Разработка и оценка эффективности методов а э роабразивного препарирования твердых тканей зуба при лечении кариеса
на правах рукописи
ШУМИЛОВИЧ
Богдан Романович
Разработка и оценка эффективности методов
аэроабразивного препарирования
твердых тканей зуба
при лечении кариеса
14.00.21 – Cтоматология
А в т о р е ф е р а т
диссертации
на соискание ученой степени
доктора медицинских наук
Воронеж – 2009
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Министерства здравоохранения и социального развития».
Научный консультант:
доктор медицинских наук, профессор Кунин Анатолий Абрамович
Официальные оппоненты:
академик РАМН, заслуженный деятель науки, доктор медицинских наук, профессор Леонтьев Валерий Константинович
доктор медицинских наук, профессор Максимовский Юрий Михайлович
доктор медицинских наук, профессор Губина Лидия Константиновна
Ведущая организация:
Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства России
Защита состоится « » февраля 2009 г. в « » часов на заседании диссертационного Совета Д208.009.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Министерства здравоохранения и социального развития» по адресу: 394000, г. Воронеж, ул. Студенческая, д.10
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Министерства здравоохранения и социального развития» по адресу: 394000, г. Воронеж, ул. Студенческая, д.10
Автореферат разослан «___»______________2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета: А.А. Глухов
Актуальность проблемы
Высокая интенсивность кариеса остается весьма актуальной проблемой для современной стоматологии. Проведение различных массовых профилактических программ позволяет лишь частично снизить интенсивность и распространенность кариеса у отдельных групп населения (Леонтьев В.К., Боровский Е.В.,2001).
За всю историю стоматологии основным методом лечения кариеса было хирургическое иссечение некротизированных эмали и дентина (Большаков Г.В.,1983; Дуров В.М., Шлеттер П.,2006; Арутюнов С.Д. с соавт.,2007; Nakabayasky N.,1980 и др.). Вращающиеся инструменты, такие как боры и фрезы уже более 100 лет использующиеся для препарирования зубов, за это время не претерпели принципиальных конструктивных изменений. Совершенствовались материалы, конструкция привода, энергетика стоматологических установок, появилось воздушное и жидкостное охлаждение, но суть осталась прежней – кинетическая энергия, передаваемая инструментом зубу, избыточна и распределяется на обрабатываемой поверхности неравномерно. Отсюда нагрев тканей зуба, неравномерность препарирования, микротрещины эмали и дентина, неприятная вибрация и звук, которые затрудняют работу врача и вызывают негативные эмоции у пациента (Солнцев А.С.,1985; Горяинов А.В.,2000; Барер Г.М.,2001; Н.И. Лесных,2005; Kimmel K.H.,1985; Hugo B.,1992 и др.).
Подавляющее число психологов и специалистов в области психоанализа сходятся во мнении о том, что посещение стоматологического кабинета для пациента представляет в ряде случаев стрессовое возбуждение, в результате которого формируется стойкое негативное отношение к стоматологическим вмешательствам (Барер Г.М.,2002; Алекминская А.Ф.,2006; Хацкевич Г.А.,2007; Heidemann D.,1992; Malmstrom H.S.,2003). Отдельные исследования (Шарова Т.Н., Сунцов В.Г., Бойко В.В. и др.2008) наглядно демонстрируют сдвиги в нормальном функционировании дыхательной и сердечно-сосудистой системы пациента уже в ожидании приема стоматолога.
Многие ученые (Боровский Е.В., Максимовская Л.Н.,1998; Лобышкин Р.А.,2006; Краснослободцева О.А.,2006; Smith D.C.,1983; Caesar H.H.,1986; Collins M.R.N.,1988) считают, что с точки зрения профилактики осложнений, особенно важен первый, основополагающий этап – составление плана лечения на основе тщательного всестороннего обследования больного и установление диагноза. По мнению других авторов (Кунин А.А. с соавт.,2008; Садовский В.В. с соавт.,2008; Wichmann M.,1993; Thylstrup A.,1994), именно виртуозному выполнению столь сложной манипуляции, как препарирование твердых тканей зуба, в комплексе с общепринятой схемой лечения в стоматологии, принадлежит ведущая роль в обеспечении долговременного успеха реставрации зуба и полноценной реабилитации пациента. Соглашаясь с бесспорной важностью первого этапа лечения, мы, тем не менее должны признать исключительное значение одонтопрепарирования в лечении кариеса в плане воздействия на минеральный обмен и микроструктуру эмали и дентина.
Как уже неоднократно упоминалось, в стоматологии длительное время предпринимаются попытки массового клинического применения аэроабразивного, ультразвукового одонтопрепарирования, препарирования при помощи высокоинтенсивного лазера (Новоселов Р.Д. и др.,1983; Макеева С.М.,2002; Кунин В.А. и др.,2007; Тепа А.,2008; Myers M.I.,1992; Anic I.,1993; Banerjee A.,2002).
Применение в клинической практике каждого из вышеуказанных видов и методов одонтопрепарирования должно быть обусловлено всесторонним научным изучением их влияния на состояние твердых и мягких тканей зуба, тканей пародонта не только при помощи общепринятых методик, но и обусловлено результатами современных высокотехнологичных методов, учитывающих нюансы микроструктуры эмали и дентина, а также биохимические изменения, происходящие в поверхностных слоях эмали под влиянием одонтопрепарирования. По этой причине, известный длительное время, аэроабразивный метод одонтопрепарирования долгое время не имел внедрения в стоматологическую практику.
На наш взгляд, наименее изученным, именно, с научной точки зрения и как упоминалось выше, в связи с этим не имеющим широкого клинического применения, является аэроабразивный метод препарирования твердых тканей зуба, несмотря на наличие на стоматологическом рынке нескольких видов специального оборудования. Поэтому, дополнительно учитывая благоприятный психологический эффект, оказываемый аэроабразией на пациентов связанный с возможностью одонтопрепарирования без анестезии, мы данное исследование посвятили аэроабразивному препарированию твердых тканей зуба.
Цель исследования
Повышение эффективности лечения кариеса при использовании аэроабразивного препарирования с нормализацией обменных процессов твердых тканей зуба.
Задачи исследования
- Изучить и проанализировать состояние минерального обмена веществ и микроструктуры твердых тканей зуба при применении традиционных методов препарирования.
- Изучить и проанализировать состояние минерального обмена веществ и микроструктуры твердых тканей зуба при применении аэроабразивного препарирования.
- Провести сравнительный анализ положительных и отрицательных аспектов применения традиционного и аэроабразивного методов одонтопрепарирования.
- Изучить влияние аэроабразивного препарирования на состояние тканей пародонта.
- Научно обосновать и апробировать изолированное и сочетанное применение метода аэроабразивного препарирования твердых тканей зуба при лечении различных нозологических форм кариеса и разработать новую конструкцию рабочей части наконечника аэроабразивного аппарата.
- Осуществить прогнозирование состояния минерального обмена эмали на срок полгода при применении традиционного и аэроабразивного препарирования твердых тканей зуба на основании статистической обработки результатов проведенных исследований «Classification trees».
Научная новизна исследования
Впервые научно обосновано применение метода аэроабразивного препарирования твердых тканей зуба при лечении различных нозологических форм кариеса.
Определены биохимические, микроструктурные показатели состояния твердых тканей зуба после препарирования аэроабразивным методом.
Проведен сравнительный анализ процессов де- и реминерализации эмали на основе изменений количественного содержания кальция и фосфора в ее поверхностных слоях при применении метода аэроабразии и традиционных методов препарирования.
Проведен сравнительный анализ нарушения микроструктуры твердых тканей зуба при применении метода аэроабразии и традиционных методов препарирования.
Впервые проведен статистический прогноз состояния минерального обмена эмали на протяжении полугода после лечения кариеса при применении метода аэроабразии и традиционных методов препарирования.
Практическая значимость работы
Дана комплексная характеристика состояния минерального обмена, микроструктуры твердых тканей зуба, статистический прогноз состояния минерального обмена эмали при применении метода аэроабразии и традиционных методов одонтопрепарирования.
Усовершенствован и научно обоснован метод аэроабразивного препарирования твердых тканей зуба при лечении различных нозологических форм кариеса не нарушающий минеральный обмен и микроструктуру эмали и дентина.
Разработаны показания по изолированному и сочетанному применению аэроабразии в клинической практике при лечении кариеса.
Разработаны и запатентованы три вида сопла аэроабразивного аппарата Air Flow Prep K1, применяемые в зависимости от локализации обрабатываемой кариозной полости.
Внедрение в практику
Результаты исследования внедрены в практическую работу терапевтического отделения стоматологической клиники Воронежской государственной медицинской академии, профессорской стоматологической клиники ООО «Гарант-стоматология», лечебного отделения МУЗ ГО г. Воронеж «Стоматологическая поликлиника №5», а также в учебный процесс кафедр терапевтической стоматологии, пропедевтической стоматологии, стоматологии детского возраста Воронежской государственной медицинской академии им.Н.Н. Бурденко.
По результатам исследования издана монография: «Морфо-химические аспекты одонтопрепарирования», опубликованы 32 научные работы, 3 патента, издано 3 учебно-методических пособия с грифом УМО.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
- Традиционное препарирование твердых тканей зуба вызывает статистически достоверное уменьшение содержания кальция и тенденцию к снижению содержания фосфора подтверждаемые данными рентгеноспектрального микроанализа и нивелируемые компенсаторной реакцией зуба спустя один месяц.
