Struers, Copenhagen, Denmark) ώστε να προετοιμαστούν λεπτές τομές (60-80μm) που χρωματίστηκαν με διάλυμα τολουϊδίνης και Pyronin G. Οι ιστολογικές τομές αναλύθηκαν με τη βοήθεια οπτικού μικροσκοπίου διερχόμενης δέσμης (Axiostar Plus; Zeiss, Göttingen, Germany ) στο οποίο υπήρχε ενσωματωμένη έγχρωμη κάμερα ( SONY DSC F707 ) και ένα λογισμικό πάγωμα εικόνας. Στις συλλεχθείσες εικόνες, αφού πρώτα συγκεντρώθηκαν στη συνέχεια ακολούθησε ιστομορφομετρική ανάλυση χρησιμοποιώντας το λογισμικό της ανάλυσης και επεξεργασίας εικόνας. Μετρήθηκαν η επαφή οστού-εμφυτεύματος ( BIC ), η επαφή οστού-μοσχεύματος (BGC), το εμβαδόν που καταλαμβάνει το μόσχευμα (BGA) και η συνολική οστική πυκνότητα (BV) και όλες οι τιμές εκφράστηκαν σαν ποσοστά της συνολικής περιοχής του ελλείμματος 2mm εκατέρωθεν του εμφυτεύματος. Επίσης, προσμετρήθηκε το ποσοστό των κοκκίων του Biogran II τόσο της σφαιρικής μορφής όσο και της κοκκιώδους που παρουσίασαν υποσκαφή του εσωτερικού τους τμήματος. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Η μετεγχειρητική πορεία των 12 πειραματοζώων κύλησε ομαλά και η επούλωση των τραυμάτων τους δεν παρουσίασε επιπλοκές. Η αφαίρεση των ραμματών έγινε 7 ημέρες μετά την επέμβαση ενώ δεν παρατηρήθηκε αποκάλυψη μεμβρανών. Μετά την λήψη των οστικών τεμαχίων και την ιστολογική παρατήρησή τους όλα τα δείγματα παρουσίασαν άλλοτε άλλου βαθμού οστική αναγέννηση στην περιοχή του ελλείμματος. Σε 3 δείγματα της ομάδας Α και σε 4 της ομάδας Β δεν παρατηρήθηκε εναπόθεση οστού στην επιφάνεια του εμφυτεύματος ενώ εντοπίστηκε ινώδης ιστός στην αντίστοιχη περιοχή καθώς και στην κεφαλή του εμφυτεύματος (Εικ.5). 12

13 Εικ.5 Σε μερικά δείγματα παρατηρήθηκε κατάδυση ινώδους ιστού και κοκκία Biogran II περιφερικά της κεφαλής του εμφυτεύματος και των αυχενικών σπειρών του. Δεν παρατηρήθηκε εναπόθεση οστού στις αντίστοιχες περιοχές της επιφάνειας του εμφυτεύματος. Τολουϊδίνη και Pyronin-G 25X Παρόλο αυτά, στην υπόλοιπη περιοχή του οστικού ελλείμματος δεν παρατηρήθηκε ινώδης ιστός ή σημεία φλεγμονής. Το εξωτερικό σκληρό οστικό πέταλο των ελλειμμάτων δεν αποκαταστάθηκε σε κανένα από τα δείγματα και των δύο ομάδων (Εικ.6). Οστικές δοκίδες σχηματίστηκαν ομοιόμορφα μέσα στην περιοχή του οστικού ελλείμματος και πληρώθηκαν με ανώριμο και ώριμο πεταλιδώδες οστό που περιείχε οστεώνες (Εικ.7α και β). Το οστό αναπτύχθηκε από το ενδοστικό συμπαγές προϋπάρχον οστό που περιβάλλει το έλλειμμα προς την επιφάνεια του εμφυτεύματος εισχωρώντας βαθιά μέσα στα κενα μεταξύ των σπειρών του εμφυτεύματος. Το ποσοστό της άμεσης επαφής οστού - εμφυτεύματος ποικίλλει και στην πλειοψηφία των δειγμάτων η πυκνότητα του νέου οστού ήταν υψηλότερη πλησίον της επιφάνειας του εμφυτεύματος (Εικ. 7α και β). Εικ.6 Τυπικό δείγμα ομάδας Β ( κοκκιώδης μορφή Biogran II ) Το εξωτερικό συμπαγές τμήμα του οστικού ελλείμματος περιφερικά του εμφυτεύματος δεν αποκαταστάθηκε στα δείγματα και των 2 ομάδων. Παρόλο αυτά, νέο οστό κάλυψε το έλλειμμα σε στενή επαφή με την επιφάνεια του εμφυτεύματος. Τολουϊδίνη και Pyronin-G 12,5X 13

