EVALUACIÓN CLÍNICA E HISTOLÓGICA DE AUMENTO DE SENO MAXILAR UTILIZANDO FOSFATO CÁLCICO MACROPOROSO EN HUMANOS

Ji Hyun Lee, Ui Won Jung, Chang Sung Kim, Departamento de Periodontología, Instituto de Investigación de Regeneración Periodontal, Colegio de Odontología, Universidad de Yonsei, Seúl, Corea del Sur Seong Ho Choi, Kyoo Sung Cho, Brain Korea 21 Proyecto para Ciencias Médicas, Departamento de Periodontología, Instituto de Investigación para la Regeneración Periodontal, Colegio de odontología, Universidad de Yonsei, Seúl, Corea del Sur

PALABRAS CLAVES: elevación de piso sinusal, sustitutos óseos, investigación clínica, pruebas clínicas.

SUMARIO

OBJETIVOS: El presente estudio evaluó los aspectos clínicos e histológicos de la formación ósea en aumento de seno maxilar utilizando MBCP como material de injerto óseo.

MATERIALES Y MÉTODOS: MBCP fue empleado como principal sustituto óseo para el aumento del seno maxilar. Se seleccionaron cincuenta y dos pacientes posterior a una examinación médica y dental, y se dividieron en los siguientes tres grupos: aquellos aumentados solo con MBCP, MBCP combinado con hueso esponjoso irradiado y MBCP combinado con hueso autógeno intraoral. Posterior al período de cicatrización (en promedio 6.78 meses después de la cirugía), se cultivaron los núcleos óseos para realizar una evaluación histológica y se instalaron los elementos del implante. Estos núcleos óseos fueron evaluados mediante estudio de microscopía óptica y se otorgó seguimiento a los implantes por al menos seis meses después de la carga.

RESULTADOS: Cuatro a diez meses posterior a la cirugía, se observó nuevo tejido óseo vital alrededor de las partículas de MBCP en 18 biopsias de hueso. dos de los 130 implantes instalados fueron explantados debido a fallas en la osteointegración previo al procedimiento prostético. Todos los implantes restantes funcionaron en un plazo de 6 a 27 meses (promedio de 12.96 meses). La tasa de supervivencia acumulativa de los implantes fue de 98.46%.

CONCLUSIÓN: Estos resultados demuestran que MBCP puede utilizarse como material de injerto para el aumento del piso sinusal, ya sea combinado con otros materiales de injerto óseo o no, y conllevar a un pronóstico predecible para implantes dentales en el área maxilar posterior cuando no exista suficiente altura para la instalación de los componentes.

El aumento del sino maxilar es un método establecido diseñado para alcanzar suficiente altura del hueso vertical en la región posterior maxilar previo a la colocación de un implante dental endóseo. El objetivo es restaurar el maxilar posterior reabsorbido con el fin de permitir la colocación de implantes dentales estables a través del proceso dinámico de osteointegración. Boyne & James (1980) primero reportaron esta técnica, misma que ha sido posteriormente desarrollada y modificada por otros expertos clínicos.

El hueso autógeno es considerado el estándar de referencia para reconstruir una discontinuidad en defectos óseos e inclusive en el aumento del piso sinusal (Tadic & Epple 2004). El hueso autógeno contiene células viables que pueden proliferar y contribuir a la formación de hueso nuevo (Burchardt 1983). No obstante, se ha demostrado que los aloplastos, tales como hidroxiapatita (HA), Bfosfato tricálcico (B-TCP), cristal bioactivo tiene una eficacia casi igual en los procedimientos de aumento del piso sinusal para hueso autógeno tanto en un enfoque clínico como científico (Jensen 2006; Wallace et al. 2003).