- Аэроабразивное одонтопрепарирование не оказывает достоверного негативного влияния на минеральный обмен и микроструктуру эмали и дентина.
- Традиционные методы одонтопрепарирования, в отличие от аэроабразии, могут оказывать негативное влияние на мягкие ткани пародонта, особенно при декомпенсированной форме кариеса.
- Аэроабразивное одонтопрепарирование при лечении кариеса является методом выбора и применяется изолированно или в сочетании с традиционными методами, в зависимости от глубины поражения.
- Метод «Classification trees» может быть использован при лечении кариеса для прогнозирования состояния минерального обмена эмали в отдаленные сроки.
Апробация работы
Основные положения работы доложены на научно-практической конференции «Морфофункциональные аспекты заболеваний твёрдых тканей зубов, пародонта и слизистой оболочки полости рта», 18 сентября, 2004 – Воронеж; международной конференции по итогам выполнения программы «Tempus–Tacis», 2005 –Воронеж; Всероссийском симпозиуме «Новые технологии в стоматологии», 16 марта, 2005 – Воронеж; Общероссийской конференции «Новые технологии в стоматологии», 17-19 мая, 2006 – Краснодар; международной научно-практической конференции «Санитарно-гигиенические аспекты клинической стоматологии», 2006 – Воронеж; межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «YSRP», 2007 – Саратов; II-ом Европейском стоматологическом конгрессе ERO-АСУ, 4-7 декабря, 2007 – Киев; I-ой Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «Управление качеством в стоматологии», 1-2 февраля, 2008 – Сочи; межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы клинической пародонтологии», 19-21 марта, 2008 – Воронеж; совместной межкафедральной научной конференции сотрудников кафедр терапевтической стоматологии, пропедевтической стоматологии, хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, стоматологии детского возраста, ортопедической стоматологии, ортопедической стоматологии ИПМО ВГМА им. Н.Н. Бурденко (Воронеж, 28 октября 2008
Объем и структура работы
Диссертация изложена на 202 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы материалы и методики исследований, собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, включающего 186 источников отечественной и 215 источников зарубежной литературы. Текст иллюстрирован 22 таблицами, 34 рисунками.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Согласно цели и задачам исследования нами был изучен клинический материал, полученный при обследовании контингента из 256 человек, в том числе 172 (67,31%) женщин и 84 (31,68%) мужчин в возрасте от 20 до 50 лет с различными нозологическими формами кариозного процесса. Все больные были разделены на две группы – контрольную, 100 человек, в которой одонтопрепарирование проводилось традиционными методами; и группу исследования, 156 человек, где препарирование твердых тканей зуба проводилось при помощи метода аэроабразии, аппаратом Air Flow Prep K1 (EMS, Швейцария). По нозологическим формам кариеса больные в группах распределились следующим образом (табл. 1):
Таблица 1
Распределение обследуемого контингента
по нозологическим формам кариозного процесса
Количество больных | Форма кариозного процесса | ВСЕГО | ||
поверхностный | средний | глубокий | ||
Группа исследования | 28 (80,0%) | 82 (69,49%) | 46 (46,46%) | 156 |
Контрольная группа | 7 (20,0%) | 36 (30,51%) | 57 (53,54%) | 100 |
ИТОГО | 35 (100%) | 118 (100%) | 99 (100%) | 256 |
Механическая обработка кариозной полости в контрольной группе производилась под анестезией высококачественными алмазными и твердосплавными борами (Diatech, Швейцария и SS White, США), с соблюдением следующих скоростных режимов:
– препарирование кариозного дентина в околопульпарной зоне – 1500 об/мин;
– удаление размягченного кариозного дентина – 2 000-10 000 об/мин;
– препарирование дентина удаленного от пульпы – 20 000-40 000 об/мин;
– удаление амальгамовых и композитных пломб – 100 000-120 000 об/мин;
– финирование реставрационных поверхностей алмазным бором – 120 000-180 000 об/мин;
– раскрытие кариозной полости, удаление нависающих краев эмали – 200 000-250 000 об/мин;
Препарирование кариозных полостей у больных группы исследования проводилось при помощи аэроабразивного аппарата Air Flow Prep K1 фирмы EMS (Швейцария), без использования анестезии и ротационного инструмента. Для препарирования эмали при поверхностном кариесе мы применяли сопло с выходом канала рабочей струи в форме эллипса, которое создавало площадь контакта 7-7,5 мм2 (патент № 70452 от 11.09.2007). В ряде случаев, в начале исследования [у 16 пациентов, (28,07%) с диагнозом глубокий кариес], когда при глубоком кариесе анатомическая форма полости (грушевидность, близость пульпы) не позволяли провести изолированную обработку Air Flow Prep K1мы использовали сочетанное воздействие: начальная обработка дефекта эмали Air Flow Prep K1, раскрытие полости и удаление детрита с помощью боров, окончательная подготовка поверхности абразивным аэрозолем. В дальнейшем для таких клинических ситуаций нами было разработано и апробировано специальное сопло с каналом в форме спирали, обеспечивающее точечное воздействие на препарируемые ткани (патент № 72843 от 11.09.2007), что крайне важно при работе в околопульпарной области. Такое воздействие позволило создать площадь контакта реактивной струи с твердыми тканями зуба 1-1,5 мм2, что сделало возможным у остальных 41 пациента (71,93%) с глубоким кариесом провести одонтопрепарирование без ротационного инструмента.
При среднем и глубоком кариесе для препарирования стенок полости, особенно при наличии нависающих краев эмали использовалась специальная насадка с подачей реактивной струи под углом, позволяющая облегчить доступ в кариозную полость и обеспечить ее качественную обработку (патент № 70451 от 11.09.2007). В остальных случаях мы использовали стандартное сопло, входящее в комплектацию предложенную производителем.
Принцип работы аппарата состоял в направленной подаче через специальный наконечник реактивной струи аэрозоля, содержащего воду и абразивное вещество. Активным компонентом аэрозоля, создаваемого Air Flow Prep K1 являлся абразивный порошок, состоящий из частиц окиси алюминия, с диаметром частиц 25 мкм. Это вещество не токсично, химически и биологически инертно, стабильно, нейтрально по цвету. Методика препарирования следующая: поверхность кариозной полости обрабатывалась реактивной струей с расстояния 1-2 мм. Аппарат использовался импульсно, по 5-10 сек, что позволяло контролировать непосредственный результат и правильно перемещать сопло. Необходимые меры предосторожности соблюдались после прохождения эмалево-дентинного соединения, так как абразия дентина происходит намного быстрее.
После одонтопрепарирования всем пациентам проводили медикаментозную обработку кариозной полости, затем ее пломбирование микрогибридным композитом Charisma F (рН 7,0) и рекомендовали использование зубной пасты Colgate total (рН 7,0), для исключения влияния рН на уровень минерального обмена эмали зуба.
Исследование структурно-функциональных изменений эмали зубов под влиянием одонтопрепарирования проводилось в обеих группах в 2 этапа: in vivo и in vitro.
In vivo – проводилось неинструментальное и инструментальное исследование зубной эмали у больных контрольной и опытной групп, определение кислотной растворимости эмали по кальцию, скорости реминерализации эмали. Забор биоптата для исследования кислотной растворимости эмали по кальцию проводился до препарирования зуба с участка «здоровой» эмали, для определения клинической нормы для каждого зуба и с границы полости после одонтопрепарирования, а также спустя 1 месяц с границы эмаль-пломба.
Для изучения отдаленных результатов проводилась кислотная биопсия с участков интактной эмали и границы эмаль – пломба, спустя полгода у 46 пациентов контрольной группы (46,00%) и 87 пациентов группы исследования (55,41%). Такой срок наблюдения определялся данными большинства литературных источников о развитии в эмали поздних необратимых изменений в результате одонтопрепарирования и пломбирования.
In vitro – использовалась растровая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ для фиксирования всех нюансов химико-структурной перестройки эмали на микроскопическом уровне в результате воздействия различных видов одонтопрепарирования.
Материалом для исследований in vitro, служили 45 удаленных по различным медицинским показаниям зубов, с различными нозологическими формами кариозного процесса. Из них 20 зубов удалено у пациентов контрольной группы (10 – сразу после одонтопрепарирования, 10 – через 1 месяц после пломбирования) и 25 у пациентов группы исследования (10 – непосредственно после препарирования аппаратом Air Flow Prep K1, 10 у пациентов добровольцев группы исследования спустя 1 месяц после препарирования аппаратом Air Flow Prep K1 и последующего пломбирования кариозной полости и 5 – спустя шесть месяцев после лечения). Перед проведением исследований in vitro в зубах подлежащих удалению создавались условия экспериментального кариеса. Для этого, за один месяц до обследования у волонтеров искусственно создавались кариозные полости ротационным инструментом. Спустя 1 месяц данные ЭОД указывали на наличие кариозного процесса, визуально мы наблюдали пигментацию и размягчение дентина на дне и стенках полости. После этого проводилось либо препарирование и удаление зуба, либо препарирование и пломбирование полости с последующим удалением зуба еще через один месяц или полгода в соответствии с принадлежностью волонтера к определенной подгруппе.
