Виды и материалы костной пластики в стоматологии

Это одна из серии статей, которые предоставляют подробную и обновлённую информацию о Dental Bone Graft.
В этой конкретной статье, которая посвящена теме Dental Bone Graft types and materials, вы можете прочитать о следующем:

• Типы костных трансплантатов в стоматологии
• Из чего состоит стоматологический костный трансплантат?
• Как выглядит стоматологический костный трансплантат?
• Материал стоматологического костного трансплантата
• Какой материал для стоматологического костного трансплантата является лучшим?
• Гранулы стоматологического костного трансплантата
• Сетка стоматологического костного трансплантата
• Компании стоматологических костных трансплантатов
• Коды стоматологических костных трансплантатов
• Откуда берётся стоматологический костный трансплантат?
• Используются ли стоматологические костные трансплантаты из трупных тканей?

Для дополнительных статей о Dental Bone Graft смотрите Topic Menu.

Типы костных трансплантатов в стоматологии

Основная цель использования костного трансплантата в стоматологии — улучшить качество или количество альвеолярной кости в области, где планируется замена зуба. Кроме того, костные трансплантаты могут применяться во время операций, при которых удаляются большие участки челюсти при удалении крупных поражений.

Четыре основных типа стоматологических костных трансплантатов в зависимости от их применения включают:

1. Трансплантат для аугментации альвеолярного гребня (Ridge Augmentation Graft): Когда зуб утрачивается, альвеолярная кость в этой области подвергается резорбции и становится тоньше, чем раньше. Аугментация гребня увеличивает ширину и объём челюстной кости, обеспечивая стабильную основу для имплантов или других реставрационных решений.
2. Трансплантат для сохранения лунки (Socket Preservation Graft): После удаления зуба оставшаяся зубная лунка состоит из костной и мягких тканей. Из-за различной скорости заживления твёрдых и мягких тканей мягкие ткани могут заполнить лунку вместо костной ткани, что создаёт проблемы при необходимости замены зуба. Костный трансплантат может быть помещён в лунку сразу после удаления зуба, чтобы помочь правильному заживлению кости и предотвратить спадание стенок лунки. Этот тип трансплантата также называется трансплантатом для сохранения альвеолярного гребня.
3. Трансплантат при синус-лифтинге (Sinus Lift Graft): Верхнечелюстные пазухи расположены непосредственно над задними зубами верхней челюсти. Когда задние зубы утрачиваются, пазухи могут опускаться и занимать пространство, где раньше находились корни зубов. В такой ситуации установка имплантов невозможна, поскольку они могут проникнуть в мембрану пазухи. Для решения этой проблемы проводится процедура синус-лифтинга. Во время этой процедуры пазуха поднимается обратно в правильное положение, а под ней размещается костный трансплантат, создавая прочную основу для последующей установки зубных имплантов.
4. Пародонтальный костный трансплантат (Periodontal Bone Graft): Инфекции, вызванные заболеваниями дёсен, могут разрушать кость, поддерживающую зубы, из-за чего зубы становятся подвижными. Пародонтальный костный трансплантат размещается вокруг существующего зуба, чтобы уменьшить его подвижность и обеспечить дополнительную поддержку.

Стоматологические bone grafts также классифицируются в зависимости от источника трансплантата:

1. Аутогенный трансплантат (Autogenous graft): Этот тип bone graft берётся из собственного организма пациента, что обеспечивает идеальную совместимость и минимальный риск отторжения.
2. Аллотрансплантат (Allograft): Материал костного трансплантата получают из банка человеческих тканей, что обеспечивает безопасный и биосовместимый вариант для пациентов.
3. Ксенотрансплантат (Xenograft): Получается из банка тканей животных; этот материал bone graft проходит обработку для обеспечения безопасности и совместимости с тканями человека.
4. Аллопластический трансплантат (Alloplastic graft): В некоторых случаях используются синтетические материалы bone graft, которые являются небииологическим, но биосовместимым вариантом и способствуют регенерации кости.

