ОПТИМІЗАЦІЯ КОНСЕРВАТИВНОГО ЛІКУВАННЯ ДЕСТРУКТИВНИХ ФОРМ АПІКАЛЬНИХ ПЕРІОДОНТИТІВ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ КІСТКОВО-ПЛАСТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ

Лисоконь Ю.Ю. Оптимізація консервативного лікування деструктивних форм апікальних періодонтитів із використанням кістково-пластичного
матеріалу. Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 221 «Стоматологія» (22 «Охорона здоров’я»). Тернопільський національний медичний університет імені І.Я. Горбачевського МОЗ України, Тернопіль, 2021. Тернопільський національний медичний університет імені І.Я. Горбачевського МОЗ України, Тернопіль, 2022.
Дисертаційна робота присвячена клінічно-експериментальному обгрунтуванню вибору методу та засобу для лікування хворих з деструктивними формами апікального періодонтиту, на основі експериментального обгрунтування підбору препаратів з остеотропними властивостями для корекції запально-деструктивного процесу в періапікальних тканинах. Обгрунтуванню вибору та методу лікування хворих з деструктивними формами апікального періодонтиту передувало експериментальне дослідження впливу різних остеотропних препаратів та їх композицій на організм тварин. Дослідження виконувалось на щурах лінії Вістар. Тварини були розділені на чотири групи: І група – контрольна (інтактні тварини), ІІ група – модельований дефект кісткової тканини при заповненні «mp3 OsteoBiol», ІІІ група – модельований дефект кісткової тканини при заповненні збагаченою тромбоцитами плазмою крові, ІVгрупа – модельований дефект кісткової тканини при заповненні композицією «mp3 OsteoBiol» + збагачена тромбоцитами плазма крові. У експериментах на лабораторних тваринах вивчено та охарактеризовано, за результатами рентгенологічних, денситометричних, гістологічних і біохімічних досліджень, препарати остеотропної скерованості «mp3 OsteoBiol», збагачену тромбоцитами плазму крові та їх комбінацію – «mp3 OsteoBiol»+збагачена тромбоцитами плазма крові, та доведено спроможність композиції «mp3 OsteoBiol»+збагачена тромбоцитами плазма крові забезпечувати пришвидшення купування кісткового дефекту. Зокрема, це підтверджувалось тим, що до кінця експерименту (90 доба) у тварин, при застосуванні запропонованої нами композиції, що містила «mp3 OsteoBiol» + збагачену тромбоцитами плазму крові, відбувалось повне відновлення кісткового дефекту стегнової кістки, окістя було не змінено, Rtg-ознаки періостальної реакції не візуалізувались. На 90 добу спостережень при проведенні денситометричних досліджень було встановлено, що значення мінеральної щільності кісткової тканини у ділянках модельованого дефекту в експериментальних щурів, при застосуванні запропонованої нами композиції, статистично не відрізнялось від даних у інтактних тварин ((1199,25 ± 63,70) НU і (1145,0 ± 62,71) HU, відповідно, р>0,05). У результаті проведених гістологічних досліджень встановлено, що по закінченнюексперименту у кісткових регенератах тварин, у яких кістковий  дефект аугментувався композицією «mp3 OsteoBiol»+збагачена тромбоцитамиплазма крові (IVгрупа), відзначали активне формування  новоутвореної кістки пластинчастої будови, формування остеонів. При проведенні біохімічнихдосліджень доведено, що через 30–60 діб у групі  щурів, у яких заповнення модельованого дефекту кістки відбувалось за допомогою запропонованої нами композиції, визначалась нормалізація мікроелементного складу крові за даними концентрацій загального, іонізованого, зв’язаного