Opis przypadku Case report
Ubytki i zaniki kostne mog¹ powstawaæ jako na-stêpstwo stanów zapalnych o ró¿nej etiologii, zmian nowotworowych lub pourazowych, a tak¿e jako sku-tek zabiegów chirurgicznych w obrêbie koci (5, 11, 13, 15). Proces gojenia koci umo¿liwia odtworzenie jej struktury oraz funkcji (5, 15). W pierwszej fazie tego wieloetapowego procesu nastêpuje obfite krwa-wienie z naczyñ wewn¹trzkostnych, co prowadzi do powstania skrzepu w obrêbie rany, który nastêpnie ule-ga orule-ganizacji, przekszta³ceniu w lun¹ tkankê ³¹cz-n¹, zwan¹ ziarni³¹cz-n¹, póniej kostninê i ostatecznie w tkankê kostn¹ o regularnej budowie (5). Dla przy-spieszenia procesu gojenia i zapobiegania powstaniu powik³añ, zw³aszcza w przypadkach du¿ych ubytków kostnych, stosuje siê materia³y implantacyjne naturalne lub syntetyczne. Jednym z najbardziej popularnych jest hydroksyapatyt (HAp), bêd¹cy uwodnionym krysta-licznym fosforanem wapnia o wzorze Ca10(PO4)6(OH)2. Jest to materia³ biokompatybilny (1, 13, 21, 24).
Fos-foran wapnia stanowi naturalny, nieorganiczny sk³ad-nik budulcowy tkanki kostnej. Ponadto wykazuje zdolnoæ osteokondukcji, czyli pobudza osteogenezê z otaczaj¹cej tkanki kostnej (5, 6, 8, 10, 14, 16, 22). Zastosowanie HAp jako materia³u wszczepowego do ubytku kostnego tworzy korzystne rodowisko dla po-wstania nowej koci, wzmaga dzia³anie osteoblastów i poprawia w³aciwoci mechaniczne koci w okolicy ubytku (2, 17, 18, 20). Czas osteointegracji hydroksy-apatytu wynosi 5-16 miesiêcy (4, 19).
Hydroksyapatyt stosowany w chirurgii stomatolo-gicznej wystêpuje najczêciej w postaci ró¿nokszta³t-nych ziaren o wielkoci 0,1-2,0 mm lub w postaci blo-ków ró¿nej wielkoci i kszta³tu (1, 9, 20). Syntetyczny hydroksyapatyt jest chemicznie i krystalograficznie podobny do naturalnego, ale nie identyczny (1, 8). HAp jest biokompatybilny, dziêki czemu ³¹czy siê z koci¹ bezporednio, bez ³¹cznotkankowej otoczki (7, 8, 15). Powierzchnia hydroksyapatytu ma strukturê
niehomo-Zastosowanie hydroksyapatytu w leczeniu ubytków
kostnych powsta³ych w nastêpstwie zmian zapalnych
w obrêbie szczêki i ¿uchwy opis przypadków
IZABELA POLKOWSKA, ALEKSANDRA SOBCZYÑSKA-RAK, ANNA SZYSZKOWSKA*, JOANNA KOPER*, ANNA LÓSARCZYK**
Katedra i Klinika Chirurgii Zwierz¹t Wydzia³u Medycyny Weterynaryjnej UP, ul. G³êboka 30, 20-612 Lublin *Zak³ad Chirurgii Stomatologicznej UM, ul. Karmelicka 7, 20-081 Lublin
**Katedra Technologii Ceramiki i Materia³ów Ogniotrwa³ych Wydzia³u In¿ynierii Materia³owej i Ceramiki AGH, ul. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Polkowska I., Sobczyñska-Rak A., Szyszkowska A., Koper J., lósarczyk A.