Статистическая обработка данных проводилась как с помощью стандартных пакетов Statistika 6.0 и SPSS-11, так и с использованием оригинальных программных пакетов разработанных исходя из цели и задач исследования. Стандартные программные пакеты перед их применением верифицировались в виде расчета искусственно стандартизированных данных с заранее известным результатом, что позволило охарактеризовать работу конкретной программы. Дескриптивная статистика включала в себя расчет среднего, средне-квадратического отклонения, ошибки среднего, медианы, моды, коэффициента вариации, квантилей распределения, ассиметрии и эксцесса, что сделало возможным охарактеризовать параметры распределения значений необходимых для оптимального выбора критериев.
Таким образом, нами был сформирован комплекс методов исследования включающий:
1. Клинические методы:
– сбор анамнеза;
– визуальный;
– диагностическое препарирование;
– прицельное зондирование;
– электроодонтодиагностику;
– дентоскопию;
– определение индекса КПУ;
– определение индекса РМА;
– макрогистохимический метод;
– определение гигиенического индекса;
– метод Д.М. Каральника;
– КОСРЭ-тест.
2. Клинико-лабораторный метод:
– кислотная биопсия эмали.
3. Лабораторные методы:
– растровая электронная микроскопия;
– рентгеноспектральный микроанализ.
4. Методы статистической обработки.
Использование данных методов позволило в полной мере оценить преимущества и недостатки нового метода одонтопрепарирования на основе изучения не только клинических, но и биохимических, структурных, электронно-микроскопических особенностей объекта.
При клиническом обследовании диагноз «поверхностный кариес», был поставлен 35 пациентам, из них у 7 (20,0%) больных контрольной группы и у 28 (80,0%) пациентов группы исследования (см. табл. 1). Больные предъявляли жалобы на повышенную чувствительность зубов, чувство оскомины. При визуальном исследовании обнаруживался дефект в пределах эмали, с изменением блеска и прозрачности последней. Зондирование и термопроба отмечали различную чувствительность очагов поражения. Дентоскопия определяла истинный объем патологии и позволяла уточнить диагноз и объем лечебных вмешательств. Диагностическое препарирование выявляло повышенную болевую реакцию при приближении к эмалево-дентинной границе у пациентов обеих групп.
У 118 пациентов [из них 36 (30,51%) больные контрольной и 82 (69,49%) больные группы исследования] был диагностирован средний кариес (см. табл. 1). При этом, жалобы пациентов заключались в повышенной чувствительности пораженных зубов к воздействию химических (кислое, сладкое) и реже, термических раздражителей, или на наличие полости. Визуально обнаруживалась кариозная полость, внутри которой, обычно находился нежизнеспособный размягченный дентин. Края дефекта истончены, а входное отверстие всегда меньше, чем истинный размер полости. Пограничная эмаль была изменена в цвете и легко откалывалась при прикосновении инструментом. Диагностическое препарирование выявляло нормальную чувствительность дентина на дне полости и гиперестезию на ее стенках у всех обследуемых больных. Эмаль, как правило, оставалась не чувствительной, что подтверждалось прицельным зондированием.
Глубокий кариес был обнаружен у 99 человек [из них 57 (53,54%) – пациенты контрольной группы и 46 (46,46%) – пациенты группы исследования]. Больные обычно предъявляли жалобы на болезненность при приеме пищи, повышение тактильной, температурной и химической чувствительности, проходящей сразу после окончания действия раздражителя. Предъявлялись жалобы психоэмоционального характера – беспокойство по поводу значительного дефекта твердых тканей зуба, попадания пищи в полость или в межзубной промежуток, что затрудняло пережевывание пищи и вызывало чувство дискомфорта. Визуально, при глубоком кариесе, обнаруживалась глубокая кариозная полость, заполненная нежизнеспособными, пигментированными, мягкими путридными массами. При проведении диагностического препарирования у больных обеих групп обнаруживалась равномерная повышенная чувствительность дентина по дну кариозной полости и особенно, в отдельных его участках или точках. В плане дифференциальной диагностики, необходимо отметить, что это только повышенная чувствительность, а не боль, которая характерна для клиники пульпита. После окончательного препарирования более точно определялись участки повышенной чувствительности дентина на дне полости. Прицельным зондированием подтверждались результаты диагностического препарирования. В некоторых случаях дентоскопия выявляла просвечивание пульпы через дно полости.
Согласно полученным данным исследования проводились у пациентов с различной активностью кариозного процесса и разным уровнем гигиены полости рта (табл. 2).
Таблица 2
Распределение больных с различными показателями КПУ
в зависимости от гигиенического состояния полости рта
Гигиеническое состояние полости рта | КПУ | ВСЕГО | ||
КПУ9 | 9<КПУ16 | КПУ>16 | ||
Хорошее | 49(74,24%) | – | – | 49 |
Удовлетворительное | 15(22,73%) | 86(82,68%) | 56(65,12%) | 157 |
Неудовлетворительное | 2(3,03%) | 16(15,38%) | 27(31,39%) | 45 |
Плохое | – | 2(1,93%) | 3(3,45%) | 5 |
ИТОГО | 66(100%) | 104(100%) | 86(100%) | 256 |
Из таблицы 2 следует, что при компенсированной форме кариеса (I-я степень активности) большинство пациентов имели хорошую гигиену полости рта (74,24%), 22,73% – удовлетворительную и 3,03% – неудовлетворительную. Плохое состояние гигиены полости рта при компенсированной форме кариеса не обнаруживалось. У 82,69% пациентов с субкомпенсированной формой кариеса (II-я степень активности) отмечалось удовлетворительное состояние гигиены полости рта, у 15,38% – неудовлетворительное и у 1,93% – плохое. При декомпенсированной форме кариеса (III-я степень активности) у 65,12% обследованных имелось удовлетворительное состояние гигиены полости рта у 31,39% – неудовлетворительное и у 3,45% – плохое.
Такая зависимость между активностью кариозного процесса и состоянием гигиены полости рта наглядно доказывает ведущую роль структурно-функциональных особенностей эмали зуба и количественного и качественного состава микроорганизмов ответственных за возникновение и развитие кариеса.
Для точной постановки диагноза и исключения осложненного кариеса применялась электроодонтометрия. При поверхностном кариесе показания ЭОД с бугров составили 5,0±1,0 мкА, а со дна полости 5,5±0,58 мкА. При среднем кариесе эти показания составили 8,0±1,43 мкА и 8,5±1,52 мкА соответственно. На электрический ток силой 10,3±1,8 мкА с бугров или режущего края и 10,63±0,89 мкА на дне кариозной полости реагировала пульпа при глубоком кариесе. Нами не было выявлено статистически достоверной разницы между значениями показаний электроодонтодиагностики проведенной с бугров или режущего края зубов и с дна кариозной полости. Полученные результаты согласовались с литературными данными, и подтверждали значение метода в диагностике и дифференциальной диагностике кариеса.
КОСРЭ-тест проводился у больных контрольной группы и группы исследования до и после препарирования кариозных полостей. В ходе исследования была выявлена определенная зависимость между показаниями КОСРЭ-теста и степенью активности кариозного процесса. Так, в подгруппе с компенсированной формой активности кариозного процесса исследуемый участок эмали терял способность прокрашиваться к третьим суткам у 100% пациентов обеих групп. В подгруппах с субкомпенсированной формой кариеса реминерализация искусственно деминерализированного участка определялась к четвертым суткам, а у больных обеих групп с декомпенсированной формой активности кариеса – к пятым.
Таким образом, для исследования был отобран контингент больных имеющих равноценные показатели податливости эмали к действию кислоты и реминерализирующих свойств ротовой жидкости.
По данным КОСРЭ-теста после одонтопрепарирования у больных контрольной группы реминерализация искусственно деминерализированного участка эмали происходила в различные сроки, в зависимости от активности кариозного процесса. У подавляющего большинства (87,09%) пациентов с I-ой степенью активности кариеса (КПУ 9) восстановление свойств эмали происходило к четвертым суткам после одонтопрепарирования, а у пациентов II-ой (9 < КПУ 16) и III-ей (КПУ > 16) степенями активности кариозного процесса на пятые (92,31%) и шестые (97,68%) сутки соответственно.
У пациентов группы исследования с компенсированной формой активности кариеса (КПУ 9) эмаль не окрашивалась на третьи сутки у 100% больных, а у пациентов с субкомпенсированной формой интенсивности кариеса (9 < КПУ 16) на третьи сутки не определяли окрашивания у 97,43% контингента только при декомпенсированном кариесе (КПУ > 16) полная реминерализация происходила на четвертые сутки у 93,02% пациентов, что свидетельствовало о более высокой кариесрезистентности эмали при применении аэроабразивного препарирования твердых тканей зуба для лечения кариеса, по сравнению с традиционным.
Скорость реминерализации эмали в группе исследования после препарирования кариозной полости выше чем в контрольной группе (рис. 1):
– при компенсированной форме кариеса в 1,66 раза (р < 0,05);
– при субкомпенсированной форме кариеса в 1,50 раза (р < 0,05);
– при декомпенсированной форме кариеса в 1,40 раза (р < 0,05).
Рис. 1. Сравнительная характеристика сроков полной реминерализации эмали до и после одонтопрепарирования у больных контрольной группы и группы исследования при разной степени активности кариозного процесса.
