Tóm tắt Luận án tiến sĩ Y học: Đánh giá quá trình lành thương xương trong cấy ghép implant thực nghiệm

Mục đích của luận án nhằm khảo sát hình ảnh mô học sự lành thương sau cấy implant có và không ghép vật liệu (KG, CP, CS) thí nghiệm trên thỏ ở các thời điểm 1, 2, 3, 4 tháng. So sánh số lượng các cấu trúc (mô ghép, mạch máu), tế bào (hủy cốt bào, tạo cốt bào, cốt bào) ở vùng khảo sát giữa các thí nghiệm với xương bình thường qua các thời điểm.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VÕ CHÍ HÙNG

ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH LÀNH THƯƠNG XƯƠNG TRONG CẤY GHÉP IMPLANT THỰC NGHIỆM

Chuyên ngành: Răng – Hàm – Mặt

Mã số: 62720601

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2017

Công trình được hoàn thành tại:

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Người hướng dẫn khoa học:

Vào hồi …… giờ……ngày…….tháng…… năm

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

- Thư viện Khoa học Tổng hợp TP HCM

- Thư viện Đại học Y Dược TP HCM

GIỚI THIỆU LUẬN ÁN

1 Đặt vấn đề

Cấy ghép nha khoa là một chuyên ngành phát triển nhanh cả về số lượng và chất lượng, vật liệu, dụng cụ và trang thiết bị trong cấy ghép nha khoa được cải tiến theo tiến bộ của khoa học và công nghệ Kỹ thuật cấy ghép nha khoa ngày nay được áp dụng như một chọn lựa điều trị Trong điều trị cấy ghép nha khoa thiếu mô nhất là mô xương là vấn đề cần phải giải quyết, tìm hiểu phương pháp và vật liệu tái tạo là việc làm cần thiết tạo cơ sở để việc điều trị đạt kết quả cao nhất

Vật liệu sử dụng trong cấy ghép nha khoa rất đa dạng, đa số là Calcium phosphate (CP) hoặc Cacium sulfate (CS) Tuy nhiên, bác sĩ khó chọn vật liệu vì cần hiểu bản chất hóa học của vật liệu, sử dụng đ ng kỹ thuật và có thể áp dụng đối với t ng trường hợp lâm sàng

Ở Việt Nam đã có một số nghiên cứu lâm sàng nhưng chưa có nghiên cứu đánh giá về lành thương, tái tạo xương, mô gh p xương trong cấy

gh p nha khoa… Thực tế lâm sàng đặt ra câu hỏi: có sự khác biệt về quá trình lành xương giữa ba nhóm cấy implant: (1) không ghép vật liệu; (2) ghép CP; (3) ghép CS?

Vì vậy nghiên cứu “Đánh giá quá trình lành thương xương trong

cấy ghép implant thực nghiệm” nh m đánh giá uá trình lành thương

trong cấy implant không/hoặc có ghép vật liệu với mục tiêu:

1 Khảo sát hình ảnh mô học sự lành thương sau cấy implant có và không ghép vật liệu (KG, CP, CS) thí nghiệm trên thỏ ở các thời điểm 1, 2, 3, 4 tháng

2 So sánh số lượng các cấu trúc (mô ghép, mạch máu), tế bào (hủy cốt bào, tạo cốt bào, cốt bào) ở vùng khảo sát giữa các thí nghiệm với xương bình thường qua các thời điểm

3 So sánh số lượng các cấu trúc, tế bào ở vùng tiếp giáp implant và vùng xa vị trí implant trong t ng nhóm thí nghiệm

2 Tính cấp thiết của đề tài

Mất răng là một quá trình bệnh lý do nhiều nguyên nhân, có nhiều cách điều trị, kỹ thuật cấy implant đã áp dụng như một chọn lựa điều trị tốt cho người mất răng Khó khăn trên lâm sàng là vị trí mất răng bị tiêu xương nhiều, để điều trị implant thì bác sĩ phải chọn giải pháp cấy implant phối hợp với nhiều kỹ thuật và các loại vật liệu ghép

Vật liệu sử dụng trong cấy ghép nha khoa trên thị trường rất đa dạng,

đa số là CP hoặc CS Để chọn lựa đ ng loại vật liệu cần b ng chứng mô học được chứng minh và điều này ảnh hưởng quan trọng đến việc chọn lựa vật liệu sử dụng