14 Εικ. 7α και β. Δείγματα ομάδας Α ( σφαιρική μορφή Biogran II ). Στην περιοχή του ελλείμματος παρατηρείται ανώριμο και ώριμο σπογγώδες οστό ( lamellar ) με πολυάριθμους οστεώνες. Μερικά από τα κοκκία σφαιρικού σχήματος παρέμειναν άθικτα παρουσιάζοντας μόνο τα τυπικά μικροκατάγματα. Ωστόσο, πολλά από αυτά είχαν το εξωερικό τους κέλυφος διαλυμένο και τμήματα αυτού μπορούν να παρατηρηθούν ενσωματωμένα με νέο οστό. Τολουϊδίνη και Pyronin-G 100X Τα κοκκία και των δύο μορφών του Biogran II αλληλοσυνδέθηκαν μέσω των νέων οστικών δοκίδων και πολλά από αυτά παρατηρήθηκαν σε στενή αλλά όχι σε άμεση επαφή με την επιφάνεια του εμφυτεύματος ( Εικ. 6 και 7β). Μικροκατάγματα παρατηρήθηκαν και στους δύο τύπους κοκκίων του Biogran II αλλά δεν παρατηρήθηκε διάλυση του εξωτερικού κελύφους της κοκκιώδους μορφής. Σε μερικά από αυτά η εσωτερική γέλη πυριτίου διαλύθηκε αλλά παρόλο αυτά δεν σχηματίστηκε νέο οστό ( Εικ.8). Αντιθέτως, σε πολλά (25%) από τα κοκκία σφαιρικής μορφής το εξωτερικό κέλυφος παρουσίαζε μεγαλύτερο ή μικρότερο ποσοστό διάλυσης (Εικ.7α-β) ενώ παρατηρήθηκε σχηματισμός νέου οστού στις εσωτερικές κοιλότητες ( Εικ. 9α-γ). Σε μερικά από αυτά σχηματίστηκε ανώριμο οστό στο κέντρο του κοκκίου (Εικ.9γ) ενώ σε άλλα το εξωτερικό κέλυφος απορροφήθηκε και το νέο οστό αλληλοσυνδέθηκε με το γειτονικό νέο οστό που κάλυπτε το έλλειμμα (Εικ. 9α και β). 14

15 Εικ.8 Κοκκιώδης μορφή Biogran II Εντοπίζονται μικροκατάγματα στο ε- ξωτερικό κέλυφος αλλά δεν παρατηρείται διάλυση αυτού. Σε μερικά από αυτά ο εσωτερικός πυρήνας πυριτίου διαλύθηκε αλλά δεν παρατηρήθηκε σχηματισμός νέου οστού. Τολουϊδίνη και Pyronin-G 200X Εικ.9α,β και γ. Τα κοκκία σφαιρικού σχήματος έχουν το εξωτερικό κέλυφος διαλυμένο σε άλλοτε άλλο βαθμό ενώ ανώριμο οστό καλύπτει την εσωτερική κοιλότητα πλήρως ( 9α και γ ) ή εν μέρει (9β). Αυτό το ανώριμο οστό αλληλοσυνδέεται με το περιβάλλον οστό προάγοντας την ενσωμάτωση μεταξύ του νέου οστού και του μοσχευματικού υλικού ( 9α-γ ). Τολουϊδίνη και Pyronin-G 200X 15

16 Ιστομετρική ανάλυση Η μέση τιμή της επαφής οστού-εμφυτεύματος (BIC) ήταν 57.96±15.19% και 51.27±18.46% ενώ η μέση τιμή της επαφής οστού-μοσχεύματος (BGC) ήταν 56.36±7.99% και 52.07±8.10% για την ομάδα Α (σφαιρική μορφή ) και την ομάδα Β ( κοκκιώδης μορφή ) αντίστοιχα. Η περιοχή που πληρώθηκε από κοκκία Biogran II (BGA) ήταν 12.51±3.6% και 14.29±2.24% ενώ η συνολική οστική πυκνότητα (BV) ήταν 63.80±15.56% και 64.43±5.30% για την ομάδα Α και την ομάδα Β αντίστοιχα ( Πίνακας 1). Μορφές Biogran II %BIC %BGC %BGA %BV Σφαιρική (ομάδα A) 57.96± ± ± ±15.56 Κοκκιώδης (ομάδα B) 51.27± ± ± ±5.30 Πίνακας 1. Μέσες τιμές επαφής οστού-εμφυτεύματος (BIC), επαφής οστούμοσχεύματος (BGC), περιοχής οστικού μοσχεύματος (BGA) και οστικής πυκνότητας (BV) των δύο μορφών Biogran II. Στατιστική επεξεργασία Για την στατιστική