Kirurgiska tekniker som kan öka benvolym och bentäthet

Transkript

1 hrister vetenskp slotte & klinik hrister slotte hrister slotte, leg tndläkre, med dr, prodontologivdelningen, Odontologisk Institutionen, Jönköping Christer Slotte Kirurgisk tekniker som kn ök envolym oh entäthet Bristnde entillgång oh dålig enkvlitet egränsr möjlighetern tt instller titnimplntt. I kliniken nvänds olik kirurgisk tekniker som syftr till tt förättr enets volym oh täthet inför implnttehndlingr. Mång v dess metoder är dok oftst inte särskilt väl dokumenterde. Fredgen den 13 juni 2003 försvrde tndläkre Christer Slotte sin vhndling On Surgil Tehniques to Inrese Bone Density nd Volume. Studies in the Rt nd the Rit vid vdelningen för iomterilvetenskp, Institutionen för de kirurgisk disiplinern vid mediinsk fkulteten, Shlgrensk Akdemin, Göteorgs universitet. Fkultetsopponent vr professor Christoph Hämmerle, Zürih, Shweiz. Hndledre hr vrit professorern Dn Lundgren oh Lrs Sennery, Göteorg. I vhndlingen hr någr kirurgisk tekniker som nses kunn förättr entäthet oh envolym studerts experimentellt på djur. utorefert godkänt för puliering 12 mrs

2 Ökning v envolym oh entäthet Utökning v envolym oh entäthet för tt möjliggör instlltioner v titnimplntt är för närvrnde ett intensivt forskningsområde. Ett stort ntl tekniker hr introduerts oh nvänts åde experimentellt oh kliniskt. Kunskpen om de fundmentl läkningsmeknismern kom metodern är oft egränsd oh nvändningen i kliniken är inte lltid särskilt väl dokumenterd. Även om förättringr oh utvekling pågår kontinuerligt finns det således fortfrnde situtioner där mn kn förutse tt möjligheten tt lyks med en implnttehndling är egränsd. Syftet med vhndlingen vr tt experimentellt utvärder någr kirurgisk tekniker som sägs kunn ök enets volym oh täthet vilket i sin tur kn förättr implnttens retention oh överlevnd. Det är väl känt tt envävnd regerr på trum genom nyildning v en. Mn vet okså tt rektionen i de flest fll är v övergående ntur. En förändrd funktion i enet, till exempel instlltion v ett titnimplntt, kn ge en estående förändring oh förtätning v enstrukturen. Nuvrnde kunskp om enläkning sers frmför llt på studier i de lång rörenen, särskilt frkturstudier oh experiment där det kortikl enet perforerts. Det hr diskuterts om enläkningen skiljer sig åt melln olik typer v en men det finns förvånnsvärt få jämförnde studier. Fktorer som funktion oh kroppstyngd liksom enets emryonl ursprung hr påståtts inverk på enläkningen. Styrd vävndsläkning (Guided Tissue Regenertion, gtr) definiers som regenertion v förlord vävnd genom tt mn plerr en rriär som är ämnd tt 1) skp ett sårutrymme oh 2) utestäng oönskde vävndsproduernde eller. gtr introduerdes i enforskningen som gr (Guided Bone Regenertion) eller osteopromotion. gr kn definiers som regenertion v förlord envävnd innnför den skelettl kostymen genom en strtegisk plering v en rriär över sårområdet. Skpnde (ugmentering) v envävnd utnför den skelettl kostymen rukr i sin tur enämns g (Guided Bone Augmenttion). Det finns dok ingen konsensus för egreppet. I en striktre mening kn g definiers som styrning oh stimulering v nyildning v en utnför den skelettl kostymen (det vill säg; där det inte hr funnits en tidigre) med hjälp v en rriärteknik. Delrete i: Effekten v kirurgiskt trum i kninens tii respektive mxill De lång rörenen, som är v endokondrlt ursprung, nvänds oft experimentellt