チタンメッシュ再構築におけるコラーゲン膜の骨質への影響-ラットを用いた研究

Influence of collagen membrane on bone quality in titanium meshes reconstructions-Study in rats.

• Cristine D'Almeida Borges
• Paulo Esteves Pinto Faria
• Paula Gabriela Faciola Pessôa de Oliveira
• Mariana Sales de Melo Soares
• Milla Sprone Tavares Ricoldi
• Monalisa Sena Costa
• Arthur Belém Novaes Júnior
• Paulo Tambasco de Oliveira
• Mário Taba Júnior

抄録

背景:

新しい骨の形成と組織のリモデリングは、今日のインプラント治療の大きな課題です。チタンメッシュは、垂直方向の骨獲得のための再建可能性を実証している。しかし、軟部組織の治癒は、外科的処置に技術的に敏感である。コラーゲン膜の使用とメッシュの仕様を組み合わせることで、より高い予測可能性を確保できる可能性がある。そこで本研究では、異なるチタンメッシュを用いたガイド付き骨再生術(GBR)において、コラーゲンメンブレンが新しい骨形成の質に与える影響を評価することを目的としている。

BACKGROUND: New bone formation and tissue remodeling are the major challenges in implantology today. Titanium meshes have demonstrated reconstructive potential for vertical bone gain. However, the soft tissue healing is technically sensitive to the surgical procedure. The combined usage of collagen membrane and specification of the meshes may ensure greater predictability. Therefore, this study aims to evaluate the influence of collagen membrane on the quality of the new bone formation in guided bone regeneration (GBR) procedures with different titanium meshes.

方法:

ウィスターラット28匹を、メッシュの孔径inμmに応じて、主に4つの実験グループに無作為に割り付けた。グループP300（チタンメッシュ、厚さ0.3mm、孔径3mm、n=7）、グループP175（チタンメッシュ、厚さ0.3mm、孔径1.75mm、n=7）、グループP85：（チタンメッシュ、厚さ0.04mm、孔径0.85mm、n=7）、グループP15：（チタンメッシュ、厚さ0.04mm、孔径0.15mm、n=7）の4つのグループに無作為に割り付けた。各動物の大腿骨を試験群と対照群に細分化した。試験：ブタ由来のコラーゲンとコラーゲン膜を併用したウシ骨移植片、対照：ブタ由来のコラーゲンを併用したウシ骨移植片、コラーゲン膜を併用しないウシ骨移植片を使用した。in vivoマイクロトモグラフィーによる骨質評価と組織学的解析を行った。

METHODS: Twenty-eight Wistar rats were randomly allocated into four main experimental groups, according to mesh pore size in μm: Group P300 (titanium meshes, with 0.3-mm thickness and 3-mm pore size; n = 7); Group P175 (titanium meshes, with 0.3-mm thickness and 1.75-mm pore size; n = 7); Group P85: (titanium meshes, with 0.04-mm thickness and 0.85-mm pore size; n = 7); Group P15: (titanium meshes. with 0.04-mm thickness and 0.15-mm pore size; n = 7). The femurs of each animal were subdivided into test and control groups: Test: bovine bone graft associated with porcine collagen and collagen membrane was used; control: bovine bone graft associated with porcine collagen was used without association with collagen membrane. Bone quality evaluation by in vivo microtomography and histologic analysis were performed.

結果:

骨量形成は両群間で同程度であった(P>0.05)。しかし、孔径1mm以上のチタンメッシュは、コラーゲン膜の併用に関わらず、孔径1mm未満のメッシュと比較して高いミネラル骨密度を示した(P<0.05)。全群とも30日後にはスポンジ状の骨形成が認められた。

RESULTS: Bone volume formation was similar between groups (P >0.05). However, the titanium meshes with pore size >1 mm demonstrated higher mineral bone density in comparison with meshes with pore size <1 mm (P <0.05), regardless of the combined usage of collagen membrane. All groups showed a spongy bone formation after 30 days.

結論:

ラット大腿骨モデルでは、コラーゲンメンブレンとチタンメッシュを併用しても新生骨の質の改善は見られませんでしたが、チタンメッシュの細孔サイズの違いにより、新生骨の質の改善が見られました。しかし、チタンメッシュの細孔サイズは骨質に影響を与える可能性がある。

CONCLUSIONS: Combined usage of collagen membrane in GBR procedures with titanium mesh did not show improvements in new bone quality in rat femur model. However, titanium mesh pore size specifications may influence bone quality.

© 2020 The Authors. Journal of Periodontology published by Wiley Periodicals, Inc. on behalf of American Academy of Periodontology.