μελέτη των παραπάνω μετρήσεων μεταξύ των δύο ομάδων χρησιμοποιήθηκε το μη παραμετρικό στατιστικό πακέτο των Mann και Whitney σε επίπεδο σημαντικότητας 0.05 Η στατιστική ανάλυση έδειξε ότι δεν υπήρξαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων Α και Β όσον αφορά την επαφή οστού-εμφυτεύματος, BIC (P=0.423>0.05), ε- παφής οστού-μοσχεύματος, BGC (P=0.337>0.05), του εμβαδού που καταλαμβάνει το μόσχευμα, BGA (P=0.522>0.05) και της συνολικής οστικής πυκνότητας, BV (P=0.522>0.05) (Πίνακας 2). 16

17 Μορφές Biogran II %BIC %BGC %BGA %BV Σφαιρική (ομάδα A) P=0.423>0.05 P=0.337>0.05 P=0.522>0.05 P=0.522>0.05 NS NS NS NS Κοκκιώδης (ομάδα B) Πίνακας 2. Στατιστικές συγκρίσεις μεταξύ της σφαιρικής και κοκκιώδους μορφής του Biogran II όσον αφορά την επαφή οστού-εμφυτεύματος (BIC), επαφή ο- στού-μοσχεύματος (BGC), περιοχής οστικού μοσχεύματος (BGA) και οστικής πυκνότητας (BV) σύμφωνα με το μη παραμετρικό test των Mann και Whitney. NS: Μη στατιστική σημαντική διαφορά Η μόνη διαφορά η οποία παρατηρήθηκε μεταξύ των δύο ομάδων σχετίζεται με την αναγέννηση νέου οστού μέσα στην εσωτερική κοιλότητα των κοκκίων. Σε ποσοστό 25% των κοκκίων σφαιρικής μορφής που βρίσκονταν στην περιοχή του ελλείμματος παρουσιάστηκε διαφόρου βαθμού οστική αναγέννηση εσωτερικά της κοιλότητας των κοκκίων ενώ η διάλυση του εξωτερικού κελύφους των παραπάνω κοκκίων κατέλειπε φανερά τμήματα του κελύφους εμβυθισμένα στις νέες οστικές δοκίδες. Αντιθέτως, σε κανένα από τα κοκκία κοκκιώδους μορφής δεν παρατηρήθηκε σχηματισμός νέου οστού στην εσωτερική κοιλότητά τους. ΣΥΖΗΤΗΣΗ Το πειραματικό μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη έχει ήδη χρησιμοποιηθεί και σε προηγούμενες μελέτες και η περιοχή των μεταφύσεων κνήμων κουνελιών έχει αποτελέσει οστική περιοχή για την πειραματική μελέτη της τοποθέτησης εμφυτεύματος 24,25 και για τη δημιουργία και μελέτη οστικών ελλειμμάτων του συμπαγούς οστού μόνο 26 ή σε συνδυασμό με εμφυτεύματα 27. Σε αυτή τη μελέτη τα εμφυτεύματα σταθεροποιήθηκαν στο φλοιώδες πέταλο της κνήμης επιτρέποντας την αυχενική περιοχή του εμφυτεύματος να περιβάλλεται περιμετρικά από οστικό έλλειμμα 2mm. Σύμφωνα με τη μελέτη μας μόνο μία πειραματική περιοχή ανά κνήμη θα πρέπει να διενεργείται με σκοπό να α- ποφευχθεί ένα επακόλουθο κάταγμα του μακρού οστού. Το παραπάνω πειραματικό μοντέλο είχε προηγούμενα χρησιμοποιηθεί από τους Liljensten και συν. 27 για τη μελέτη της ικανότη- 17

18 τας σχηματισμού οστού με τη χρήση άλλων υλικών. Παρόλο αυτά, σε μία προσπάθεια να αποφευχθούν κατάγματα, οι παραπάνω μελετητές δημιούργησαν μικρότερα σε μέγεθος οστικά ελλείμματα (5mm) γύρω από 2mm διαμέτρου εμφυτεύματα. Στη μελέτη τους βρήκαν ελαφρώς χαμηλότερη BIC (45% έναντι 57% της δικής μας μελέτης) χρησιμοποιώντας μόσχευμα συμπαγούς οστού (cortical bone graft) ενώ το ερευνητικό οστικό μόσχευμα (DBM) που μελετήθηκε στην έρευνά τους, είχε σαν αποτέλεσμα σημαντικά χαμηλότερο BIC. Οι τιμές της