Анализируя результаты КОСРЭ-теста, полученные в группе исследования после одонтопрепарирования, можно утверждать, что интенсивность окрашивания искусственно деминерализированного участка эмали у входящих в нее пациентов, в 2,19 раза ниже, чем у больных входящих в контрольную группу. Так, в контрольной группе в первые сутки после лечения интенсивность окрашивания у 31 (31,0%) пациента составила 2 балла и у 69 (69,0%) – 3 балла, а у пациентов группы исследования 2 балла определяли у 107 (68,59%) и 3 балла у 49 (31,41%) больных.
Таким образом, полученные результаты (рис. 1) свидетельствуют о статистически достоверном повышении податливости эмали к действию кислоты при традиционном препарировании твердых тканей зуба.
Для оценки влияния одонтопрепарирования на состояние маргинального пародонта нами проводилось определение папиллярно-маргинально-альвеолярного индекса (PMA) и макрогистохимическое исследование – окрашивание исследуемых зубов 2% водным раствором Люголя, с последующим осмотром через лупу с увеличением х3 раза. Макрогистохимия учитывала характер окрашивания маргинального пародонта в области зубов, подвергшихся одонтопрепарированию. При компенсированной форме активности кариеса мы получили светло-желтое окрашивание десневого края, а при субкомпенсированной и декомпенсированной форме – желтую окраску, что характеризовало отсутствие воспалительных изменений десневого края при компенсированной форме кариеса, подтвержденное ранее полученными результатами гигиенического индекса. Определение индекса РМА проводилось у пациентов контрольной группы и группы исследования при постановке диагноза и после препарирования твердых тканей зуба.
Из данных РМА следует, что все методы препарирования твердых тканей зуба оказывали влияние на состояние краевого пародонта, вызывая раздражающий, а в некоторых случаях и повреждающий эффект, особенно при локализации полости в пришеечной области (рис. 2).
Рис. 2. Сравнительная характеристика папиллярно-маргинально-альвеолярного индекса (РМА) у больных контрольной группы и группы исследования при разной степени активности кариозного процесса.
Из рисунка 2 следует, что в контрольной группе у пациентов с компенсированной формой активности кариеса, при изначальном отсутствии воспаления десневого края повреждающий эффект от традиционного препарирования незначителен и статистически недостоверен (р > 0,1). При субкомпенсированной, и особенно декомпенсированной формах кариеса, когда нами, как и многими исследователями, макрогистохимическим методом выявлено влияние микробной флоры множественных кариозных полостей на слизистую оболочку полости рта и десну в частности, механическое воздействие водяно-воздушного охлаждающего аэрозоля оказывает раздражающее действие, способствующее контагиминации микробной инфекции.
При обследовании пациентов группы исследования с применением аэроабразивного метода препарирования твердых тканей зуба при компенсированной форме кариеса данные РМА тождественны с данными полученными в контрольной группе. Значительно лучшие по сравнению с контрольной группой и статистически достоверные результаты (р < 0,1) были получены в подгруппах с субкомпенсированной и декомпенсированной формами кариеса. По данным макрогистохимических исследований нами был обнаружен сорбирующий эффект при препарировании кариозных полостей порошком оксида алюминия.
При оценке влияния различных видов одонтопрепарирования на состояние минерального обмена эмали нами исследовалась кислотная растворимость поверхностных слоев эмали по кальцию и фосфору. Изучение этих показателей в контрольной группе и группе исследования проводилось в 3 этапа. На первом этапе изучалась скорость кислоторастворимости эмали по кальцию и фосфору до препарирования с участка неповрежденной эмали для определения клинической нормы для каждого зуба. На следующем этапе производилась биопсия на границе отпрепарированной, готовой к пломбированию кариозной полости с участка «здоровой» эмали при всех изучаемых нозологических формах кариеса. Аналогичное исследование проводилось спустя месяц после лечения кариеса с границы «здоровая» эмаль – пломба. Результаты представлены в табл. 3.
Таблица 3
Данные кислотной биопсии эмали по кальцию
у больных контрольной группы и группы исследования
с различными нозологическими формами кариеса, мкМоль/мин
Диагноз | Группы больных | Сроки наблюдения | ||
до препар. | после препарир. | 1 мес. после препарир. | ||
Поверхн. кариес | контрольная | 25,01±1,51 | 56,75±2,03 | 27,09±2,11 |
исследования | 26,23±1,97 | 28,46±2,01 | 27,37±2,62 | |
Средний кариес | контрольная | 27,07±2,63 | 46,09±2,76 | 28,46±3,69 |
исследования | 26,16±2,21 | 28,22±2,51 | 27,07±2,17 | |
Глубокий кариес | контрольная | 27,13±2,56 | 42,54±3,58 | 29,71±3,68 |
исследования | 26,76±2,15 | 28,53±2,44 | 26,71±2,38 |
Согласно данным табл. 3, традиционное препарирование твердых тканей зуба являлось негативным фактором для жизнедеятельности эмали, что проявлялось в значительном увеличении скорости кислоторастворимости эмали по кальцию, сразу после препарирования полости, а именно: при поверхностном кариесе скорость выхода кальция в биоптат увеличивалась в 2,27 раза или на 55,95% (р < 0,1), при среднем кариесе в 1,7 раза или на 41,26% (р < 0,1) и при глубоком кариесе в 1,57 или на 36,22% (р < 0,1).
При традиционном одонтопрепарировании между глубиной поражения твердых тканей зуба при кариесе и скоростью кислотной растворимости эмали по кальцию наблюдается определенная зависимость. Так, после препарирования кариозных полостей при поверхностном кариесе скорость выхода кальция в биоптат составила 56,75±2,03 мкМоль/мин, при среднем 46,09±2,76 мкМоль/мин, а при глубоком – 42,54±3,58 мкМоль/мин. Таким образом, растворимость эмали по кальцию при поверхностном кариесе в 1,23 раза или на 18,78% (р < 0,1) выше чем при среднем и в 1,35 раза или на 25,03% (р < 0,1) выше чем при глубоком кариесе. Разница показаний кислотной растворимости эмали при среднем и глубоком кариесе составила 1,18 раза или 11,17% (р < 0,1). Такая разница показаний кислотной биопсии эмали обусловлена, по нашему мнению, включением компенсаторных механизмов реминерализации при увеличении глубины поражения твердых тканей зуба в виде образования вторичного дентина и создания «резервного» кальция в ответ на сильный внешний раздражитель, каким, несомненно является одонтопрепарирование.
К первоначальному значению, кислотная растворимость эмали по кальцию приближалась только спустя один месяц после пломбирования полости. При этом, даже через месяц после лечения скорость выхода кальция в биоптат превышала исходный уровень при поверхностном кариесе в 1,08 раза или на 5,04%, при среднем кариесе в 1,05 раза или на 4,88% и при глубоком – в 1,09 раза или на 6,68%. Однако, данная разница показаний не является статистически достоверной (р > 0,1), что позволяет нам утверждать о полном восстановлении исходного уровня кислотной растворимости эмали по кальцию.
Из табл. 3 следует, что при использовании аэроабразивного метода одонтопрепарирования, глубина поражения твердых тканей зуба не влияет на кислоторастворимость эмали по кальцию. При проведении вышеуказанных исследований у данной группы пациентов на всех клинических этапах мы не обнаружили статистически значимых изменений растворимости эмали по кальцию. Так, при поверхностном кариесе после аэроабразии скорость выхода кальция в биоптат увеличивалась по сравнению с исходным уровнем, в 1,08 раза (р > 0,1) или на 7,84%, при среднем кариесе в 1,08 раза (р > 0,1) или на 7,84% и при глубоком кариесе в 1,06 раза (р > 0,1) или на 6,23%, тогда как статистически значимым, при изучении кислоторастворимости эмали, является отклонение показаний от изначального уровня от 10% и выше. Такие показания кислотной биопсии эмали обусловлены, по нашему мнению, тем, что при аэроабразии отсутствует травмирующий эффект, а при препарировании бором происходит значительное нарушение эмалевых призм и на поверхности эмали находится большое количество их обломков не удаляемых, даже после кондиционирования эмали ортофосфорной кислотой.
Результаты кислотной биопсии эмали по фосфору представлены в табл.4.
Таблица 4
Данные кислотной биопсии эмали по фосфору
у больных контрольной группы и группы исследования
с различными нозологическими формами кариеса, мкМоль/мин
Диагноз | Группы больных | Сроки наблюдения | ||
до препар. | после препарир. | 1 мес. после препарир. | ||
Поверхн. кариес | контрольная | 15,50±1,73 | 17,01±1,09 | 16,51±0,92 |
исследования | 15,85±1,05 | 17,94±2,16 | 16,93±1,40 | |
Средний кариес | контрольная | 15,28±2,11 | 17,81±2,48 | 16,79±1,39 |
исследования | 15,41±1,01 | 17,75±2,28 | 16,95±1,49 | |
Глубокий кариес | контрольная | 15,88±2,11 | 17,91±2,08 | 16,55±1,19 |
исследования | 15,91±1,21 | 17,61±1,49 | 16,87±1,36 |
При изучении скорости растворимости эмали по фосфору в контрольной группе и группе исследования мы не обнаружили статистически значимых изменений содержания фосфора в биоптате (табл. 4). Эта величина оставалась стабильной на всех этапах исследования и составляла 16,86±2,97 мкМоль/мин у больных контрольной группы и 16,98±2,17 мкМоль/мин у больных группы исследования, из чего мы сделали вывод, что традиционное препарирование наряду с аэроабразивным не оказывает влияния на растворимость эмали по фосфору.