Recientemente, algunos estudios han demostrado la estabilidad y efectividad de una mezcla de HA y B-TCP para cada aumento del piso sinusal (Engelke et al. 2003; Artzi et al, 2004; Silva et al. 2005). A pesar de que Ha y sus cristales residuales proporcionan una buena matriz para el crecimiento de un nuevo hueso, se ha demostrado tener un potencial bajo de regeneración (Ono et al. 1992; Martin et al; 1993; Kokubun et al, 1994; Ono et al; 2000). Se ha demostrado que el B-TCP forma nuevo hueso dentro de los defectos óseos periodontales con un patrón y tasa impredecible de reabsorción (Klein et al. 1983). Por tanto, la bioactividad controlada con equilibrio perfecto entre reabsorción de cerámica y sustitución ósea (Nery et al. 1992; Yamada et al, 1997) ha requerido la mezcla controlada de un componente estable (HA) y un componente más bioactivo (B-TCP). Algunos estudios han sugerido una proporción óptima de HA/B-TCP (Hubbard 1974; Ellinger et al 1896). Nery et al (1992) demostró que una mayor proporción de HA causa una aceleración en la formación de nuevo tejido óseo en defectos óseos. Una mezcla de 60% HA y 40% B-TCP ha resultado ideal para la cerámica de fosfato cálcico bifásico como sustitutos de hueso (Ellinger et al, 1986; Yamada et al, 1997). El fosfato cálcico bifásico macroporoso (MBCP, Biomatlante Sarl, Nantes, Francia) con la proporción antes descrita, presenta la figura porosa requerida para intercambios biológicos, particularmente para crecimiento interno óseo y mineralización. Ya que se estima que la adición de hueso autógeno o agentes osteoconductivos induce y facilita la formación ósea con la incorporación de materiales de injerto óseo (Block & Kent, 1997; Misch 2002), se empleó hueso esponjoso y médula alogénicos irradiados congelados (ICB, banco de tejido de las Montañas Rocosas, Estados Unidos) en este estudio. El objetivo de este estudio fue evaluar los resultados histológicos y clínicos de tres grupos de materiales de injerto utilizados en el aumento del piso sinusal (solo MBCP, MBCP combinado con ICB, MBCP combinado con hueso autógeno intraoral).

Tabla 1. Distribución de materiales de injerto

MATERIALES Y MÉTODOS

POBLACIÓN DE ESTUDIO

Entre marzo de 2004 y agosto de 2005, se inscribieron 52 pacientes (24 femeninos, 28 masculinos) con insuficiente altura de hueso residual (<6 mm) en este estudio. Sus edades variaban entre 30 y 72 años, con una edad media de 50 años. El criterio de inclusión fue de <6 mm del hueso alveolar restante en el piso del seno, según fue determinado mediante tomografía computarizada (Sistemas Médicos GE, Milwaukee, WI, EE.UU.). Todos los pacientes estaban libres de las condiciones que contraindican cirugía de colgajo alveolar o problemas con el sino maxilar, tales como historial reciente de sinusitis maxilar aguda. Se realizó un enfoque de dos etapas en 16 sinos (16 pacientes) con suficiente altura ósea para obtener una estabilidad inicial (4-6 mm) (Tabla I). Se instalaron un total de 130 implantes. Setenta y cinco implantes fueron del tipo tornillo de titanio oxidado (TiUniteTM, Nobel Biocare, Göteborg, Suecia) y 55 implantes fueron con silano, arenado grande con limpieza química (Sistema de implante dental ITI, Straumann, Basel, Suiza). Solo seis pacientes fueron desdentados bilateralmente. Los 46 pacientes restantes fueron desdentados unilateralmente. Se otorgó información sobre este estudio y se firmaron los formatos de consentimiento. El protocolo fue aprobado por un Comité re Visión Institucional para la Investigación Clínica en el Hospital Odontológico de Yonsei (IRB-2004-02). 

(a) Dos componentes instalados exitosamente. Se cosechó la biopsia ósea del previo sitio de emplazamiento utilizando un taladro de trépano.

Fig. 1: Hallazgos clínicos 6 meses posterior al injerto sinusal.

(b) Núcleo de hueso cosechado.

