پایان نامه تعیین میزان استئواینتگریشن و بررسی اپیتلیوم در سطح ایمپلنت به روش بدون فلپ در پنج گروه رت با استخوان نرمال ، استئوپورتیک ، استئوپورتیک درمان شده با استروژن، ویتامین D و آلندرونات

  پایان نامه دکترای حرفه ای دندانپزشکی

چکیده فارسی:

بیان مسئله:استئوپورز از بیماریهای مرتبط با سن می باشد و روی موفقیت طولانی مدت ایمپلنتهای دندانی مؤثر است. درمانهای رایج این بیماری شامل درمان دارویی توسط استروژن، ویتامین D و آلندرونات است.از طرفی ارتباط نزدیک اپیتلیوم با سطح ایمپلنت برای جلوگیری از ورود پاتوژنها به بافت اطراف ایمپلنت لازم است. هدف ما از انجام این تحقیق مقایسه هیستوپاتولوژیک مخاط و استخوان اطراف ایمپلنت در 5 گروه رت درمان شده با ایمپلنت به روش بدون فلپ است.

مواد و روش تحقیق:در این تحقیق از 51 عدد رت ماده سفید و همنژاد و هموزن استفاده شده است. در ابتدای تحقیق رتها به دو گروه تقسیم شدند. یک گروه شامل 39 عدد رت که تحت عمل جراحی اوریکتومی قرار گرفتند و گروه دیگر شامل 12 عدد رت که گروه کنترل را تشکیل دادند. پس از گذشت 6 ماه زمان از آغاز عمل جراحی 3 عدد رت از هر گروه جدا و استخوان ماگزیلا جهت بررسی روند ایجاد استئوپورز به روش هیستوپاتولوژیکی خارج شد.  پیچهای تیتانیومی به ابعاد (mm1 قطر و mm7 طول) داخل فک بالای بقیه رتها قرار گرفتند. سپس رتهای گروه اوریکتومی شده به 4 زیر گروه تقسیم شدند. گروه اول رتهایی بودند که هیچگونه درمانی دریافت نکردند. گروه دوم توسط استروژن خوراکی که به میزان µg/kg30 بطور روزانه دریافت کردند، درمان شدند و گروه سوم رتهایی بودند که با ویتامین D خوراکی به میزان micro gr/kg02/0  بطور روزانه تحت درمان قرار گرفتند و گروه چهارم رتهایی بودند که توسط آلندرونات خوراکی به میزان mg/kg1 که بصورت روزانه دریافت کردند، درمان شدند. درمان از آغاز قرار دادن پیچهای تیتانیومی شروع شد و بمدت 2 ماه ادامه یافت. پس از آن هر 5 گروه رت اتونازی شدند و قطعات استخوانی حاوی ایمپلنت جهت بررسی های هیستوپاتولوژیکی خارج شدند و در محلول بافر فرمالین 10% قرار گرفتند. سپس قطعات توسط اسید فرمیک 10%  دکلیسفید شدند و پیچ تیتانیومی از محل خود خارج شد و برشهایی به ضخامت 3 میکرومتر از مقطع طولی پیچها بدست آمد. برشها توسط رنگ‌آمیزی H&E جهت بررسی زیر میکروسکوپ نوری آماده شدند. به علت تعداد محدود نمونه ها از تحلیل آماری استفاده نشد و تحلیل داده ها بصورت نسبی انجام شد.

نتایج: مطالعه ما نشان داد، درمان با آلندرونایت و ویتامینD3 قادر به افزایش خطوط اینکریمنتال است ولی شواهدی از چنین تاَثیری در موارد درمان شده با استروژن وجود نداشت. ایجاد التهاب، تشکیل سکستر و وجود مواد نکروتیک و دبری نیز به نوع درمان جایگزینی مرتبط نبود. در تمامی موارد اپیتلیوم اطراف پیچ های تیتانیومی از نوع سنگفرشی مطبق ارتوکراتنیزه و آکانتوتیک بود. التهاب اطراف ایمپلنت نیز التهاب  patch  مانند مزمن با سلولهای التهابی لنفوسیتی و با پلاسماسلهای کم بود.      

فصل اول مقدمه

دلایل انتخاب موضوع :

1) با انجام این تحقیق به این سئوال علمی و کاربردی پاسخ داده می‌شود که استئوپورز به چه میزان روی Interface   استخوان و ایمپلنت موثر است و درمان استئوپورز با استروژن و ویتامین D  یا آلندرونایت می‌تواند چه تاثیری بر ارتباط استخوان در Interface   با ایمپلنت داشته باشد. از طرفی ارتباط اپیتلیوم و ایمپلنت چه تأثیری بر میزان استئواینتگریشن خواهد داشت.