Для изучения отдаленных результатов проводилась кислотная биопсия с участков интактной эмали и границы эмаль – пломба, спустя полгода у 46 пациентов контрольной группы (46,00%) и 87 пациентов группы исследования (55,41%). Такой срок наблюдения определялся данными большинства литературных источников о развитии в эмали поздних необратимых изменений в результате одонтопрепарирования и пломбирования. Данные представлены в табл. 5.
Таблица 5
Сравнительная характеристика скорости выхода
кальция и фосфора в биоптат до препарирования
и спустя шесть месяцев после лечения, мкМоль/мин
Группы | Данные кислотной биопсии эмали | |||
до лечения | 6 месяцев после лечения | |||
кальций | фосфор | кальций | фосфор | |
Контрольная группа | 26,40±2,23 | 15,55±1,98 | 29,84±2,83 | 16,44±1,61 |
Группа исследования | 26,38±2,11 | 15,72±1,09 | 27,70±2,70 | 16,12±1,69 |
Таким образом, из табл. 5 следует, что при традиционном препарировании твердых тканей зуба скорость выхода кальция в биоптат превышал исходный уровень на 11,53% или в 1,13 раза (р < 0,1). Для фосфора этот показатель составил – 5,41%, т.е. не является статистически достоверной величиной. В группе исследования мы не обнаружили статистически достоверной разницы между показаниями кислотной биопсии эмали до препарирования и через полгода после лечения. Эти значения составили 4,76% для кальция и 2,48% для фосфора.
На основании результатов полученных при кислотной биопсии эмали, в условиях традиционного и аэроабразивного препарирования кариозных полостей, можно сделать вывод об уменьшении содержания, такого необходимого для обменных процессов в твердых тканях зуба химического компонента, как кальций, особенно при препарировании с помощью бора, которое вызывает значительную потерю кальция в эмали. Но, чтобы доказать этот факт, нами с помощью высоких технологий, проводилось определение истинного количественного содержания кальция в эмали.
Для изучения количественного содержания кальция и фосфора проводился рентгенспектральный микроанализ поверхностных слоев эмали (РсМА), так как в ранее проведенных исследованиях доказано, что основные изменения минерального обмена эмали, выявленные при кариесе и после его лечения, обнаруживаются в ее поверхностном слое. В ранее проведенных на кафедре терапевтической стоматологии ВГМА им. Н.Н. Бурденко исследованиях по данным РсМА было определено содержание Са и Р, а также значение Са/Р коэффициента в норме. Сравнительная характеристика химического спектра эмали представлена на рис. 3.
Рис. 3. Сравнительная характеристика абсолютного содержания
кальция и фосфора в поверхностных слоях эмали у больных контрольной группы и группы исследования.
Полученные данные наглядно свидетельствуют об обеднении поверхностного слоя эмали кальцием по сравнению с нормой. При изучении количественного содержания кальция непосредственно после препарирования полости обнаружено его уменьшение в поверхностном слое эмали в 1,65 раза или на 39,42% (р < 0.05), при этом не наблюдалось статистически достоверного снижения содержания фосфора. Полученные результаты говорят о выраженном снижении резистентности эмали под воздействием традиционного препарирования in vitro, особенно вне контакта с ротовой жидкостью. Восстановление химического спектра эмали не отмечалось и спустя один месяц; содержание кальция оставалось ниже контрольных данных в 1,31 раза или на 24,14% (р < 0,05).
Из рис. 3 следует, что применение аэроабразивного метода препарирования твердых тканей зуба при лечении кариеса не вызывает обеднения поверхностного слоя эмали кальцием и фосфором. Исследования проведенные на зубах удаленных сразу после препарирования полости Air Flow Prep K1 содержание кальция составило 26,39±0,49 лок.% по массе, спустя месяц – 26,81±0,50 лок.% по массе, при норме 26,43±1,08 лок.% по массе. Как и в контрольной группе, количественное содержание фосфора оставалось неизменным и составляло 11,77±0,91 лок.% по массе. В зубах удаленных спустя один месяц после проведенного лечения кариеса содержание кальция и фосфора в поверхностном слое эмали составило 26,25±0,51 лок.% по массе и 11,70±0,33 лок.% по массе соответственно. Положительная динамика минерального обмена в поверхностном слое эмали наблюдалась, по данным рентгенспектрального микроанализа, на протяжении всего периода исследования, что полностью согласуется с результатами полученными при изучении скорости кислоторастворимости эмали по кальцию и фосфору и еще раз наглядно подтверждает положительное влияние аэроабразивного препарирования на состояние минерального обмена эмали.
При проведении РсМА в контрольной группе непосредственно после одонтопрепарирования значение Ca/P коэффициента составило 1,42; а спустя месяц после лечения – 1,93. В группе исследования эти величины составили 2,24 и 2,26 соответственно, при норме 2,27. При анализе результатов кислотной биопсии эмали и данных РсМА доказано, что при повышении растворимости эмали по кальцию, т.е. увеличении содержания Са в биоптате происходит снижение содержания кальция в поверхностных слоях эмали. Следовательно, состав кислотного биоптата не отражает истинный состав самой эмали зуба, а лишь характеризует ее свойство растворимости с преимущественным выходом кальция в раствор и истинное значение Са/Р коэффициента целесообразно рассчитывать по абсолютным величинам содержания Са и Р в эмали (данные РсМА). Учитывая доказанное ранее результатами РсМА, постоянство количественного содержания фосфора независимо от вида препарирования, значения Ca/P коэффициента в контрольной группе и группе исследования наглядно свидетельствуют о более высоком содержании кальция в поверхностном слое эмали при применении аэроабразивного метода, что указывает на его менее выраженное отрицательное влияние на твердые ткани зуба.
Таким образом, были получены значимые результаты изменений обменных процессов в эмали зуба при различных видах препарирования. Несомненно, эти различия должны зависеть от нарушения структуры твердых тканей зуба. Можно предположить, что чем больше нарушается целостность естественных структурных образований эмали зуба, тем большее изменение минерального обмена можно было бы ожидать, и наоборот, при минимуме структурных нарушений, минимальны и изменения минерального обмена. Но нельзя не учитывать возможного негативного влияния на эти процессы самого пломбировочного материала, который через определенное время может выявлять, по данным различных авторов признаки качественных изменений с последующим нарушением полноценности его механической и химической адгезии к тканям зуба. В наших исследованиях предпринята попытка снизить вероятность этого воздействия используя пломбировочный материал с рН 7,0.
Для исследования влияния традиционного и аэроабразивного препарирования на микроструктуру эмали и дентина мы использовали растровую электронную микроскопию (РЭМ). При проведении РЭМ были установлены оптимальные режимы увеличения, обеспечивающие точное определение всех нюансов изучаемых объектов и использовано увеличение х1 500, х4 500 и х5 000 для эмали, х1 500, х2 500 и х5 000 для дентина и х2 500 для исследования эмалево-композитной границы.
В контрольной группе, при изучении электроннограмм поверхности эмали на границе подготовленной к пломбированию полости (эмаль кондиционирована) под увеличением х1 500 нами было обнаружено нарушение целостности эмалевых призм. Для определения особенностей данного явления, мы сканировали изучаемые поверхности эмали в двух плоскостях: параллельно и перпендикулярно ходу пучков эмалевых призм (рис. 4).
a б
Рис. 4 (а,б). Электронная микроскопия эмали после традиционного препарирования: а – сканирование перпендикулярно ходу пучков эмалевых призм (х2 000, CamScan 4S); б – сканирование параллельно ходу пучков эмалевых призм (х1 500, CamScan 4S).
Электронная микроскопия шлифов эмали, проведенная перпендикулярно ходу эмалевых призм (рис. 4а), определила сложный рельеф отпрепарированной поверхности, повторяющий однонаправленное вращательное движение граней алмазной крошки ротационного инструмента. Видны разрушенные пучки эмалевых призм с слабоструктурированным поверхностным слоем, а также отдельные плотные микрочастицы, осколки эмалевых призм. Грани алмазной крошки бора оставляют на поверхности эмали чашеобразные углубления диаметром 5-6 м, заполненные осколками эмалевых призм. При увеличении х2 000 раз четко прослеживается смазанность, бесструктурность границ вершин пучков эмалевых призм.
Основными составляющими поверхностного рельефа препарированной эмали сканированной параллельно ходу пучков эмалевых призм (рис 4б), являются борозды и бесструктурное вещество оскольчатых напластований обломков эмалевых призм, а также отдельные микрочастицы эмали не элиминированные ортофосфорной кислотой. На изучаемой поверхности выявлены параллельные бороздковидные канавки шириной 5-6 м, являющие собой пучки эмалевых призм. Наблюдаются также регулярные (обычно строго параллельные широким канавкам) более мелкие борозды шириной 2-3 м. Последние характеризуются смазанностью вещества их стенок. Видны пластинчатые наложения бесструктурного вещества, местами накладывающиеся на широкие канавки, которые, в свою очередь прерываются регулярными трещинами, по видимому являющимися результатом однонаправленного сдвига пучков эмалевых призм и их «разлома» с образованием щелевидных перерывов бесструктурного вещества. По всей вероятности, это бесструктурное вещество представляет собой мелкоразмолотый матрикс образующийся в результате сдавливающего и режущего воздействия алмазной крошки бора. Такое нарушение целостности эмалевых призм является, несомненно, следствием травмирующего воздействия традиционного одонтопрепарирования на микроструктуру эмали и является, по нашему мнению, одной из причин рецидивов при лечении кариеса.