кальцію, магнію та фосфору, значення яких дорівнювали даним у інтактних щурів, р>0,05. Через 60 діб досліджень у даної групи тварин визначали зменшення у крові рівня гідроксипроліну – на 43,81 % стосовно вихідних даних, р<0,05, та яке дорівнювало даним у інтактних тварин, р>0,05, і було вірогідно нижче, ніж у щурів ІІ та ІІІ груп, у яких купування кісткового дефекту відбувалось при застосуванні «mp3 OsteoBiol» та збагаченої тромбоцитами плазми крові поодинці. При цьому, рівень кальцитоніну максимально зростав у крові тварин, де аугментація кісткового дефекту проводилась за допомогою композиції «mp3 OsteoBiol»+збагачена тромбоцитами плазма крові, на 82,45 % та дорівнював даним у інтактних тварин, р>0,05. Встановлено, що по закінченню експерименту (60 доба) у тварин, де загоєння кісткового дефекту відбулось під дією запропонованої нами композиції, активність лужної та
кислої фосфатаз дорівнювала даним у інтактних тварин контрольної групи, р>0,05. При цьому, визначали покращення значень індексу мінералізації
кісткової тканини, яке максимально знизилось у тварин ІІІ групи – у 1,3 рази стосовно даних до лікування, р<0,05. Отже, отримані результати засвідчують високий потенціал запропонованої композиції «mp3 OsteoBiol»+збагачена тромбоцитами плазма крові у якості кістковопластичного матеріалу для покращення остеогенезу і його придатності для відновлення кісткових дефектів, зокрема при деструктивних формах апікальних періодонтитів. Клінічне обстеження та лікування проведено у 185 хворих, у якихдіагностували 250 деструктивних форм апікального періодонтиту. Діагноз верифікували згідно з МКХ-Х. У 34,59 % обстежених було діагностовано деструктивну форму апікального періодонтиту з норицею (К 04.6), у 30,27 % – хронічний апікальний періодонтит (К 04.5). Хронічний апікальний періодонтит без нориці (К 04.7) об’єктивізували у 20,0 % хворих, кореневу кисту (К 04.8) – у 15,14 % осіб. Лікування деструктивних форм апікального періодонтиту проведено: у 46 осіб (І група, контрольна) згідно  хворих (ІІ група), у яких обтурація кореневих каналів проводилась за допомогою матеріалу «mp3 OsteoBiol»; у 47 хворих (ІІІ група), яким проводилась заапікальна терапія з використанням збагаченої тромбоцитами плазми крові з подальшою обтурацією кореневих каналів силером TotalFill root repair та гутаперчевими штифтами; у 47 хворих, у яких заапікальна терапія та обтурація кореневих каналів здійснювалась за допомогою комбінації збагаченої тромбоцитами плазми крові та остеотропного матеріалу «mp3 OsteoBiol» (IV група). У результаті проведених досліджень доведено, що як у найближчі, так і віддалені лікувальні терміни застосування запропонованої нами композиції (збагачена тромбоцитами плазма крові + «mp3 OsteoBiol») при лікуванні деструктивних форм апікального періодонтиту сприяло більш вираженому успіху курації хворих, що підкреслювалось наявністю 61,70 % осіб IV групи з відсутністю клінічних і рентгенологічних ознак захворювання проти 17,02 %
пролікованих ІІІ групи, у яких обтурація кореневих каналів супроводжувалась попереднім виведенням збагаченої тромбоцитами плазми крові у періапікальне вогнище деструкції. У хворих І групи при застосуванні традиційних лікувальних заходів та в осіб ІІ групи при пломбуванні каналів