Use of hydroxyapatite in the treatment of bone cavities
after the removal of inflammatory lesions within the jaws case reports Summary
Hydroxyapatite in the form of granules of different sizes is a popular material used in oral surgery. It is widely used in the guided bone regeneration technique (GBR). The essence of this method is to assist the healing process of bone defects by means of implantation material, natural or synthetic, which is placed within the bone cavity. Hydroxyapatite implant reduces the volume of the hematoma forming in the wound, prevents infection and has osteoconductive properties. It also increases local bone mechanical strength in the treated area. Three cases of patients with bone cavities after surgical treatment of inflammatory lesions have been described. The cavities have been filled with hydroxyapatite granules. The material has been used in two cases in animals in the treatment of oro-nasal fistula and in one case in a human after enucleation of an inflammatory lesion. It has been proved that hydroxyapatite as an implantation material provides better and faster recovery of bone lesions, while the bone that forms on the implant has a more regular structure than bone generated only on the basis of a clot. In the described cases the treatment of bone cavities in animals and humans proved to be a hydroxyapatite biomaterial accelerating the reconstruction of bone tissue.
bakterii (20). Biomateria³, z którym ³¹cz¹ siê komór-ki, w znacznym stopniu wp³ywa na kszta³towanie no-wej tkanki. Jeli zapewni siê odpowiednie warunki dla wszczepu, bêd¹cego obszarem zakotwiczenia komó-rek, wzrasta ich zdolnoæ do reorganizacji i tworzenia nowej tkanki (19, 24). Badania toksykologiczne wy-kaza³y, ¿e hydroksyapatyt jest materia³em akceptowal-nym do zastosowania klinicznego, np. do rekonstruk-cji po usuniêciu guzów lub po urazach (1, 11).
Poni¿ej przedstawiono 3 przypadki wykorzystania hydroksyapatytu w leczeniu stomatologicznym. Bio-materia³ zastosowano w dwóch przypadkach u zwie-rz¹t do leczenia przetoki ustno-nosowej oraz w jed-nym przypadku przy leczeniu ubytków kostnych po-wsta³ych po wy³uszczeniu zmian zapalnych u kobiety.
Kliniczne zastosowanie hydroksyapatytu w stomatologii weterynaryjnej
Przypadek 1. Do Katedry i Kliniki Chirurgii Zwierz¹t Wydzia³u Medycyny Weterynaryjnej w Lublinie zg³oszo-no siê z psem, mieszañcem w wieku 8 lat, z krwawieniem z kieszeni dzi¹s³owej i obrzêkiem okolicy lewego k³a szczê-ki (ryc. 1). Podczas sondowania w czterech miejscach wokó³ zêba sond¹ Williamsa stwierdzono kieszeñ zêbow¹ od strony podniebiennej (7 mm) i od strony policzkowej (4,2 mm). W czasie badania wyst¹pi³o krwawienie. Bada-niem radiologicznym stwierdzono ropieñ przywierzcho³-kowy oraz proces destrukcji korzenia lewego k³a szczêki (ryc. 2). Leczeniem z wyboru by³a ekstrakcja zêba. Pod-czas zabiegu dosz³o do krwawienia z jamy nosowej i po-wstania przetoki ustno-nosowej. Zabieg wymaga³ rekon-strukcji chirurgicznej. Po ekstrakcji zêba wy³y¿eczkowano
Ryc. 1. Zmiany zanikowe wyrostka zêbodo³owego lewego k³a szczêki
Ryc. 2. Zmiany oko³owierzcho³kowe lewego k³a szczêki
Ryc. 3. Wprowadzenie biomateria³u do zêbodo³u
W celu utrzymania odpowiedniej higieny jamy ustnej psa zalecono stosowanie ¿elu Stomodine 0,12% (f-ma ICF). Ponadto podawano klindamycynê ogólnie w dawce 11 mg/ kg masy cia³a, 2 razy dziennie przez 7 dni oraz miêkki pokarm przez 2-3 tygodnie. Po dwóch tygodniach usuniê-to szwy i dokonano oceny klinicznej jamy ustnej. Proces gojenia postêpowa³ prawid³owo, nast¹pi³o zamkniêcie przetoki i nie obserwowano wyp³ywu z jamy nosowej. Po 3 miesi¹cach od wprowadzenia w zêbodó³ hydroksyapaty-tu wykonano kontrolne badanie wizjograficzne, które wy-kaza³o wgajanie granul preparatu (ryc. 5).