ο- στικής πυκνότητας δεν ήταν συγκρίσιμες με αυτές της παρούσας μελέτης από τη στιγμή που οι μετρήσεις τους περιορίζονταν μόνο μεταξύ των σπειρών του εμφυτεύματος και όχι σε όλη την περιοχή του ελλείμματος. Η παρούσα μελέτη έδειξε ότι και οι δύο μορφές του Biogran II αποτελούσαν καλό ικρίωμα για τη δημιουργία νέου οστού στα περι-εμφυτευματικά ελλείμματα. Τα κοκκία του Biogran II βρίσκονταν σε στενή επαφή αλλά όχι σε άμεση επαφή με την επιφάνεια του εμφυτεύματος επιτρέποντας έτσι την ανάπτυξη οστού μεταξύ των κοκκίων και του εμφυτεύματος. Άμεσες συγκρίσεις με άλλες μελέτες δεν μπορούν να γίνουν για το λόγο ότι οι άλλοι συγγραφείς έχουν χρησιμοποιήσει το διαθέσιμο στο εμπόριο Biogran για την πλήρωση οστικών ελλειμμάτων ή περιοχών πριν την τοποθέτηση εμφυτεύματος και δεν έχουν μελετήσει το μοσχευματικό υλικό σε συνδυασμό με την άμεση τοποθέτηση εμφυτεύματος. Επιπλέον, το Biogran II είναι ένα καινούργιο υλικό διαθέσιμο μόνο για πειραματική χρήση. Παρόλο αυτά, σε σύγκριση με άλλες μελέτες που χρησιμοποίησαν το εμπορικά διαθέσιμο Biogran και συμπεριελάμβαναν ιστομετρικές μετρήσεις, βρέθηκε μεγαλύτερος όγκος οστού και για τις δύο μορφές Biogran II. Οι Tadjoedin και συν. 11 και Cordioli και συν. 12 δημοσίευσαν σε έρευνά τους 14.60% και 30.6% όγκο οστού αντίστοιχα σε πυρήνες οστού ( τεμάχια οστού ) που λήφθησαν από ιγμόρειο στο οποίο είχε προηγηθεί τοποθέτηση Biogran. Ο Ruhaimi 16 σε πειραματικό μοντέλο σε κνήμη κουνελιού βρήκε χαμηλότερο ποσοστό νέου οστού μεταξύ των κοκκίων του Biogran (28%) από ότι στην παρούσα μελέτη όπου αφαιρώντας την μοσχευματική περιοχή από την συνολική οστική πυκνότητα η τιμή του νέου οστού παρέμεινε υψηλότερη και για τις δύο μορφές του Biogran II (σφαιρική: 51.29% και κοκκιώδη: 50.14%). Επιχειρώντας ένα διαφορετικό πειραματικό μοντέλο ο Stavropoulos και συν. 28,29 χρησιμοποίησαν κάψουλες Teflon, που περιείχαν μοσχευματικό υλικό (Bio-Oss ή Biogran ), στην κάτω γνάθο ποντικιών και βρήκαν περιορισμένο σχηματισμό νέου οστού (12.6%) ένα χρόνο μετά την επέμβαση. Ένα σημαντικό εύρημα της έρευνάς τους ήταν ότι στην περίπτωση εκείνη που ως μοσχευματικό υλικό χρησιμοποιήθηκε το Biogran, παρατηρήθηκε περιορισμένος σχηματισμός νέου οστού, ενώ στην περίπτωση που οι κάψουλες δεν περιείχαν κάποιο μοσχευματικό υλικό, παρατηρήθηκε αρκετά μεγαλύτερος όγκος οστού. Τα αποτελέσματα της παραπάνω έρευνας δεν συμφωνούν με αυτά τις δικής μας μελέτης πιθανόν εξαιτίας ποικίλλων παραγόντων όπως τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του πειραματικού τους μοντέλου και η χρησιμοποίηση του εμπορικά διαθέσιμου Biogran. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι κατά τη διάρκεια της περιόδου μελέτης της παρούσας εργασίας μόνο η σφαιρική μορφή των κοκκίων του Biogran II επιδεί- 18

