Rigenerazione ossea. Effetto della rimozione precoce delle membrane

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odontoiatra.it, rigenerazione ossea
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Introduzione

La rigenerazione tissutale guidata ha avuto un notevole numero di conferme sulla capacità di attuare la formazione di nuovo tessuto osseo attorno ad impianti posizionati in difetti ossei. L’istogenesi della rigenerazione ossea Guidata (GBR) evidenzia che precursori cellulari hanno la potenzialità di colonizzare difetti ossei e di trasformarsi in osteoblasti (che formeranno nuovo tessuto osseo fino all’obliterazione della cavità difettosa). Una delle condizioni più importanti per ottenere la completa differenziazione e proliferazione delle cellule della linea osteoclastica è la prevenzione di qualsiasi complicanza post-operati-va precoce. Infezioni, infiltrati infiammatori, invaginazioni dell’epitelio rivestente la mucosa e deiscenze durante la guarigione del difetto osseo non devono assolutamente instaurarsi al fine di evitare perdite ossee che potrebbero poi causare instabilità degli impianti. Membrane porose sono state impiegate con successo per ottener questo risultato. Membrane porose vengono adattate sul difetto osseo in modo da avvolgere le superfici crestali e da agire come una efficace barriera protettiva. La membrana interposta tra mucosa e osso agisce pertanto come barriera contro gli agenti patogeni, anche per lunghi periodi di tempo (fino a 9-10 mesi), proteggendo la cavità e preservandola da invaginazioni dell’epitelio durante il periodo di neoformazione ossea. Se la membrana continua a mantenersi integra, e quindi sostanzialmente non aggredita da batteri, il tessuto osseo neoformato può maturare e trasformarsi in osso secondario. Numerosi studi indicano che se le membrane sono aggredite da batteri si ottiene una cospicua riduzione del tessuto neoformato durante la rigenerazione ossea. Al contrario, la guarigione di estesi difetti ossei è ottenibile se le membrane sono preservate da infiltrazione batterica, per cui si realizza un recupero completo del segmento scheletrico difettoso. In quest’ambito sono stati realizzati con notevole successo sia incrementi crestali orizzontali che verticali.

Esposizione parziale della membrana

L’esposizione parziale della membrana durante le prime settimane che seguono l’intervento chirurgico è la complicanza più ricorrente nella GBR. L’infiltrazione batterica che interviene successivamente sulla membrana esposta e la sua propagazione nei tessuti circostanti produce effetti altamente deleteri che inficiano i processi di guarigione. L’infiltrazione batterica può essere sufficientemente tenuta sotto controllo utilizzando una accurata disinfezione del cavo orale. È tuttavia da rilevare che è impossibile ottenere una perfetta asepsi della cavità orale per cui al chirurgo non resta che rimuovere la membrana esporta e procedere ad una pulizia del sito di trattamento. Quando ciò avviene, il quesito che attanaglia l’operatore odontoiatrico è: la rimozione precoce delle membrane inferisce in modo grave, o meno, sulla rigenerazione ossea del sito trattato? In uno studio sperimentale effettuato sul cane, dove 30 impianti erano stati posizionati in cavità postestrattive, Lekholm et al. hanno dimostrato che l’incremento osseo crestaie era di 5 volte superiore in membrane PTFE mantenute per 16 settimane rispetto a quello ottenibile con una rimozione precoce della membrana. Ciononostante, l’analisi isto-metrica evidenziava che la rimozione simultanea della membrana e del sottostante tessuto causava la cessazione della deposizione di tessuto osseo nella porzione residua del difetto. Il minor incremento crestaie si realizza anche quando una membrana risulta esposta, con conseguente infezione batterica? Per affrontare correttamente il problema sarebbe necessario un confronto tra 1) trattamenti con membrane mantenute per tempi canonici; 2) trattamenti di rimozione precoce (con tempi diversi, in assenza di esposizione di membrana e successiva infezione); 3) trattamenti (con tempi variabili) di rimozione di membrane esposte ed infette. Soprattutto in quest’ultimo caso l’etica non permette di effettuare questa comparazione. Questo studio non ha la presunzione di voler definire in modo assoluto la questione, ma vuole essere meramente un contributo a una possibile soluzione del problema: è sempre una buona scelta attuare una rimozione precoce della membrana infetta o è necessario che la membrana rimanga in situ per 5-6 mesi? Lo scopo di questo studio, effettuato in 8 pazienti, è stato quello di valutare se la rimozione precoce della membrana, 1 mese dopo il suo posizionamento, consente ancora una soddisfacente guarigione del difetto osseo, confrontandone i risultati con quelli di membrane mantenute in situ per 5-6 mesi.