Применение РЭМ позволило определять как структурные особенности адгезивной поверхности эмали, так и степень адгезии пломб к эмали. При использовании традиционного препарирования кариозных полостей граница соприкосновения пломб с эмалью на всем своем протяжении выглядела неоднородно, имея в некоторых участках «микрощели», размером от 1 м, клинически неопределяемые (рис. 5а).
Выявленные, клиническими и клинико-лабораторными методами исследований, качественные и количественные изменения минерального обмена эмали зубов у больных контрольной группы подтверждались и цветными планарными спектрорентгенограммами, позволявшими оценить расположение исследуемых элементов на границе эмаль – пломба. Из рис. 5б следует, что при традиционном одонтопрепарировании отсутствует эффект диффузии кальция.
а б
Рис. 5 (а,б). Состояние эмалево-композитной границы
после традиционного препарирования:
а – электронная микроскопия (х2 500, CamScan 4S); б – планарное распределение химических элементов на границе эмаль-пломба: красный – углерод (органические соединения); зеленый – кремний (пломба); синий – кальций.
При анализе электроннограмм поверхности дентина отмечается большое количество смазанного слоя и грубых дентинных осколков в виде стружки, закупоривающей устья дентинных канальцев, а также нарушение целостности дентинных трубочек на их протяжении. Тем не менее, встречаются апертуры дентинных трубочек, не прикрытые смазанным бесструктурным веществом (рис. 6).
Таким образом, традиционное препарирование твердых тканей зуба по данным РЭМ, вызывает значительное негативное влияние на микроструктуру эмали и дентина, о чем свидетельствует нарушение целостности эмалевых призм и дентинных трубочек, засорение адгезивных поверхностей, даже после их кондиционирования ортофосфорной кислотой. В группе исследования при изучении микроструктуры эмали, | |
Рис. 6. Электронная микроскопия дентина после традиционного препарирования (х2 500, CamScan 4S): |
сканированной перпендикулярно и параллельно ходу пучков эмалевых призм, даже при увеличении х4 500 – х5 000 раз, нами отмечалось сохранение целостности эмалевых призм, равномерно срезанных аэроабразивной струей Air Flow Prep K1 (рис. 7 а,б).
а б
Рис. 7 (а,б). Электронная микроскопия эмали после аэроабразивного препарирования: а – сканирование перпендикулярно ходу пучков эмалевых призм (х4 500, CamScan 4S); б – сканирование параллельно ходу пучков эмалевых призм (х1 500, CamScan 4S).
При перпендикулярном сканировании поверхность эмали микрошероховатая, без чашеобразных углублений и борозд, не засорена обломками кристаллов гидроксиапатитов. Электроннограмма определяет сложный микрорельеф отпрепарированной поверхности эмали, с четкой структурой пучков эмалевых призм, а также отдельные плотные микрочастицы – остатки абразивного порошка оксида алюминия. При увеличении х4 500 раз отчетливо прослеживается структура вершин пучков эмалевых призм с отсутствием осколков эмали без элиминации их ортофосфорной кислотой (рис. 7а).
При параллельном сканировании на снимках определяются неизмененные пучки эмалевых призм, а также пучки, равномерно срезанные реактивной струей при препарировании полости, без нарушения их целостности на всем протяжении и с ярко выраженной структурой их вершин (рис. 7б). На электроннограммах изучаемых поверхностей последние выглядят как параллельные бороздковидные канавки шириной 7-8 м. Параллельно широким канавкам отмечаются более мелкие борозды шириной 3-4 м, являющие собой, по нашему мнению, межпризменное вещество эмали. Отчетливо прослеживается сохранение структуры пучков эмалевых призм и межпризменного вещества с отсутствием оскольчатых и пластинчатых наслоений мелкоразмолотого матрикса, трещин и разломов пучков эмалевых призм, а также обнаруживаются плотные микрочастицы – остатки абразивного порошка оксида алюминия.
На наш взгляд, интересным представляется исследование с помощью РЭМ, зуба запломбированного после аэроабразивного препарирования, для сравнения полученных результатов с традиционным препарированием.
По данным РЭМ при применении аэроабразивного препарирования твердых тканей зуба, на полученных электроннограммах мы не выявили ни одного случая нарушения краевого прилегания пломб в виде «микрощелей». На снимках эмалево-композитная граница (рис. 8а) характеризовалась однородностью, отчетливо прослеживалась микрошероховатая структура адгезивной поверхности эмали, с проникновением в нее композита. Планарная спектрорентгенограмма (рис. 8б) подтверждала, ранее полученные данные по изменению минерального обмена, а также отмечала химическую адгезию и эффект диффузии ионов кальция на границе эмаль – пломба.
а б
Рис. 8 (а,б). Состояние эмалево-композитной границы после аэроабразивного препарирования: а – электронная микроскопия (х2 500, CamScan 4S): б – планарное распределение химических элементов
на границе эмаль-пломба красный – углерод (органические соединения); зеленый – кремний (пломба); синий – кальций.
Электронная микроскопия дентина при различных увеличениях определила отсутствие «смазанного слоя» (рис. 9 а,б).
Поверхность дентина микрошероховатая, дентинные канальцы открыты, обломки дентинных трубочек отсутствуют (рис. 9а). На электроннограммах эта картина представлена системой параллельно организованных борозд являющую собой продольный срез дентинных канальцев с шириной последних 2-4 м (рис. 9б). Микрорельеф поверхности дентина, отпрепарированного при помощи аэроабразии характеризуется отсутствием пластинчатых наложений из бесструктурного вещества и грубых дентинных осколков. Отчетливо прослеживаются апертуры дентинных трубочек, не прикрытые смазанным бесструктурным веществом.
а б
Рис. 9 (а,б). Электронная микроскопия дентина после аэроабразивного препарирования: а – поперечный срез (х5 000, CamScan 4S);
б – продольный срез (х1 500, CamScan 4S).
Результаты электронной микроскопии наглядно свидетельствуют об отсутствии отрицательного влияния аэроабразивного препарирования на микроструктуру эмали и дентина. Реактивная аэроабразивная струя создает микрошероховатую, свободную от технических загрязнений адгезивную поверхность, не нуждающуюся, в силу своего микрорельефа, в дополнительном кондиционировании ортофосфорной кислотой.
В работе была реализована попытка прогнозирования изменений минерального обмена эмали по кальцию и фосфору в зависимости от вида одонтопрепарирования и других клинических факторов в течении 6 месяцев после лечения кариеса. Использовался метод многомерной статистики «Classification trees». Факторы (предикторы), влияющие на минеральный обмен эмали включали в себя: вид препарирования, пол, возраст, диагноз, значение индексов КПУ, РМА, гигиенического индекса Федорова-Володкиной, данных кислотной биопсии эмали, КОСРЭ-теста и данных рентгенспектрального микроанализа полученных по вышеуказанным методикам.
Результаты статистического прогнозирования методом многомерной статистики «Classification trees» наглядно подтверждают полученные нами данные при использовании клинических, клинико-лабораторных и лабораторных методов исследования. Как указывалось выше, для изучения отдаленных результатов оценки достоверности результатов автоматизированных методов, проводилась кислотная биопсия с участков интактной эмали и границы эмаль-пломба, спустя полгода у 46 пациентов контрольной группы (46,00%) и 87 пациентов группы исследования (55,41%). Такой срок наблюдения определялся данными большинства литературных источников о развитии в эмали поздних необратимых изменений в результате одонтопрепарирования и пломбирования. Сравнительная характеристика математически прогнозируемых, полученных лабораторно и изначальных значений кислотной биопсии эмали представлена на рис. 10.
Рис. 10. Сравнительная характеристика прогнозируемых в отдаленные сроки, контрольных и изначальных значений кислотной биопсии эмали.
Из рис. 10 следует, что разница реально полученных и прогнозируемых величин скорости выхода кальция в биоптат составила для контрольной группы – 2,16% и для группы исследования – 1,25%. Для фосфора эти величины составили 1,7% и 1,37% соответственно, причем для кальция программа прогнозировала увеличение скорости по сравнению с реально полученными значениями, а для фосфора – ее снижение.
Таким образом, результаты статистического прогнозирования методом многомерной статистики «Classification trees» следует считать достоверными как данные отражающие процессы де- и реминерализации эмали в отдаленные сроки после лечения кариеса, а негативное воздействие традиционного препарирования на жизнедеятельность твердых тканей зуба, особенно на их микроструктуру, является причиной неблагоприятного прогноза состояния минерального обмена эмали даже спустя шесть месяцев после одонтопрепарирования, и наоборот, отсутствие нарушений микроструктуры эмали и дентина при аэроабразивном препарировании способствует благоприятному прогнозу состояния минерального обмена эмали, что, несомненно, позволит значительно повысить эффективность лечения кариеса и снизить количество его рецидивов.