19 κνυε σχηματισμό νέου οστού στο εσωτερικό του προστατευμένου κελύφους. Παρόλο που η δημιουργία ρωγμής είναι χαρακτηριστικό που παρατηρείται σχεδόν σε όλα τα κοκκία, διάλυση του εξωτερικού κελύφους παρατηρείται μόνο στα σφαιρικά κοκκία. Η εξήγηση αυτού του φαινομένου μπορεί να βρίσκεται στους διαφορετικούς θερμικούς συντελεστές διαστολής μεταξύ των σφαιρικών και κοκκιωδών μορφών 22. Τα κοκκιώδη κοκκία παρουσιάζουν ακμές οι οποίες μπορούν εύκολα να απελευθερώσουν τις τάσεις του δεσμού όταν σχηματίζονται κρύσταλλοι υδροξυαπατίτη, ενώ στα σφαιρικά κοκκία η ίδια τάση δεσμού ίσως οδηγεί σε μικροκατάγματα. Επιπλέον, η ηλεκτονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM) αποκάλυψε λεπτότερη δομή κελύφους στα κοκκία σφαιρικού σχήματος εξαιτίας των διαφορετικών συνθηκών αντίδρασης κατά τις διαδικασίες μετατροπής 17. Επιπλέον έρευνα απαιτείται να διενεργηθεί στο μέλλον σχετικά με τα χαρακτηριστικά διάλυσης των δύο μορφών Biogran II. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Τόσο η σφαιρική όσο και η κοκκιώδη μορφή Biogran II προήγαγε το σχηματισμό νέου οστού σε ελλείμματα κρίσιμου μεγέθους γύρω από εμφυτεύματα μετά από περίοδο μελέτης 8 εβδομάδων. Χρησιμοποιώντας το πειραματικό μοντέλο της κνήμης του κουνελιού ο συνολικός όγκος οστού καθώς και η ανάπτυξη νέου οστού μεταξύ των κοκκίων του Biogran II ήταν μεγαλύτερα συγκρινόμενα με άλλες μελέτες όπου χρησιμοποιήθηκε το προηγούμενο Biogran. Μικροκατάγματα και χαρακτηριστικά δημιουργίας ρωγμών παρατηρήθηκαν και στις δύο μορφές αλλά η διάλυση του εξωτερικού κελύφους και η συνακόλουθη ανάπτυξη νέου οστού στο εσωτερικό του προστατευμένου θαλάμου παρατηρήθηκαν μόνο στα κοκκία σφαιρικού σχήματος. Αυτό το νέο ανώριμο οστό συνήθως βρίσκονταν συνδεδεμένο με το περιβάλλοντα δοκιδώδες οστό το οποίο κάλυπτε το έλλειμμα προάγοντας την ενσωμάτωση του νέου οστού. 19

20 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Melo L, Nagata M, Bosco A, Ribeiro L, Leite C. : Bone healing in surgically created defects treated with either bioactive glass particles, a calcium sulfate barrier, or a comination of both materials. A histological and histometric study in rat tibias. Clin Oral Implants Res Dec; 16: Breine U, Bränemark P-I. Reconstruction of alveolar jaw bone: An experimental and clinical study of immediate and preformed autologous bone grafts in combination with osseointegrated implants. Scand J Plast Reconstr Surg 1980;14: Dahlin C, Linde A,Gottlow J, Nyman S. Healing of bone defects by guided tissue regeneration. Plast Reconstr Surg 1988; 81: Veis AA, Tsirlis AT, Parisis NA. Effect of autogenous harvest site location on the outcome of ridge augmentation for implant dehiscences. Clin Oral Impl Res 2004;24: Grageda E. Platelet-rich plasma and bone graft materials: a review and a standardized research protocol. Implant Dent 2004;13: Koeck B, Wagner W.: Εμφυτευματολογία, εκδ. Laterre, Αθήνα, WHO: Medical and other products and human and animal transmissible spongiform encephalopathies: Memorandum from a who meeting. Bull WHO 1997;75: Nunery WR.: Risk of prion transmission with