RU2778353C2 - Способ изготовления многокомпонентного остеогенного трансплантата при хирургическом устранении врождённых и приобретённых дефектов кости челюстей - Google Patents
Способ изготовления многокомпонентного остеогенного трансплантата при хирургическом устранении врождённых и приобретённых дефектов кости челюстей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778353C2 RU2778353C2 RU2021100622A RU2021100622A RU2778353C2 RU 2778353 C2 RU2778353 C2 RU 2778353C2 RU 2021100622 A RU2021100622 A RU 2021100622A RU 2021100622 A RU2021100622 A RU 2021100622A RU 2778353 C2 RU2778353 C2 RU 2778353C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- patient
- vol
- blood plasma
- graft
- autologous
- Prior art date
Links
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims abstract description 42
- 230000002188 osteogenic effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000008030 elimination Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims abstract description 31
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 claims abstract description 13
- 239000004053 dental implant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 102000008946 Fibrinogen Human genes 0.000 claims abstract description 10
- 108010049003 Fibrinogen Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 229940012952 fibrinogen Drugs 0.000 claims abstract description 10
- 230000000278 osteoconductive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000002792 vascular Effects 0.000 claims abstract description 7
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims abstract description 5
- 102000029816 Collagenase Human genes 0.000 claims abstract description 4
- 108060005980 Collagenase Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 210000003815 abdominal wall Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 229960002424 collagenase Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 102000009123 Fibrin Human genes 0.000 claims abstract description 3
- 108010073385 Fibrin Proteins 0.000 claims abstract description 3
- BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N Fibrin monomer Chemical compound CNC(=O)CNC(=O)CN BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229960004494 calcium gluconate Drugs 0.000 claims abstract description 3
- 239000004227 calcium gluconate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 235000013927 calcium gluconate Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- NEEHYRZPVYRGPP-UHFFFAOYSA-L calcium;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(O)C(O)C(O)C(O)C([O-])=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C([O-])=O NEEHYRZPVYRGPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 claims abstract description 3
- 229950003499 fibrin Drugs 0.000 claims abstract description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 claims abstract description 3
- 210000005259 peripheral blood Anatomy 0.000 claims abstract description 3
- 239000011886 peripheral blood Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract description 3
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 claims abstract description 3
- 210000001772 blood platelet Anatomy 0.000 claims abstract 8
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 239000008174 sterile solution Substances 0.000 claims description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 abstract description 34
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 9
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 8
- 210000001847 jaw Anatomy 0.000 description 8
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 7
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 6
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 210000001909 alveolar process Anatomy 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 210000002805 bone matrix Anatomy 0.000 description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 3
- 208000032170 Congenital Abnormalities Diseases 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000011961 computed axial tomography Methods 0.000 description 2
- 238000007408 cone-beam computed tomography Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 2
- 241000282465 Canis Species 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 208000006735 Periostitis Diseases 0.000 description 1
- 208000035965 Postoperative Complications Diseases 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004523 agglutinating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000010478 bone regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000004513 dentition Anatomy 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 238000007443 liposuction Methods 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 1
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 1
- 230000009818 osteogenic differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 210000003460 periosteum Anatomy 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036346 tooth eruption Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 230000006444 vascular growth Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно челюстно-лицевой хирургии, и может быть использовано для изготовления многокомпонентного остеогенного трансплантата при хирургическом устранении врожденных и приобретенных дефектов кости челюстей. Готовят аутологичный клеточный пул стромально-васкулярной фракции следующим образом: методом туменисцентной липоаспирации производится забор 200 мл жировой ткани из области передней брюшной стенки, жировая ткань отмывается фосфатно-солевым раствором, подвергается ферментативной обработке раствором коллагеназы 1 типа, после чего выделяются клетки стромально-васкулярной фракции, которые