Przypadek 2. W tej samej jak w pierwszym przypadku Klinice przyjêto kota w wieku 7 lat, rasy rosyjski niebie-ski, z powodu obrzêku okolicy prawego k³a szczêki oraz wyp³ywu z nosa. Badaniem palpacyjnym stwierdzono obrzêk tkanek miêkkich i wyran¹ bolesnoæ prawego k³a szczêki. Po wykonaniu zdjêcia rtg stwierdzono zmiany w okolicy wierzcho³ka korzenia. Leczeniem z wyboru by³a ekstrakcja zêba (ryc. 6). Przetokê ustno-nosow¹ zaopatrzono analogicznie jak w opisanym przypadku u psa (ryc. 7). Po zabiegu wykonano kontrolne badanie wizjograficzne. Po zabiegu podawano enrofloksacynê w dawce 5 mg/kg m.c. przez 10 dni, zalecaj¹c podawanie miêkkiej karmy przez pierwsze dni oraz higienê jamy ustnej. Pierwsze trzy dni po zabiegu obserwowano czêste kichanie zwierzêcia, które w kolejnych dniach ustêpowa³o. Po 10 dniach stwierdzono prawid³owe gojenie tkanek, brak wyp³ywu z nosa i usuniê-to szwy. Kot jest pod kontrol¹ susuniê-tomausuniê-tologiczn¹.
Kliniczne zastosowanie hydroksyapatytu w stomatologii u ludzi
Pacjentka P. F., lat 17, zg³osi³a siê do Poradni Chirurgii Stomatologicznej UM w Lublinie z powodu obrzêku w okolicy bródki. Obrzêk pojawi³ siê dzieñ wczeniej bez uchwytnej przyczyny. W badaniu stwierdzono twardy obrzêk tkanek miêkkich w okolicy bródki i bolesnoæ pal-pacyjn¹ tej okolicy oraz sp³ycenie przedsionka jamy ustnej w okolicy dolnych zêbów siecznych. Zêby sieczne ¿uchwy nie mia³y ubytków próchnicowych. Badanie ¿ywotnoci chlorkiem etylu da³o wynik ujemny w przypadku zêbów
31 oraz 41. Badanie radiologiczne wykaza³o owalny uby-tek struktury kostnej z otoczk¹ osteosklerotyczn¹, obejmu-j¹ce korzenie badanych zêbów siecznych przyrodkowych ¿uchwy (ryc. 8). Zdiagnozowano torbiel korzeniow¹. Ze wzglêdu na brak próchnicy w zêbach siecznych przyrod-kowych ¿uchwy sugerowano urazow¹ przyczynê ich
ob-Ryc. 5. Wizjografia wgajanie biomateria³u po 2 miesi¹cach
Ryc. 8. Ubytek struktury kostnej, stan po leczeniu endodon-tycznym siekaczy przyrodkowych ¿uchwy u pacjentki P. F. Ryc. 7. Wprowadzenie biomateria³u do zêbodo³u u kota Ryc. 6. Zêbodó³ po ekstrakcji prawego k³a szczêki u kota
umarcia, jednak pacjent-ka nie przypomnia³a sobie powa¿nego urazu w tej okolicy.
Zêby przyczynowe zo-sta³y przeleczone endo-dontycznie, a nastêpnie wykonano resekcje wierz-cho³ków. Powsta³¹ po za-biegu jamê kostn¹ o red-nicy ok. 13 mm wype³nio-no granulami hydroksy-apatytu. Ranê zaopatrzono szwami niewch³anialnymi 4,0. W czasie gojenia wy-st¹pi³ du¿y krwiak w oko-licy bródki, który leczono laserem biostymulacyj-nym. Krwiak stopniowo wch³on¹³ siê. Szwy chi-rurgiczne usuniêto po 8 dniach.
