СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОСТНЫХ СТРУКТУР ЧЕЛЮСТИ Российский патент 2008 года по МПК A61B17/00 A61K35/12 

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть применено как способ восстановления костных структур челюсти.

Известен способ частичного восстановления челюсти, принятый за аналог (1 - пат. док. РФ 2269955.). Согласно способу моделируют трансплантат для формирования нижней челюсти путем спиральной компьютерной томографии малой берцовой кости и лицевого скелета с последующим определением локализации питательного отверстия малой берцовой кости, нижнечелюстного и подбородочного угла и длины тела нижней челюсти по контрлатеральной стороне; кроме того, измеряют ширину латеральной поверхности малой берцовой кости выше питательного отверстия и проксимальной поверхности малой берцовой кости на уровне воспроизводимой дистальной границы тела нижней челюсти; в заключение рассчитывают ширину основания иссекаемых клиньев с использованием показателей: ширина основания клина, ширина латеральной или проксимальной поверхностей малой берцовой кости в месте клиновидного иссечения, величина угла иссекаемого клина, равная 180° минус величина нижнечелюстного угла или подбородочного изгиба. Достоинством способа является возможность предотвратить изгиб и укорочение сосудистой ножки трансплантата.

Известен способ восстановления костных структур челюсти, принятый за прототип (2 - пат. США 4975526). Согласно способу-прототипу, используют бинарные или поликомпонентные смеси, содержащие широкий спектр макро- и микроэлементов в комплексе со структурирующими твердеющими гелями природных полимеров - протеин-хондроитин-сульфат, хитин, гиалуроновая кислота.

Однако известный способ не позволяет достичь термоизоляции, сохранения влаги в ране, что приводит к снижению эксплуатационной надежности трансплантата.

Целью настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности за счет обеспечения дифференцировки остеобластов и образования грубоволокнистого костного материала трансплантата.

Технический результат достигается тем, что трансплантат изготовливают из плодной твердой мозговой оболочки, а остеогенез альвеолярных отростков осуществляют с использованием культур фибробластов в растворе в течение 6-8 суток.

Способ осуществляют следующим образом.

При поступлении больной предъявляет жалобы на кровотечение десен, болезненность при пережевывании пищи. При осмотре ротовой полости отмечают гингивит, пастозность десен с явлениями застойной гиперемии и наличием пародонтальных карманов. Отмечается подвижность зубов, а между зубами образуются свободные промежутки. Подвижные зубы травмируют окружающие ткани и усиливают воспаление.

Трансплантат изготавливают из фрагментов плодной твердой мозговой оболочки, остеогенез альвеолярных отростков осуществляют с использованием культур фибробластов в растворе в течение 6-8 суток.

Первичную культуру фибробластов получали методом органного культивирования из фрагментов кожи, полученных при аутодермопластике. Плотность посева клеток при получении субкультур фибробластов человека составляет 10-35 тыс. на квадратный см поверхности и поддерживают постоянной на всех этапах способа.

Во время хирургической операции на поврежденный участок кости альвеолярных отростков челюсти в виде восьмерки укладывают плодную твердую мозговую оболочку с культивированными фибробластами человека.

Осуществляли контроль эффективности способа оценивая влияния фибробластов и их экскреторных белков на пролиферацию и дифференцировку остеобластов. Для этого анализировали особенности морфологии и пролиферации этих клеток на субстратах коллагена I, III типа и фибронектина (Sigma, США) в совместной культуре с фибробластами человека, подвергнутыми предварительной 10 минутной фиксации этиловым спиртом. Для сравнения с заявляемым способом остеобласты человека получали из фрагментов гребешка тазовой кости, взятой во время диагностической пункции. Плотность посева остеобластов составляла 50000 на квадратный см.

Часть культуры клеток фиксировали 10% раствором нейтрального формалина или 1% раствором глутарового альдегида через 2, 24 часа 3 и 6 суток от начала культивирования. Культуры клеток окрашивались толуидиновым синим, гематоксилином и эозином. С целью верификации синтетической активности фибробластов культур, последние окрашивались альциановым синим с постановкой соответствующих контролей по методу Ван-Гизон.