помещаются в стерильные культуральные чашки Петри с ростовой средой, а затем ставятся в газовый CO2 инкубатор для культивирования при температуре +37°C и содержании CO2 - 5% на 7-14 дней до достижения монослоя, после чего клетки 2-3 кратно пассируют до достижения 50 млн клеток; у пациента производится пункция кубитальной вены, забор периферической крови в объеме 40 мл в 4-е пробирки с К2 ЭДТА, после чего готовят фибриноген аутологичной плазмы крови пациента и тромбоцитарную массу следующим образом: пробирки центрифугируются двукратно: первоначально с целью оседания эритроцитов и лейкоцитов, затем отбирается плазма крови из 4 пробирок в отдельную пробирку с получением фибриногена аутологичной плазмы крови пациента, далее вновь центрифугируют пробирку с получением 6 мл тромбоцитарной массы, к 2 мл фибриногена аутологичной плазмы крови пациента добавляется остеокондуктивный костнопластический материал животного происхождения, полученная смесь проходит стадию дегазации путем погружения в физиологический раствор при +37°С двукратно по 20 минут каждый в термостате, далее вносится аутологичный клеточный пул стромально-васкулярной фракции в объеме 15 млн клеток, затем вносится тромбоцитарная масса, добавляется 200 мкл стерильного раствора глюконата кальция, после чего проводится инкубация полученной смеси при температуре +37 градусов 15 минут, до формирования фибринового сгустка, с дальнейшей упаковкой в стерильный флакон, маркировкой и транспортировкой до операционной в термоконтейнере при комнатной температуре, в операционной за 40 минут до использования с целью хирургического устранения врожденных и приобретенных дефектов кости челюстей во флакон с указанной выше смесью вносится дентальный имплантат, при этом многокомпонентный остеогенный трансплантат включает: дентальный имплант - 10 об.%, аутологичный клеточный пул стромально-васкулярной фракции - 10 об.%, тромбоцитарная масса - 5 об.%, фибриноген аутологичной плазмы крови пациента - 20 об.%, гранулированный остеокондуктивный костнопластический материал животного происхождения - 55 об.%. Способ обеспечивает устранение рисков осложнения лечения, снижение материальных затрат и сокращение сроков реабилитации пациента за счет исключения неконтролируемого изменение формы и объема трансплантата в реципиентном ложе в послеоперационном периоде. 8 ил.
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно челюстно-лицевой хирургии, и направленно на создание многокомпонентного остеогенного трансплантата, применяемого при хирургическом лечении врожденных и приобретенных дефектов кости челюстей. Известен способ восстановления дефекта костной ткани (Jose R. Perez, Dimitrios Kouroupis, Deborah J. Li, Thomas M. Best, Lee Kaplan and Diego Correa. Tissue Engineering and Cell-Based Therapies for Fractures and Bone Defects. Front. Bioeng. Biotechnol., 31 July 2018. doi.org/10.3389/fbioe.2018.00105), при использовании которого осуществляют хирургический доступ к дефекту, заполняют дефект биотрансплантатом и закрывают раневую поверхность. В качестве биотрансплантата использовали трехмерный остеотрансплантат, полученный в результате направленной остеогенной дифференцировки трехмерного хондротрансплантата из культивированных хондробластов и межклеточного матрикса. В частности, заполнение дефекта остеотрансплантатом осуществляют таким образом, чтобы остеотрансплантат примыкал к краям дефекта по всей поверхности полости дефекта.
Недостатком известного способа является неконтролируемое изменение объема остеогенного трансплантата в послеоперационном периоде.
Известен способ расчета объема костного дефекта и объема костнопластического материала, проведенного на основании полученных из спиральных томографов объемных биомоделей кости путем точного определения объема дефекта, требующего выполнить процедуру регенерации кости, и обоснованного использования полученных биореплик для расчета объема костнопластического материала перед планированием операции по восстановлению кости. Для получения высококачественной биореплики проводится компьютерная аксиальная томография (КТ) с использованием медицинской спирально-конической лучевой машины без контрастных фильтров или реконструкции полученного регистра, затем изображения восстанавливали из необработанного формата DICOM. Гранулированную фракцию костнопластического материала подвергают композиционному порошковому формованию по технологии быстрого прототипирования, путем литья физического объекта в трех измерениях методом агглютинации последовательности слоев порошка. После того, как получили модель в порошке, ее инфильтрировали для придания модели окончательных физических свойств, таких как твердость, температурный допуск и т.д. Инфильтрация - заключительный этап процесса состоит из инфильтрации модели одним из материалов, выбранных в соответствии с требованиями готового продукта. Эти материалы проникают вглубь полученного блока и связывают гранулы и затвердевают в композитное порошковое тело (
Calvo-Guirado, 
Rafael Delgado-Ruiz, Maria-Piedad 
Calculation of bone graft volume using 3D reconstruction system. MedOralPatolOralCirBucal. 2011. Marl; 16(2):e260-doi: 10.4317/medoral. 16.e260 ttp://dx.doi.org/doi: 10.4317/medoral. 16.e260).
Ключевыми недостатками данного метода являются:
- в результате спекания гранул удаляется сквозная пористость трансплантата, что препятствует прорастанию сосудов, миграции клеточных элементов крови и остеобластов из краев дефекта в толщу трансплантата и делает невозможным его биодеградацию и биотрансформацию в оптимальные сроки послеоперационного периода;
- костнопластический блок не содержит аутологичных структур мезенхимально-стромальной фракции, тробоцитарной массы и факторов роста сосудов, не содержит дентальный имплантат.