Ещё один способ различать стоматологические bone grafts — по органу, из которого они получены, и/или по их составу. Например:

1. Dentin трансплантат — получен из человеческих (аутогенных) или животных зубов (ксенотрансплантаты) и считается более эффективным типом трансплантата
2. Osteo трансплантат — получен из человеческих или животных костей — наиболее распространённые аллотрансплантаты и ксенотрансплантаты
3. Mineral трансплантат — получен из таких материалов, как кораллы, и обычно считается менее эффективным трансплантатом

Недавние исследования показывают, что аутогенный дентиный трансплантат (полученный из удалённых зубов пациента, которые измельчаются с помощью специального дентино-гриндера), а также ксенотрансплантат из дентина (полученный из зубов свиньи) обеспечивают наилучшие результаты стоматологической костной пластики. Дентиновые трансплантаты поддерживают как остеокондукцию, так и остеоиндукцию, и поэтому приводят к более выраженному остеогенезу (образованию кости). Кроме того, известно, что дентин способен напрямую подвергаться анкилозу — сращению с окружающей костью — благодаря чему он особенно эффективен, например, в пародонтологическом лечении.

Из чего состоит стоматологический костный трансплантат?

Стоматологические bone grafts могут изготавливаться из различных материалов, включая природные и синтетические источники. Ниже приведены некоторые примеры типов костных трансплантатов в зависимости от их состава:

• Аутотрансплантат (Autograft): Аутотрансплантаты считаются золотым стандартом для bone grafting. Они могут быть в форме гранул зубной ткани (дентиновый трансплантат) или костного порошка либо фрагмента кости (остеотрансплантат), взятого из собственного организма пациента, обычно из области бедра, подбородка или челюсти. Аутотрансплантаты в целом, и особенно дентиновые, имеют очень высокий процент успешности и хорошо воспринимаются организмом.
• Аллотрансплантат (Allograft): Аллотрансплантат — это bone graft, полученный из организма другого человека или из трупного материала. Аллотрансплантаты извлекаются из тела донора, обрабатываются для удаления всех клеточных компонентов, а затем высушиваются методом лиофилизации или подвергаются облучению для сохранения структурной целостности. Они имеют высокий уровень успешности и широко используются в процедурах стоматологической костной пластики.
• Ксенотрансплантат (Xenograft): Ксенотрансплантат — это материал bone graft, полученный из животных источников, таких как кости или зубы крупного рогатого скота или свиней. Ксенотрансплантаты обычно обрабатываются для удаления всех клеточных компонентов и стерилизуются для использования в стоматологических процедурах. Они являются популярным вариантом для костной пластики благодаря своей доступности и относительно низкой стоимости.
• Синтетические материалы: Эти материалы разработаны для имитации структуры и состава естественной кости. Синтетические материалы bone graft, такие как керамика на основе фосфата кальция, часто используются в сочетании с другими костными трансплантатами для повышения их прочности и эффективности.

Выбор материала трансплантата полностью зависит от типа выполняемой процедуры и предпочтений врача.

Как выглядит стоматологический костный трансплантат?

Во время процедуры стоматологического bone graft материал трансплантата обычно помещается в область, где произошла потеря костной ткани, и может стабилизироваться с помощью стоматологической bone graft сетки. Со временем материал трансплантата интегрируется с естественной костной тканью пациента, что приводит к формированию более прочной и здоровой челюстной кости.

Внешний вид стоматологического bone graft зависит от конкретного типа используемого материала. Материалы для стоматологической костной пластики доступны в различных формах, таких как гранулы, паста и блоки.

• Гранулы костного трансплантата: Обычно это небольшие частицы неправильной формы размером от менее 1 мм до нескольких миллиметров. Они могут быть белыми или кремово-белыми и имеют зернистую текстуру.
• Паста костного трансплантата: Это более вязкий материал, который часто используется при небольших дефектах. Он имеет более гладкую текстуру и может формироваться в нужную форму.
• Блоки костного трансплантата: Это более крупные фрагменты материала трансплантата, используемые при больших дефектах. Они могут быть прямоугольной или квадратной формы и при необходимости подрезаются до нужного размера во время процедуры.