Установлено, что клеточному составу монослойных культур фибробластов и формируемому ими экстрацеллюлярному матриксу присуща положительная динамика, выражающаяся в смене структурно-функциональных типов фибробластов, изменению их пролиферативной активности, вариабельности синтезе глюкозаминогликанов, коллагена, фибронектина.

Большинство клеток к исходу первых суток наблюдения интенсивно включали меченный тритием уридин, что свидетельствовало об интенсивном синтезе в них РНК. Одновременно регистрировалось большое количество клеток, в ядро которых включался радиоактивный предшественник ДНК - тимидин, меченный тритием.

Число клеток, включавших тимидин, меченный тритием, к исходу третьих суток по сравнению с предыдущим сроком исследования достоверно не изменялось и составило 11,3±2,48%. Окраска клеточных структур альциановым синим позволила установить прогрессирующее накопление в культуре гликозаминогликанов. Результаты применения иммунопероксидазного метода на этом этапе наблюдения позволили констатировать высокий уровень накопления в цитоплазме клеток фибронектина.

К исходу третьих суток клетки культуры формировали богатый экстрацеллюлярный матрикс: в межклеточном пространстве наряду с хлопьевидным материалом и микрофибриллами коллагена определялись фибриллы с поперечной исчерченностью. К шестым-восьмым суткам развития культуры наблюдалось формирование плотного монослоя клеток. Число клеток, включивших после часовой инкубации с изотопом - тимидин, меченный тритием, достоверно уменьшилось по сравнению с предыдущим наблюдением и составило 1,93±0,83%. Содержание фибронектина в цитоплазме фибробластов заметно снижалось. Он определялся преимущественно вне клеток в виде переплетающихся волокнистых структур.

Такая динамика структурно-функциональной организации фибробластов монослойной культуры с учетом важной роли гликозаминогликанов, фибронектина и коллагена в процессах регенерации позволила определить 6-8 суток в качестве оптимального режима заявляемого способа, характеризующегося использованием культур фибробластов для изготовления трансплантатов на плодной твердой мозговой оболочке.

Результаты контроля эффективности заявляемого способа показали, что фибробласты способны оказывать выраженное стимулирующее влияние на процессы остеогенеза; стимуляция процесса остеогенеза альвеолярных отростков сопровождается более высоким уровнем синтеза ДНК и значительно более высоким уровнем пролиферации фибробластов; данные электронно-микроскопического исследования свидетельствуют о том, что присутствие фибробластов и сформированного им экстрацеллюлярного матрикса является необходимым фактором формирования фибриллярного аппарата, межклеточных связей и, в конечном счете, дифференцировки остеобластов и образованию грубоволокнистого костного материала.

Таким образом, заявляемый способ позволяет повысить эксплуатационную надежность за счет обеспечения влияния фибробластов на пролиферацию и дифференцировку остеобластов и образования грубоволокнистого костного материала трансплантата, что в целом обеспечивает активную регенерацию тканей пародонта.

Заявляемый способ далее поясняют примеры его реализации

Пример 1.

Больной 3. 44 лет предъявляет жалобы на кровотечение десен, болезненность при пережевывании пищи, неприятный запах изо рта. При осмотре ротовой полости отмечают гингивит, пастозность десен с явлениями застойной гиперемии и наличием пародонтальных карманов. Отмечается подвижность зубов, а между зубами образуются свободные промежутки.

Рентгенологически: остеопороз и деструкцию коркового вещества вершин межальвеолярных перегородок.

Зубная формула пародонтоза у данного больного0005432112345000. 0065432112345600.

Трансплантат изготавливают из плодной твердой мозговой оболочки, остеогенез альвеолярных отростков осуществляют с использованием культур фибробластов в растворе в течение 6 суток.

Первичную культуру фибробластов получали методом органного культивирования из фрагментов кожи, полученных при аутодермопластике. Плотность посева клеток при получении субкультур фибробластов человека составляет 10 тыс. на см² поверхности и оставалась постоянной на всех этапах способа.