- невозможно провести одномоментную установку дентального имплантата из-за хрупкости костнопластического блока, полученного таким способом, что отмечено самими авторами способа.
Наиболее близким к заявляемому способу (прототипом) является «Способ наращивания объема костной ткани в зонах дефекта альвеолярного отростка челюсти» (патент RU 2570034 С1). Сущность способа заключается в наращивании объема костной ткани в зонах дефекта альвеолярного отростка челюсти и включает забор из передней брюшной стенки методом липосакции жировой ткани, последующую ее ферментацию с добавлением коллагеназы, центрифугирование и получение стромально-васкулярной фракции, при этом в качестве остеокондуктивного материала используют пористые никелид-титановые гранулы, которые насыщают клетками полученным из стромально-васкулярной фракции и размещают в зоне дефекта, с последующим приданием требуемого объема восстанавливаемой костной ткани с помощью ксеногенного костного матрикса, который также укладывают в зону дефекта с последующим ушиванием раны.
В заявленном техническом решении после проведения ферментной обработки жировой ткани из нее получают клетки стромально-васкулярной фракции (СВФ).
Сущность прототипа заключается в том, что полученные клетки стромально-васкулярной фракции жировой ткани (далее СВФЖТ) доставляют в зону дефекта альвеолярного отростка с помощью никелид-титановых гранул с приданием требуемого объема, с последующим закрытием области дефекта ксеногенным костным матриксом (мембраной) и ушиванием раны. При этом в качестве остеокондуктивного материала использован никелид-титановый порошок (в виде гранул), пропитанный стромально-васкулярной фракцией (полученной из жировой ткани), и ксеногенный костный матрикс (мембрана). Таким образом, заявленное техническое решение разработано с целью наращивания объема костной ткани альвеолярного отростка челюсти в качестве подготовительного этапа для последующей операции дентальной имплантации.
Недостатки прототипа:
- при планировании костной пластики дефекта не учитывается высокий коэффициент естественного уплотнения гранул никелид-титана, опускающихся в нижнюю часть дефекта в послеоперационном периоде, это препятствует костеобразованию и делает крайне затруднительным, а порой невозможным, выполнение второй операции дентальной имплантации, когда формирование фрезами ложа имплантата при прохождении через металлические гранулы приводит к перегреву этой области, выкрашиванию гранул никелид-титана и нарушению формирования необходимого диаметра под ложе имплантата.
- смешивание титановой крошки и клеток мезенхимально-стромальной фракции сразу после центрифугирования противоречит протоколу применения клеточных структур, что неоднократно продемонстрировано в научной литературе;
- клеточная масса мезенхимально-стромальной фракции сразу после ферментации и центрифугирования представляет собой дезорганизованную клеточную массу жидкой консистенции, клетки которой находятся в стрессе и не в состоянии фиксироваться к любым поверхностям, они не могут пропитывать металлические гранулы, как утверждают авторы способа, ввиду отсутствия физической способности металла к насыщению жидкостью, даже имея поры, это препятствует фиксации клеток на гранулах никелид-титана и, соответственно, использоваться в таком виде в качестве костнопластического элемента не может;
- не проводится специальная подготовка ксеногенного материала (мембраны) перед внесением в рану.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.
Поставленная задача решается за счет того, что известные компоненты объединяются в новую совокупность связей с новыми количественными и качественными характеристиками - многокомпонентный остеогенный трансплантат, который включает: аутологичный клеточный пул стромально-васкулярной фракции (Компонент №1-10%), тромбоцитарную массу (Компонент №2-5%), фибриноген аутологичной плазмы крови пациента (Компонент №3-20%), гранулированный остеокондуктивный костнопластический материал животного происхождения (Компонент №4-55%) и дентальный имплантат (Компонент №5-10%).
Техническим результатом способа изготовления многокомпонентного остеогенного трансплантата при хирургическом устранении дефектов кости челюстей является ряд стадий, направленных на изготовление многокомпонентного остеогенного трансплантата.