«mp3 OsteoBiol» через 12 місяців спостережень 1 категорії успіху лікування досягнути не вдалось. Через 12 місяців досліджень у хворих IV групи Rtg-бальна оцінка деструкції кісткової тканини складала (4,27 ± 0,61) бали, що було вірогідно вище, ніж у осіб І, ІІ (р<0,01) та ІІІ груп (р<0,05). При цьому, при площах ураження періапікальної ділянки від 1,6 мм2 до 30 мм2, Rtg-бальна оцінка зі значенням (5,0 ± 0,71) бали, вказувала на повне відновлення структури кісткової тканини; від 31 до 50 мм2 – на редукцію періапікального процесу більше 1/2 та при площі 51 мм2 і більше – на редукцію періапікального процесу від 1/3 до 1/2.Через 1 рік досліджень встановлено, що значення показника деструкції кісткової тканини у хворих IV групи було найменшим – (8,05 ± 0,68) % та було нижче, ніж у осіб І групи – на 89,33 % (р<0,01), ІІ групи – на 88,68 % (р<0,01) та ІІІ групи – на 83,94 % (р<0,05). Мінімальні значення відносного показника репарації через 1 рік досліджень визначали у хворих І та ІІ груп: (3,22 ± 0,36) % та (7,30 ± 0,81) % відповідно. Порівняно з попередніми групами, значення відносногопоказника репарації в осіб ІІІ групи було суттєво вищим – (34,82 ± 3,87) %, однак воно було у 2,6 рази нижче, ніж у хворих IV групи – (85,52 ± 9,95) %. Наукова новизна одержаних результатів. Уперше в експерименті досліджено остеотропний ефект різних препаратів і їх комбінацій. Уперше, розпрацьовано засіб і спосіб обтурації лікувальною композицією апікальної ділянки і трансканального її виведення за межі верхівки кореня зуба. Уперше за результатами клінічних, рентгенологічних, гістологічних, денситометричних досліджень проведено порівняльну оцінку інтенсивності регенераційних процесів у кістковій тканині експериментальних тварин при дії запропонованих остеотропних препаратів. Проведено комплексну клінічну, рентгенологічну, денситометричну оцінку найближчих та віддалених результатів застосування розпрацьованої композиції для лікування хворих із деструктивними формами апікального періодонтиту. Використано комп’ютерну програму остеометрії, що дозволила об’єктивізувати результати лікування. Доведено, що застосування препарату «mp3 OsteoBiol» у поєднанні з аутологічною багатою тромбоцитами плазмою викликає швидку і повну редукцію періапікального вогнища деструкції за рахунок оптимізації репаративних процесів. Скорочення термінів лікування при застосуванні
запропонованої композиції досягається за рахунок одночасного заміщення кісткового дефекту періапікальної ділянки, у тому числі і при значних
розмірах деструктивного вогнища. Практичне значення одержаних результатів. Виявлено клінічнорентгенологічні особливості та перебіг деструктивних форм апікального періодонтиту. Експериментально обгрунтовано вибір препаратів з остеотропною дією, що дозволило покращити якість, пришвидшити процеси репарації кісткової тканини та скоротити терміни лікування. Розпрацьовано 3-D наконечник для апікальної обтурації і додаткового трансканального виведення запропонованої композиції у періапікальну зону, що суттєво зменшило зону запально-деструктивних змін у навколоверхівкових тканинах. Таким чином, композиція на основі збагаченої тромбоцитами плазми крові і остеотропного препарату «mp3 OsteoBiol», володіючи остеокондуктивними та протизапальними властивостями, активує синтез органічних і мінеральних компонентів, що сприяє процесам біорепарації та регенерації періапікальних тканин і може застосовуватися при лікуванні деструктивних форм апікального періодонтиту для пришвидшення ревіталізації та репарації позаверхівкових тканин зуба.
Ключові слова: періодонтит, експериментальні тварини, кісткова тканина, остеотропні препарати, плазма крові, відносний показник репарації.