Во время хирургической операции на поврежденный участок кости альвеолярных отростков челюсти в виде восьмерки укладывают плодную твердую мозговую оболочку с культивированными фибробластами человека.

Осуществляют контроль эффективности способа оценивая влияния фибробластов и их экскреторных белков на пролиферацию и дифференцировку остеобластов. Для этого анализировали особенности морфологии и пролиферации этих клеток на субстратах коллагена I, III типа и фибронектина в совместной культуре с фибробластами человека, подвергнутыми предварительной 10 минутной фиксации этиловым спиртом. Остеобласты человека получали из фрагментов гребешка тазовой кости, взятой во время диагностической пункции. Плотность посева остеобластов составляла 50000 на см².

Часть культуры клеток фиксировали 10% раствором нейтрального формалина через 2, 24 часа 3 и 6 суток от начала культивирования. Культуры клеток окрашивались толуидиновым синим. Верификацию синтетической активности фибробластов культур осуществляли окрашиванием альциановым синим с постановкой соответствующих контролей по методу Ван-Гизон.

Установлено, что в монослойных культурах фибробластов и формируемому ими экстрацеллюлярному матриксу наблюдается смена структурно-функциональных типов фибробластов, изменение их пролиферативной активности, вариабельность синтеза глюкозаминогликанов, коллагена, фибронектина.

Большинство клеток к исходу первых суток наблюдения интенсивно включали меченный тритием уридин, что свидетельствовало об интенсивном синтезе в них РНК. Одновременно регистрировалось большое количество клеток, в ядро которых включался радиоактивный предшественник ДНК-тимидин, меченный тритием.

Число клеток, включавших тимидин, меченный тритием, к исходу третьих суток по сравнению с предыдущим сроком исследования достоверно не изменялось и составило 8,8%. Окраска клеточных структур альциановым синим позволила установить прогрессирующее накопление в культуре гликозаминогликанов. Результаты применения иммунопероксидазного метода на этом этапе наблюдения позволили констатировать высокий уровень накопления в цитоплазме клеток фибронектина.

К исходу третьих суток клетки культуры формировали богатый экстрацеллюлярный матрикс: в межклеточном пространстве наряду с хлопьевидным материалом и микрофибриллами коллагена определялись фибриллы с поперечной исчерченностью. К шестым суткам развития культуры наблюдалось формирование плотного монослоя клеток. Число клеток, включивших после часовой инкубации с изотопом - тимидин, меченный тритием, достоверно уменьшилось по сравнению с предыдущим наблюдением и составило 1,1%. Содержание фибронектина в цитоплазме фибробластов заметно снижалось. Он определялся преимущественно вне клеток в виде переплетающихся волокнистых структур.

Последующее катамнестическое наблюдение подтвердило прочность костных структур челюсти.

Пример 2.

Больной К. 36 лет, при поступлении жалуется на кровотечение десен, болезненность при пережевывании пищи. При осмотре ротовой полости отмечают пастозность десен с явлениями застойной гиперемии и наличием пародонтальных карманов. Отмечается подвижность зубов, а между зубами образуются свободные промежутки. Подвижные зубы травмируют окружающие ткани и усиливают воспаление.

Рентгенологически отмечается резорбция костной ткани, образование костных карманов и отложение поддесневого зубного камня.

Зубная формула пародонтоза у данного больного0005032112045000 0065430112305600.

Трансплантат изготавливают из плодной твердой мозговой оболочки, остеогенез альвеолярных отростков осуществляют с использованием культур фибробластов в растворе в течение 7 суток.

Первичную культуру фибробластов получали методом органного культивирования из фрагментов кожи, полученных при аутодермопластике. Плотность посева клеток при получении субкультур фибробластов человека составляет 25 тыс. на см² поверхности.

Во время хирургической операции на поврежденный участок кости альвеолярных отростков челюсти в виде восьмерки укладывают плодную твердую мозговую оболочку с культивированными фибробластами человека.

Установлено, что клеточному составу монослойных культур фибробластов и формируемому ими экстрацеллюлярному матриксу присуща положительная динамика, выражающаяся в смене структурно-функциональных типов фибробластов, изменению их пролиферативной активности, вариабельности синтезе глюкозаминогликанов, коллагена, фибронектина.