Materiali e metodi

Otto pazienti di età compresa tra 28 e 64 anni, 5 non fumatori e 3 fumatori che continuavano a fumare per tutto il periodo di esecuzione di questo studio, presentavano una esposizione parziale della membrana, per cui hanno costituito il campione randomizzato di questo studio. Tutti gli 8 pazienti hanno sottoscritto il consenso informato all’intera procedura. In questi pazienti i denti erano stati estratti a causa di un forte affezione al legamento parodontale e di una conseguente ampia mobilizzazione dell’elemento dentario (4 pazienti), o in seguito a frattura della radice (4 pazienti). Dopo estrazione dei denti, impianti di titanio sono stati posizionati nell’osso mascellare (3 pazienti) e in mandibola (5 pazienti), la cavità residua riempita con sostituto osseo e attuata la rigenerazione guidata (GBR) utilizzando una membrana in PTFE. La membrana si è esposta parzialmente 1 mese dopo l’intervento chirurgico in tutti gli otto pazienti e, non essendoci alcuna evidenza di infezione batterica, si procedette alla sua rimozione.

Fasi della tecnica chirurgica

La tecnica chirurgica ha previsto le seguenti fasi:

  1. preparazione del sito di intervento secondo le regole di asepsi dell’Occupational Safety and Health Administration;
  2. estrazione dei denti o delle radici;
  3. l’incisione della cresta ossea e della mucosa alveolare (con ribaltamento dopo poche incisioni) venne effettuata a una certa distanza dal sito di intervento, seguita da accurata pulizia chirurgica;
  4. produzione di un foro chirurgico per impianti utilizzando un trapano a basso numero di giri (40-K)0 r.p.m.) sotto irrigazione continua con fisiologica sterile;
  5. inserimento di impianti di titanio fino a 0.5-1 min sotto il livello della corticale, impiegando impianti filettati conici (Jìg. la) fatti di titanio cp con superficie rugosa (rugosità media = 2.2 µm), fabbricati da Bone System Srl, Milano, certificati da TUV Produci Service GmbH (EN ISO 9001 07.94 -EN 46001 08.96);
  6. riempimento della cavità residua che circondava gli impianti con un sostituto osseo ad alta efficienza come il Bio-Oss® (Geistlich Sohne AG, Wolhusen, Svizzera), osso bovino deproteinizzato, miscelato con Fisiograft® (Ghimas SpA, Bologna), un gel copolimerico (PLA-PGA) dell’acido polilatti-co/poliglicolico;
  7. copertura degli impianti e sostituto osseo con una membrana non riassorbibile Gore-Tex® (W.L. Gore & Associates, Ine., Flagstaff, AZ, USA);
  8. sutura del lembo mucoso con punti di filo sintetico, Supramid (B. Braun Melsungen AG, Germania), lasciati in situ per 15 giorni;
  9. trattamento antibiotico per via generale: Augmentin (SmithKline Beecham, Gran Bretagna), amoxicillin/potassium clavulanate, 1 g due volte al giorno per 4 giorni, a partire da 2 ore prima dell’intervento;
  10. lavaggio topico con soluzione chlorhexidine 0.2%, Corsodyl mouthwash (SmithKline Beecham, Gran Bretagna), due volte al giorno per 10 dopo l’intervento;
  11. rimozione della membrana 1 mese dopo l’intervento e copertura dei sottostanti tessuti (Jìg. 2a) con il lembo gengivale;
  12. posizionamento dell’abutment a 4 mesi (impianti inseriti in mandibola) o 5 (impianti inseriti nel mascellare) dopo l’intervento chirurgico.

Una biopsia venne effettuata in ciascun paziente durante il richiamo di controllo. Utilizzando le radiografie del difetto osseo, una carota bioptica è stata effettuata nei siti trattati col sostituto osseo (Figure 2B). Il carotamento è stato effettuato con direzione corono-apicale (CA) utilizzando un trapano a 400 r.p.m. sotto irrigazione di fisiologica al fine di valutare lo stato di rigenerazione ossea.