Таким образом, использование комплекса методик, позволяющих оценить различные физиологические показатели твердых тканей зуба, дает возможность проследить ряд закономерностей в процессах, протекающих в эмали и дентине под влиянием различных видов и методов одонтопрепарирования в ходе лечения кариеса. На основании результатов 2560 клинических, 1536 клинико-лабораторных и 550 лабораторных исследований констатирующих обменные и структурные изменения в твердых тканях зуба при лечении кариеса, применения высоких технологий и автоматизированного подхода к изучению проблемы, можно говорить, что любое вмешательство в жизнедеятельность зуба дает либо раздражающий, либо повреждающий эффект. По нашим данным спустя один месяц после одонтопрепарирования зуб справляется с последствиями нанесенной травмы, но значительно быстрее и эффективнее реабилитационный процесс проходит при применении аэроабразивного метода. Однако, на сегодняшний день, нам представляется неправильным утверждать, что аэроабразия полностью заменит традиционное препарирование ротационным инструментом. Учитывая отсутствие отрицательного эффекта аэроабразивного метода на физиологию твердых тканей зуба, особенно на состояние минерального обмена и микроструктуру, а также на его благоприятное психоэмоциональное воздействие на пациентов, нужно указывать на преимущество аэроабразии перед традиционными методами с дальнейшей разработкой методов их сочетанного применения. Наряду с этим, необходима разработка новых видов ротационных инструментов (боров) позволяющих за счет изменения их абразивных характеристик (материал, конфигурация), свести к минимуму их негативное влияние на твердые ткани зуба. Кроме того, целесообразным является дальнейшее изучение и модернизация скоростных режимов одонтопрепарирования с усовершенствованием конструкции стоматологических наконечников.
Из вышесказанного следует, что в настоящее время в разных странах при лечении неосложненного кариеса стоматологами используются разнообразные методы одонтопрепарирования, выбор которых зависит, в первую очередь от качественного уровня стоматологической клиники, ее финансовых возможностей, культурного уровня населения страны, творческого подхода руководителей и медперсонала. В этих условиях требуется четко обосновывать экономическую и медицинскую необходимость применения новых инновационных методов диагностики и лечения, которые должны использоваться конечно же не для «антуража» или исключительно маркетинговых целей, а служить основной своей задаче – повышению качества стоматологической помощи, а значит, максимальному снижению числа осложнений и рецидивов. Можно с уверенностью сказать, что включение в лечебную тактику врача-стоматолога при кариесе аэроабразивного метода позволяет получить желаемый результат.
Выводы
- Анализ традиционных методов одонтопрепарирования (по данным КОСРЭ-теста, кислотной биопсии эмали и рентгенспектрального микроанализа) выявил статистически достоверное уменьшение содержания кальция и тенденцию к снижению содержания фосфора в поверхностных слоях эмали, что является негативным признаком, который подтверждается также, данными растровой электронной микроскопии.
- Использование комплекса клинических, клинико-лабораторных и лабораторных исследований твердых тканей зуба не выявило статистически достоверных нарушений минерального обмена и микроструктуры эмали и дентина после применении аэроабразивного одонтопрепарирования – по данным КОСРЭ-теста (реминерализация участка эмали происходила в 1,52 раза быстрее, чем у больных контрольной группы), по результатам кислотной биопсии эмали (не обнаружено изменения растворимости эмали по кальцию и фосфору), по данным РсМА (не происходит обеднения поверхностных слоев эмали кальцием и фосфором) и по данным РЭМ (определялось полное сохранение микроструктуры эмалевых призм и дентинных канальцев), по сравнению с данными до препарирования.
- На основании результатов 2560 клинических, 1536 клинико-лабораторных и 550 лабораторных исследований констатирующих обменные и структурные изменения в твердых тканях зуба при лечении кариеса, применения высоких технологий и автоматизированного подхода к интерпретации результатов исследований доказано, что одонтопрепарирование является вмешательством в жизнедеятельность зуба, дающим слабовыраженный негативный эффект который, по нашим данным спустя один месяц после лечения ликвидируется, но значительно быстрее и эффективнее реабилитационный процесс проходит при применении аэроабразивного метода.
- Все методы препарирования твердых тканей зуба оказывают влияние на состояние краевого пародонта, особенно при локализации полости в пришеечной области. При обследовании пациентов группы исследования, с применением аэроабразивного метода препарирования твердых тканей зуба, раздражающий эффект, в большей степени, выражен при компенсированной форме кариеса, а значительно лучшие по сравнению с контрольной группой, статистически достоверные результаты были получены в подгруппах с субкомпенсированной и декомпенсированной формами кариеса. По данным макрогистохимических исследований нами был обнаружен сорбирующий эффект при препарировании кариозных полостей порошком оксида алюминия.
- На основании отсутствия отрицательного эффекта аэроабразивного метода на твердые ткани зуба, а также его благоприятного психоэмоционального воздействия на пациентов, доказана целесообразность его изолированного применения при лечении поверхностного и среднего кариеса, а также сочетания аэроабразии и традиционных видов препарирования твердых тканей зуба при лечении глубокого кариеса. С этой целью нами были разработаны, апробированы и запатентованы три новые конструкции рабочей части наконечника аэроабразивного аппарата позволяющие осуществить адекватный доступ и воздействие на препарируемые ткани.
- Полученные по результатам клинических, клинико-лабораторных и лабораторных исследований цифровые данные при использовании традиционных и аэроабразивного методов одонтопрепарирования позволили методом многомерной статистики «Classification trees» не только подтвердить достоверность результатов, но и прогнозировать состояние минерального обмена эмали в отдаленные сроки.
Практические рекомендации
- Для лечения кариеса, рекомендуется использование инновационного метода аэроабразии твердых тканей зуба, который позволяет провести манипуляции одонтопрепарирования без оказания негативного воздействия на минеральный обмен и микроструктуру эмали и дентина, включающего: обработку кариозной полости импульсной (5-10 сек) реактивной струей с расстояния 1-2 мм, что позволяет контролировать непосредственный результат и правильно перемещать сопло.
- Изолированное аэроабразивное одонтопрепарирование целесообразно при лечении поверхностного и среднего кариеса без использования анестезии. При лечении поверхностного кариеса, когда дефект твердых тканей зуба находится в пределах эмали, рекомендуется применение специальной насадки к соплу аэроабразивного аппарата с выходом канала реактивной струи в форме эллипса для увеличения площади контакта аэрозоля с пораженной эмалью (патент № 70452 от 11.09.2007). В этом случае используется максимальная мощность Air Flow Prep K 1.
- При лечении среднего кариеса для обработки стенок полости, особенно при наличии нависающих краев эмали рекомендуется использование насадки к соплу с подачей реактивной струи под углом 90 градусов, позволяющую облегчить доступ в кариозную полость и обеспечивающую качественную и безболезненную ее обработку (патент №70451 от 11.09.2007). Для препарирования дна кариозной полости при среднем и глубоком кариесе рекомендуется насадка к соплу с каналом в форме спирали (патент № 72843 от 11.09.2007), которая обеспечивает точечное воздействие на твердые ткани зуба при средней и низкой мощности рабочей струи, что крайне важно при работе в околопульпарной зоне.
- Если при глубоком кариесе анатомическая форма полости (грушевидность, близость пульпы) не позволяет провести изолированную обработку Air Flow Prep K1 рекомендуется использование сочетанного воздействия: начальная обработка дефекта эмали Air Flow Prep K1, раскрытие полости и удаление детрита с помощью боров, окончательная подготовка поверхности абразивным аэрозолем.
- Для прогнозирования отдаленных результатов лечения кариеса при применении различных видов одонтопрепарирования рекомендуется использование многомерной статистики «Classification trees».
список работ опубликованных по
теме диссертации
- Кунин А.А. Роль микрофлоры инфицированного дентина при кариесе и его осложнениях в развитии и распространении острой одонтогенной и перекрестной инфекции / А.А. Кунин, Б.Р. Шумилович, О.А. Азарова // Стоматология. Спецвыпуск. Мат-лы 3 съезда стом. ассоц. (общероссийской). – 1996. – С. 62-63.
- Кунин А.А. Современные методы исследования зубов и пародонта в диагностике их патологических состояний / А.А. Кунин, С.В. Ерина, С.Н. Панкова, Б.Р. Шумилович // Мат-лы науч.-практ. конф. «День науки» на тему: «Диагностика и новые технологии в здравоохранении». – Липецк, 1997. – С.46-49.
- Влияние низкоинтенсивного светодиодного излучения красной области спектра на обменные процессы в эмали зубов / А.А. Кунин, Т.А. Попова, Б.Р. Шумилович и др. // Сб. тез. докладов 7-ой науч.-практ. конф. «Внедрение и развитие лазерной медицины». – Воронеж, 1999. – С. 24.
- Новая философия пломбирования зубов / А.А. Кунин, М.В. Зойбельман, Б.Р. Шумилович и др. // Научно-медицинский вестник Центрального Черноземья. – 2001. – № 5-6. – С.89-93.
- Интеллектуальная компьютерная система диагностики и лечения неосложненного кариеса / А.А. Кунин, О.И. Олейник, Б.Р. Шумилович и др. // Интеллектуальные информационные системы : тр. Всерос. конф. – Воронеж, 2002. – С. 27-29.
- Влияние современных методов препарирования на минеральный обмен эмали / Б.Р. Шумилович, В.А. Кунин, Ю.О. Кунина, Е.А. Ключникова // Морфофункциональные аспекты заболеваний твёрдых тканей зубов, пародонта и слизистой оболочки полости рта : сб. науч. тр. науч.-практ. конф. – Воронеж, 2004. – С. 72-76.