för tt utvärder inläkning v implntt som kliniskt instllers i käken som är v intrmemrnöst ursprung. Målet med undersökningen vr tt intrindividuellt jämför effekten v kirurgiskt trum Figur 1. Osteopromotion eller Guided Bone Regenertion (gr) kn definiers som regenertion v förlord envävnd inom den skelettl kostymen genom plering v en rriär över sårområdet. Figur 1. Guided Bone Augmenttion (g). I en striktre mening kn g definiers som guidning oh stimulering v ennyildning med hjälp v rriärteknik utnför den skelettl kostymen där det inte funnits en tidigre. på dess en som är v olik emryonlt ursprung. Ett kirurgiskt ingrepp utfördes i mxill oh tii på vuxn kniner. Testgruppern utgjordes v hlv mxilln oh en tii. I åd testgruppern penetrerdes det kortikl enet med en roternde orr in i märgvävnden på ett stndrdisert oh identiskt sätt. Kontrollgruppern utgjordes v den kontrlterl tiin smt v den ndr hlvn v mxilln som enrt ehndldes med kirurgisk inision oh exponering v underliggnde en utn penetrering. Efter 8 vekors läkning vlivdes försöksdjuren oh histologisk snitt v tii oh mxill frmställdes för morfometri oh nlys. I åd kontrollgruppern sågs en diskret enrektion i nslutning till områden där mn lyft periostet oh exponert den underliggnde enytn. Här sågs en ytlig resorption omväxlnde med enpålgring. Märgvävnden hde ett normlt utseende. Testgruppern visde stor inördes skillnder efter 8 vekors läkning. I testtii sågs omväxlnde resorptioner oh enpålgring i de områden där perfortioner gjorts i det kortikl enet. Mindre ör v trekulärt en kunde ses i den i övrigt norml märgvävnden. Dess tolkdes som rester v nyildt en som ännu inte resorerts. I mxill sågs en krftig nyildning v entrekler i märgvävnden. Bentätheten i mxill vr signifiknt högre i testgruppen men mn såg ingen skillnd melln tiins test- oh kontrollgrupp. Andr studier hr vist tt ennyildningen efter ett kirurgiskt trum mot rören är v övergående krktär. Benmärgen i de lång rörenen tyks sträv efter tt normlisers reltivt snt. Rektionen i mxill tyks mot kgrund v vår studie dröj kvr längre än i tii. Fler studier ehövs dok för tt klrlägg om rektionsskillndern eror på enens emryonl ursprung, funktionell elstning, morfologisk olikheter hos enen eller fysiologisk olikheter i märgvävnden. 47

3 hrister slotte med titnfixtur. Dett vr ett resultt v en krftig ökning v den trekulär envolymen. Ingen signifiknt skillnd sågs i entäthet melln gruppern. Något överrsknde sågs en signifiknt högre enimplnttkontkt i kontrollgruppen det käken som inte utstts för kirurgiskt trum 4 vekor före fixturinstlltion. Det kirurgisk trumt vid fixturinstlltion ökde entätheten signifiknt jämfört med referensmterilet. Studien visr tt ett kirurgiskt in- Figur 2 oh. ) Histologiskt tvärsnitt v mxill från knin där kirurgiskt trum gjordes 4 vekor före instlltion v titnfixtur på testsidn (t). ) Noter extensiv ildning v entrekler på såväl test- (t) som kontrollsid () i jämförelse med oehndld mxill. t Delrete ii: Effekten v kirurgiskt trum i mxill 4 vekor före fixturinstlltion I den här undersökningen prövdes hypotesen om kirurgiskt ingrepp i käken kn ök entätheten oh kontktytn melln enet oh ett titnimplntt som instllerts någr vekor efter det först ingreppet. Experimentet utfördes i mxill på knin. Benet exponerdes kirurgiskt i en käkhlvn (testsidn). Det kortikl enet penetrerdes genom preprtion v ett längsgående spår på den tndlös delen