Суть способа изготовления многокомпонентного остеогенного трансплантата. Приступают к приготовлению пропорциональных объемов Компонентов №1, 2, 3. Для приготовления Компонента №1 методом туменисцентной липоаспирации производится забор 200 мл жировой ткани из области передней брюшной стенки, жировая ткань многократно отмывается фосфатно-солевым раствором, подвергается ферментативной обработке раствором коллагеназы 1 типа, после чего выделяются клетки стромально-васкулярной фракции, которые помещаются в стерильные культуральные чашки Петри с ростовой средой, а затем ставятся в газовый CO2 инкубатор для культивирования при температуре +37°С и содержании CO2 - 5% на 7-14 дней до достижения монослоя, после чего клетки 2-3-кратно пассируют до достижения 50 млн клеток; в день готовности к операции трансплантации у пациента производится пункция кубитальной вены, забор периферической крови в объеме 40 мл в 4-е пробирки с К2 ЭДТА для приготовления Компонентов №2 и №3, пробирки центрифугируются двукратно: первоначально с целью оседания эритроцитов и лейкоцитов, затем отбирается плазма крови из 4 пробирок в пробирку для получения Компонента №3, при втором центрифугировании получаем 6 мл Компонента №2, в день операции к 2 мл Компонента №3 добавляется Компонент №4.
Компонент №4 проходит стадию дегазации. Перед объединением, для увеличения свободной площади внутренних поверхностей трансплантата, заполненных воздухом, Компонент №4 проходит стадию дегазации путем погружения в физиологический раствор при +37°С по 20 минут в термостате двукратно (Рисунок 1). Опытным путем установлено, что при погружении компонента №4 в течение 20 минут в физраствор при 37 градусах происходит вытеснение воздуха из всех полостей и каналов Компонента №4. Температура 37 градусов взята, так как она совпадает с температурой инкубатора клеток для подготовки компонентов 1, 2, 3 и для снижения испытания стресса клетками при их объединении и размещении в реципиентном ложе. Физиологический раствор использован для дегазации так его как парциальное давление (0,9) соответствует парциальному давлению сыворотки крови. Дегазацию проводят двукратно потому, что первоначально удаляют воздух и мелкие частицы материала, а затем удаляют остатки газов, в результате чего поры и каналы становятся доступными для клеточных элементов компонентов 1, 2, 3 и прорастания сосудов из реципиентного ложа. Это позволяет увеличить площадь контакта с внутренними поверхностями трансплантата и увеличить коэффициент поглощения костнопластическим материалом тканевой жидкости, клеточных элементов и сыворотки крови, мигрирующих с периферии реципиентного ложа в трансплантат. Увеличенный таким образом внутренний объем трансплантата, за счет вытеснения воздушных пузырей, становится доступным для большей диффузии Компонентами №1, 2, 3. Этап подготовки материала с помощью вышеописанной дегазации является новым по сравнению с описанными аналогами и прототипом и позволяет достигнуть нового результата: улучшения биотрансформации костнопластического материала в полноценную кость и сохранения расчетного объема реставрируемой кости, что позволяет избежать послеоперационных осложнений, повторных хирургических вмешательств и оптимизировать сроки лечения.
После проведения дегазации Компонента №4 в него вносится Компонент №1 в объеме 15 млн клеток, затем вносится Компонент №2, затем добавляется 200 мкл стерильного раствора глюконата кальция, после чего проводят инкубацию полученной смеси при температуре +37 градусов 5-15 минут, до формирования фибринового сгустка, флакон с многокомпонентным остеогенным костнопластическим трансплантатом стерильно упаковывается, маркируется, транспортируется до операционной в термоконтейнере при комнатной температуре, в операционной за 40 минут до операции трансплантации Компонент №5 вносится во флакон с фракцией остеогенного костнопластического трансплантата (Компоненты: №1; №2; №3; №4) для смачивания и фиксации Компонентами №2 и 3 поверхности Компонента №5, пациент готовится к операции, раскрывается костный дефект, изучается визуально, подготовленный таким образом Компонент №5 устанавливается в дефект кости, затем окутывая Компонент №5, укладываются рассчитанные объемы компонентов №1; 2; 3; 4 и моделируются параболоидно поверх Компонента №5 с перекрытием его тела и заглушки по лекалу профильного шаблона, в результате чего вновь объединяются все пять компонентов в многокомпонентный остеогенный трансплантат. Трансплантат укрывается изолирующей мембраной, которая фиксируется поверх трансплантата, далее производится поэтажный раскрой слизисто-надкостничного лоскута, рана ушивается наглухо, пациент наблюдается четыре месяца, затем проводится контрольная визуализация остеогенной биотрансформации многокомпонентного трансплантата, раскрывается и извлекается заглушка Компонента №5, на ее место устанавливается формирователь десны, затем через три недели устанавливаются слепочные трансферы и снимаются оттиски челюстей, далее в зуботехнической лаборатории изготавливается зубная коронка на импланте, коронка фиксируется на абатмент, установленный на Компонент №5, лечение закончено.