Материалы стоматологического костного трансплантата

Костная ткань может полностью регенерировать, если ей предоставлено пространство, в которое она может расти. Костная пластика — это хирургическая процедура, при которой область, где отсутствует кость, заполняется материалом из собственного организма пациента, искусственным, синтетическим или природным заменителем. После размещения трансплантата естественная кость начинает расти и обычно полностью заменяет материал трансплантата, что приводит к формированию полностью интегрированной области новой кости.

Следующая классификация bone grafts основана на группах материалов:

• Dentin-based bone graft: Этот тип предполагает использование аутологичных или ксеногенных зубов, измельчённых и очищенных, отдельно или в сочетании с другими материалами (например, факторами роста).
• Allograft-based bone graft: Этот тип предполагает использование аллотрансплантированной кости отдельно или в сочетании с другими материалами (например, Grafton, OrthoBlast).
• Factor-based bone graft: Этот трансплантат использует природные и рекомбинантные факторы роста, которые могут применяться отдельно или в сочетании с другими материалами, такими как трансформирующий фактор роста-бета (TGF-beta), фактор роста тромбоцитов (PDGF), факторы роста фибробластов (FGF) и морфогенетический белок кости (BMP).
• Cell-based bone grafts: Эти трансплантаты используют клетки для образования новой ткани отдельно или добавляются на поддерживающую матрицу, например мезенхимальные стволовые клетки.
• Ceramic-based bone graft: Этот тип использует заменители, такие как фосфат кальция, сульфат кальция и биостекло, отдельно или в комбинации; например, OsteoGraf, ProOsteon и OsteoSet.
• Polymer-based bone graft: Эти трансплантаты используют разлагаемые и неразлагаемые полимеры отдельно или в сочетании с другими материалами, например полимер полимолочной кислоты с открытой пористостью.

Какой материал стоматологического костного трансплантата является лучшим?

Лучший материал для стоматологического bone graft для пациента зависит от его индивидуальных потребностей и обстоятельств, поскольку каждый тип материала bone graft имеет свои уникальные преимущества и недостатки.

• Dentin bone grafts в настоящее время рассматриваются как новый золотой стандарт стоматологической костной пластики, поскольку они лучше поддерживают как остеокондукцию, так и остеоиндукцию и, следовательно, приводят к более выраженному остеогенезу (образованию кости). Кроме того, известно, что дентин способен непосредственно подвергаться анкилозу — сращению с окружающей костью, поэтому он особенно эффективен, например, в пародонтологическом лечении. Дентиновый трансплантат может быть получен из измельчённых и очищенных зубов, удалённых у пациента (Autograft), или из зубов животных (Xenograft). В любом случае дентиновые трансплантаты также устраняют необходимость в отдельном хирургическом участке для забора костной ткани из организма пациента.
• Autograft bone, полученная из организма пациента, считается вторым по эффективности вариантом для стоматологической костной пластики благодаря своей биосовместимости и способности стимулировать рост новой кости. Однако для её получения требуется отдельная хирургическая процедура, что может привести к большему послеоперационному дискомфорту.
• Allograft bone имеет ряд преимуществ по сравнению с аутотрансплантатами, например отсутствие необходимости в отдельной хирургической области для забора костной ткани, а также хорошую доступность. Этот тип материала bone graft может быть получен из трупного материала и проходит обработку для удаления клеток или веществ, способных вызвать иммунную реакцию. Однако существует небольшой риск передачи заболеваний при использовании такого материала.
• Xenograft bone, полученный из животных источников, таких как коровы или свиньи, широко доступен и устраняет необходимость забора костной ткани из организма пациента. Трансплантат обрабатывается для удаления всех органических компонентов и стерилизуется перед использованием. Однако существует небольшой риск аллергических реакций при использовании такого материала.
• Synthetic bone graft materials легко доступны и устраняют риск передачи заболеваний, связанный с аллотрансплантатами или ксенотрансплантатами. Однако они могут быть менее эффективными в стимулировании роста новой кости по сравнению с органическими трансплантатами, упомянутыми выше.