2) توانایی انجام این تحقیق از نظر تخصص دندانپزشکی، پرسنل مورد نیاز، تجهیزات و مواد مصرفی و نمونه‌های مورد بررسی کاملا موجود است.

3) موضوع طرح در ارتباط با مشکل قشر وسیعی از جامعه ما می‌باشد که از پروتزهای دندانی استفاده می‌کنند.

4) پیشینه تحقیق در مورد تغییرات Osteointegration  در استخوان نرمال و مبتلا به Osteoporosis  وجود دارد که هادی طرح می‌باشد. البته تحقیقی در مورد مقایسه تغییرات  Osteointegration  پس از درمان با استروژن، ویتامین D  و الندرونات در استخوان فک وجود ندارد. 

بیان مسئله  :

بهبود بهداشت عمومی و امکانات پزشکی به افزایش قابل توجهی در امید به زندگی منجر شده است.به این ترتیب بیماریهای سنین پیری تدریجا در جامعه شیوع بیشتری خواهند یافت(1).استئوپورز یکی از شایع ترین بیماریهای مرتبط با سن است.خانمها اغلب حدود 15-10 سال پس از یاسئگی دچار استئوپورز می‌شود(1و2).

 از طرفی سنین میانسالی به بالا نیز از سنین شایع برای دریافت درمانهای پروتز از جمله ایمپلنت می‌باشد که امروزه طرفداران زیادی در بین مردم پیدا کرده است.

 باقی ماندن ایمپلنت با عملکرد ارضاء کننده در داخل دهان بستگی به ارتباط مستقیم و سخت سطح آن با ترابکولهای استخوانی برای تحمل نیروی اعمال شده و تنش ایجاد شده از طرف عضلات به مجموعه ایمپلنت و فک ومهمتر از آن تحمل خستگی ناشی از اعمال مستمر نیرومی‌باشد(2و3و4و5).

بنابراین هر شرایطی که باعث کاهش استئواینتگریشن ایمپلنتهای دندانی شود به صورت کمی و کیفی ممکن است روی موفقیت طولانی مدت ایمپلنتهای دندانی موثر باشد(6و7).

از طرفی ارتباط اپیتلیوم با سطح ایمپلنت نیز بسیار با اهمیت است و ارتباط نزدیک اپیتلیوم با سطح ایمپلنت برای ایجاد استئواینتگریشن لازم می باشد، زیرا از ورود پاتوژنها به اطراف ایمپلنت و ایجاد عفونت والتهاب جلوگیری می کند.(8و9)  

استئوپورز یک پدیده پاتولوژیک است که باعث کاهش محتوای استخوان و تخریب ساختار استخوان می‌شود. بنابراین استخوان استئوپورتیک با حداقل تروما دچار شکستگی می‌شود(3و10و11). تاثیر استئوپورز روی استئواینتگریشن ایمپلنتهای دندانی و اثرات طولانی مدت آن باید مورد توجه قرار گیرد.

ارتباط میان فک و دیگر استخوانهای بدن نیز مورد آزمایش قرار گرفته است. کاهش حجم استخوان و تراکم آن در فک در بیمار مبتلا به استئوپورز سیستمیک ممکن است منجر به افزایش تحلیل استخوان اطراف دندان و یا در فک بدون دندان شود(12و13و14).

 استئوپورز پس از یائسگی شرایطی است که به دلیل کاهش شدید استروژن ایجاد می‌شود. عدم وجود استروژن منجر به افزایش تخریب استخوان و کاهش سرعت ایجاد استخوان می‌شود(15و16).درمان جایگزینی استروژن به مدت زیادی برای درمان استئوپورز پس از یائسگی مورد استفاده قرار می‌گرفت و تاثیر آن به طور گسترده‌ای شناخته شده است(15و17و18).

البته توصیه می‌شود از استروژن برای درمان استئوپورز خفیف استفاده شود زیرا دوز بالای آن می‌تواند کارسینوژن باشد. از طرفی آزمایشها نشان داده است که دوز مناسب استروژن باعث کاهش شکستگی‌های ستون مهره‌ها می‌شود ولی این یافته در مورد استخوانهای دیگر بدن اثبات نشده است(19).