Изобретение иллюстрируется изображениями, где
на фиг. 1 - КЛКТ верхней челюсти пациентки, в аксиальной А и фронтальной Б проекциях. Определение проектируемых границ размещения трансплантируемого костно-пластического материала,
на фиг. 2 - Вид окна программы для ЭВМ с расстановкой имплантов и дизайном границ многокомпонентного остеогенного трансплантата на этапе расчета объема дефекта и количества материала,
на фиг. 3 - А - Навигационный шаблон. Б - Компоненты №5 многокомпонентного остеогенного трансплантата установлены в костную ткань дефекта,
на фиг. 4 - Многокомпонентный остеогенный трансплантат уложен в реципиентное ложе,
на фиг. 5 - Многокомпонентный остеогенный трансплантат укрыт мембраной и слизисто-надкостничным лоскутом, наложены швы, рана ушита наглухо. Вид раневой поверхности на вторые сутки после устранения врожденного дефекта,
на фиг. 6 - А. Формирователи установлены на Компоненты №5. Б. На Компоненты №5 установлены трансферы для снятия слепка с нижней челюсти,
на фиг. 7 - А - вид гипсовой модели с аналогами Компонентов №5. Б - вид конструкций из воска,
на фиг. 8 - Зубные протезы установлены на Компоненты №5 трансплантата. Слизистая оболочка бледно-розового цвета, зубные протезы адекватно прилегают к слизистой оболочке, не травмируя ее.
Предлагаемое изобретение реализовано в клиническом примере.
Клинический пример. Пациентка С., 32-х лет, обратилась с жалобами на отсутствие зубов на нижней челюсти, возникшее после смены молочного прикуса. Диагноз: врожденная первичная адентия нижней челюсти в пределах 3.6
4.6, нефиксированная высота прикуса, нестабильная окклюзия.
Разработанный план лечения пациентки включал три этапа: 1. Этап планирования: 3D расчет объема дефекта и прорисовка дизайна планируемых границ элиминации внутреннего и аугментации наружного сегментов дефекта; 2. Этап: прогностический расчет требуемого количества компонентов трансплантата; 3. Этап приготовления требуемого объема многокомпонентного остеогенного трансплантата.
В программе для ЭВМ по 3D рентгенологическому изображению костей черепа проводится определение топографии и дизайна сложного дефекта кости челюсти в аксиальной, фронтальной и сагиттальной плоскости, затем сложный дефект разбиваем на два геометрически простых сегмента: №1 - наружный, расположенный по наружному рельефу кости, и №2 - внутренний, полый и щелевидный (Фиг. 1).
На фиг. 1 - КЛКТ верхней челюсти пациентки С., в аксиальной А и фронтальной Б проекциях. Определение проектируемых границ размещения трансплантируемого костно-пластического материала.
Полый сегмент №2 планируют устранить методом элиминации, а наружный №1 - аугментации. Проектируют контуры элиминации и аугментации сегментов и профильный шаблон наружного рельефа реконструкции. В объеме дефекта учитывают объем дентального импланта, объем которого рассчитывают, как объем цилиндра (Фиг. 2). На фиг. 2 показан вид окна программы для ЭВМ с расстановкой имплантов и дизайном границ многокомпонентного остеогенного трансплантата на этапе расчета объема дефекта и количества материала.
Ввиду различного естественного уплотнения костнопластического материала в полом и наружном дефекте для определения требуемого количества костнопластического материала раздельно рассчитывают данные для элиминации сегмента №2, имеющего несколько костных стенок, и аугментации сегмента №1, с одной костной стенкой, применяя коэффициент уплотнения. Согласно расчету объем сегмента №1 равен 2,85 см3, а сегмента №2 равен 2,40 см3. В результате экспериментов установлены коэффициент уплотнения и коэффициент насыщения жидкостью для материала "Cerabone", который использован в качестве Компонента №4. Объем сегмента №1-2,85 см3 умножают на коэффициент 1,25 и получают, что для его аугментации необходимо 3,56 см3 костнопластического материала, затем объем сегмента №2-2,40 см3 умножают на коэффициент 1,15 и получают, что для его аугментации необходимо 2,76 см3 костнопластического материала, складывая полученные объемы и определяют, что для устранения костного дефекта в 5,25 см3 необходимо использовать 6,32 см3 Компонента №4. Затем фракция Компонента №4-6,32 см3 объединяется с Компонентами №1, 2, 3.