Badanie kontrolne rtg po miesi¹cu od zabiegu wykaza³o w ubytku
kost-nym po usuniêciu torbieli widoczne granule hydroksyapa-tytu, otoczone wyranie zaznaczon¹ obwódk¹ osteolitycz-n¹ (ryc. 9).
Na zdjêciu kontrolnym wykonanym po 7 miesi¹cach od zabiegu widoczne by³o tworzenie siê nowej tkanki kostnej pomiêdzy granulami hydroksyapatytu w czêci rodkowej, dolnej i wokó³ materia³u kociozastêpczego. W obrêbie otoczki osteolitycznej po usuniêciu torbieli zauwa¿ono prze-budowê kostn¹ (ryc. 10).
Omówienie
Syntetyczny hydroksyapatyt jest odpowiednikiem hydroksyapatytu naturalnego (8). Cechuje go du¿a bio-kompatybilnoæ, bioaktywnoæ i bezodczynowe
wga-Ryc. 9. Ubytek kostny bezporednio po wy³uszczeniu zmiany i resekcji wierzcho³ków zêbów, wype³niony granulami hydro-ksyapatytu u pacjentki P. F.
ganicznej struktury nanokompozytowej, ³¹cz¹cej siê z organiczn¹ matryc¹, zbudowan¹ g³ównie z kolagenu (8, 15, 21). Fosforany wapnia, w tym HAp, s¹ typo-wymi biominera³ami, tworz¹cymi poprzez krystaliza-cjê w obrêbie matrycy sk³adnik mineralny koci i zê-bów u krêgowców (8, 15, 19, 21). Hydroksyapatyt wprowadzony do ubytku kostnego powoduje zmniej-szenie krwawienia oraz ograniczenie objêtoci skrzepu, co zapobiega pozabiegowym powik³aniom zapalnym i przyspiesza regeneracjê tkanki kostnej w miejscu ubytku (5, 6). Czas osteointegracji wynosi, wed³ug ró¿nych róde³, 5-16 miesiêcy, w tym czasie ok. 50% implantu zostaje zast¹pione koci¹ (4, 19). Hydroksyapatyt jest tworzywem bardzo opor-nym na resorpcjê i biodegradacjê (22). Jego po-rowata struktura tworzy w ubytku kostnym szkielet dla nowo powstaj¹cej koci. Krew wnikaj¹ca do mikroporów jest stopniowo prze-kszta³cana w tkankê ³¹czn¹, a nastêpnie m³o-d¹ koæ (9, 19). Wrastanie tkanki kostnej we wszczepie hydroksyapatytowym nastêpuje jed-noczenie na jego powierzchni oraz koncen-trycznie do wnêtrza porów (19).
Wykazano, ¿e materia³ wszczepowy w postaci HAp zapewnia pe³niejsz¹ i szybsz¹ odbudowê ubytków kostnych, a koæ powstaj¹ca na takim wszczepie ma bardziej regularn¹ budowê ni¿ koæ powstaj¹ca tylko na bazie skrzepu (5, 7, 11, 22).
Przetoki ustno-nosowe u zwierz¹t powstaj¹ najczêciej w wyniku zmian oko³owierzcho³ko-wych zêbów lub w chorobach przyzêbia, kiedy kieszonka dzi¹s³owa niszczy koæ wzd³u¿ ko-rzenia zêba w kierunku wierzcho³ka. Powoduje to osteolizê koci miêdzy szczytem zêbodo³u a jam¹ nosow¹ lub zatok¹ szczêkow¹. Przetoki mog¹ byæ równie¿ wynikiem urazów, powik³a-niem zabiegu chirurgicznego lub nastêpstwem zmian nowotworowych. Podczas badania mo¿na zaobserwo-waæ krwawienie z nosa lub wysiêk ropny. Najczêst-szym miejscem wystêpowania przetoki ustno-nosowej jest okolica k³ów szczêki po stronie podniebiennej. Do objawów klinicznych nale¿y kichanie oraz przewle-k³y luzowy lub luzowo-ropny jednostronny wyp³yw z nosa.