v lveolrutskottet. Bentrekler oh märgvävnd togs ort oh spåret i det kortikl enet täktes med en resorerr rriär (Guidor, Guidor, Huddinge). Den ndr käkhlvn ehndldes inte. Efter 4 vekors läkning instllerdes ett titnimplntt horisontellt genom åd käkrn. Efter ytterligre 4 vekor vlivdes försöksdjuren oh histologisk snitt togs frm för nlys. Histologisk snitt från oehndlde kninkäkr utgjorde referensmteril. Jämfört med referensmterilet sågs en strkt signifiknt ökning v entätheten på såväl testsom kontrollsidn hos de försöksdjur som försetts t Figur 3. ) Titnylindrr plerde på kninens åd hjässen innn ett titnlok monterts. Testylindern med kortikl perfortioner v underliggnde en ses till vänster. ) Resulttet efter 12 vekors läkning (histologiskt tvärsnitt entrlt genom titnylindrrn). Cylindrrn är delvis utfylld med entrekler oh märgvävnd. Kortikl perfortioner (t) gv inte upphov till större envolym eller högre entäthet i ylindrrn jämfört med kontrollsidn (). ) Mikrordiogrfi v ). Kommuniktion i kortikl enet melln ylinder oh märgvävnd ses på den perforerde testsidn men även på den operforerde kontrollsidn (). 48

4 Ökning v envolym oh entäthet grepp 4 vekor före fixturinstlltion inte kunde ge någon ytterligre ökning v entätheten. Kontkten melln en oh titnimplntt vr till oh med sämre i testgruppen. Resulttet tolkdes som tt ett upprept trum mot käken i stället kn ge en uttröttning v enets återildnde kpitet. Ytterligre studier krävs dok för tt klrlägg skillndern. I delrete iii v studerdes enförstoring (ugmentering) med g-rriärer på skllen i två olik modeller, dels på rått, dels på knin. Här studerdes effekten v kortikl perfortioner i underliggnde en (givren) oh tilläggsehndling med kroppseget/kroppsfrämmnde entrnsplntt. Delrete iii: Volymökning v skllenet på rått med kupoler v silikon oh tilläggsehndling med klven I det här retet exponerdes skllenet på rått kirurgiskt. En experimentell kmmre (kupol) v silikon plerdes på skllen oh fixerdes till det underliggnde enet med miniskruvr. I testgruppen fylldes kupolern före instlltion med deproteinisert klven (Bio-Oss, Geistlih, Wolhusen, Shweiz). Kontrolldjuren försågs med kupoler utn fyllningsmteril. Mjukvävnden återplerdes oh suturerdes. Efter 8 vekors läkning vlivdes försöksdjuren oh histologisk preprt frmställdes för nlys. I kontrollgruppen fylldes kupolern delvis med nytt minerlisert en v homogen krktär. Utfyllnden v kupolern i testgruppen vr mer än duelt så stor som i kontrollgruppen. Den ugmenterde vävnden estod v en lndning v minerlisert en, osteoid vävnd, kvrvrnde klven oh firös vävnd från skllsuturen i det underliggnde enet. Volymen minerlisert en vr duelt så stor i kontrollgruppen som i testgruppen. Konklusionen lev tt tilläggsehndling med klven ökde vävndsvolymen i kupolen signifiknt medn minerliseringen v envävnden tyktes li fördröjd jämfört med kontrollgruppen. Tolkningen försvårdes emellertid v inväxt v mjukvävnd från den underliggnde skllsuturen. Delrete iv: Effekten v kortikl perfortion vid enförstoring med rriärteknik på knin Efter kirurgisk exponering v skllenet på vuxn kniner instllerdes en titnylinder på vrder hjässenet (testkontroll). På testsidn perforerdes det kortikl enet under titnylindern in till märgrummen på ett stndrdisert sätt. Det gjordes ingen perfortion under kontrollylindern. Cylindrrn försegldes därefter med ett tättslutnde lok v titn oh mjukvävnden återplerdes. Figur 