За 40 минут до операции дентальный имплантат (Компонент №5) для фиксации на его поверхности плазмы сыворотки крови вносится во флакон с фракцией Компонентов №1; №2; №3; №4 остеогенного костнопластического трансплантата. Таким образом, все компоненты, в указанных выше соотношениях и согласно полученным объемам, объединяются в новую совокупность связей с новыми количественными и качественными характеристиками - многокомпонентный остеогенный тканеспецифичный трансплантат: аутологичный клеточный пул стромально-васкулярной фракции (Компонент №1), тромбоцитарная масса (Компонент №2), фибриноген аутологичной сыворотки крови пациента (Компонент №3), остеокондуктивный костнопластический материал животного происхождения (Компонент №4) и дентальный имплантат (Компонент №5). Пациент готовится к операции известным способом, раскрывается костный дефект, изучается визуально, на зубной ряд накладывается навигационный шаблон для установки Компонентов №5, последние извлекаются из многокомпонентной фракции и устанавливаются в кость дефекта (Фиг. 3). На фиг. 3 показаны: А - Навигационный шаблон, Б - Компоненты №5 многокомпонентного остеогенного трансплантата установлены в костную ткань дефекта.
Затем, окутывая дентальный имплантат, порционно укладывается весь рассчитанный объем фракции многокомпонентного остеогенного трансплантата и моделируется параболоидно поверх имплантата с перекрытием его тела и заглушки по границам профильного шаблона, в результате чего все пять составляющих многокомпонентного остеогенного трансплантата размещены в реципиентном ложе, согласно профилю наружного рельефа реконструкции (Фиг. 4).
На фиг. 4. Показано. Как многокомпонентный остеогенный трансплантат уложен в реципиентное ложе.
Трансплантат укрывается изолирующей мембраной, которая фиксируется известным способом, далее производится поэтажный раскрой слизисто-надкостничного лоскута на несколько подвижных лепестков: надкостницы, подслизистого слоя и слизистой оболочки, которые поочередно укладываются, перекрывая первым лепестком периферию трансплантата и изолирующей мембраны, вторым лепестком перекрывается изолирующая мембрана от края до центра, третьим лепестком перекрывается вся область трансплантации, рана ушивается наглухо (фиг. 5). На фиг. 5 - Многокомпонентный остеогенный трансплантат укрыт мембраной и слизисто-надкостничным лоскутом, наложены швы, рана ушита наглухо. Вид раневой поверхности на вторые сутки после устранения врожденного дефекта.
После четырех месяцев наблюдения на контрольных томограммах определена хорошая биотрансформация трансплантата в костную ткань альвеолярного отростка нижней челюсти без потери объема костнопластического материала. Затем проводится раскрытие заглушек Компонента №5, извлекаются заглушки и в Компоненты №5 устанавливаются формирователи десны, через три недели снимаются слепки с трансферами (фиг. 6). Положение трансферов подтверждает правильное расположение имплантов, полное закрытие их костью и слизистой оболочкой. На фиг. 6 показано: А. - Формирователи установлены на Компоненты №5, Б. - На Компоненты №5 установлены трансферы для снятия слепка с нижней челюсти.
По слепкам в зуботехнической лаборатории известным способом изготавливаются модели челюстей, в которые загипсовываются аналоги Компонентов №5 (Фиг. 7, А). На аналоги устанавливаются абатменты, проводится их параллелометрия и фрезеровка. На абатментах моделируются провизорные конструкции из воска и переносятся для примерки в полость рта. Выстраиваются сагиттальная и аксиальная плоскости, проверяется качество кривой Шпее и угла Беннета, моделируются фронтальная и клыковая направляющие. Затем в лаборатории припасованные восковые шаблоны известным способом переводятся в постоянные конструкции (Фиг. 7, Б).
На фиг.7: А - вид гипсовой модели с аналогами Компонентов №5, Б - вид конструкций из воска.
Изготовленные зубные коронки припасовываются и устанавливаются на абатменты имплантов в полости рта пациентки. Получено хорошее положение зубов и расположение языка, восстановлено полноценное питание, фонетика и эстетический оптимум средней зоны лица. Лечение закончено (Фиг. 8). Слизистая оболочка бледно-розового цвета, зубные протезы адекватно прилегают к слизистой оболочке, не травмируя ее.
Таким образом, основанная на прогностическом расчете новая совокупность физических и биологических связей, возникающая при изготовлении многокомпонентного остеогенного трансплантата, наделяет его новыми качественными и количественными свойствами, что исключает неконтролируемое изменение формы и объема трансплантата в реципиентном ложе в послеоперационном периоде. Это позволяет на этапе планировании операции трансплантации просчитать и устранить риски осложнения лечения, снизить материальные затраты и оптимизировать сроки реабилитации пациента.