the use of xenografts and allografts in surgery. Ophthal Plast Reconstr Surg 2001;17: Rosenberg ES, Fox GK, Cohen C. Bioactive glass granules for regeneration of human periodontal defects. J Esthet Dent. 2000;12: Furusawa T, Mizunuma K. Osteoconductive properties and efficacy of resorbable bioactive glass as bone-grafting material. Implant Dentistry 1997;6: Tadjoedin ES, De Lange GL, Holzmann PJ, Kuiper L, Burger EH. Histological observations on biopsies harvested following sinus floor elevation using a bioactive glass material of narrow size range. Clin Oral Impl Res 2000;11: Cordioli G, Mazzocco C, Schepers E, Brugnolo E, Majzoub Z. Maxillary sinus floor augmentation using bioactive glass granules and autogenous bone with simultaneous implant placement. Clinical and histological findings. Clin Oral Impl Res 2001;12: Thordson R. The use of bioactive glass particles of narrow size range in the third molar site. Dental Implantology Update 2000;11: Schepers EJ, Ducheyne P, Barbier L, Schepers S. Bioactive glass particles of narrow size range: a new material for the repair of bone defects. Implant Dent 1993;2: Schepers EJ, Ducheyne P. Bioactive glass particles of narrow size range for the treatment of oral bone defects: a 1-24 month experiment with several materials and particle sizes and size ranges. J Oral Rehabil 1997;24:

21 16. Ruhaimi KA. Bone graft substitutes: A comparative qualitative histologic review of current osteoconductive grafting materials. Int J Oral Maxillofac Implants 2001;16: Cancian D, Holchuli-Vieira E, Marcantonio R, Marcantonio Jr E. Use of Biogran and Calcitite in bone defects: Histologic study in monkeys (Cebus apella). Int J Oral Maxillofac Implants 1999;14: Ducheyne P, Bianco P, Radin S, Schepers E.: Bioactive materials: Mechanism and bioengineering considerations: In: Ducheyne P, Kokybo T, van Blittwrswijk CA(eds). Bone Bonding Materials. Leidersdorp: Reed Healtcare Communications, 1993: Schepers EJ, Barbier L, Ducheyne P. Implant placement enhanced by bioactive glass particles of narrow size range. Int J Oral Maxillofac Implants 1998;13: Huygh A, Schepers EJG, Barbier L, Ducheyne P. Microchemical transformation of bioactive glass particles of narrow size range, a 0-24 months study. Journal of Materials Science: Materials in medicine 2002;13: Radin S, Ducheyne P, Falaize, Hammond A. In vitro transformation of bioactive glass granules into Ca-P shells. J Biomed Mater Res 2000;49: Fang H, Neidt TM. Development of pre-reacted Biogran. Final Technical Report, Implant Innovations, Donath K.: Preparation of Histologic Sections ( by the Cutting-Grinding Technique for Hard Tissue and Other Material Not Suitable to be Sectioned by Routine Methods ) Equipment and Methodical Performance. Norderstedt: EXAKT-Kulzer Publications, Rasmusson L, Meredith N, Kahnberg K-E, Sennerby L. Effects of barrier membranes on bone resorption and implant