4. ) Kontrollylinder utn tilläggsehndling med en. ) Testylinder fylld med kroppseget en tget från oipitlenet. ) Testylinder fylld med prtiklr v klven (Bio-Oss ). Efter 12 vekors läkning vlivdes försöksdjuren oh histologisk snitt frmställdes. Cylindrrn fylldes delvis ut v tunn entrekler omgivn v märgvävnd. Det gik inte tt vis tt perfortion v hjässenet ökde envolymen oh entätheten hos den ildde vävnden. Öppningr i det kortikl enet under det experimentell ylinderutrymmet med förindelse till den underliggnde märgvävnden återfnns i de 49

5 hrister slotte flest kontrollpreprt. Studien kunde inte vis om dess öppningr fnns initilt eller om de ildts spontnt under läkningsperioden. Resultten strider mot fynd i ndr undersökningr. Olik ehndlingsmetoder, läkningstider oh design v experimentell rriär kn förklr skillnden i resultt melln olik studier. Förekomsten v öppningr i det kortikl enet mot ylindrrn kn vr ett sätt för envävnden tt underlätt inväxt v kärl oh märgvävnd i det experimentell utrymmet vilket skulle kunn förklr det likrtde läkningsresulttet i test- oh kontrollgruppern. Figur 5. ) Den kre grenen v. meninge medi förgrenr sig i hjärnhinnn oh försörjer hjässenet. ) Tvärsnitt v tushperfundert skllpreprt: ett stort ntl kärlingångr kn ses i åde det övre oh det undre kortikl enet (pilr). Centrlt i enet ses omväxlnde mindre kärl oh sinusoider (inrmt). Skllsutur till höger ( ). ) Histologiskt tvärsnitt som visr en öppning i det yttre kortikl enet ( ). Delrete v: Tilläggsehndling med kroppseget eller kroppsfrämmnde en vid enförstoring med rriärteknik på knin Efter hudsnitt oh lmåuppfällning exponerdes skllenet på vuxn kniner. En titnylinder (se delrete iv) instllerdes på vrder hjässenet. En v ylindrrn fylldes ntingen med finfördelt kroppseget en skördt från oipitlenet eller med deproteinisert klven (Bio-Oss ) oh försegldes därefter med titnlok. Den ndr ylindern utgjorde kontroll. Den försegldes med titnlok utn tt fylls. Mjukvävnden återplerdes över experimentområdet. Efter 12 vekors läkning vlivdes försöksdjuren oh histologisk preprt frmställdes. Det ilddes signifiknt mer vävnd i de åd testgruppern jämfört med kontrollgruppen. Endst rester v kroppseget en återfnns i ylinderns övre del. Nyildt minerlisert en vr jämnt fördelt i hel titnylindern. Det mest v det implnterde klvenet vr iehållet oh jämnt fördelt i ylindern. I den övre tredjedelen v ylindern omgvs klvenet v firös vävnd. I den mellerst oh nedre tredjedelen v ylindern omslöts klvenet v nyildt minerlisert en. Signifiknt mer nyildt minerlisert en återfnns i ylindrrn med klven jämfört med i kontrollylindrrn. En jämförelse v kontkten minerlisert entitnylinder oh minerlisert enklven visde tt klven hde smm eller högre grd v enkontkt jämfört med titnylinderväggen. Resultten skiljer sig delvis från vår egn resultt i delrete iii. Dett kn förklrs v tt inväxt v suturvävnd kunde undviks i delrete v eftersom skllsuturen vr utestängd från experimentområdet. Här nvändes okså en styv grriär v titn medn rriären i delrete iii estod v resilient silikon. Det kn inte utesluts tt silikonrriären utsttes för mikrorörelser som kn h inverkt på minerliseringen v den ildde vävnden. Konklusionen lev tt implnttion v klven 50