Zamkniêcie przetok ustno-nosowych wymaga zabie-gu chirurgicznego polegaj¹cego na zszyciu brzegów przetoki lub na³o¿eniu p³ata luzówki lub p³ata z okost-nej i luzówki na przetokê (12, 23). Stosowane tech-niki przeszczepu p³atów s¹ bardziej bezpieczne w
po-Ryc. 10. Ubytek kostny po 7 miesi¹cach od zabiegu, czêciowo wgojone granule hydroksyapatytu u pacjentki P. F.
równaniu z bezporednim zespoleniem brzegów prze-toki ze wzglêdu na mniejsze napiêcie i wiêksz¹ wy-trzyma³oæ na rozejcie siê szwów. W celu unikniêcia powik³añ, czyli rozejcia siê zespolenia i nawrotu prze-toki, jako spoiwa zamykaj¹cego przetokê mo¿na u¿yæ biomateria³ów.
W opisanych przypadkach leczenia ubytków kost-nych u zwierz¹t i ludzi hydroksyapatyt okaza³ siê do-brym biomateria³em przyspieszaj¹cym odbudowê tkan-ki kostnej (3). Zastosowanie biomateria³u w gojeniu przetok ustno-nosowych znacznie u³atwia ten proces.
Pimiennictwo
1.Aitasalo K. M., Peltola M. J.: Bioactive glass hydroxyapatite in fronto-orbi-tal defect reconstruction. Plast. Reconstr. Surg. 2007, 120, 1963-1972. 2.Arun M, Silja P. K., Mohanan P. V.: Evaluation of hydroxyapatite-bioglass
and hydroxyapatite-ethyl vinyl acetate composite extracts on antioxidant defense mechanism and genotoxicity: An in vitro study. Toxicol. Mech. Methods. 2011, 21, 561-566.
3.Belcarz A., Ginalska G., Zima A., Polkowska I., lósarczyk A., Szyszkowska A.: New HAp-organic composite as promising filler of bone defects. Engine-ering of Biomat. 2009, 88, 14-18.
4.Belcarz A., Zalewska J., Ginalska G., lósarczyk A.: Immobilizacja genta-mycyny na nonikach hydroksyapatytowych w celu nadania im w³asnoci antybakteryjnych. In¿. Biomat. 2005, 8, 47-53.
5.Chruciel-Nogalska M., wiat³owska M.: Przebieg gojenia ubytków kost-nych szczêki i ¿uchwy i jego wp³yw na ukszta³towanie pod³o¿a protetyczne-go w oparciu o pimiennictwo. Protet. Stom. 2001, 51, 197-201.
6.Cielik M., Cielik-Bielecka A., Adwent M., Sabat D., Bajor G., Cielik T., Wysoczañska M.: Obserwacje gojenia ran kostnych ¿uchwy królików wype³-nionych kopolimerem glikolidu z laktydem z dodatkiem hydroksyapatytu badania wstêpne. Przegl. Med. Uniw. Rzesz. 2005, 2, 99-102.
7.Gil-Albarova J., Garrido-Lahiguera R., Salinas A. J., Román J., Bueno--Lozano A. L., Gil-Albarova R., Vallet-Regí M.: The in vivo performance of a sol-gel glass and a glass-ceramic in the treatment of limited bone defects. Biomat. 2004, 25, 4639-4645.
8.Grotowski T., Arkuszewski P.: Zarys implantologii. Czêæ II. Klasyfikacja wszczepów i materia³y stosowane w implantacji. Mag. Stom. 2008, 12, 44-49.
9.Kozakiewicz M., Klimek L.: Analiza powierzchni, sk³adu chemicznego i fazowego materia³u kociozastêpczego HA-Biocer. Mag. Stom. 2003, 3, 36-39.
10.Lane J. M., Tomin E., Bostrom M. P.: Biosynthetic bone grafting. Clin. Orthop. Relat. Res. 1999, 367 Suppl., 107-117.