درمان جایگزینی استروژن شکستگیهای مربوط به استئوپورز را به میزان 34% در ستون مهره‌ها و لگن کاهش می‌دهد(20). کاهش استروژن باعث اثرات زیر می‌شود :

1- کاهش فعالیت استئوبلاستی 2- کاهش ماتریس استخوان 3- کاهش رسوب کلسیم و فسفات در استخوان (21)

ویتامین  D3 نیز از داروهایی می‌باشد که برای درمان استئوپورز پس از یائسگی از آن استفاده می‌شود که اثرات آن بیشتر روی استئوبلاستها است(22و23). ویتامین D3  در جذب فعال کلسیم از دستگاه گوارش نقش دارد(24).

ویتامین D3 به طور اولیه در کلیه‌ها توسط فعالیت هورمون PTH  ایجاد می‌شود(25). کاهش استروژن باعث تخریب استخوان و افزایش کلسیم خارج سلولی شده در نتیجه ترشح PTH  کاهش می‌یابد، به دنبال آن تولید ویتامین D3  کم شده و در نتیجه جذب کلسیم مختل می‌شود. بنابراین در بیماری استئوپورز کاهش ویتامین D3  به طور ثانویه در بدن ایجاد می‌شود(26).

آلندرونات نیز که یک آمینوبیس فسفونات است در درمان استئوپورز به کار می‌رود. در واقع آلندرونات مانع تمایز و فعالیت موثر استئوکلاستها می‌شود(27). از طرفی تصور می‌شود، آلندرونات تا حد کمی توانایی فعال کردن استئوبلاستها را نیز دارد(28و29). مشکلی که با آلندرونات وجود دارد جذب ضعیف آن از دستگاه گوارش و ایجاد اختلالات گوارشی و عمر کم آن در داخل پلاسما می‌باشد(30).

عطف به مطالعات انجام شده در زمینه پیشگیری یا درمان پدیده استئوپورز با بهره گیری از رایج ترین روشهای درمانی، انجام مطالعات و تحقیقات کاربردی در زمینه اثرات متقابل پدیده استئوپورز بر روی ایمپلنتهای تیتانیومی متداول قابل اجرا بر روی انسان ضروری به نظر می‌رسد.

زیرا روش مطالعات پروتز با اجرای ایمپلنت روش موفق و رو به توسعه در جوامع پیشرفته بهداشتی شناخته شده است و طبیعتاً در کشور ما نیز با استقبال روز افزونی روبروست.

  بررسی تطبیق ایمپلنت بر روی عضو زنده فرد مبتلا به بیماری استئوپورز در حال معالجه قابل اجرای مستقیم نبوده است و لازم است تحقیقات بر روی مناسب ترین حیوان برای این منظور که همان رت می‌باشد انجام شود.

هدف ما از انجام این تحقیق مقایسه هیستوپاتولوژیک مخاط و استخوان اطراف ایمپلنت در پنج گروه رت درمان شده با ایمپلنت به روش بدون فلپ است.

فصل دوم   بررسی پیشینه پژوهش

پیشینه پژوهش :

مقاله( 1 )

(31)در سال 2003  Qi , و همکارانش در دانشگاه Chongdu  کشور چین برای بررسی تاثیر درمان جایگزینی استروژن روی ترمیم استخوان اطراف ایمپلنت روی رتهای مبتلا به استئوپورز از 60 رت ماده‌ای که 32 هفته سن داشتند در این تحقیق استفاده کرد.

 در 40 عدد از رتها عمل جراحی ovariectomy  صورت گرفت و 20 رت دیگر گروه sham  را تشکیل دادند.

84 روز پس از انجام عمل جراحی تغییرات استئوپورتیک در سر استخوان درشت نی 4 عدد از رتهای ovariectomy  شده زمانی که با 2 عدد از رتهای گروهsham  مقایسه شده دیده شد.

سپس پیچ از جنس تیتانیوم خالص در دو سر استخوان درشت‌نی جانوران قرار داده شده درمان جایگزینی استروژن در 18 عدد از رتهای ovaricetomy  شده پس از قرار دادن ایمپلنت صورت گرفت. ( هر 3 روز 20 microgr/kg  به صورت تزریقی زیر جلدی ) 9  رت از هر گروه در روزهای 28 و 84 بعد از قرار دادن ایمپلنت اتونازی شدند و قطعات استخوانی تحت بررسیهای هیستوباتولوژیکی قرار گرفت. 

در 28 و 84 روز پس از قرار دادن ایمپلنت، استئواینتگریشن و ضخامت ترابکولهای استخوانی در سطح ایمپلنت، در گروه درمان شده با استروژن بالاتر از گروه مبتلا به استئوپورز بود.

