Je možná úplná reoseointegrace infikovaného dentálního implantátu? Histologické výsledky studie na psech: Krátké sdělení

Úvod

Ligaturou vyvolaný zánět a úbytek kosti na modelu psa byl realizován za účelem imitace periimplantitidy u lidí a preklinického studia různých léčebných přístupů. Schwarz et al. [1] porovnávali kostní defekty u 24 pacientů s pokročilou periimplantitidou s ligaturou indukovanými kostními defekty u 30 implantátů u pěti psů plemene bígl. Morfologie defektu byla u obou entit podobná. Autoři dospěli k závěru, že model psa by byl vhodným modelem pro simulaci periimplantitidy u lidí. Seong at al. uvedli možnost spontánního hojení po odstranění ligatury u psů [2]. Autoři tvrdili, že bude nutné dále objasnit diference mezi vynucenou akutní ztrátou kosti vyvolanou ligaturami a chronickým procesem u klinické periimplantitidy. Nicméně model psa poskytl cenné poznatky o etiologii a patogenezi periimplantitidy [3] a může být vhodným modelem pro studium toho, zda je možná reoseointegrace povrchu implantátu pokrytého bakteriálním biofilmem. Na základě studií na zvířatech je reoseointegrace možná, i když nepředvídatelná, protože se v jednotlivých studiích liší a závisí na vlastnostech povrchu implantátu a morfologii defektu [4, 5].

V této preklinické randomizované a kontrolované studii bylo použito elektrolytické čištění (EC) oproti klasickému čištění (CC, otírání gázovým proužkem namočeným v H2O2 (3%) a následně proužkem namočeným ve fyziologickém roztoku (0,9%)), aby se prokázalo, zda je možná úplná reoseointegrace na modelu psa. Tento přístup byl zvolen na základě předchozích studií [5]. V této studii bylo použito na zakázku vyrobené zařízení pilotní série a pilotní elektrolyt (jodid sodný a draselný) ze studie in vitro Ratka et al [6]. Cílem tohoto krátkého vědeckého sdělení je podělit se o výsledky histologického vyšetření a prokázat, zda je možná úplná reoseointegrace, pokud byla použita jako dekontaminační technika EC.

Inzerce

Experiment

Studie byla schválena interní revizní komisí Univerzity v São Paulu (2013.1.1193.58.3 CEUA (Comissão de Ética no Uso de Animais)). Výpočet velikosti vzorku nebylo možné provést, protože se jednalo o první studii in vivo a nebyly k dispozici žádné údaje. Abychom měli vysokou šanci dosáhnout signifikance, použili jsme velký počet psů ve srovnání s existující literaturou (8 psů). Dva měsíce po extrakci (T1) všech premolárů a prvních molárů v dolní čelisti byly umístěny 4 implantáty v každém kvadrantu (obr. 1). Bylo plánováno použití dvou rozdílných značek implantátů, a to zavedení 48 implantátů BL SLA (BL SLA 3,3 × 8,0 mm, Straumann, Basilej, Švýcarsko) a 16 implantátů Nobel Active (NA TiUnite 3,5 × 8,5 mm, Nobel Biocare, Kloten, Švýcarsko). Vzhledem k předpokládaným kostním defektům byla vzdálenost mezi implantáty minimálně 6 mm (obr. 1). Kromě studijních implantátů byly umístěny další implantáty v případě, že byl dostatek místa. Ligatury byly zatlačeny do sulku v T2 (4 měsíce) a odstraněny v T3 (7 měsíců). Byl nastaven hygienický program a implantáty byly v T4 (8 měsíců) ošetřeny buď CC, nebo EC randomizovaným způsobem s použitím zapečetěných obálek. Princip působení EC byl popsán již dříve [6, 7]. Stručně řečeno: implantáty byly negativně zatěžovány proudem přibližně 5 V a oplachovány elektrolytem, který procházel anodou uvnitř sprejové hlavice (obr. 4c). Jako elektrolyt byl použit jodid sodný (200 g/l), jodid draselný (200 g/l) a kyselina L(+)-mléčná (20 g/l) [6] a jako zdroj proudu (5 min., 400 mA) v této studii raný prototyp sprejové hlavy (obr. 4c). Proud směřuje anionty a kationty do elektrického pole. Zatímco anionty na anodě vytvářejí jodový dezinfekční roztok, kationty pronikají do biofilmu, uvolňují elektrony z povrchu implantátu a vznikající vodíkové bubliny (H2) odstraňují bakteriální biofilm. Implantáty ze skupiny ošetřených CC byly ošetřeny potíráním proužkem gázy namočeným v H2O2 (3%) a následně proužkem namočeným ve fyziologickém roztoku (0,9%, Braun Melsungen, Německo). Všechny oblasti defektu byly augmentovány autogenní kostí odebranou z laterální oblasti ramus mandibulae (nástroji Micross a SafeScraper, Zantomed, Duisburg, Německo), překryty kolagenovou membránou (Bio-Gide, Geistlich, Wohlhusen, Švýcarsko) a lalok byl koronárně posunut tak, aby pokryl augmentovanou oblast bez napětí. Náhodně byl vybrán jeden implantát u každého psa (2 Nobel, 6 Straumann), který nebyl ošetřen a sloužil jako negativní kontrola. Zvířata byla usmrcena pro histologické hodnocení v T5 (11 měsíců). Standardizované rentgenové snímky byly pořízeny v období T1, 2, 4 a 5. Bylo zjišťováno krvácení po sondování (index BoP) a hodnoceny hloubky parodontálních kapes (PPD) v T2, 4 a 5 (obr. 2). Příprava vzorků probíhala podle techniky zavedené Donathem [8] a barvení bylo provedeno Stevenelovým modrým barvivem nebo toluidinovou modří. Kostní přírůstek byl hodnocen pomocí digitálního nástroje (NDP.view 2.5.19, (Hamamatsu Photonics KK, Shizuoka, Japonsko)) a analyzován histomorfometricky.