Оценив различные факторы, включая степень потери костной ткани, расположение участка трансплантации, общее состояние здоровья пациента и доступный бюджет, можно определить наиболее подходящий материал для проведения костной пластики.

Гранулы стоматологического костного трансплантата

Гранулы стоматологического bone graft — это небольшие частицы, обычно изготовленные из таких материалов, как гидроксиапатит, трикальцийфосфат или их комбинация. Различные типы фосфатов кальция, включая трикальцийфосфат, синтетический гидроксиапатит и коралловый гидроксиапатит, доступны в различных формах, таких как пасты, замазки, твёрдые матрицы и гранулы.

Эти биосовместимые материалы используются в стоматологических процедурах для регенерации или восстановления костной ткани. Существует несколько видов гранул стоматологического bone graft, каждый из которых обладает уникальными характеристиками и преимуществами. Большинство костных трансплантатов включает керамические материалы, используемые отдельно или в комбинации с другими материалами (например, сульфат кальция, биоактивное стекло и фосфат кальция).

Продукты на основе фосфата кальция включают Bio-Oss и OsteoGraft, которые используют гидроксиапатит либо в форме частиц (Bio-Oss), либо в форме блоков и частиц (OsteoGraft). При комбинации, например в виде кальций-гидроксиапатита, они функционируют как остеокондуктивные, способствующие остеоинтеграции и в некоторых случаях остеоиндуктивные материалы. Для формирования каркасной структуры требуются высокие температуры.

OsteoSet — это таблетка на основе сульфата кальция, используемая для заполнения костных дефектов, тогда как Allomatrix сочетает сульфат кальция и деминерализованную костную матрицу (DBM) для создания инъекционной пасты или пластичной замазки.

Биоактивное стекло (bioglass) представляет собой биологически активное стекло на основе силикатов с высоким модулем упругости и хрупкой структурой. Оно используется в сочетании с полиметилметакрилатом для создания биоактивного костного цемента. Pro-Osteon — уникальный продукт на основе морского коралла, преобразованный из карбоната кальция в гидроксиапатит кальция. Преимущество этого материала заключается в его структуре, сходной со структурой трабекулярной кости.

Во время процедуры стоматологической костной пластики гранулы помещаются в область, где произошла потеря костной ткани. Со временем гранулы срастаются с существующей костной тканью пациента, стимулируя рост новых костных клеток и в итоге формируя более прочную и здоровую челюстную кость. Хирург определяет тип необходимых гранул трансплантата в зависимости от процедуры и степени потери костной ткани.

Сетка стоматологического костного трансплантата

В стоматологии сетка для костного трансплантата обычно представляет собой небольшой лист сетчатой структуры, используемый для формирования области, где произошла потеря костной ткани, и для поддержки материалов костной пластики. Во время процедуры костной пластики сетка размещается поверх материала трансплантата, действуя как барьер, удерживающий трансплантат на месте и способствующий лучшему заживлению. Кроме того, сетка служит каркасом для роста новой кости, способствуя остеорегенерации и остеоинтеграции трансплантата.

Изготавливаемые из биосовместимых материалов, таких как титан или другие металлические сплавы, сетки стоматологического костного трансплантата широко используются в процедурах, где требуется высокая точность. Примерами таких процедур являются аугментация альвеолярного гребня, когда остаётся минимальное количество кости для работы; синус-лифтинг, где критически важно точное позиционирование; а также направленная регенерация кости. Сетки костного трансплантата также могут использоваться в сочетании с другими стоматологическими имплантами, такими как зубные коронки или мосты, для обеспечения дополнительной поддержки и стабильности.