ANNOTATION
Lysokon J.Y. Optimization of conservative treatment of destructive forms of apical periodontitis using bone-plastic material. – Qualifying scientific work on the rights of the manuscript. Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy in 221 «Dentistry» (22 «Health Care»). – Ivan Horbachevsky Ternopil National Medical University, Ministry of Health of Ukraine, Ternopil, 2021. Ivan Horbachevsky Ternopil National Medical University, Ministry of
Health of Ukraine, Ternopil, 2022. The dissertation is devoted to clinical and experimental substantiation of the choice of method and means for treatment of patients with destructive forms ofapical periodontitis, based on experimental substantiation of drug selection with  osteotropic properties for correction of inflammatory – destructive process in periapical tissues. The rationale for the choice and method of patients treatment with destructive forms of apical periodontitis has been preceeded by an experimental study of the effects of various osteotropic drugs and their compositions on animals. The study has been done on Wistar rats. The animals were divided into fourgroups: group 1 - control one (intact animals), group 2-simulated bone tissue defect
when filling with "mp3 Osteobiol", group 3-simulated bone tissue defect when filling with platelet-enriched blood plasma, group 4-simulated bone tissue defect when filling with composition "mp3 OsteoBiol" + platelet-enriched blood plasma. In experiments on laboratory animals studied and characterized, based onclinical, radiological, densitometric, histological and biochemical studies, osteotropic drugs "mp3 OsteoBiol", platelet-enriched blood plasma and their combination – "mp3 OsteoBiol" +platelet-enriched blood plasma and proved the ability of the composition "mp3 OsteoBiol"+platelet-enriched blood plasma to accelerate the purchase of a bone defect. In particular, this was confirmed by the fact that by the end of the experiment (90 days) in animals, using our proposed composition containing "mp3 OsteoBiol"+platelet-enriched blood plasma, there was a complete recovery of bone defect of the femur, periosteum was not changed, X-ray signs of periosteal reaction were not visualized. On the 90th day of observations, during densitometric studies, it was found that the value of bone mineral density in the simulated defect in experimental rats, using our proposed composition, did not differ statistically from data in intact animals ((1199,25 ± 63,70) HU and (1145,0 ± 62,71) HU, respectively, p>0,05). As a result of histological studies, it was found that at the end of the experiment in bone regenerates of animals in which the bone defect was augmented by the composition "mp3 OsteoBiol"+platelet-enriched blood plasma, noted active formation of newly formed lamellar bone, osteon formation. During biochemical studies it was proved that after 30-60 days in the group of rats in which the simulated bone defect was filled with the help of our proposed composition, the normalization of microelement composition of blood was determined by concentrations of total, ionized, bound calcium, magnesium and phosphorus. whose values were equal to those in intact rats, p>0,05. After 60 days of studies in this group of animals was found a decrease in blood levels of hydroxyproline - by 43,81 % relative to baseline, p <0,05, which was equal to the data in intact animals, p>0,05 and was probably lower than in rats of groups II and III, in which the purchase of a bone defect occurred with the use of "mp3 OsteoBiol" and platelet-enriched blood plasma alone. At the same time, the level of calcitonin increased
maximally in the blood of animals, where the augmentation of bone defect was performed using the composition "mp3 OsteoBiol"+ platelet-enriched blood plasma, by 82,45 % and platelet-enriched blood plasma was equal to the data in intact animals, p>0,05. It was found that at the end of the experiment (60 days), in animals where the healing of the bone defect occurred under the action of our proposed composition, the activity of alkaline and acid phosphatases was equal to that in intact animals of the control group, p>0,05. At the same time, the improvement of the values of bone mineralization index bone tissue was determined, which decreased the most in animals of group III – 1,3 times relative to the data before treatment, p<0,05. Thus, the obtained results testify to the high potential of the proposed composition "mp3 OsteoBiol"+platelet-enriched blood plasma as a bone plastic material to improve osteogenesis and its suitability for the restoration of bone defects, in particular in destructive forms of apical periodontitis.