Analisi cliniche

Analisi cliniche furono effettuate utilizzando le seguenti procedure:

  1. la valutazione della profondità del difetto osseo, effettuata misurando la distanza tra la sommità della cresta e il fondo della cavità ossea, è stata attuata utilizzando uno strumento plastico, Perio-probe (Hawe Neos Dentai SA, Bioggio, Svizzera). Lo strumento permette di fare valutazioni con una precisione di 0,5 min.

Le misure sono state attuate in direzione corono-apicale (CA), vestibolo-linguale (VL) e mesio-distale (MD);

documentazione del caso clinico:
  1. diapositive di: I – sito prima dell’intervento chirurgico, II – impianto e cavità ossea, III – profondità del difetto dopo inserzione dell’impianto, IV -cavità ossea riempita con il sostituto osseo, V -membrana e lembo suturato, VI – rimozione della membrana (1 mese dopo l’intervento); VII – sede dell’impianto dopo rigenerazione ossea, 5 (mascellare) o 4 (mandibola) mesi dopo l’intervento; Vili – profondità del difetto residuo;
  2. radiografie dell’impianto e della cavità ossea (fìg. 1a) immediatamente dopo 4 (mandibola) o 5 (mascellare) mesi (Fig. 1b) dopo l’intervento (Il maggior tempo di trattamento nel mascellare è stato applicato seguendo i dettami della letteratura che indica un periodo di quattro mesi per la guarigione della mandibola ed un mese aggiuntivo per il mascellare.

Le carote ossee furono fissate in paraformaldeide 4% (tutti i reagenti utilizzati erano prodotti da Fluka Chemie AG, Svizzera) in tampone fosfato 0,1M, pH 7.2 per 4 ore a temperatura ambiente. I campioni erano quindi disidratati utilizzando una scala ascendente degli alcoli, e quindi inclusi in metilmetacrilato senza alcun trattamento di decalcificazione. I blocchi di metacrilato sono stati sezionati serialmente, utilizzando un microtomo a lama circolare diamantata (1600 Leica, Germania), lungo l’asse longitudinale delle biopsie fino a raggiungere il loro centro. A partire da questo piano, sezioni di 5 firn di spessore sono state ottenute utilizzando un microtomo da osso (Autocut 1150, Reichert-Jung, Austria). Le sezioni sono state quindi colorate con Blu di Toluidine, tricromica di Gomori o col metodo Solocromo cianina/Congo rosso. Le sezioni sono state quindi analizzate e fotografate utilizzando un fotomicroscopio a luce ordinaria trasmessa (Axiophot, Zeiss, Germania). Il volume dell’osso trabecolare (TBV) delle biopsie (indice dell’ammontare del tessuto osseo è stato valutato su preparati colorati con la tricromica di Gomori utilizzando un programma adeguato implementato su un analizzatore di immagini (VIDAS, Zeiss, Germania). Le misure di profondità del difetto osseo e le valutazioni del TBV sono state inoltre effettuate in 5 (gruppo di controllo) dei 10 pazienti di un campione analizzato in uno studio precedentemente pubblicato da Leghissa et al. In questi 5 pazienti sia il tipo di impianti di titanio Bone System, sia il trattamento con Bio-Oss® più Fisiograft® e copertura con membrana Gore-Tex® per 5 mesi erano perfettamente identici a quelli dei pazienti del presente studio.

