上顎洞内の移植のための組織工学生成骨

Tissue-Engineered Bone for Maxillary Sinus Augmentation

Schimming R. Schmelzeisen R. June  2004

頭蓋顎顔面領域において自家骨，他家骨、人工骨が使用されているがそのすべてに欠点がる。そのために新しい材料が模索されている。培養皮膚、粘膜が頭や首に移植されている。今日まで骨膜由来の組織工学培養骨を使って上顎臼歯部欠損に移植造成した研究報告はない。種々の動物実験に基づいて、上顎洞底挙上術の有効な臨床テクニックをこの研究で試みた。

実験材料と方法

２００１年から２００２年にかけて１２ヶ月間において萎縮した上顎洞を持つ健康な患者２７名（男性１７名、女性１０名、平均年齢が５３歳、４５歳から５７歳）に処置を行った。１２例は残存歯槽骨が高さ４mm以上、骨幅６mm以上で上顎洞の骨移植とインプラントを同時に行った。残りの１５例はステージ法で３ヶ月後にインプラントを埋入した。両側に行ったのが１４例で片側は１３例であった。

組織工学的にはそれぞれの患者の下顎角の側方部の１平方センチメーターの骨膜を利用した（局所麻酔下に）。それを細胞の浮遊液を作るためにコラーゲナーゼに同化吸収させた。細胞培養が一度完成すると人間のフィブリノーゲンと最小の必須媒体の中でトリプシン処理が行われ細胞と浮遊液は分離される。そしてEthisorb fleeces (Ethicon) の中に浸し、トロンビン（子牛由来）で重合させる。重合移植材は処置を行う前の週まで更に培養された。

上顎挙上術は最初に骨膜を採取した日から7.5週に側方からのアプローチで行われた。重合された移植材の足場は２重に営養媒体の中でパッキングされ、４８時間実際にするまで保存された。足場は不必要な細胞損傷を受けないように十分な注意を払った。足場が処理された後に骨膜をそのままにして、いかなる膜も使用しないで歯肉弁を閉鎖した。２次オペのインプラント埋入時に生体組織検査のため骨栓を採取した。一回法埋入法の３例については臨床的判定の為にすべてCTともにオルソパントモを撮った。

結果

すべての患者は骨膜採取については快く承諾し何ら紛争はなかった。２７例中２６例はITI７０本のインプラントを使用して上顎洞底挙上術を行い通法通りの治癒をしたが１例はインプラントと骨補填材に感染を生じた。１８人の患者は移植後３ヶ月の判定おいて臨床的にもエックス線学的にも組織学的にも正常であった。しかしながら2回法の８人の患者は３ヶ月経っても新生骨の反応が現れなかった。反対に結合組織を伴う吸収がみられた。これらの患者は初期固定をはかるため再度自家骨を使って移植を行った。１８の成功例のうち９例は９ヶ月の経過観察し、負荷をかけた状態で優秀な結果を残した。

考察と結論

組織工学的骨を利用した移植材の目的は骨や軟骨組織に置換する現象を期待し、臨床的にも安全なものに作ることである。８例の失敗した原因は栄養価の高い重合細胞の欠落や初期の生存のための酸素の欠落が起因していると思われる。成功率を高くする可能性としては血管由来の高い反応を得るために移植材の血管内皮成長因子と合体することである。明らかなことはこの類似的骨移植の治療は頭蓋顎顔面外科と同じように上顎の萎縮骨に大きな発展的結果をもたらす。これからの研究には吸収がある骨や血管が乏しい骨に対して機能的に安定したテクニックが要求される。