3 Những đóng góp mới của luận án

- Kết quả của nghiên cứu đã cung cấp những chứng cứ khoa học chứng minh mối liên quan tới uá trình lành xương giữa cấy implant và không ghép, ghép CP hoặc CS

- Thiết lập được mô hình thực nghiệm cấy ghép implant trên thỏ

- Xác định được thời gian vật liệu CP, CS bị tiêu hoàn toàn trong môi trường thí nghiệm (1 tháng đối với CS và 3 tháng đối với CP)

- Xác định thời gian bắt đầu hình thành xương trong KG, CP, CS

- Ước lượng thời gian hình thành xương hoàn chỉnh trên thỏ

4 Bố cục luận án

Luận án có 133 trang, bao gồm: Đặt vấn đề (3 trang); Chương 1: Tổng quan tài liệu (34 trang); Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu (21 trang); Chương 3: Kết quả nghiên cứu (38 trang); Chương 4: Bàn luận (32 trang); Kết luận (4 trang) và Kiến nghị (1 trang) Có 18 bảng, 19 biểu đồ, 119 hình, 2 sơ đồ Có 81 tài liệu tham khảo (tiếng Việt 13, tiếng Anh 68)

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 QUÁ TRÌNH LÀNH THƯƠNG XƯƠNG

1.1.1 Cấu trúc xương: Xương gồm các tế bào, khung xương và chất

khoáng; tế bào gồm: tạo cốt bào, cốt bào và hủy cốt bào Xương có cấu tạo đại thể: xương đặc và xương xốp, xương luôn được tạo bởi các lá xương xếp song song và dính chặt vào nhau

1.1.2 Sự lành xương: Có 2 kiểu lành xương là gián tiếp (tạo xương

thông qua mô sụn) và trực tiếp

1.1.3 Lành thương xương sau cấy ghép implant: Quá trình sau khi cấy

implant theo hai giai đoạn: lành xương và sửa chữa, tái cấu trúc

1.1.4 Các phương pháp đánh giá implant tích hợp xương: thực

nghiệm và lâm sàng đánh giá tích hợp xương được chia thành 2 nhóm: (1) Xâm lấn và (2) Không xâm lấn

1.2 IMPLANT NHA KHOA

1.2.1 Lịch sử: đã sử dụng t thập niên 60 của thế kỷ 20

1.2.2 Các loại implant: làm b ng titanium, có cải tiến về chất liệu, hình

thái bề mặt, tính chất vật lý hóa học bề mặt của implant và kiểm soát được tác động vật lý và lành thương

1.3 VẬT LIỆU GHÉP

1.3.1 Yêu cầu của vật liệu ghép (ISO 100993-1): tương hợp sinh học;

tương hợp cơ học; tương hợp về chức năng; thực tiễn

1.3.2 Phân loại vật liệu ghép

Theo miễn dịch: vật liệu tự thân; đồng loại; dị loại; tổng hợp Theo bản chất hóa học: vật liệu vô cơ; hữu cơ; kim loại và hợp kim; vật liệu

phối hợp Phân loại theo dạng trình bày: dạng khối; dạng hạt; dạng

màng Tính chất của mô ghép xương: khả năng tạo xương; tính kích tạo

xương; tính dẫn tạo xương; tính tự tiêu sinh học

1.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU GHÉP XƯƠNG

1.4.1 Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm các vật liệu y sinh: đánh giá độc tính, tương hợp sinh học, tính chất lý hóa và ứng dụng

1.4.2 Nghiên cứu thực nghiệm về vật liệu: khảo sát hiệu quả và những

thay đổi cơ học, hóa học và mô học của vật liệu ghép trong quá trình lành

thương thường thực hiện trên súc vật

1.4.3 Nghiên cứu lâm sàng về vật liệu ghép: phẫu thuật ghép: ghép

xương, gh p nướu, cấy lại răng, cấy implant, nâng xoang hàm…

Chương 2

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Mẫu nghiên cứu: 31 con thỏ không thuần chủng

- Tiêu chuẩn chọn thỏ: thỏ t 12-14 tháng tuổi; cân nặng t 3 - 3,5kg;

xương đùi dài: 100-160mm, đường kính: 8-10mm

- h ẩn ạ : Thỏ đang mang thai; Thỏ có chiều dài xương

đùi 100mm hoặc đường kính xương đùi mm

- Chia nhóm: ba nhóm (mỗi con cấy implant 2 vị trí): Nhóm (1): vị trí

thứ nhất ghép CP, vị trí thứ hai CS; Nhóm (2): vị trí thứ nhất CP, vị trí thứ hai KG; Nhóm (3): vị trí thứ nhất ghép CS vị trí thứ hai KG