11.Lew K. S., Othman R., Ishikawa K., Yeoh F. Y.: Macroporous bioceramics: a remarkable material for bone regeneration. J. Biomater. 2011, 23, 285-292. 12.Lewandowski B., Silmanowicz P., D¹browski R.: Wykorzystanie dwuwar-stwowej plastyki miejscowej w leczeniu ubytku podniebienia twardego u psa. Med. Weter. 2008, 64, 207-209.
13.Matsumoto T., Tamine T., Kagawa K., Hamada R., Okazaki Y., Takahashi M.: Different behavior of implanted hydroxyapatite depending on morphology, size and crystallinity. J. Jap. Ceram. Soc. 2006, 9, 760-762.
14.Nakamura M., Ohashi N., Nagai A., Sekilima Y., Tanaka Y., Nakamura S., Yamashita K.: Modulation of osteoblast-like cell behavior cultured an hydro-xyapatite by thrombin. J. Jap. Ceram. Soc. 2007, 115, 205-209.
15.Nandi S. K. Kundu B., Ghosh S. K., De D. K., Basu D.: Efficacy of nano-hydroxyapatite prepared by an aqueous solution combustion technique in healing bone defects of goat. J. Vet. Sci. 2008, 9, 183-191.
16.Park S. H., Kim T. I., Ku Y., Chung C. P., Han S. B., Yu J. H., Lee S. P., Kim H. W., Lee H. H.: Effect of hydroxyapatite-coated nanofibrous membrane on the responses of human periodontal ligament fibroblast. J. Jap. Ceram. Soc. 2008, 116, 31-35.
17.Ren J., Zhao P., Ren T., Gu S., Pan K.: Poly (D,L-lactide)/nano-hydroxy-apatite composite scaffolds for bone tissue engineering and biocompatibility evaluation. J. Mater. Sci. Mater. Med. 2008, 19, 1075-1082.
18.Schindler O. S., Cannon S. R., Briggs T. W., Blunn G. W.: Composite cera-mic bone graft substitute in the treatment of locally aggressive benign bone tumours. J. Orthop. Surg. (Hong Kong) 2008, 16, 66-74.
19.Staroñ K.: Materia³y wykorzystywane do augmentacji poziomej i pionowej wyrostka zêbodo³owego na potrzeby implantologii przegl¹d pimiennic-twa. Porad. Stom. 2005, 5, 20-24.
20.Szyszkowska A., Koper J., Piskórz T., Szczerba J., Pu³awska M.: Przegl¹d niektórych materia³ów wspomagaj¹cych odbudowê kostn¹ stosowanych w stomatologii. Implantoprotetyka 2010, 38, 9-12.
21.Szyszkowska A., Krawczyk P.: Materia³y stosowane do odbudowy ubytków kostnych w stomatologii praca pogl¹dowa. Implantoprotetyka 2008, 33, 21-24.
22.Tr¹bska-wistelnicka M., Dembowska E.: Regeneracja tkanek przyzêbia przegl¹d metod stosowanych w Zak³adzie Periodontologii PAM. Dent. Med. Probl. 2002, 39, 127-130.
23.Wilson N.: Surgical repair of traumatic oronasal fistula in a domestic short--haired cat. Can. Vet. J. 2006, 47, 1210-1213.
24.W³odarski K. H., W³odarski K. P., Glus R.: Bioaktywne kompozyty regene-racji koci. Przegl. Ortop. Traumatol. Rehab. 2008, 3, 201-210.
25.Zima A., lósarczyk A., Paszkiewicz Z.: Kinetyka uwalniania entoksyfiliny (PTX) i doksycykliny (DOX) z modyfikowanych wielofunkcyjnych implan-tów hydroksyapatytowych. In¿. Biomat. 2005, 8, 99-104.
Adres autora: dr Izabela Polkowska, ul. G³êboka 30, 20-612 Lublin; e-mail: iza-polkowska@tlen.pl