- Изменения метаболизма тканей зубов, возникающие в результате одонтопрепарирования в клинике ортопедической стоматологии, их профилактика и коррекция : метод. рекомендации для врачей-стоматологов, интернов и клинических ординаторов стоматологических факультетов / Н.И. Лесных, В.А. Кунин, Б.Р. Шумилович и др. – Воронеж, 2004. – 21 с.
- Методики и принципы препарирования твердых тканей зубов в клинике ортопедической стоматологии : метод. рекомендации для врачей-стоматологов, студентов, интернов и клинических ординаторов стоматологических факультетов / Н.И. Лесных, В.А. Кунин, Б.Р. Шумилович и др. – Воронеж, 2004. – 31 с.
- Микроабразивная методика препарирования твердых тканей зуба / Б.Р. Шумилович, В.А. Кунин, Ю.О. Елькова, Е.А. Ключникова // Современные технологии в терапевтической стоматологии, посвящ. 45-летию кафедры терапевтической стоматологии ВГМА им. Н.Н. Бурденко : сб. материалов науч. сессии. – Воронеж, 2004. – Вып. 3. – С.131-135.
- Индивидуальная профилактика кариеса у взрослых : учеб.-метод. пособие / А.А. Кунин, И.А. Беленова, Б.Р. Шумилович и др. – Воронеж, 2005. – 174 с.
- Комплекс мероприятий, направленных на защиту тканей зубов и пародонта после одонтопрепарирования в клинике ортопедической стоматологии : метод. рекомендации для врачей-стоматологов, студентов, интернов и клинических ординаторов стоматологических факультетов / В.А. Кунин, Б.Р. Шумилович, А.А. Ситников, Р.В. Лесников. – Воронеж, 2005. – 30 с.
- Микроаэроабразия твердых тканей зуба при лечении кариеса / А.А. Кунин, Б.Р. Шумилович, В.А. Кунин, А.В. Сущенко // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. – 2005. – Т. 4, № 1. – С. 35-38.
- Кунин В.А. Целесообразная структура и категории стоматологических учреждений в современных условиях / В.А. Кунин, А.В. Сущенко, Б.Р. Шумилович // Qualitatsmanagement в стоматологии : сб. тр. Международ. конф. по итогам выполнения программы «Tempus–Tacis» и науч. сессии кафедры терапевтической стоматологии. – Воронеж, 2005. – С. 122-131.
- Защита тканей зуба, подвергнувшихся препарированию в клинике ортопедической стоматологии / В.А. Кунин, А.С. Бурлуцкий, Б.Р. Шумилович и др. // Сб. тр. XVI Всерос. науч.-практ. конф., XI съезда СтАР, VIII съезда стоматологов России. - М., 2006. – С. 287-289.
- Клинические мероприятия, направленные на защиту тканей зубов, подвергавшихся препарированию в клинике ортопедической стоматологии / В.А. Кунин, Б.Р. Шумилович, А.Л. Соловьева и др. // Современные технологии в стоматологии : сб. тр. науч.-практ. конф. – М. ; Краснодар : Совет. Кубань, 2006. – С. 91-93.
- Кунин В.А. Микроаэроабразия в стоматологической практике / В.А. Кунин, Б.Р. Шумилович // Современные технологии в стоматологии : сб. тр. науч.-практ. конф. – М. ; Краснодар : Совет. Кубань, 2006. – С. 96-99.
- Кунин В.А. Преимущества инструментов, изготовленных из стали «WIRONIT». Правила ухода за инструментами / В.А. Кунин, Б.Р. Шумилович, Р. Хаммахер // Санитарно-гигиенические аспекты клинической стоматологии : сб. тр. Международ. науч.-практ. конф. – Воронеж, 2006. – С. 128-140.
- Шумилович Б.Р. Современные методы одонтопрепарирования при лечении кариеса / Б.Р. Шумилович, В.А. Кунин // Вестник Института стоматологии. – 2006. – № 1. – С. 35-39.
- Сравнительная оценка влияния современных методов препарирования твердых тканей зуба при лечении кариеса на минеральный обмен эмали / А.А. Кунин, Б.Р. Шумилович, В.А. Кунин, Е.Н. Савинок // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. – 2006. – Т. 5, № 1. – С. 68-73.
- Современные методы диагностики и лечения заболеваний зубов : учеб.-метод. пособие. – 2-е изд. / А.А. Кунин, Л.И. Лепехина, Б.Р. Шумилович и др. – Воронеж, 2007. – 25 с.
- Шумилович Б.Р. Современные методы одонтопрепарирования при лечении кариеса / Б.Р. Шумилович, В.А. Кунин // Дентал Юг. - 2007. – № 48. – С.16-18.
- Стоматологические установки : учеб. пособие / В.А. Кунин, И.А. Рожков, Б.Р. Шумилович и др. – Воронеж, 2007. – 87 с.
- Шумилович Б.Р. Клинико-лабораторный анализ основных преимуществ и недостатков современных видов одонтопрепарирования при лечении кариеса / Б.Р. Шумилович // Стоматология детского возраста и профилактика. – 2008. – Т. VII, № 4 (27).
- Шумилович Б.Р. Комплексный анализ влияния вида препарирования твердых тканей зуба при лечении кариеса на минеральный обмен эмали / Б.Р. Шумилович // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. – 2008. – Т. 7, № 3. – С. 804-809.
- Кунин А.А. Одонтопрепарирование : учеб. пособие / А.А. Кунин, В.А. Кунин, Б.Р. Шумилович. – Воронеж, 2008. – 79 с.
- Кунин А.А. Преимущества и недостатки современных видов препарирования твердых тканей зубов / А.А. Кунин, Б.Р. Шумилович // Журнал практической и теоретической медицины. – М., 2008. – Т. 6, № 1. – С. 78-82.
- Садовский В.В. Применение высокотехнологичных методов в диагностике заболеваний зубов / В.В. Садовский, И.А. Беленова, Б.Р. Шумилович // Институт стоматологии. – 2008. – № 1. – С. 74-75.
- Кунин А.А. Современные аспекты одонтопрепарирования / А.А. Кунин, Б.Р. Шумилович // Вестник Института стоматологии. – 2008. – № 6. – С. 7-12.
- Шумилович Б.Р. Состояние минерального обмена эмали в зависимости от способа препарирования твердых тканей зуба при лечении кариеса / Б.Р. Шумилович, Д.Е. Суетенков // Стоматология детского возраста и профилактика. – 2008. – Т. VII, № 3 (26). – С. 6-9.
- Кунин В.А. Сравнительная характеристика изменений микроструктуры эмали и дентина под влиянием различных видов одонтопрепарирования / В.А. Кунин, Б.Р. Шумилович // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. – 2008. – Т. 7, № 3. – С. 766-771.
- Кунин А.А. Морфо-химические аспекты одонтопрепарирования / А.А. Кунин, Б.Р. Шумилович, В.А. Кунин. – М., 2008. – 132 с.
- Optimal biological effects caused by low-power laser light in the treatment of the dentition, parodontium and mucosa of the oral cavity and lips disease / A.A. Kunin, F. Burger, B.R. Shumilovich et al. // BiOS Europ 97 «Effects of Low-power Light on Biological Systems», SPIE. Italy, San Remo. – 1998. – Vol.3198. – P. 142-153.
- The effectiveness of using low-intensive laser irradiation for treatment and prophylaxis of teeth, parodontium and oral mucosa diseases / A.A. Kunin, Y.A. Ippolitov, B.R. Shumilovich et al. // Book of Abstracts (Posters) 9th Annual international Laser physics workshop (LPHYS,2000), Bordeaux, France, July 17-21. – 2000. – P. 1.
- The influence of low-tensity lasers together with modern filling materials and bonding systems on minerals metabolism of hard dental tissues (Abstract) / A.A. Kunin, S.N. Pancova, B.R. Shumilovich et al. // Europen Conferences on Biomedical Optics, Munich, Germany, June 17-21. – 2001. – P. 18.
- Kunin A.A. Aeroabrasive Caries Therapy / A.A. Kunin, V.A. Kunin, B.R. Shumilovich // Rama Journal. - 2007. – Vol. 2, № 3. – P. 25.
ПАТЕНТЫ
- Пат. 72843 РФ, МПК А61С 3/025. Насадка к соплу аэроабразивного аппарата для препарирования твердых тканей зуба с каналом в форме спирали / Б.Р. Шумилович, А.А. Кунин; ВГМА им. Н.Н. Бурденко; заявл. 11.09.2007; опубл. 10.05.2008.
- Пат. 70451 РФ, МПК А61С 3/00. Насадка к соплу аэроабразивного аппарата для препарирования твердых тканей зуба с подачей реактивной струи под углом / Б.Р. Шумилович, А.А. Кунин; ВГМА им. Н.Н. Бурденко; заявл. 11.09.2007; опубл. 27.01.2008.
- Пат. 70452 РФ, МПК А61С 3/00. Насадка к соплу аэроабразивного аппарата для препарирования твердых тканей зуба с выходом канала реактивной струи в форме эллипса / Б.Р. Шумилович, А.А. Кунин; ВГМА им. Н.Н. Бурденко; заявл. 11.09.2007; опубл. 27.01.2008.