Esistono due modi per classificare il materiale sostitutivo osseo per gli innesti ossei: sintetico e naturale. Il sostituto dell’innesto osseo sintetico è solitamente costituito da materiale come fosfato di calcio o solfato di calcio. Il sostituto osseo prodotto in modo naturale proviene tipicamente da un innesto autologo, in cui il donatore e il ricevente sono lo stesso individuo, o da un allotrapianto, che utilizza osso cadavere. Il sostituto osseo naturale può anche provenire da uno xenotrapianto, che utilizza un donatore animale, di solito una mucca.
I sostituti dell’innesto osseo possono anche essere classificati in base al modo in cui un materiale si innesta all’osso esistente. Il sostituto osseo che presenta proprietà osteoconduttive, ad esempio, è poroso e consente all’osso nativo di crescere sul sostituto osseo come struttura per la crescita di nuovo osso. I sostituti ossei osteoconduttivi includono il solfato di calcio, più comunemente noto come gesso di Parigi; ceramiche di fosfato di calcio; e ceramica corallina porosa, che è ingegnerizzata dal corallo.
D’altra parte, i materiali osteoinduttivi stimolano le cellule a formare nuovi osteoblasti, che diventano nuovo osso. La matrice ossea demineralizzata è un tipo di materiale osteoinduttivo costituito da proteine in crescita estratte dall’osso umano per l’uso in un innesto osseo. Questa sostanza non ha una struttura sufficiente per essere utilizzata da sola come sostituto dell’innesto osseo ed è tipicamente utilizzata in combinazione con un altro materiale sostitutivo dell’innesto osseo. Molti sostituti ossei combinano proprietà sia osteoconduttive che osteoinduttive, che teoricamente contribuiscono a un innesto osseo a crescita più rapida e più forte.
Per molti anni, l’innesto osseo autologo è stato il tipo più comune di innesto osseo. Le procedure di autoinnesto presentano un paio di svantaggi rispetto all’osso sintetico. Innanzitutto, è disponibile solo una fornitura limitata di osso donatore. Inoltre, una volta eseguito l’innesto, esiste il rischio di dolore, che può essere cronico, nel sito donatore.
L’innesto osseo è comune nella chirurgia orale per sostituire l’osso perso a causa della carie o durante l’estrazione di un dente. La sostituzione dell’osso mancante crea le basi per gli impianti dentali. Nonostante gli svantaggi, le procedure di innesto autologo hanno le più alte percentuali di successo in questi tipi di innesti. L’osso donatore viene prelevato dalla bocca per questo tipo di chirurgia orale o dall’osso dell’anca se non è consigliabile prelevare l’osso dalla bocca.
Il sostituto osseo allotrapianto viene prelevato dai cadaveri, consentendo un’alternativa naturale all’innesto autologo senza i problemi associati al prelievo dell’osso stesso del paziente. Questa opzione richiede anche un solo intervento chirurgico sul paziente, piuttosto che un intervento chirurgico per rimuovere l’osso e un secondo per innestarlo. Sfortunatamente, l’osso allotrapianto non cresce così come gli innesti ossei autotrapiantati e il tasso di fallimento è piuttosto alto, specialmente negli innesti ossei di fusione spinale.