Технологическими и клиническими результатами использования предлагаемого способа являются:
- изготовление требуемого количества трансплантата производится не только по геометрическим данным, а по совокупности изменений в послеоперационном периоде физических и биологических показателей, используемого костнопластического материала, которые учитывают характер изменения физических и биологических свойств фракций трансплантата в послеоперационном периоде;
- предлагаемый способ изготовления трансплантата предотвращает неконтролируемое изменение формы и объема трансплантата при устранении наружных (не проникающих в губчатое вещество кости), внутренних (проникающих и сквозных) и сочетанных костных дефектов костей лицевого черепа сложной геометрической формы с восстановлением анатомической формы органа;
- обеспечение предсказуемого поведения трансплантата в проектных границах реципиентного ложа, как при элиминации внутренних, так и при аугментации наружных дефектов кости;
- включение в трансплантат дентального импланта позволяет исключить проведение второй операции и предотвратить нарушение васкуляризации регенерирующей кости в области устраняемого дефекта, что обеспечивает полноценную биотрансформацию костнопластического материала и предсказуемый клинический результат, снижение материальных затрат и психоэмоционального дискомфорта пациента.
Claims (8)
- Способ изготовления многокомпонентного остеогенного трансплантата при хирургическом устранении врожденных и приобретенных дефектов кости челюстей,
- отличающийся тем, что
- готовят аутологичный клеточный пул стромально-васкулярной фракции следующим образом: методом туменисцентной липоаспирации производится забор 200 мл жировой ткани из области передней брюшной стенки, жировая ткань отмывается фосфатно-солевым раствором, подвергается ферментативной обработке раствором коллагеназы 1 типа, после чего выделяются клетки стромально-васкулярной фракции, которые помещаются в стерильные культуральные чашки Петри с ростовой средой, а затем ставятся в газовый CO2 инкубатор для культивирования при температуре +37°C и содержании CO2 - 5% на 7-14 дней до достижения монослоя, после чего клетки 2-3-кратно пассируют до достижения 50 млн клеток; у пациента производится пункция кубитальной вены, забор периферической крови в объеме 40 мл в 4-е пробирки с К2 ЭДТА, после чего готовят фибриноген аутологичной плазмы крови пациента и тромбоцитарную массу следующим образом: пробирки центрифугируются двукратно: первоначально с целью оседания эритроцитов и лейкоцитов, затем отбирается плазма крови из 4 пробирок в отдельную пробирку с получением фибриногена аутологичной плазмы крови пациента, далее вновь центрифугируют пробирку с получением 6 мл тромбоцитарной массы, к 2 мл фибриногена аутологичной плазмы крови пациента добавляется остеокондуктивный костнопластический материал животного происхождения, полученная смесь проходит стадию дегазации путем погружения в физиологический раствор при +37°С двукратно по 20 минут каждый в термостате, далее вносится аутологичный клеточный пул стромально-васкулярной фракции в объеме 15 млн клеток, затем вносится тромбоцитарная масса, добавляется 200 мкл стерильного раствора глюконата кальция, после чего проводится инкубация полученной смеси при температуре +37 градусов 15 минут, до формирования фибринового сгустка, с дальнейшей упаковкой в стерильный флакон, маркировкой и транспортировкой до операционной в термоконтейнере при комнатной температуре, в операционной за 40 минут до использования с целью хирургического устранения врожденных и приобретенных дефектов кости челюстей во флакон с указанной выше смесью вносится дентальный имплантат, при этом многокомпонентный остеогенный трансплантат включает:
- дентальный имплант - 10 об.%,
- аутологичный клеточный пул стромально-васкулярной фракции - 10 об.%,
- тромбоцитарная масса - 5 об.%,
- фибриноген аутологичной плазмы крови пациента - 20 об.%,
- гранулированный остеокондуктивный костнопластический материал животного происхождения - 55 об.%.