Výsledek

Finálně bylo umístěno 65 implantátů (tab. 1). 14 implantátů TiUnite a 43 implantátů BL SLA bylo ošetřeno (EC nebo CC) a osm implantátů (2 TiUnite a 6 BL SLA) bylo ponecháno bez ošetření. Dva implantáty nebylo možné umístit z důvodu požadovaných vzdáleností (obr. 1). Všechny implantáty vykazovaly před ošetřením masivní horizontální úbytek kosti, který ve většině případů splýval se sousedními defekty (obr. 3, 4), což vytvořilo obtížně augmentovatelnou oblast. 48 implantátů bylo během hojení obnaženo, zatímco 9 ošetřených EC (5 TiUnite a 4 BL SLA) a 8 ošetřených CC (3 TiUnite a 5 BL SLA) implantátů zůstalo zakrytých až do T5. Úplnou reoseointegraci bylo možné prokázat u jednoho implantátu ošetřeného CC a u čtyř implantátů TiUnite a šesti implantátů BL SLA ošetřených EC (obr. 5–8). Medián kostního přírůstku u implantátů, které se zhojily zakryté, byl 1,58 ± 0,76 v případě EC a 1,19 ± 0,29 v případě CC. Boxplot je znázorněn na obrázku 9.

Tab. 1: Alokace pozic implantátů.

Diskuze

Výsledky této preklinické studie se mohou lišit od výsledků získaných s konečnými zařízeními používanými pro tuto techniku. Nicméně mohou sloužit jako důkaz principu. Vzhledem k tomu, že bylo usilováno o hojení při plném zanoření, byl vysoký počet expozic nežádoucím výsledkem. To může souviset se skutečností, že většina defektů byla horizontální a vyžadovala vertikální augmentaci. Kromě toho nebylo možné dosáhnout nerušeného hojení kvůli psům, kteří kousali do míst chirurgického zákroku. Při expozici platformy nemohou implantáty zcela zregenerovat, a proto byly ze statistického hodnocení vyloučeny. To omezuje vypovídací schopnost studie. V důsledku toho jsme nebyli schopni prokázat superioritu jedné z léčebných modalit při regeneraci kosti v kontaktu s povrchem implantátu z důvodu velikosti vzorku.

Nicméně 17 implantátů nebylo exponováno. Při porovnání kostní regenerace u EC a CC v těchto případech měla EC na základě mediánu tendenci být lepší, aniž by dosáhla významnosti. Osm implantátů ve skupině EC dosáhlo úplné reoseointegrace, ale žádný ve skupině CC. Podle nejlepšího vědomí autorů nebyla kompletní regenerace v literatuře dosud nikdy popsána. Tento článek nezkoumá důvody tohoto pozorování. V kontextu předchozí literatury lze předpokládat, že EC na rozdíl od CC odstraňuje bakteriální biofilm a další zbytky v míře, která umožňuje úplnou reoseointegraci [6, 7]. Ta byla prokázána histologickým vyšetřením (obr. 5–8). Reoseointegrace je definována jako nová kost v přímém kontaktu s dříve infikovaným povrchem implantátu. Tloušťka měkkých tkání koreluje s úrovní kosti. V případě expozice tedy nelze očekávat regeneraci kosti k platformě, pokud byla platforma implantátu viditelná [9]. Pokud na implantát působily žvýkací síly, nelze rovněž očekávat úplnou regeneraci, i když místo zůstalo zakryté. Je zajímavé, že za těchto okolností byla úplná regenerace možná pouze u skupiny EC.