2.1.2 Vật liệu, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu

Vật liệu thử nghiệm

Vật liệu ghép: hai loại vật liệu thử nghiệm là: (1) Biphasic Calcium

Phosphate (60% HA, 40% TCP); (2) Vật liệu Calcium Sulfate

Implant nha khoa: 40 implant nha khoa C1 (MIS®)

Dụng cụ dùng trong nghiên cứu: dụng cụ phẫu thuật cơ bản, bộ

dụng cụ và mũi khoan implant C; Dụng cụ làm tiêu bản mô học

Thiết bị dùng trong nghiên cứu: thiết bị để cấy implant, thiết bị dùng

để tạo tiêu bản và khảo sát các dữ liệu mô học

Thuốc dung trong thí nghiệm: thuốc gây mê Zoletil 50 dùng cho thú

y, tiêm tĩnh mạch hoặc tiêm bắp, liều dùng: 6mg/kg cân nặng, thuốc tê lidocaine 2% có 1/100.000 Epinephrine; Các loại hóa chất dùng để thực

hiện và nhuộm tiêu bản mô

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Thiết kế nghiên cứu: thực nghiệm mô tả trên động vật

2.2.2 Quy trình thực nghiệm tổng quát

- Chọn thỏ chia nhóm (vào nhóm 1, 2 hay 3), phẫu thuật cấy implant có/không ghép vật liệu, chăm sóc tới đ ng ngày lấy mẫu

- Thực hiện tiêu bản: xử lý mẫu, đ c khối, cắt lát và nhuộm

- Ghi nhận số liệu b ng cách sử dụng kính hiển vi Olympus BX53, máy vi tính và phần mềm CellSens Standard

2.2.3 Quy trình phẫu thuật

Quy trình phẫu thuật cấy implant và ghép vật liệu

Mã hóa và ghi lên tai thỏ, gây mê (tiêm 0,8-1ml dung dịch Zoletil 50), cắt lông sát da ở vùng phẫu thuật, sát trùng b ng Betadine, chích 2ml Lidocaine 2% có thuốc co mạch, rạch ua da và màng cơ, bóc tách hai bó

cơ đùi bộc lộ màng xương, rạch và bóc tách màng xương

Xác định hai vị trí cấy implant b ng cây đo t i nhu chu: khoảng cách

t lỗ khoan đến khớp xương là 12mm Mở rộng đường vào xương thứ nhất, thứ hai b ng mũi khoan bộ C1 (implant 3,75mmx8mm) Nếu ghép

CP hay CS, sử dụng mũi khoan 4,2mm tạo đường vào cho vật liệu, đưa vật liệu vào hốc xương, cấy implant, đóng nắp lành thương, lấy sạch mảnh vật liệu Khâu vạt ba lớp: màng xương, màng cơ (chỉ Catgut 4.0), lớp da (chỉ silk 3.0), cắt chỉ sau 7 ngày Chăm sóc hậu phẫu: kháng sinh, kháng viêm, giảm đau, Vitamine

Quy trình lấy mẫu để chuẩn bị cho tiêu bản mô học: thu nhận mẫu

sau 1; 2, 3 và 4 tháng, bóc tách lấy toàn bộ xương đùi Mã hóa vị trí cấy implant, chọn vùng làm tiêu bản, khử canxi Cắt mẫu xương, lấy implant

ra khỏi mẫu, cắt dọc trục implant (lát cắt dọc) hoặc cắt ngang xương đùi thỏ (lát cắt ngang), thực hiện tiêu bản khảo sát mô học

2.3 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP DỮ LIỆU TRÊN TIÊU BẢN

MÔ HỌC

2.3.2 Phương pháp thu nhận số liệu trên tiêu bản mô học

- Tại mỗi thời điểm nghiên cứu (1, 2, 3 và 4 tháng), thu ba mẫu cho mỗi nhóm, mỗi mẫu chọn ra 3 tiêu bản: lát cắt thứ nhất ngay qua trung tâm implant, lát cắt thứ hai ở hai bên của implant:

- Trên tiêu bản cắt dọc chọn 4 vùng khảo sát gồm: hai vùng lồi tiếp giáp rãnh của implant và hai vùng lõm tiếp giáp ren của implant Trên tiêu bản cắt ngang chọn 4 vùng khảo sát đối diện qua vị trí implant đã tháo ra