Clinical examination and treatment were provided in 185 patients who were diagnosed with 250 destructive forms of apical periodontitis. The diagnosis was verified according to ICD–X. Most of the subjects were diagnosed with a destructive form of apical periodontitis with fistula (K 04.6) – 34,59 % and chronic apical periodontitis (K 04.5) – 30,27 % of patients. Somewhat fewer people objectified chronic apical periodontitis without fistula (K 04.7) – 20,0 % and root cyst (K 04.8) – 15.14 % of patients. Treatment of destructive forms of apical periodontitis was carried out: in 46 people (group I, control) according to the protocols of medical care of the Ministry of Health of Ukraine in the speciality "Therapeutic Dentistry"; in 45 patients
(group II) in whom root canal obstruction was performed using “OsteoBiol” mp3 material; in 47 patients (group III) who received apical therapy using of plateletenriched blood plasma with subsequent root canal obstruction with TotalFill root repair and gutta–percha pins; in 47 patients in whom apical therapy and root canal obturation were performed using a combination of platelet-enriched blood plasma and osteotropic material "mp3 OsteoBiol" (group IV). As a result of research, it is proved that both in the near and long term treatment of our proposed composition (platelet-enriched blood plasma +"mp3 OsteoBiol"), in the treatment of destructive forms of apical periodontitis, contributed to a more marked success of patient care, which was emphasized by the presence of 61,70 % of group IV with the absence of clinical and radiological signs of the disease against 17,02 % of treated III group, in which the obstruction of the root canals was accompanied by a preliminary removal of platelet-enriched blood plasma in the periapical focus of destruction. In patients of group I with the use of traditional treatment measures, and in group II patients with filling of"OsteoBiol" mp3 channels after 12 months of observations, the 1st category of treatment success was not achieved. After 12 months of studies in patients of group IV, Rtg–score assessment of bone destruction was (4,27 ± 0,61) points, which was probably higher than in persons I, II (p<0,01) and III groups (p< 0,05). At the same time, with the areas of bone tissue of the periapical area from 1.6 mm2 to 30 mm2, X-ray score with a value of (5,0 ± 0,71) points, indicated a complete restoration of the structure of the bone tissue; from 31 to 50 mm2 – for the reduction of the periapical process more than 1/2 and for the area of 51 mm2 and more – for the reduction of the periapical process from 1/3 to 1/2. After 1 year of research, it was found that the value of bone destruction in patients of group IV was the lowest – (8,05 ± 0,68) % and was lower than in group I – by 89,33 % (p<0,01), Group II - by 88,68 % (p<0,01) and group III – by
83,94 % (p<0,05). The minimum values of the relative reparation rate, after 1 year of research, were determined in patients of groups I and II: (3,22 ± 0,36) % and (7,30 ± 0,81) %, respectively. Compared with the previous groups, the value of the relative reparation rate in persons of group III was significantly higher – (34,82 ± 3,87) %, but its value was 2,6 times lower than in patients of group IV – (85,52 ± 9,95) %. Scientific novelty of the obtained results. For the first time in the experiment, the osteotropic effect of various drugs and their combinations has been studied. For the first time, means and method of obturation of the apical area with a therapeutic composition and its transcanal removal outside the apex of the tooth root have been developed. For the first time, based on the results of clinical, radiological, histological, densitometric studies, a comparative assessment of the intensity of regenerative processes in the bone tissue of experimental animals has been made under the action of the proposed osteotropic drugs. A comprehensive clinical, radiological, densitometric evaluation of the short-term and long-term results of the development of the developed composition for the treatment of patients with has been of destructive forms of apical periodontitis made. A computer program of osteometry has been used, which allowed to objectify the results of treatment. It is proved that the use of the drug "mp3 OsteoBiol" in combination with autologous platelet-rich plasma causes rapid and complete reduction of the periapical focus of destruction by optimizing reparative processes. Reduction of treatment time with the use of the proposed composition is achieved due to the simultaneous replacement of the bone defect of the periapical area, including the significant size of the destructive focus. The practical significance of the results obtained. Clinical and radiological features and course of destructive forms of apical periodontitis have been revealed. The choice of drugs with osteotropic action was experimentally substantiated, which allowed to improve the quality, speed up the processes of bone repair and reduce the duration of treatment. Developed 3-D tip for apical obturation and additional transcanal output of the proposed composition in the periapical zone, which significantly reduced the zone of inflammatory-destructive changes in the surrounding apical tissues. Thus, the composition based on platelet-enriched blood plasma and osteotropic drug "mp3 OsteoBiol", having osteoconductive and anti-inflammatory properties, activates the synthesis of organic and mineral components, which promotes bioreparation and regeneration of periapical tissues and can be used in
revitalization and repair of extracellular tooth tissues.
Key words: periodontitis, experimental animals, bone tissue, osteotropic drugs, blood plasma, relative reparation rate