Growth dynamic of allogeneic and autogenous bone grafts in a vertical model

ABSTRACT

Abstract Several techniques have been proposed for vertical bone regeneration, and many of them use bone autogenous and allogeneic grafts. The purpose of this study was to compare demineralised freeze-dried bone allografts (DFDBA), fresh-frozen (FF) allografts, autogenous bone grafts to find differences between volumetric and histological quantity of bone formation and vertical bone growth dynamic. A vertical tissue regeneration bone model was performed in rabbit calvarias under general anaesthesia. Four hollow cylinders of pure titanium were screwed onto external cortical bone calvarias in eight rabbits. Each one of the cylinders was randomly filled with one intervention DFDBA, FF, autogenous bone, or left to be filled with blood clot (BC) as control. Allogeneic grafts were obtained from a ninth animal following international standardised protocols for the harvesting, processing, and cryopreservation of allografts. Autogenous graft was obtained from the host femur scraping before adapting hollow cylinders. Animals were euthanized at 13 weeks. Vertical volume was calculated after probe device measurements of the new formed tissue inside the cylinders and after titanium cylinders were removed. Histomorphometry and fluorochrome staining were used to analyse quantity and dynamic of bone formation, respectively. Results showed that DFDBA and fresh-frozen bone improved the velocity and the quantity of bone deposition in distant portions of the basal plane of grafting. Remaining material in allograft groups was more intense than in autogenous group. Both allografts can be indicated as reliable alternatives for volume gain and vertical bone augmentation.

RESUMO

Resumo Várias técnicas foram propostas para regeneração óssea vertical, e muitas delas usam enxertos ósseos e alogênicos ósseos. O objetivo deste estudo foi comparar os aloenxertos ósseos congelados desmineralizados (DFDBA), os aloenxertos congelados frescos (FF) com os enxertos ósseos autógenos para encontrar diferenças entre o volume, a histologia da formação óssea e a dinâmica do crescimento ósseo vertical. Um modelo ósseo de regeneração tecidual vertical foi realizado em calvarias de coelho sob anestesia geral. Quatro cilindros ocos de titânio puro foram parafusados nas calvarias de osso cortical externo em oito coelhos. Cada um dos cilindros foi preenchido aleatoriamente com uma intervenção DFDBA, FF, osso autógeno ou com coágulo sanguíneo (BC) como controle. Os enxertos alogênicos foram obtidos a partir de um nono animal seguindo protocolos internacionais padronizados para a coleta, processamento e criopreservação de aloenxertos. O enxerto autógeno foi obtido da raspagem do fêmur do hospedeiro antes de adaptar os cilindros ocos. Os animais foram eutanasiados após 13 semanas. O volume vertical foi calculado após a medição, por meio de sonda milimetrada, do novo tecido formado dentro dos cilindros e após a remoção dos cilindros de titânio. Histomorfometria e coloração com fluorocromios foram utilizados para analisar a quantidade e a dinâmica da formação óssea. Os resultados mostraram que DFDBA e osso fresco congelado melhoraram a velocidade e a quantidade de deposição óssea em porções distantes do plano basal de enxerto. O material remanescente nos grupos de aloenxerto foi mais intenso do que em grupo autógeno. Ambos os aloenxertos podem ser indicados como alternativas confiáveis para ganho de volume e aumento ósseo vertical.