- Quan sát ở vật kính X4, X10 và X20 để chọn vùng cần khảo sát; quan sát ở vật kính X40 ghi nhận các dữ liệu nghiên cứu

2.3.3 Biến số nghiên cứu

- Sự hiện diện và số lượng vật liệu ghép, mạch máu, hủy cốt bào, tạo cốt bào và cốt bào qua 1, 2, 3 và 4 tháng

- Quan sát ở vật kính X40: chia thành 4 vùng nhỏ có kích thước (2mmx2mm = 4mm2), vùng 1 và 2 là vùng tiếp xúc với implant, vùng 3

và 4 là vùng xa implant

2.3.4 Tiêu chuẩn mô học đánh giá sự lành thương xương

Ghi nhận sự hiện diện và số lượng của các cấu tr c như mạch máu,

mô sợi; các loại tế bào như: tế bào viêm, tế bào trung mô, hủy cốt bào, tạo cốt bào, cốt bào để khảo sát uá trình lành thương xương

Khi số lượng mạch máu tăng đi kèm với các tế bào viêm, mô sợi: có xảy ra hiện tượng viêm trong giai đoạn lành thương Khi số lượng hủy

cốt bào tăng: tăng sự tiêu hủy vùng xương bị tổn thương trong giai đoạn sửa chữa xương để thay thế b ng xương tân tạo Khi số lượng tạo cốt bào tăng: tăng tổng hợp thành phần hữu cơ và tích lũy thành phần vô cơ của chất nền xương trong giai đoạn tân tạo xương Tăng số lượng cốt bào: xương tân tạo đã hình thành

Tiêu chuẩn đánh giá sự lành thương xương

Hiện tượng viêm

Hơn 20 tế bào viêm uan sát được trong vi trường 1 Quan sát được các tế bào viêm ở nhiều vùng hơn 2

Xác định sự hiện diện của vật liệu ghép

Vật liệu ghép còn lại trên 50% diện tích 1 Vật liệu ghép còn lại dưới 50% diện tích 2 Vật liệu ghép tiêu biến hoàn toàn 3

Vùng tiếp giáp vật liệu ghép

Vùng tiếp giáp vật liệu ghép trống rỗng 1 Vùng tiếp giáp vật liệu ghép với nhiều tế bào máu 2

Mô sợi với ít mạch máu 3

Mô sợi với nhiều mạch máu 4 Nhiều mạch máu với ít mô xương 5 Mạch máu với nhiều mô xương 6

TIÊU CHUẨN ĐIỂM

Khộng có dấu hiệu của sự liên kết 1

Liên kết xương với xương 3 Tái tổ chức hoàn chỉnh 4

Tích hợp với xương liền kề

Không tích hợp xương tại vị trí ghép 1 Tích hợp xương một phần 2 Tích hợp xương hoàn toàn 3

Xương bị tiêu hủy

Chưa có xương tân tạo ghép vào 2

Có xương tân tạo ghép vào 3 Tái tổ chức hoàn toàn vùng xương bị tiêu hủy 4

Hình thái tế bào

Mô sợi với ít tế bào trung mô 2

Mô sợi với nhiều tế bào trung mô 3

Tế bào trung mô với ít mô xương 4

Tế bào trung mô với nhiều mô xương 5

2.3.5 Phân tích và xử lý số liệu: Sử dụng Microsoft Excell 2003: nhập,

lưu trữ dữ liệu, vẽ đồ thị Phần mềm R: nhập dữ liệu, vẽ biểu đồ, tính trung bình, độ lệch chuẩn, kiểm định xác suất p>95% b ng phương pháp phân tích phương sai (Analysis of Variance-ANOVA)

2.4 KIỂM SOÁT SAI LỆCH THÔNG TIN

2.4.1 Quá trình phẫu thuật và chăm sóc: Phẫu thuật viên là Giảng viên

Bộ môn Cấy ghép Nha khoa Thực hiện tại labo bộ môn implant; gây mê thỏ b ng Zoletil 50 (theo cân nặng) Mỗi con thỏ nuôi một chuồng riêng trước và sau phẫu thuật cùng một uy trình chăm sóc