TÉCNICA DE AUMENTO DEL SUELO SINUAL

Todos los procedimientos quirúrgicos fueron completados bajo anestesia local (2% lidocaína 1:100,000 epinefrina, Kwangmyung Pharm., Seúl, Corea). El procedimiento quirúrgico para el aumento del seno maxilar ha sido descrito en otros estudios (Haris et al. 1998). La cavidad producida fue rellenada con el material de injerto con meticulosa condensación. El defecto de la pared lateral fue cubierta con una membrana de colágeno (Collatape®, Calcitek, Carlsbad, CA, EE.UU.). Elementos de implante, se instalaron 4 o 5 mm de diámetro, y pacientes que se sometieron a un proceso de dos etapas, se realizaron instalaciones 3-13 meses (promedio de 6.68 meses) posterior al procedimiento de aumento. Al momento de instalación del implante, se tomó una biopsia craneal lateral de cada lado del implante dental utilizando un taladro de trepino hueco (31, West Palm Beach, Fl, EE.UU.) (Fig. I). Esto fue posible gracias a que las partículas de MBCP se mantuvieron en el sitio de trampilla para obervarse a simple vista, a pesar de que el injerto y el nuevo tejido óseo se mezclaron correctamente con el hueso receptor adyacente. Se cosecharon en total dieciocho biopsias 4-10 meses (promedio de 6.78 meses) posterior a la cirugía. Todos los implantes dentales, con excepción de cinco componentes, mostraron una movilidad rotativa presentada con buena estabilidad inicial.

MATERIAL DE AUMENTO ÓSEO

Los pacientes fueron divididos en tres grupos (Tabla I): 27 pacientes recibieron solo MBCP para aumento del suelo sinusal (Grupo 1), 16 pcientes recibieron MBCP combinado con ICB (a una proporción de 50:50) (Grupo II) y los nueve pacientes restantes recibieron MBCP combinado a con tejido óseo autógeno (a una proporción de 80:20) para aumento del suelo sinusal (Grupo III). Se cosechó el hueso corticoesponjoso del ramo mandibular o tuberosidad para el injerto óseo autógeno. El hueso de bloque autógeno fue cosechado del ramo mandibular utilizando un taladro de trepino y particularlo utilizando un dispositivo (triturador de huesos, acero inoxidable, G. Hartzell & Son, Inc., Concord, CA, EE.UU.) El hueso autógeno fue cosechado desde la tuberosidad maxilar con tenazas de hueso (tenaza de doble acción Beyer, ACE Surgical Supply Co. Inc., Brockton, MA, EE.UU.). 

PROCESAMIENTO HISTOLÓGICO

Posterior a la obtención de biopsias, se fijaron inmediatamente en formalina tamponada al 10% por 10 días. Después de enjuagar con agua, se descalcificaron las secciones en ácido fórmico al 5%. Se tomaron secciones en serie, de 5 um de espesor, a lo largo del plano longitudinal. De cada núcleo óseo, se seleccionaron dos secciones centrales y se aplicó tinción con hematoxilina y eosina, posterior examinación mediante microscopía óptica con cámara de vídeo adicionada (Olympus BX50, Olympus Optical Co., Tokio, Japón). Se tomaron imágenes de la cinta y se guardaron como archivos de imagen.

TiempoIntervalo de entrada del implanteFallo en el intervaloAbandonarTasa de éxito (%) Tasa de éxito acumulada (%)
Colocación a carga1302098.4698.46
Cargando a 1 año1280010098.46

Tabla 2. Tabla de análisis de vida

Fig. 4: Hallazgos clínicos 6 meses después de la cirugía (Grupo III). (a) Partículas macroporosas de fosfato cálcico bifásico (MBCP®) (G) incrustadas en el hueso recién formado (N). Amplio espacio medular lleno de tejido conectivo laxo y abundantes vasos sanguíneos (V) (aumento original 100). (b) Vista ampliada de (a): el límite irregular entre el hueso nuevo y la partícula de MBCP residual muestra el progreso de la remodelación ósea (punta de flecha), lo que asegura la sustitución del material injertado (aumento original 400).

RESULTADOS

OBSERVACIÓN CLÍNICA

El proceso de cicatrización posterior al procedimiento de injerto de seno no presentó complicaciones, a pesar de que se presentaron pequeños desgarres (<5 mm) en cinco senos. Ninguno de los pacientes presentó complicaciones graves en el pronóstico del implante, tales como infección, sinusitis maxilar y perforación severa de la membrana. En todos los tres grupos, se alcanzó una buena estabilidad inicial, con solo cinco implantes mostrando una movilidad rotativa, misma que no correspondió a implantes fallidos. 