Regenerační potenciál horizontálních kostních defektů bez ohraničení je horší než u uzavřených ohraničených defektů [4, 7]. V této studii na zvířatech jsme pozorovali masivní ztrátu horizontální kosti a splývající defekty, jejichž výsledkem je silně resorbovaný hřeben (obr. 3). U lidí je v případě úbytku kosti v okolí implantátů obvykle dostatečná vzdálenost mezi implantáty 3 mm pro zachování interdentálních sept [10]. My jsme realizovali vzdálenost mezi implantáty 6 mm, a přesto defekty splývaly. To může být známkou toho, že periimplantitida vyvolaná ligaturou se na psím modelu chová jinak než periimplantitida u lidí.

Vzhledem k našim zjištěním mohou být psí modely pro zkoumání množství regenerované kosti nevhodné. Pro budoucí studie na psech navrhujeme menší počet implantátů na hřeben.

• 

  Obr. 1: Alokace pozic implantátů.

• 

  Obr. 2: Časový rozvrh studie psů.

• 

  Obr. 3: Masivní horizontální úbytek kosti má za následek splývání kostních defektů a masivní resorpci celého hřebene.

• 

  Obr. 4: a) infikovaná oblast před ošetřením, b) odkrytý lalok ukazuje na složitou morfologii sloučeného defektu, c) elektrolytické čištění sprejovou hlavicí, d) augmentovaná oblast před aplikací kolagenové membrány.

• 

  Obr. 5: Histologické hodnocení hojení po elektrolytickém čištění (EC) (povrch BL SLA). Šipky označují kostní hřeben před ošetřením. Bylo dosaženo úplného pokrytí dříve obnaženého povrchu implantátu.

• 

  Obr. 6: Histologické hodnocení hojení po klasickém čištění (CC) (povrch BL SLA). Šipky označují kostní hřeben před ošetřením. Bylo dosaženo kontaktu s kostí, ale u žádného implantátu se nepodařilo dosáhnout plné regenerace.

• 

  Obr. 7: Histologické hodnocení hojení po čištění CC (povrch TiUnite). Šipky značí kostní hřeben před ošetřením. Bylo dosaženo malého rozsahu nového kontaktu kosti s implantátem. Na rozsáhlých částech povrchu implantátu nebylo možno dospět reoseointergrace

• 

  Obr. 8: Histologické hodnocení hojení po čištění EC (povrch TiUnite). Šipky označují kostní hřeben před léčbou. Byl dosažen větší kontakt kosti s implantátem v oblasti kostního hřebene než v ostatních úrovních kosti.

• 

  Obr. 9: Přírůstek kosti u submerzních implantátů v T5 ve skupinách CC (8 implantátů) a EC (9 implantátů) vykazuje vyšší přírůstek u skupiny EC.

Závěr

Jako důkaz konceptu byla prokázána úplná reoseointegrace po elektrolytickém čištění a augmentaci.

Příspěvky autorů: konceptualizace, M.S. a H.Z.; správa dat, M.S.; formální analýza, M.S., L.N. a H.Z.; financování akvizice M.S., U.B. a H.Z.; investigace, M.S., L.N. a H.Z.; metodika, M.S., U.B., F.R. a H.Z.; administrace projektu, M.S. a H.Z.; zdroje, M.S. a H.Z.; supervize, M.S. a H.Z.; validace, M.S., L.N. a H.Z.; vizualizace, M.S., L.N. a H.Z.; psaní – původní návrh, M.S.; psaní – recenze a úpravy, M.S., U.B., L.N., F.R. a H.Z. Všichni autoři si přečetli publikovanou verzi rukopisu a souhlasí s ním.

Financování: Studie byla financována soukromými společnostmi Schlee, Zipprich a Brodbeck.

Střet zájmů: Autoři Schlee, Zipprich a Brodbeck prohlašují, že vlastní akcie společnosti GalvoSurge Dental AG a jsou držiteli patentů. Ostatní autoři prohlašují, že nejsou ve střetu zájmů.

© 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).