Большинство клеток к исходу первых суток наблюдения интенсивно включали меченный тритием уридин, что свидетельствовало об интенсивном синтезе в них РНК. Одновременно регистрировалось большое количество клеток, в ядро которых включался радиоактивный предшественник ДНК - тимидин, меченный тритием.

Число клеток, включавших тимидин, меченный тритием, к исходу третьих суток по сравнению с предыдущим сроком исследования достоверно не изменялось и составило 10,9%. Окраска клеточных структур альциановым синим позволила установить прогрессирующее накопление в культуре гликозаминогликанов.

К исходу третьих суток клетки культуры формировали богатый экстрацеллюлярный матрикс: в межклеточном пространстве наряду с хлопьевидным материалом и микрофибриллами коллагена определялись фибриллы с поперечной исчерченностью. К седьмым суткам развития культуры наблюдалось формирование плотного монослоя клеток. Число клеток, включивших после часовой инкубации с изотопом - тимидин, меченный тритием, достоверно уменьшилось по сравнению с предыдущим наблюдением и составило 1,93±0,83%. Содержание фибронектина в цитоплазме фибробластов заметно снижалось. Он определялся преимущественно вне клеток в виде переплетающихся волокнистых структур.

Таким образом, заявляемый способ позволяет повысить эксплуатационную надежность за счет обеспечения влияния фибробластов на пролиферацию и дифференцировку остеобластов и образования грубоволокнистого костного материала трансплантата.

Пример 3.

Больной Д. 55 лет при поступлении предъявляет жалобы на болезненность при пережевывании пищи, кровоточивость десен. При осмотре ротовой полости отмечают гингивит, пастозность десен с явлениями застойной гиперемии и наличием пародонтальных карманов. Отмечается подвижность зубов, а между зубами имеются свободные промежутки.

Рентгенологически - обнаруживают остеопороз, образование костных карманов и отложение поддесневого зубного камня.

Зубная формула пародонтоза у данного больного0005430112040000 0060032112300600.

Трансплантат изготавливают из плодной твердой мозговой оболочки, остеогенез альвеолярных отростков осуществляют с использованием культур фибробластов в растворе в течение 8 суток.

Первичную культуру фибробластов получали методом органного культивирования из фрагментов кожи, полученных при аутодермопластике. Плотность посева клеток при получении субкультур фибробластов человека составляет 35 тыс. на см² поверхности.

Во время хирургической операции на поврежденный участок кости альвеолярных отростков челюсти в виде восьмерки укладывают плодную твердую мозговую оболочку с культивированными фибробластами человека.

Осуществляли контроль эффективности способа, оценивая влияние фибробластов и их экскреторных белков на пролиферацию и дифференцировку остеобластов.

Результаты катамнестического наблюдения, выполненного через 1 год после операции, подтвердили прочность и хорошие потребительские качества полученного протеза.

Заявляемый способ был осуществлен на 16 больных. Катамнестические наблюдения показали, что заявляемый способ позволяет повысить эксплуатационную надежность за счет обеспечения влияния фибробластов на пролиферацию и дифференцировку остеобластов и образования грубоволокнистого костного материала трансплантата.

Изобретение относится к стоматологии и может быть применимо для восстановления костных структур челюсти. Получают первичную культуру фибробластов из фрагментов кожи, полученных при аутодермопластике. Осуществляют культивирование фибробластов в растворе в течение 6-8 суток. Укладывают на поврежденный участок кости плодную твердую мозговую оболочку с культивированными таким образом фибробластами человека. Способ позволяет ускорить процесс замещения дефекта.

Способ восстановления костных структур челюсти с помощью трансплантата, содержащего фибробласты, отличающийся тем, что на поврежденный участок кости укладывают плодную твердую мозговую оболочку с культивированными фибробластами человека, при этом первичную культуру фибробластов получают из фрагментов кожи, полученных при аутодермопластике, а культивирование фибробластов осуществляют в растворе в течение 6-8 сут.