Fue posible superar la poca calidad ósea a través de una técnica conocida como taladrado con un menor diámetro y compactación ósea utilizando osteotomo. Por tanto, los elementos fijados en los 27 senos fueron descubiertos en su instalación debido a una buena estabilidad inicial. Hasta el momento, solo dos fueron removidos, uno de Grupo I y uno de Grupo III, apenas previo a la carga y un mes posterior a la cirugía de instalación, respectivamente; los implantes fallidos fueron reemplazados exitosamente por fijaciones más amplias. Los implantes en funcionamiento fueron definidos como sobrevivientes según el criterio descrito por Buser et al (1990). Se alcanzó una tasa de supervivencia prostética del 100% para 128 implantes colocados en senos injertados. La tasa acumulada de éxito de implantes posterior a un período medio de 12 meses fue de 98.46% (Tabla 3).

OBSERVACIONES HISTOLÓGICAS

Se pudo realizar una evaluación histológica solo de 18 pacientes (seis del Grupo 1, ocho del Grupo II y tres del Grupo III), quienes aceptaron cosechar el núcleo óseo. La histología en bruto de los tejidos recabados fue similar para los tres tipos de materiales de injerto. La evaluación histológica al momento de la instalación de los componentes reveló una nueva formación ósea en conjunto con la reabsorción de las partículas del injerto. La mayoría de las partículas de MBCP fueron incrustadas o rodeadas por hueso recién formado y fue posible observar el contacto cercano entre las partículas de injerto y los trabéculos de hueso recién formados (Figuras 2 y 3). El hueso recién formado fue caracterizado por lagunas con osteoblastos, que parecían ser osteocitos, y contenían un espacio medular abundante rellenado con un tejido conectivo bien vascularizado sin marcas histológicas de inflamación (ej. Neutrófilos y macrófagos) o reacciones a cuerpos extraños. El nuevo hueso esponjoso mostró también un incremento en las líneas basófilas (Figuras 2 y 4).

DISCUSIÓN

El presente estudio evaluó la eficacia de MBCP como material de injerto para el aumento del seno maxilar en un enfoque de una o dos etapas. En términos clínicos, solo dos de los 130 implantes se perdieron, y la tasa de supervivencia a un año fue del 98.46&. Este resultado concuerda con distintos estudios que demostraron los resultados clínicos favorables en el aumento del suelo sinusal y la supervivencia del implante con aloplastos, incluyendo HA y B-TCP, ya sea por su cuenta o con un expansor (Wheeler et al. 1996; Engelke et al; 2003; Mangano et al. 2003; Szabo et al. 2005). Uno de los implantes fallidos fue removido un mes posterior a la cirugía de implantación mediante un procedimiento de descubrimiento simultáneo. Se sospecha que la carga prematura en la región más distante del implante llevó a su falla en un plazo de un mes, a pesar de la buena estabilidad inicial. El otro implante fallido se perdió durante el procedimiento de toma de impresiones debido a una falla en la osteointegración. 

El aspecto a enfocarse en términos histológicos es el comportamiento reabsorbente de las partículas de MBCP (Klein et al, 1983). Las biopsias de tejido óseo tomadas a 4-10 meses posterior al injerto sinusal (en promedio 6.78 meses) muestran un comienzo de la reabsorción y hueso recién formado en contacto con las partículas residuales de MBCP sin reacciones adversas, tales como la presión de células gigantes multinucleares. La vista altamente amplificada mediante microscopía óptica demostró que la barrera entre partículas de MBCP y tejido óseo recién formado era irregular, lo que sugirió la reabsorción de partículas de MBCP con la aposición simultánea de hueso nuevo. Parece ser posible que no todas las partículas de MBCP sean completamente reabsorbidas gradualmente y sustituidas por tejido óseo recién formado, lo que resulta en un material, lo que resulta en un material aloplástico que no interfiere con la remodelación del hueso, inclusive en la superficie del hueso a implantar. Es evidente que los datos resultantes de 58 injertos y 18 biopsias no pueden considerarse conclusivas. No obstante, cuando se tiene en cuenta que el objetivo final del injerto del seno es la instalación exitosa de implantes dentales funcionales en el maxilar posterior con altura ósea insuficiente, parece tenerse en claro que los aloplastos pueden proporcionar el aumento necesario en el tejido óseo en la mayoría de los casos de injerto sinusal, con excepción de en el maxilar posterior extremadamente reabsorbido. Esto se debe principalmente a la capacidad de conducción ósea de los aloplastos y la capacidad intrínseca de desarrollo óseo de las paredes sinusales (Tong et al, 1998; Tadjoedin et al, 2000; Maiorana et al, 2005; Fugazzotoo et al, 2001; Butz et al, 2005). 