Компании, производящие стоматологические костные трансплантаты

Многие компании производят материалы для стоматологической костной пластики, используемые в стоматологических процедурах. Вот несколько примеров:

• Zimmer Biomet Dental: Zimmer Biomet предлагает ряд продуктов для стоматологической костной пластики, включая свою систему имплантов Trabecular Metal Dental Implant, разработанную для имитации структурных свойств человеческой кости.
• Geistlich Pharma: Один из ведущих производителей стоматологических биоматериалов, Geistlich Pharma выпускает известную линейку продуктов Bio-Oss, изготовленных из костной ткани крупного рогатого скота и широко используемых в процедурах костной пластики.
• Dentsply Sirona: Эта американская компания предлагает широкий ассортимент стоматологических имплантов и материалов для костной пластики, включая системы имплантов Ankylos и Xive, а также материал для костной пластики OsseoGuard.
• Straumann: Швейцарская компания Straumann производит различные стоматологические импланты и биоматериалы, включая линейку BoneCeramic, изготовленную из синтетического материала, имитирующего свойства естественной кости.
• Osteogenics Biomedical: Специализируясь на продуктах для костной пластики и имплантации, эта американская компания предлагает барьерную мембрану Cytoplast TXT-200 и продукт с фактором роста GEM 21S.
• Johnson & Johnson: Эта американская компания производит заменитель костного трансплантата chronOS® Bone Graft Substitute (BGS) — синтетический наполнитель костных дефектов на основе β-трикальцийфосфата, который является рентгеноконтрастным, резорбируемым и остеокондуктивным.
• NovaBone: Ещё одна американская компания, NovaBone, предлагает костный трансплантат Dental Putty, который ускоряет формирование кости и оснащён уникальной картриджной системой подачи для более удобного применения.
• Ivory graft: предлагает первый в мире коммерческий и сертифицированный CE дентиновый ксенотрансплантат, благодаря чему преимущества дентина становятся доступными для всех стоматологов.

Эти и другие компании предлагают различные продукты для костной пластики, доступные на рынке. Выбор материала костного трансплантата зависит от типа выполняемой процедуры и предпочтений врача.

Коды стоматологической костной пластики

Стоматологические костные трансплантаты обычно имеют коды в системе Current Dental Terminology (CDT). Конкретный используемый код зависит от типа выполняемой процедуры костной пластики.

Вот несколько примеров:

• D4263: Костный трансплантат для замещения кости при сохранённом естественном зубе, каждый дополнительный участок в квадранте.
• D4264: Костный трансплантат для замещения кости, первый участок в квадранте.
• D7953: Костный трансплантат для сохранения альвеолярного гребня, за один участок.

Важно отметить, что стоматологические коды могут различаться в зависимости от региона и страховой компании. Поэтому всегда лучше проконсультироваться со своим стоматологом и страховой компанией, чтобы подтвердить правильный код для вашей конкретной ситуации.

Откуда берётся стоматологический костный трансплантат?

Стоматологические костные трансплантаты можно разделить на следующие типы в зависимости от их источника:

• Аутотрансплантат (Autograft): Аутологичный или аутогенный костный трансплантат получают у того же человека, которому проводится трансплантация. Аутотрансплантаты обладают остеоиндуктивными, остеогенными и остеокондуктивными свойствами. Кость может быть взята из неосновных областей, таких как подвздошный гребень, симфиз нижней челюсти (область подбородка) или передняя ветвь нижней челюсти (венечный отросток). Аутотрансплантаты предпочтительны для блочной трансплантации благодаря более низкому риску отторжения, поскольку они происходят из организма пациента. Однако для их получения требуется дополнительное хирургическое вмешательство, а связанная с этим послеоперационная боль и возможные осложнения являются основными недостатками.
• Dentin autograft: Более предпочтительным вариантом аутотрансплантата является использование удалённых зубов пациента как источника дентинового аутотрансплантата после их измельчения и очистки с помощью специального измельчителя зубов. Дентиновый аутотрансплантат более эффективен, поскольку дентин превосходит кость как стимулятор регенерации, и также является более безопасным, так как не требует хирургического забора кости — используются зубы, которые всё равно подлежали удалению.