Risultati

Il sito di estrazione dei denti degli 8 pazienti (gruppo di trattamento) è riportato nella tabella I. Tutti i pazienti evidenziavano un tessuto trofico sottostante la membrana al momento time della sua rimozione (fig. 2a). La valutazione clinica della rigenerazione ossea, effettuata al momento del posizionamento dell’abutment (4 o 5 mesi dopo l’intervento chirurgico), evidenziava una chiara riparazione del difetto osseo in tutti i pazienti (Figure 1B e 2B), sebbene in quantità diversa (Tabella I). Il valore medio ± S.D. della profondità corono-apicale (CA) negli 8 pazienti (gruppo di trattamento) risultava 11,37 ± 3,96 mm (11,00 ± 3,46 Masc. – 11,60 ± 4,62 Mand.) al momento del posizionamento degli impianti. Il valore medio ± S.D. della profondità CA risultava invece 2,12 ± 2,42 (2,67 ±1,15 Masc. — 1,80 db 3,03 Mand.) mm al momento del posizionamento dell’abutment, cioè un incremento per formazione di nuovo osso del 81,3% (75,7% Masc. – 84,5% Mand.) che ha colmato il difetto. Tre degli 8 pazienti (gruppo di trattamento) mostrava una scomparsa completa del difetto osseo: il tessuto neoformato raggiungeva il margine superiore degli impianti in ciascuno di essi. Le osservazioni a raggi X più tardive (1 anno dopo l’intervento chirurgico) evidenziava una buona osteointegrazione degli impianti secondo i criteri dettati da Albretksson (27). Il valore medio ± S.D. della profondità corono-apicale (CA) nei 5 pazienti (gruppo di controllo – 5 mesi di persistenza della membrana) studiati nel lavoro di Leghissa et al. risultava 10,00 ± 1,87 (9,33 ±1,15 Masc. -11,00 ± 2,83 Mand.) al momento del posizionamento degli impianti. Il valore medio ± S.D. della profondità CA risultava invece 0,60 ± 0,55 mm (0,67 ± 0,58 Masc. – 0,50 ± 0,71 Mand.) al momento del posizionamento dell’abutment, cioè un incremento per formazione di nuovo osso del 94%. La differenza tra la percentuale di osso rigenerato negli 8 pazienti del gruppo di trattamento e la percentuale nei 5 pazienti del gruppo di controllo non risultava statisticamente diversa (P<0,24; test di Mann-Whitney). Lo studio dei preparati istologici evidenziava una assenza di aggressione batterica e di aspetti infiammatori in tutte le biopsie. Il tessuto fibroso era rappresentato da un connettivo lasso ricco in fibroblasti con sufficienti fibre collagene e, naturalmente, abbondanza di sostanza fondamentale amorfa (Fig. 3). Talvolta il connettivo poteva mostrare porzioni maggiormente fibrose, in modo particolare attorno ai granuli di Bio-Oss® (Fìg. 3b). Numerosi vasi, di calibro variabile e la cui parete era formata dalle sole cellule endoteliali, risultavano presenti all’interno del tessuto fibroso (Fig. 4a). Porzioni residue del gel di Fisiograft® risultavano presenti all’interno del tessuto connettivo. Queste formazioni del gel apparivano circondate da cellule connettivali che le avvolgevano e che a loro volta erano circondate da un sottile strato di fibre collagene (Figg. 3, 4). Non è stata riscontrata invece alcuna evidenza di granulociti, linfociti, istiociti e plasmacellule all9interno del connettivo più o meno fibroso. È stata invece riscontrata la presenza di isolati e randomizzati mastociti, in special modo presso le porzioni residue del gel di Fisiograft®. In tutte le biopsie non è mai stata riscontrata presenza di cellule giganti da corpo estraneo, mentre, al contrario, sono stati osservati alcuni osteoclasti in attività di riassorbimento del tessuto osseo neoformato (Fig. 4b). In tutti i pazienti risultava presente un cospicuo quantitativo di tessuto neoformato all’interno dei difetti ossei presenti al momento dell’intervento chirurgico (Figure 3 e 5). La maggior parte dei granuli di Bio-Oss® risultava totalmente o parzialmente avvolta da osso nuovo formato in apposizione alla superficie dei granuli (Figura 3A). Talvolta qualche granulo risultava completamente avvolto dal tessuto connettivo, specialmente quando i granuli erano localizzati nei pressi della porzione esterna (periostale) del difetto osseo (Figura 3B). Gli orletti di osteoblasti attivi erano scarsamente riscontrabili in particolare nelle biopsie di mascellare (5 mesi dall’intervento chirurgico). In tutte le biopsie di 5 o 4-mesi, osteoblasti si riscontravano esclusiva-mente a ridosso dell’osso neoformato in apposizione alle superfici dei granuli di Bio-Oss® (Fig. 3a). L’osso che avvolgeva i granuli di Bio-Oss® mostrava una struttura a fibre intrecciate contenenti i tipici grandi osteociti di forma globosa. Quest’osso si mostrava talvolta eroso da osteoclasti (Fig. 4b). Qualche trabecola ossea, che circondava porzioni residue di gel di Fisiograft®, poteva evidenziare una struttura lamellare contenente i tipici osteociti ellissoidali. Il volume dell’osso trabecolare (TBV), valutato nei vetrini colorati con il metodo tricromico di Gomori, risultava possedere un valore medio ± SD di 35,2 ± 5,6 % (39,7 ± 4,4 % Masc. – 32,5 ± 4,6 % Mand.) nei preparati relativi agli 8 pazienti (gruppo di trattamento) di questo studio, mentre il valore medio ± SD del TBV risultava 44,1 db 4,5 % (45,1 ± 4,5 % Masc. – 42,6 ±4,1 % Mand.) nei 5 pazienti (gruppo di controllo) del lavoro di Leghissa et al. dove le membrane erano rimaste in situ per 5 mesi. La differenza tra I valori del TBV degli 8 pazienti (gruppo di trattamento) e quelli del TBV dei 5 pazienti (gruppo di controllo) risultava statisticamente diversa in modo significativo (P<0,01; test di Mann-Whitney).