stability in onlay bone grafts. An experimental study. Clin Oral Impl Res 1999: 10: Tresguerres IF, Alobera MA, Baca R, Tresguerres JAF. Histologic, morphometric, and densitometric study of peri-implant bone in rabbits with local administration of growth hormone. Int J Oral Maxillofac Implants 2005;20: Scarano A, Lezzi G, Petrone G, Orsini G, Degidi M, Strocchi R, Piattelli A. Cortical bone regeneration with a synthetic cell-binding peptide: A histologic and histomorphometric pilot study. Implant Dentistry 2003;12: Liljensten E, Larson C, Thomsen P, Blomqvist G, Hirsch J.-M, Wedenberg C. Studies of the healing of bone grafts, and the incorporation of titanium implants in grafted bone: an experimental animal model. Journal of Material Science: Materials in Medicine 1998; 9: Stavropoulos A, Kostopoulos L, Nyengaard JR, Karring T. Deproteinized bovine bone (Bio-Oss ) and bioactive glass (Biogran ) arrest bone formation when used as an adjunct to guided tissue regeneration (GTR): An experimental study in the rat. J Clin Periodontol 2003;30: Stavropoulos A, Kostopoulos L, Nyengaard JR, Karring T: Fate of bone formed by guided tissue regeneration with or without grafting of Bio-Oss or Biogran. An experimental study in the rat. J Clin Periodontol 2004; 31:

22 Histological and histo-metrical evaluation of spherical and granular forms of new Biogran II on the outcome of bone regeneration around implants. Th. Karanikola Department of Oral Surgery, Surgical Implantology and Roentgenology, Dental School, Aristotle University of Thessaloniki SUMMARY It has been reported, that previous Biogran can be converted in vitro into hydroxyapatite (Biogran II ), in order accelerate new bone formation. The purpose of this study was to evaluate the bone regeneration around implants placed in critical size defects in rabbit tibia using granular and spherical forms of Biogran II in regards to implant contact (BIC), bone to graft contact (BGC), bone graft area (BGA) and total bone volume (BV). Twelve adult New Zealand rabbits were used, offering 24 surgical sites (one in each tibia) where 6mm round defects were created allowing the homocentrical insertion of a screw type experimental implant with Osseotite surface. Half of the defects (Group A) were filled up with spherical and half (Group B) with granular forms of Biogran II. Ossix membranes covered the surgical sites. The histological evaluation after 8 weeks showed new bone formation in both groups without any statistically significant differences in regards to BIC, BGC, BGA and BV. Both, dissolution of the outer shell and inner Silica gel of the particles were observed mostly in spherical particles. In addition, new bone formation within the protected pouch interconnected with the surrounding new bone was observed exclusively in spherical particles of Biogran II. Key words: Bioactive glass, bone regeneration, acid-etched surface 22