En conclusión, se puede inferir que MBCP, al utilizarse como material de injerto para el aumento del suelo sinusal, ya sea combinado con otros materiales osteoinductivos o no, puede conllevar a los resultados predecibles para implantes dentales en el área maxilar posterior con altura vertical insuficiente para la instalación de componentes.

RECONOCIMIENTOS

Este estudio fue auspiciado por la Universidad de Yonsei, Colegio del Fondo de Investigación Odontológica de 2007.

REFERENCIAS

Artzi, Z., Weinreb, M., Givol, N., Rohrer, M.D., Nemcovsky, C.E., Prasad, H.S. & Tai, H. (2004) Biomaterial resorption rate and healing site mor­phology of inorganic bovine bone and beta-trical­cium phosphate in the canine: a 24-month longitudinal histologic study and morphometric analysis. International foumal of Oral o) Maxillofacial Implants 19: 357-368.

Block, M.S. & Kent, J.N. 11997) Sinus augmentation for dental implants: the use of autogenous  bone. Journal of Oral and Maxillofacial Surgezy ss: 1281-1286.

Boyne, P.J. & James, R. 11980} Grafting of the maxli l:iry sinus floor with autogenous marrow and bone. fournal of Oral Surgezy 38: 613-616. 

Burchardt, H. (1983) The biology of bone graft
Burchardt, H. (1983) The biology of bone graft repair. Clinical Orthopaedics and Related Research 174: 28–42.

Buser, D., Bragger, U., Lang, N.P. & Nyman, S. (1990) Regeneration and enlargement of jaw bone using guided tissue regeneration. Clinical Oral Implants Research 1: 22–32.

Butz, S.J. &Huys, L.W. (2005) Long-termsuccess of sinus augmentation using a synthetic alloplast: a 20 patients, 7 years clinical report. Implant Dentistry 14: 36–42.

Ellinger, R.F., Nery, E.B. & Lynch, K.L. (1986) Histological assessment of periodontal osseous defects following implantation of hydroxyapatite and biphasic calcium phosphate ceramics: a case report. International Journal of Periodontics  and Restorative Dentistry 6: 22–33.

Engelke, W., Schwarzwaller, W., Behnsen, A. & Jacobs, H.G. (2003) Subantroscopic laterobasal sinus floor augmentation (SALSA): an up-to-5-year clinical study. International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 18: 135–143.

Fugazzotto, P.A. & Pikos,M.A. (2001) Guided bone regeneration and sinus augmentation in the absence of autogenous bone grafting. Implant Dentistry 10: 158–161.

Haris, A.G., Szabo, G., Ashman, A., Divinyi, T., Suba, Z. & Martonffy, K. (1998) Five-year 224-patient prospective histological study of clinical applications using a synthetic bone alloplast. Implant Dentistry 7: 287–299.

Hubbard, W. (1974) Physiological calcium
Hubbard, W. (1974) Physiological calcium phosphate as orthopedic biomaterials. PhD thesis, Marquette University, Milwaukee, WI, USA.

Jensen, O.T. (2006) The Sinus Bone Graft. Chicago: Quintessence.

Klein, C.P., Driessen, A.A., de Groot, K. & van den Hooff, A. (1983) Biodegradation behavior of various calcium phosphate materials in bone tissue. Journal of Biomedical Materials Research 17:769–784.

Kokubun, S., Kashimoto, O. & Tanaka, Y. (1994) Histological verification of bone bonding and ingrowth into porous hydroyapatite spinous process spacer for cervical laminoplasty. Tohoku Journal of Experimental Medicine 173: 337–344.