Discussione

I risultati sembrerebbero voler indicare che una sufficientemente buona rigenerazione ossea possa    essere    ottenuta    quando si    utilizzi una combinazione di una buona miscela di sostituti ossei accoppiata ad un efficiente trattamento antisettico. Questa combinazione permette di ottenere una attività protettiva della membrana per almeno 1 mese. L’ammontare di osso rigenerato valutabile clinicamente in una GBR con precoce rimozione della membrana, in contrasto con lo    studio    sui cani    di Lekholm    et al., risulta    essere    solo di    poco inferiore a quello dell’osso rigenerato con la stessa metodica, senza rimozione precoce della membrana, dello studio di Leghissa et al., e con una differenza statisticamente non significativa. Una rigenerazione    ossea    media pari al 82%    sembrerebbe costituire un valore pienamente soddisfacente essendo del tutto in linea con i valori riportati in letteratura con trattamenti di persistenza della membrana di 16 settimane. L’analisi istologica evidenzia la presenza di processi ossei fisiologici all’interno delle biopsie. Il maggior quantitativo di osso misurato nei siti di trattamento mascellare, sia con precoce sia con tardiva rimozione della membrana, risultano in linea con i risultati di Zitzmann et al., che trovavano quantitativi maggiori di osso formato attorno a impianti posizionati nel mascellare rispetto a quelli posizionati in mandibola. Le valutazioni del TBV, tuttavia, indicano resistenza di un valore inferiore, statisticamente significativo, del volume dell’osso trabecolare nella rimozione precoce della membrana. Il maggior quantitativo di osso neoformato, misurato come TBV, registrato nella rimozione tardiva della membrana sembrerebbe voler indicare che esista una efficiente protezione del sito da parte di una membrana mantenuta per almeno 16-20 settimane. Tuttavia, se una membrana si espone precocemente, il trattamento asettico non riesce ad assicurare una perfetta funzionalità per il restante periodo, sino a raggiungere le fatidiche 16-20 settimane, per cui può instaurarsi una infezione batterica che può produrre diversi, pericolosi effetti.

Conclusioni

La rimozione precoce della membrana non sembra produrre ripercussioni cliniche e morfofunzionali nel recupero del segmento scheletrico, in modo particolare per quanto concerne [’ammontare di osso rigenerato. L’inferiore quantitativo del volume dell’osso trabecolare registrato non potrebbe essere un reale difetto, in particolare se si considerano i possibili risultati in presenza di un’aggressione batterica del sito per inefficienza del trattamento asettico. Nuovo osso sarà sicuramente deposto in tempi successivi, in modo particolare quando il carico meccanico incrementerà e quindi sarà di stimolo alla formazione di nuovo tessuto. I nostri risultati, la cui limitazione è dovuta alla difficoltà di ottenere il consenso informato alla procedura sperimentale da parte dei pazienti, non possono essere che meramente preliminari e debbono essere confermati da ulteriori studi su un più elevato numero di casi. Ciononostante sembrerebbe possibile affermare che, se si verifica una esposizione accidentale della membrana durante un trattamento di GBR, una immediata rimozione della membrana stessa possa produrre risultati clinici e morfologici soddisfacenti nel recupero di difetti ossei.