 اگر چه گروه درمان شده با استروژن در روز 28 دارای حجم استخوان ترابکولار کمتری نسبت به گروه sham بود و همچنین میزان مینرلیزاسیون در روزهای 28 و 84 نیز از گروه sham کمتر بود.

 نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که درمان جایگزینی با استروژن ترمیم استخوان اطراف ایمپلنت را در شرایط استئوپورز تحریک می‌کند و بنابراین به نظر می‌رسد در موفقیت طولانی مدت ایمپلنت در بیماران مبتلا به استئوپورز مفید می‌باشد(31).

نقد : در این تحقیق برای ایجاد استئوپورز در گروه ovariectomy  شده 84 روز زمان در نظر گرفته شده که زمان بسیار کمی می‌باشد و برای تعیین استئوپورز از روش هیستوپاتولوژیکی با رنگ آمیزی H & E  استفاده شده است که تنها می‌تواند ایجاد تغییرات استئوپورتیک را نشان دهد. برای بیان میزان ترمیم استخوان اطراف ایمپلنت از رنگ آمیزی وایتال تتراساکلین و بررسی با میکروسکوپ فلورسانت استفاده شده که بسیار روش خوب و مناسبی می‌باشد. 

مقاله( 2 ) :

(32)در سال  1998   Yamazaki  و همکارانش برای بررسی عکس العمل بافت استخوان پس از قرار دادن ایمپلنت در داخل استخوان درشت ‌نی رتهای مبتلا به استئوپنی از 60 رت ماده سفید رنگ استفاده کردند که میانگین وزنی آنها gr200 بود و 12 هفته سن داشتند رتها به دو گروه ovariectomy  و گروه کنترل که sham  بود تقسیم شدند.

 پس از گذشت 168 روز پیچ تیتانیومی خالص در دو سمت استخوان درشت نی جانوران قرار گرفتند در روزهای 7 و 14، 28 و 56 پس از قرار دادن ایمپلنت رتها اتونازی شدند و قطعات استخوان حوای ایمپلنت برای بررسیهای هیستوپاتولوژیکی تهیه گردید.

ایمپلنت خارج شد و قطعات دکلسیفیه نشده با ضخامت 50 میکرون تهیه شد و رادیوگرافی با فیلم با دقت بالا تهیه شد. سپس قطعات reground  شد و به ضخامت 15 میکرون رسید. و برای بررسی هستوپاتولوژیکی آماده شد و استئواینتگریشن در دو گروه مقایسه گردید. در ناحیه استخوان کورتیکال تفاوت کمی در میزان استئواینتگریشن تا روز 28 مشاهده شد در حالیکه در گروه ovariectomy تفاوت بارزی در روز 56 دیده شد. میزان استئواینتگریشن در استخوان اسفنجی در گروه ovariectomy  به طور بارزی کمتر از گروه کنترل بود(32).

نقد : در این تحقیق پس از انجام عمل  ovariectomy  هیچگونه  آزمایش و کنترل صورت نگرفته بود. از خوبیهای این تحقیق تعداد مناسب نمونه‌ها، بررسی در دو سطح استخوان اسفنجی و کورتیکال  و    همچنین بررسی در روزهای متوالی است.

 مشکل دیگر این تحقیق بررسی ایمپلنت در استخوان درشت‌نی است که ممکن است از نظر میزان دانسیته و خصوصیات فیزیولوژیک با استخوان فک متفاوت باشد و مقایسه آن در استخوان درشت‌نی قابل تعمیم به استخوان فک نمی‌باشد.

مقاله( 3 ) :

(33)در سال 2003  Tanaka ,  و همکارانش در دانشگاه  Niigata  ژاپن برای بررسی تغییرات ساختار استخوان ترابکولار رتهای ماده مسن ovariectomy  شده از 18 رت ماده 6 ماهه که وزنی بین 170 تا 240 گرم داشتند استفاده کرد. در ابتدای کار 6 عدداز رتها کشته شدند و 6 عدد دیگری ovariectomy  شدند و گروه دیگر کنترل بود که گروه sham  را تشکیل می‌دادند.

 پس از گذشت 1 سال بررسیهای هیستومورفولوژی و CT از ناحیه سپتوم بین ریشه دندان اولین مولرفک پایین صورت گرفت که توسط ct و میکروسکوپ لیزری صورت گرفت. نتایج نشان داد که ترابکولهای استخوان آنوئول در رتهای گروه sham دارای ساختار مشبک بودند در حالیکه ترابکولهای در گروه ovariectomy  جدا از هم بودند.

