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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.25.2019.tde-04062019-150427
Document
Author
Full name
Ricardo Quirico Pinheiro Machado
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Bauru, 2019
Supervisor
Committee
Buzalaf, Marilia Afonso Rabelo (President)
Abrahão, Flávia Mauad Levy
Pereira, Heloisa Aparecida Barbosa da Silva
Taga, Eulazio Mikio
Title in English
Pre-clinical and clinical studies of a novel porous biphasic calcium phosphate ceramic as alternative to repair bone defects
Keywords in English
Bone regeneration
Bone substitutes
Histology
Maxillary sinus
X-Ray Microtomography
Abstract in English
Objectives: We compared a novel porous biphasic calcium phosphate (pBCP) containing 70% HA and 30% -TCP with autogenous bone (AB) regarding bone formation, graft granular size influence (0.7, 1.0 or 1.5 mm), physicochemical properties, and volumetric changes of the total grafted area as well its components (newly formed bone, graft particle stability and soft tissue). Materials and methods: Article 1 used a critical size defect in rats. Analyzes included XRD (X-ray diffraction), SEM (scanning electron microscope) and EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) in vitro and then histomorphometry of biopsies collected from rat skull. Article 2 used a bilateral MSFA by lateral wall surgery in 12 patients in a split-mouth design. Analyses of three-dimensional (3D) cone beam computed tomography (CBCT) scans at different periods (T0, T1 and T2), and of micro-CT scans and histological slides of graft core biopsies were performed. Results: In the preclinical approach, similar physicochemical characteristics among pBCPs with different granular sizes were found. Besides, osteopromotion regarding pBCP granular sizes of 0.7 and 1.0 were higher than AB. In the clinical approach, pCBP was similar to AB. However, in both approaches, the volume of the total grafted area and particles within the grafted area were more reduced for AB (45% and 37%, respectively, in article 1 and 31% and 33%, respectively, in Article 2). For pBCP these volumetric changes did not occur, except for 1.5 mm size group in the preclinical approach, which showed a significant reduction in the last period (24 weeks). Conclusion: pBCP70:30 physicochemical characteristics, such as slow resorption, creates a favorable microenvironment for bone formation that is directly influenced by the granule size. pBCP70:30 promotes greater preservation of the grafted volume than AB, thus being a good alternative for MSFA and bone regeneration procedures.
Title in Portuguese
Estudos pré-clínico e clínico de uma nova cerâmica bifásica porosa de fosfato de cálcio como uma alternativa para o reparo de defeitos ósseos
Keywords in Portuguese
Histologia
Microtomografia por Raio-X
Regeneração óssea
Seio Maxilar
Substituos ósseos
Abstract in Portuguese
Objetivos: Nós comparamos um novo fosfato de cálcio bifásico poroso (pBCP contendo 70% HA e 30% -TCP com o osso autógeno (AB) quanto à formação óssea, influência do tamanho granular do enxerto (0,7, 1,0 ou 1,5 mm), propriedades físico-químicas e alterações volumétricas da área total enxertada, bem como seus componentes (osso recém-formado, estabilidade das partículas do enxerto e tecido mole). MATERIAIS E MÉTODOS: O artigo 1 usou um defeito de tamanho crítico em ratos. As análises in vitro incluíram XRD (difração de raios X), SEM (microscopia eletrônica de varredura) e EDS (espectroscopia de dispersão de energia por raios X) e depois análise histomorfometria de biópsias coletadas da calvária de ratos. O artigo 2 envolveu utilização do material para elevação bilateral de seio maxilar em 12 pacientes, em um desenho split-mouth. Análise de tomografia computadorizada tridimensional (3D) de feixe cônico (TCFC) em diferentes períodos (T0, T1 e T2), micro-CT scans e lâminas histológicas de biópsias do enxerto foram realizadas. Resultados: Na abordagem pré-clínica, foram encontradas características físico-químicas semelhantes entre os pBCPs com diferentes tamanhos granulares. Em adição, a osteopromoção, para os tamanhos granulares do pBCP de 0,7 e 1,0 mm foram maiores que para o AB. Na abordagem clínica, o pBCP foi semelhante ao AB. No entanto, em ambas as abordagens, o volume total da área enxertada e o volume das partículas dentro da área enxertada foram menores para o AB (45% e 37% respectivamente no artigo 1 e 31% e 33% respectivamente no Artigo 2). Para o pBCP mudanças volumétricas não ocorreram, exceto para o grupo tamanho 1,5 mm na abordagem pré-clínica, que mostrou uma redução significativa no último período (24 semanas). Conclusão: As características físico-químicas do pBCP, como a lenta reabsorção, criam um microambiente favorável para a formação óssea e isso é diretamente influenciado pelo tamanho dos grânulos. O pBCP70: 30 promove maior preservação do volume enxertado em comparação ao AB, sendo uma boa alternativa para o aumento do seio maxilar e para os procedimentos de regeneração óssea.
 
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Release Date
2023-02-13
Publishing Date
2019-06-04
 
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