Fig. 1    – Radiografie al momento del posizionamento degli
impianti (a) e quattro mesi dopo l’intervento chirurgico (b). Si osservi il grande difetto osseo in a e la corrispondente ampia rigenerazione ossea in b
Fig. 1    – Radiografie al momento del posizionamento degli
impianti (a) e quattro mesi dopo l’intervento chirurgico (b). Si osservi il grande difetto osseo in a e la corrispondente ampia rigenerazione ossea in b
Fig. 2 – Immagini mostranti il tessuto al momento della rimozione della membrana (a), 4 settimane dopo l’intervento chirurgico ed al momento del posizionamento dell’abutment (b), 4 mesi dopo l’intervento chirurgico. Si osservino I numerosi vasi neoformati in a, solcanti il tessuto molle rivestente il Bio-Oss® (i granuli biancastri). Si noti inoltre l’apparenza della superficie dell’osso rigenerato in b, prima dell’effettuazione della biopsia
Fig. 2 – Immagini mostranti il tessuto al momento della rimozione della membrana (a), 4 settimane dopo l’intervento chirurgico ed al momento del posizionamento dell’abutment (b), 4 mesi dopo l’intervento chirurgico. Si osservino I numerosi vasi neoformati in a, solcanti il tessuto molle rivestente il Bio-Oss® (i granuli biancastri). Si noti inoltre l’apparenza della superficie dell’osso rigenerato in b, prima dell’effettuazione della biopsia
Fig. 3 – Immagini mostranti i granuli di Bio-Oss® (B-O; I granuli risultano completamente frantumati, a causa della loro fragilità, in seguito al sezionamento con lama in carburo di tungsteno) in contatto con l’osso (a) o completamente avvolti dal connettivo fibroso (b) in biopsia di sito mandibolare. Il tessuto connettivo avvolgente le trabecole ossee (blu) contiene alcune porzioni residue di gel di Fisiograft® (F). Le frecce in a indicano un orletto rivestito da osteoblasti mentre depongono nuovo osso, (colorazione con Blu di Toluidina. Larghezza del campo: a = 550 µm; b = 1400 µm)
Fig. 3 – Immagini mostranti i granuli di Bio-Oss® (B-O; I granuli risultano completamente frantumati, a causa della loro fragilità, in seguito al sezionamento con lama in carburo di tungsteno) in contatto con l’osso (a) o completamente avvolti dal connettivo fibroso (b) in biopsia di sito mandibolare. Il tessuto connettivo avvolgente le trabecole ossee (blu) contiene alcune porzioni residue di gel di Fisiograft® (F). Le frecce in a indicano un orletto rivestito da osteoblasti mentre depongono nuovo osso, (colorazione con Blu di Toluidina. Larghezza del campo: a = 550 µm; b = 1400 µm)
Fig. 4 – Immagini mostranti alcune porzioni di gel di Fisiograft® (F) nel tessuto connettivo di una biopsia di un sito mandibolare (a) e mascellare (b). Si osservi in a come le particelle di Fisiograft® risultino facilmente distinguibili dall’osso (O – verde scuro) e dai vasi contenenti eritrociti (rossi). Si osservi in B un osteoclasta (blu chiaro) mentre erode l’osso neoformato (rosso) (a = metodo tricromico di Gomori; b = colorazione solocromo cianina/congo rosso, larghezza del campo = 225 µm)
Fig. 4 – Immagini mostranti alcune porzioni di gel di Fisiograft® (F) nel tessuto connettivo di una biopsia di un sito mandibolare (a) e mascellare (b). Si osservi in a come le particelle di Fisiograft® risultino facilmente distinguibili dall’osso (O – verde scuro) e dai vasi contenenti eritrociti (rossi). Si osservi in B un osteoclasta (blu chiaro) mentre erode l’osso neoformato (rosso) (a = metodo tricromico di Gomori; b = colorazione solocromo cianina/congo rosso, larghezza del campo = 225 µm)
Fig. 5 – Immagini illustranti l’alto quantitativo (TBV = 49,3 %) di osso neoformato (verde) presente in una biopsia di un sito mascellare, messo in evidenza con la colorazione tricromica di Gomori (larghezza del campo = 1400 µm)

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