2.4.2 Lấy mẫu xương: thu nhận mẫu, cố định mẫu, mã hóa vị trí cần

đánh giá để đảm bảo tính khách quan, chuyển đến Bộ môn Mô phôi

2.4.3 Thực hiện tiêu bản và đánh giá: thực hiện tiêu bản tại bộ môn

Mô phôi, Khoa Y - ĐHYD TP Hồ Chí Minh, đọc tiêu bản trên kính hiển

vi Olympus BX53 Đọc kết quả là Bác sĩ Mô phôi, độ kiên định 100%, người đọc kết quả độc lập: không biết vị trí có hay không ghép vật liệu, không biết loại vật liệu đã gh p

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Mẫu gồm 20 con thỏ đủ điều kiện nghiên cứu và thu nhận 12 tiêu bản theo thiết kế nghiên cứu, chọn tiến hành uan sát mô học 36 tiêu bản

3.1 Xác định các thành phần cấu trúc mô học

3.1.1 Số lượng vật liệu ghép ở 3 thí nghiệm (Bảng 3.3)

Bảng 3.3: Số lượng vật liệu gh p ở ba thí nghiệm sau bốn tháng

3.1.2 Số lượng mạch máu ở 3 thí nghiệm sau 4 tháng (Bảng 3.4)

Bảng 3.4: Số lượng mạch máu ở ba thí nghiệm sau bốn tháng

1 0,37 ± 0,60 1,52 ± 1,63 0,60 ± 0,73

p=0,00 p=0,00

p=0,56

2 0,81 ± 1,67 0,89 ± 1,07 1,21 ± 1,20

p=0,68 p=0,81

p=0,32

3 2,30± 1,70 2.23 ± 0,51 0,79 ± 1,03

p=0,06 p=0,00

p=0,00

4 0,62 ± 0,93 1,50 ± 2,46 0,25 ± 0,60

p=0,00 p=0,02

p=0,47

Có sự khác biệt về mạch máu giữa các nhóm trong 4 tháng (p= 0,00)

3.1.3 Số lượng cốt bào ở 3 thí nghiệm sau 4 tháng (Bảng 3.5)

Bảng 3.5: Số lượng cốt bào ở ba thí nghiệm sau bốn tháng

1 1,83 ± 2.28 0,00 ± 0,00 0,50 ± 1.32

p=0,00 p=0,00

p=0,09

2 2,29 ± 3,13 1,96 ± 2,15 1,14 ± 1,85

p=1,00 p=0,05

p=0,05

Tháng KG CP CS

3 2,83 ± 2,14 0,50 ± 0,89 2,04 ± 1,50

p=0,00 p=0,00

p=0,04

4 2,41 ± 2,68 2,87 ± 1,90 1,12 ± 0,98

p=0,00 p=0,49

p=0,00

Khác biệt có nghĩa thống kê về số lượng CB trong 4 tháng (p=0,00)

3.1.4 Số lượng tạo cốt bào ở 3 thí nghiệm sau 4 tháng (Bảng 3.6)

Bảng 3.6: Số lượng tạo cốt bào ở ba thí nghiệm sau bốn tháng

1 1,10 ± 1,90 0,17 ± 0,69 0,10 ± 1,59

p=0,18 p=0,06

p=0,86

2 1,12 ± 1,63 0,71 ± 1,35 0,16 ± 0,47

p=0,48 p=0,01

p=0,00

3 0,37 ± 1,28 0,41 ± 0,98 0,02 ± 0,14

p=0,10 p=0,97

p=0,15

4 0,64 ± 1,87 0,93 ± 1,50 0,10 ± 0,42

p=0,01 p=0,57

p=0,15

Kết uả kiểm định: sự khác biệt có nghĩa thống kê về số lượng TCB giữa các thí nghiệm trong 4 tháng (p= 0,00)

3.1.5 Số lượng hủy cốt bào ở 3 thí nghiệm sau 4 tháng (Bảng 3.7)

Bảng 3.7: Số lượng hủy cốt bào ở ba thí nghiệm sau bốn tháng

1 0,20 ± 0,54 0,48 ± 1,20 0,04 ± 0,20

p=0,05 p=0,54

p=0,40

2 0,37 ± 0,84 0,14 ± 0,77 0,08 ± 0,34

p=0,23 p=0,92

p=0,42

3 0,08 ± 0,27 0,02 ± 0,14 0,02 ± 0,14

p=1,00 p=0,28

p=0,28

4 0,06 ± 0,24 0,14 ± 0,46 0,00 ± 0,00

p=0,05 p=0,37

p=0,57

Sự khác biệt về số lượng HCB trong 4 tháng (p= 0,01)