Histologic analysis following grafting of damaged extraction sockets using deproteinized bovine or porcine bone mineral: a randomized clinical trial

Abstract

Background: Extraction socket grafting has been developed as a treatment to prevent bone resorption after tooth extraction. Indication of this clinical procedure previously limited to the intact extraction socket at the anterior region, however, has been recently extended to the damaged sockets and posterior region. Objectives: This study histologically analysed biopsy samples obtained from sites of damaged extraction socket grafting using deproteinized bovine bone mineral (DBBM) or deproteinized porcine bone mineral (DPBM) with coverage by a collagen membrane. Material and methods: One hundred patients participated in this randomized controlled clinical trial of extraction socket grafts performed in cases of periodontally compromised teeth. All participants were blinded to their group allocations, and each material was grafted with coverage by collagen membranes after extraction of the tooth and removal of granulation tissue. At implant placement at 4 months, a biopsy was harvested at the implant site using a trephine was analysed histologically. Results: Eighty-five biopsy samples were acquired, of which 81 were finally included in the histologic analysis (42 in DBBM and 39 in DPBM group). Both DBBM and DPBM groups showed comparable proportions of residual biomaterial (12.37±5.67% and 12.21±5.75%, respectively), newly formed bone (15.07±10.52% and 18.47±11.47%, respectively), and non-mineralized tissue (72.56±10.07% and 71.55±15.47%, respectively). There were no significant differences in these histological parameters between the two groups with different biomaterials. Conclusion: Comparable histologic bone formation was found in both socket grafted groups with DBBM or DPBM covered by collagen membranes in periodontally damaged extraction sockets. However, a wide variation of new bone formation was found after 4 months of postsurgical healing and a tendency of higher new bone formation were shown at damaged sockets that had an intact unilateral residual wall regardless of buccal or lingual side.

발치 후 치조골은 해부학적 고유 특성으로 상당한 양의 흡수를 동반한다. 이를 최소화하기 위해 개발된 발치와 이식술은 초기에 손상되지 않은 전치부에 국한되어 시행되었지만 최근에는 구치부와 파괴된 발치와까지 적응증이 확장되어졌다. 이 연구의 목적은 파괴된 발치와에서 탈단백 소뼈, 돼지뼈 기질을 적용하고 흡수성 교원질 차폐막으로 피개하여 골이식술을 시행한 후 이식 부위에서 채득한 생검 표본을 조직학적으로 분석하는 것이다. 만성 치주염으로 발치 및 임플란트가 필요한 100명의 성인 환자가 이 연구에 등록되었다. 모든 환자에 대해 눈가림법 무작위 배정을 통해 각 군별로 탈단백 소뼈 기질과 돼지뼈 기질이 각각 적용되어 발치와 골이식을 시행하였다. 추적 관찰 과정에서 15명의 환자가 탈락하였고, 술 후 4개월에 85명 환자의 임플란트 식립 부위에서 트레핀을 사용하여 골편 조직을 채득하였다. 채득한 조직 절편 85개 중 81개가 조직학적 분석에 포함되었다 (소뼈군 42개, 돼지뼈군 39개). 조직계측학적 분석 결과, 잔존 골이식재 (12.37±5.67%, 12.21±5.75%), 신생골 (15.07±10.52%, 18.47±11.47%), 비광화 결체 조직 (72.56±10.07%, 71.55±15.47%) 모두 비슷하게 계측되었고 다른 두 군 간에 통계적으로 유의미한 차이는 나타나지 않았다. 치주적으로 손상된 발치와에서 탈단백 소뼈, 돼지뼈 기질을 적용한 골이식술을 시행한 두 군 모두 유사한 조직학적 신생골 형성을 관찰하였다. 협설측에 관계없이 보다 건전한 잔존벽을 가진 발치와에서 더 많은 신생골 형성 경향을 보였다. 그러나 골이식술 시행 4개월 후에 나타난 치유의 광범위한 편차와 제한된 골형성은 임상 적용에 있어 장애가 될 수 있다.