Maiorana, C., Sigurta, D., Mirandola, A., Garlini, G. & Santoro, F. (2005) Bone resorption around dental implants placed in grafted sinuses: clinical and radiologic follow-up after up to 4 years. International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 20:261-266

Mangano, C., Bartolucci, E.G. & Mazzocco, C. (2003) A new porous hydroxyapatite for promotion of bone regeneration in maxillary sinus augmentation: clinical and histologic study in humans. International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 18: 23–30.

Martin, R.B., Chapman, M.W., Sharkey, N.A., Zissimos, S.L., Bay, B. & Shores, E.C. (1993) Bone ingrowth andmechanical properties of coralline hydroxyapatite 1 year after implantation. Biomaterials 14: 341–348.

Ono, I., Ohura, T., Murata, M., Yamaguchi, H., Ohnuma, Y. & Kuboki, Y. (1992) A study onbone induction in hydroxyapatite combined with bone morphogenetic protein. Plastic and Reconstructive Surgery 90: 870–879.

Misch, C. (2002) The Maxillary Sinus Lift and Sinus Graft Surgery. St Louis:Mosby. Nery, E.B., LeGeros, R.Z., Lynch, K.L. & Lee, K. (1992) Tissue response to biphasic calcium phosphate ceramic with different ratios of HA/beta-TCP in periodontal osseous defects. Journal of Periodontology 63: 729–735.

Ono, I., Tateshita, T. & Nakajima, T. (2000) Evaluation of a high density polyethylene fixing system for hydroxyapatite ceramic implants. Biomaterials 21: 143–151.

Silva, R.V., Camilli, J.A., Bertran, C.A. & Moreira,N.H. (2005) The use of hydroxyapatite and autogenous cancellous bone grafts to repair bone defects in rats. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery 34: 178–184.

Suba, Z., Takacs, D., Gyulai-Gaal, S. & Kovacs, K. (2004) Facilitation of beta-tricalcium phosphateinduced alveolar bone regeneration by plateletrich plasma in beagle dogs: a histologic and histomorphometric study. International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 19: 832–838.

Szabo, G., Huys, L., Coulthard, P., Maiorana, C., Garagiola, U., Barabas, J., Nemeth, Z., Hrabak, K. & Suba, Z. (2005) A prospective multicenter randomized clinical trial of autogenous bone versus beta-tricalcium phosphate graft alone for bilateral sinus elevation: histologic and histomorphometric evaluation. International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 20:371–381.

Tadic, D. & Epple, M. (2004) A thorough physicochemical characterisation of 14 calcium phosphate-based bone substitution materials incomparison to natural bone. Biomaterials 25:987–994.

Tadjoedin, E.S., de Lange, G.L., Holzmann, P.J., Kulper, L. & Burger, E.H. (2000) Histological observations on biopsies harvested following sinus floor elevation using a bioactive glass material of, narrow size range. Clinical Oral Implants Research 11: 334–344.

Tong, D.C., Rioux, K., Drangsholt, M. & Beirne, O.R. (1998) A reviewof survival rates for implants placed in grafted maxillary sinuses using metaanalysis. International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 13: 175–182.

Wallace, S.S. & Froum, S.J. (2003) Effect of maxillary sinus augmentation on the survival of endosseous dental implants. A systematic review. Annals of Periodontology 8: 328–343. Wheeler, SL H.R. & Calhoun, CJ. (1996) Six-year clinical and histologic study of sinus-lift grafts. International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 11: 26–34.

Yamada, S., Heymann, D., Bouler, J.M. & Daculsi, G. (1997) Osteoclastic resorption of calciumphosphate ceramics with different hydroxyapatite/beta-tricalcium phosphate ratios. Biomaterials18: 1037–1041.

Kyoo Sung Cho Brain Korea 21 Proyecto para Ciencia Médica Departamento de Periodongolocía Instituto de Investigación de Regeneración Periodontal Colegio de Odontología YUniversidad de Yonsei Seúl Corea del Sur Tel.: + 82-2-2228-3188 Fax: + 82-2-392-0398 Email: kscho@yuh3.ac
Fecha: Aceptado el 19 de Agosto de 2007