6 Ökning v envolym oh entäthet genererr lik myket minerlisert en som trnsplnttion v kroppseget en förutstt tt mterilet omsluts v en styv g-rriär. Delrete vi: Utvärdering v en experimentell g-modell Skllenet nvänds oft i försöksmodeller som rör läkning v endefekter men även i gr- oh gstudier. Området är lättåtkomligt oh det är reltivt okompliert tt pler olik experimentell hjälpmedel. Det hr hävdts tt skllenet hr en dålig kärlförsörjning smt en låg hlt v enmärg oh därmed en svg regenertiv kpitet. Endst ett fåtl undersökningr hr dok pulierts om skllenets topogrfi, dess rkitektur, densitet oh kärlförsörjning. I likhet med delrete iv oh v görs oft så kllde vänster-högerförsök trots tt det inte gjorts någon utvärdering om symmetri melln höger oh vänster sid. Målet med undersökningen vr tt krtlägg kninens skllen med vseende på kärlförsörjning oh morfometrisk mått. Oehndlde vuxn kniner mikrongiogrferdes med tushperfusion. Hel skllpreprt gjordes trnsprent med så klld Splteholzteknik. På dett sätt kunde större oh mindre kärl krtläggs i stereomikroskop. Från skllpreprten togs därefter irkulär iopsier v höger oh vänster hjässen. Dess iopsier motsvrde de områden där titnylindrr plerts i delrete iv oh v. Histologisk snitt frmställdes för morfometrisk nlyser. En jämförelse gjordes med snitt från delrete iv inklusive tidigre g-undersökningr från vårt lortorium med smm experimentell modell. All hjässen försörjdes v den posterior grenen v. meninge medi (en gren v. rotis extern). Ing större kärl återfnns i mjukvävnden ovnför hjässenen. Ett fint nätverk v kpillärer i hjärnhinnn (dur mter) oh i sklpen (gle poneuroti) försörjde hjässenen genom ett stort ntl ingångr i det kortikl enet. I de histologisk snitten sågs (i likhet med i delrete iv) förindelser i åde det yttre oh det inre kortikl enet mot märgvävnden oh gle poneuroti/dur mter. Morfometrisk nlyser visde ing skillnder i entäthet melln höger oh vänster hjässen oh inte heller melln oehndlde oh g-ehndlde djur. När det gäller öppningrn i det kortikl enet vr ntlet oh redden lik för höger oh vänster sid åde hos oehndlde djur smt g-ehndlde djur. Studien kunde således vis en hög symmetri melln höger oh vänster sids hjässen på kninen vseende enrkitektur oh täthet, kärlförsörjning oh förekomsten v öppningr i det yttre oh det inre kortikl enet på oehndlde djur. Fynden styrker den i vhndlingen nvänd skllmodellens tillförlitlighet för höger-vänsterförsök på knin. Delreten I. Slotte C, Lundgren D, Sennery L, Lundgren AK. Surgil intervention in enhondrl nd memrnous one. Intrindividul omprisons in the rit. Clin Implnt Dent Relt Res 2003; 5: II. Slotte C, Lundgren D, Sennery L, Lundgren AK. Influene of preimplnt surgil intervention nd implnt plement on one wound heling. Clin Orl Implnts Res 2003; 14: III. Slotte C, Lundgren D. Augmenttion of lvril tissue using non-permele silione domes nd ovine one minerl. An experimentl study in the rt. Clin Orl Implnts Res 1999; 10: IV. Slotte C, Lundgren D. Impt of ortil perfortions of ontiguous donor one in guided one ugmenttion proedure: n experimentl study in the rit skull. Clin Implnt Dent Relt Res 2002; 4: V. Slotte C, Lundgren D, Burgos PM. Plement of utogeneti one hips or ovine one minerl in guided one ugmenttion: rit skull study. Int J Orl Mxillof Implnts 2003; 18: VI. Slotte C, Lundgren D, Sennery L. Some fetures in untreted nd GBA-treted rit lvril one. A histomorphometri evlution of n ugmenttion model. Sumitted. Adress: Christer Slotte, Odontologisk institutionen, prodontologivdelningen, Box 1030, Jönköping E-post: hrister.slotte@lj.se 51