• Аллотрансплантаты (Allografts): Они получаются из человеческих тканей, но берутся у другого человека, а не у пациента, которому проводится трансплантация. Аллотрансплантированная кость может быть получена из трупного материала и обычно поступает из банка костной ткани. Аллотрансплантаты стерилизуются, а их белки деактивируются перед использованием. Они обогащены факторами роста кости, белками и другими биоактивными веществами, необходимыми для остеоиндукции и успешного заживления кости. Существует три типа аллотрансплантатов: свежая или свежезамороженная кость, FDBA и DFDBA.
• Ксенотрансплантат (Xenograft): Ксенотрансплантаты — это костные трансплантаты, полученные от видов, отличных от человека, например от крупного рогатого скота, и используются как кальцифицированная матрица. Обычно их получают из очищенных костей животных, однако недавно на рынке появились более эффективные дентиновые ксенотрансплантаты, полученные из зубов животных. Ivory Graft — первый коммерческий и сертифицированный CE дентиновый ксенотрансплантат, использующий зубы свиней в качестве источника.
• Синтетические варианты (Synthetic Variants): Они создаются из керамических материалов, таких как фосфаты кальция (например, HA и трикальцийфосфат), биостекло и сульфат кальция, и обладают биологической активностью в зависимости от их растворимости в физиологической среде. Эти материалы могут сочетаться с факторами роста, ионами, такими как стронций, или смешиваться с аспиратом костного мозга для повышения биологической активности. Наличие таких элементов, как стронций, может приводить к увеличению минеральной плотности кости (BMD) и усиленной пролиферации остеобластов.
• Факторы роста (Growth Factors): Они состоят из человеческих факторов роста или морфогенов (BMP в сочетании с носителем, например коллагеном) и производятся с использованием технологии рекомбинантной ДНК. Комбинация и одновременное действие нескольких факторов обеспечивают контролируемое образование и резорбцию кости. К таким факторам относятся TGF-beta, инсулиноподобные факторы роста I и II, PDGF, FGF и BMP.
• Клеточные заменители костных трансплантатов (Cell-based Bone Graft Substitutes): Стволовые клетки культивируются с различными добавками, такими как дексаметазон, аскорбиновая кислота и β-глицерофосфат, чтобы направить недифференцированные клетки в линию остеобластов. Добавление TGF-beta и BMP-2, BMP-4 и BMP-7 в культуральную среду также может направлять стволовые клетки к остеогенному направлению. Мезенхимальные стволовые клетки могут быть высажены на биоактивные керамические материалы, подготовленные для стимулирования их дифференцировки в остеобласты.
• Керамические заменители костных трансплантатов (Ceramic-based Bone Graft Substitutes): Большинство доступных костных трансплантатов включает керамические материалы, используемые отдельно или в комбинации с другими материалами (например, сульфат кальция, биоактивное стекло и фосфат кальция). Керамика, такая как фосфаты кальция, обладает остеокондуктивными свойствами, способствует остеоинтеграции и в некоторых случаях обладает остеоиндуктивными свойствами. Для формирования каркасной структуры требуются высокие температуры, а сами материалы обладают хрупкими свойствами.
• Полимерные заменители костных трансплантатов (Polymer-based Bone Graft Substitutes): Они могут быть разделены на природные полимеры (например Healos) и синтетические полимеры (например Cortoss). Разлагаемые синтетические полимеры, как и природные полимеры, постепенно рассасываются организмом. Преимущество такого рассасывания заключается в том, что организм может полностью восстановиться без наличия оставшихся инородных материалов.

Используются ли стоматологические костные трансплантаты из трупных тканей?

Стоматологические костные трансплантаты могут быть получены из трупного материала в форме аллотрансплантата. Аллотрансплантированная кость является распространённым источником материала для костной пластики в стоматологических процедурах и поступает от доноров, которые согласились пожертвовать свою костную ткань для медицинского использования после смерти.

Аллотрансплантированная кость является популярным вариантом материала для костной пластики, поскольку она легко доступна и устраняет необходимость в дополнительной хирургической операции для забора костной ткани из собственного организма пациента. Она также дешевле некоторых других типов материалов для костной пластики, таких как аутогенные трансплантаты, которые требуют отдельной хирургической процедуры для забора кости из организма пациента.