حجم استخوان ترابکولار و ضخامت آن در گروه ovariectomy  شده به طور بارزی کمتر از گروه sham بود و فاصله بین ترابکولها و ضخامت آن در گروه ovariectomy  شد.

4 بار بیشتر از گروه sham بود. تحلیل و تشکیل استخوان به نظر می‌رسد کمی در گروه ovariectomy  بیشتر از گروه  sham بود در حالیکه تفاوت در تشکیل استخوان مشخص بود(33).

نقد : این تحقیق می‌توانست با تعداد نمونه بیشتر ارزش بالاتری پیدا کند – بررسیهای ct  و ارزیابیهای هیستولوژیکی  به طور دقیقی در دو طرف فک رتها صورت گرفته بود که نقطه قوت این تحقیق می‌باشد.

 ولی بهتر بود که رتها در زمانهای مختلفی تحت بررسی قرار می‌گرفتند تا روند ایجاد استئوپورز در طی زمان مشخص گردد. اگر این بررسی در فک بالا نیز صورت می‌گرفت تحقیق جامع‌تری بدست می‌آمد.   

مقاله( 4 ) :

(34)در سال1998  ,  Osterman و همکارانش در دانشگاه Uppsala  کشور سوئد برای بررسی اثر تجویز خوراکی کلودرونات روی دانسیته مواد معدنی استخوان و ساختار آن روی رتهای ovariectomy  شده از 60 عدد رت ماده با میانگین وزنی gr200 استفاده کردند. 40 عدد از رتها تحت عمل جراحی ovariectomy  قرار گرفتند. 10 عدد باقیمانده گروه sham را تشکیل دادند موفقیت عمل  ovariectomyتوسط اندازه گیری استروژن سرم و ارزیابی ماکروسکوپی تخمدانها توسط اتوپسی صورت گرفت. رتهای ovariectomy  شده نیز به سه گروه 10 تایی تقسیم شدند که دو گروه کلودرونات را به صورت خوراکی و تزریقی دریافت کردند و گروه دیگر درمان نشدند. استخوان درشت‌نی و ران آنها  برای آزمایشات مکانیکی و ارزیابی وزن جدا شد.

دانسیته مواد معدنی استخوان در سر استخوان درشت‌نی توسط توموگرافی کامپیوتری یک روز قبل از ovariectomy   و 6 و 12 هفته بعد از ovariectomy  اندازه گیری شد.

Abstract:

Introduction: osteoporosis is one of age related diseases that can be effective on the long term success rate of dental implants. Common therapies for this disease include Estrogen, VitD3 and Alendronate. In the other hand, the intimate relationship between epithelium and surface of implant is necessary to avoid pathogens invasion to the surrounding tissues of implant.

The propose of this  study is histopathologic comparison of surrounding mucosa and bone of implant in 5 groups of rats which are treated with flapless implant technique.

Materials and Method: In this study, 51 white female rats which were the same in race and weight were used. First, the rats were divided into 2 groups. The first group included 39 rats undergone ovariectomy operation and the other group included 12 rats formed our sham operation group. After 6 mounts of surgery, 3 rats of each group were taken and their maxilla bone were cut out for evaluation of formation of the osteoporosis.

Titanium screws which were 1mm in diameter and 7mm in length were put in the maxillary bone of the other rats. Then, the rats of osteoporotic group  were divided into subgroups. The first group were rats received no therapies. The second group received 30 µg/kg/day estrogen P.O the third group were rats which were treated with vitamin D3 (0.02 microgram/kg/day) P.O and the forth were that rats which received Alendronate (1 mg/kg/day) P.O the treatment began from the placement of titanium screws and continued for 2 mounts.

Then all the rats of 5 groups were sacrificed. The bone specimens carrying implants cut out for histopathologic examinations and put in the 10% buffered formalin solution. After that, specimens decalcified with 10% formic acid, titanium screws were taken out and sectioned in the long axis of screws to the thickness of 3 micrometer. In order to light microscopic examinations the sections were prepared by H & E staining.

Because of lack of cases, statistical analysis was not used and rational analysis was used.

Results: Our study showed that therapies with alendronate and VitD can increase incrimental lines of bone, but there was no evidence of such an effect in the cases which were treated by estrogen.

Formation of inflammation sequestra and presence necrotic materials and debries were not related to replacement therapies. The surrounding epithelium of titanium screws was ortho kratinized and akantotic scuamus stratified epithelium. The inflammation with lymphocytic inflammatory cells and less placmacells.