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021100622A RU2021100622A (ru) | 2022-07-13 |
| RU2778353C2 true RU2778353C2 (ru) | 2022-08-17 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2801471C1 (ru) * | 2022-10-13 | 2023-08-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ННИИТО им. Я.Л. Цивьяна" Минздрава России) | Способ создания тканеинженерной конструкции для стимуляции регенерации кости |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010092001A1 (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-19 | Azurebio, S. L. | Bone regeneration materials based on combinations of monetite and other bioactive calcium and silicon compounds |
| RU2570034C1 (ru) * | 2014-06-16 | 2015-12-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ) | Способ наращивания объема костной ткани в зонах дефекта альвеолярного отростка челюсти |
| RU2597786C2 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НекстГен" | Способ создания персонализированного ген-активированного имплантата для регенерации костной ткани |
| RU2645963C2 (ru) * | 2016-08-08 | 2018-02-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Способ наращивания объема костной ткани гребня альвеолярного отростка челюсти |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010092001A1 (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-19 | Azurebio, S. L. | Bone regeneration materials based on combinations of monetite and other bioactive calcium and silicon compounds |
| RU2570034C1 (ru) * | 2014-06-16 | 2015-12-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ) | Способ наращивания объема костной ткани в зонах дефекта альвеолярного отростка челюсти |
| RU2597786C2 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НекстГен" | Способ создания персонализированного ген-активированного имплантата для регенерации костной ткани |
| RU2645963C2 (ru) * | 2016-08-08 | 2018-02-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Способ наращивания объема костной ткани гребня альвеолярного отростка челюсти |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Franceschi RT. Biological approaches to bone regeneration by gene therapy. J Dent Res. 2005 Dec;84(12):1093-103. * |
| RU 2616337 С1. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2801471C1 (ru) * | 2022-10-13 | 2023-08-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ННИИТО им. Я.Л. Цивьяна" Минздрава России) | Способ создания тканеинженерной конструкции для стимуляции регенерации кости |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lei et al. | The application of three-dimensional printing model and platelet-rich fibrin technology in guided tissue regeneration surgery for severe bone defects | |
| Eppley et al. | Cranial reconstruction with computer-generated hard-tissue replacement patient-matched implants: indications, surgical technique, and long-term follow-up | |
| US10810282B2 (en) | Computer implemented planning and providing of mass customized bone structure | |
| Mangano et al. | Custom‐made computer‐aided‐design/computer‐aided‐manufacturing biphasic calcium‐phosphate scaffold for augmentation of an atrophic mandibular anterior ridge | |
| CN1953720A (zh) | 用于骨组织重建的生物活性假体装置的制备方法及假体装置 | |
| JP5463496B2 (ja) | 歯槽骨再生用生体吸収性３次元メンブレンの製造方法 | |
| US5397361A (en) | Cranioplasty surgical procedure and kit | |
| RU2778353C2 (ru) | Способ изготовления многокомпонентного остеогенного трансплантата при хирургическом устранении врождённых и приобретённых дефектов кости челюстей | |
| US20220370204A1 (en) | Method to bioprint a patient specific bone graft | |
| CN116407309A (zh) | 一种用于骨片夹层植骨同期种植的全程导板及制作方法 | |
| RU2766978C1 (ru) | Многокомпонентный остеогенный трансплантат для хирургического устранения врождённых и приобретённых дефектов кости челюстей | |
| RU2778352C2 (ru) | Способ предотвращения неконтролируемого изменения объёма остеогенного трансплантата в послеоперационном периоде после устранении врождённых и приобретённых дефектов кости челюстей | |
| Alfonsi et al. | Molecular, cellular and pharmaceutical aspects of filling biomaterials during the management of extraction sockets | |
| RU195801U1 (ru) | Каркас индивидуальный для исправления дефектов мозгового и лицевого отделов скелета головы | |
| RU2766977C1 (ru) | Способ укладки и стабилизации гранулированных костнопластических материалов в реципиентном ложе при устранении сложных дефектов костей челюстей | |
| RU2620160C1 (ru) | Способ пластики костных дефектов | |
| RU2709109C1 (ru) | Непосредственный съемный зубной протез | |
| US20110111359A1 (en) | Dental extracted tooth replacement method | |
| RU2508070C2 (ru) | Реконструкция фронтального отдела верхней челюсти при помощи стереолитографической модели | |
| da Rosa et al. | The application of rapid prototyping to improve bone reconstruction in immediate dentoalveolar restoration: a case report. | |
| RU2678930C1 (ru) | Непосредственный съемный зубной протез | |
| RU2754190C1 (ru) | Способ определения объёма остеогенного трансплантата при устранении врождённых и приобретённых дефектов кости сложной геометрической формы | |
| RU233861U1 (ru) | Персонализированная литниковая система для моделирования и отработки техники забора и имплантации десневого лоскута | |
| RU177734U1 (ru) | Реконструктивный имплантат из лиофилизированного аллогенного материала | |
| RU221268U1 (ru) | Мерная ложка для определения объёмных соотношений |