Медицинский университет удк 616.314.
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» УДК 616.314.11089.28611 КРУШИНИНА Татьяна Валерьевна СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОРОНОК ЗУБОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛАСТИЧНЫХ ШТИФТОВ (экспериментально-клиническое исследование) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.00.21 – стоматология Минск 2010 1 Работа выполнена в УО «Белорусский государственный медицинский университет» Научный руководитель: Наумович Семен Антонович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой ортопедической стоматологии УО «Белорусский государственный медицинский университет» Официальные оппоненты: Терехова Тамара Николаевна, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой стоматологии детского возраста УО «Белорусский государственный медицинский университет» Луцкая Ирина Константиновна, доктор медицинских наук, профессор, лауреат Государственной премии Республики Беларусь, заведующий кафедрой терапевтической стоматологии ГУО «Белорусская медицинская академия последипломного образования» Оппонирующая организация: УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет» Защита состоится 15 июня 2010 года в 17.00 на заседании совета по защите диссертаций Д 03.18.05 при УО «Белорусский государственный медицинский университет» по адресу 220116, г. Минск, пр-т Дзержинского, д. 83;e-mail: [email protected] (тел. 272-55-98).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УО «Белорусский государственный медицинский университет».
Автореферат разослан «» 2010 года.
Ученый секретарь совета по защите диссертаций доктор медицинских наук А. С. Ластовка ВВЕДЕНИЕ Одной из актуальных проблем ортопедической стоматологии была и остается разработка зубосохраняющих методик при разрушении коронковой части девитальных зубов. Существуют различные варианты индивидуальных штифтовых зубов и штифтовых конструкций [Рогожников Г.И., 1993;
Лебеденко И.Ю., 1995;
Щербаков А.С. и др., 1997;
Земсков Б.Л., 1994;
Копейкин В.Н., 1998;
Волков В.В., 1999;
Скрыль А.В., 2002;
Godder B, Strassler H.E., Payne T.M., 1992]. Для восстановления коронок девитальных зубов также используются промышленно изготовленные стандартные штифты различных форм и размеров, изготовленные из различных материалов [Бухмюллер К., 1996;
Павличенко К.А., 2002;
Арутюнов А.С., 2003;
Lui J.L., 1994].
В Республике Беларусь наиболее широко применяются литые культевые штифтовые вкладки и стандартные металлические штифты [Рубникович С.П., 2002;
Гетман Н.В., 2005]. Необходимость применения безметалловых ортопедических конструкций в связи с увеличением числа пациентов с аллергическими реакциями на сплавы металлов и гальваническими явлениями в полости рта изменила требования, предъявляемые к внутриканальным штифтам [Иванова А.Ф., 1981;
Пырков С.Т., 1990;
Титов П.Л., Мойсейчик П.Н., Богдан Г.П., 2010].
Кроме прочностных характеристик штифтов в последнее время стали учитывать модуль эластичности, биосовместимость, эстетику, светопроводность, возможность прочного адгезивного соединения с фиксирующими материалами и возможность извлечения из корневого канала в случае повторного эндодонтического лечения [Олесова и др., 2001;
Клепилин Е.С., 2002;
Косырев Н.С., 2005]. В полной мере этим требованиям соответствуют эластичные стекловолоконные штифты, обладающие тем же модулем эластичности, что и дентин (14 Gpa), обеспечивая равномерное распределение внешних сил в системе «штифт– ткани зуба» [Dean J.P., Jeansonne B.G., Sarkar N., 1998;
Novais V.R. et al., 2009]. Отсутствие окисления и коррозии гарантирует стабильность эластичных стекловолоконных штифтов и их биосовместимость с дентином и фиксирующим материалом, что обеспечивает долгосрочную функциональную прочность девитального зуба [Asmussen E., Peutzfeldt A., Heitmann T., 1999;
Schmitter M. et al., 2006]. Они не только просты в использовании, но и могут быть легко удалены из корневого канала при необходимости повторного эндодонтического лечения зуба.
Следует отметить особое преимущество эластичных стекловолоконных штифтов – высокие показатели светопроводности, что предоставляет широкие возможности для эстетического протезирования керамическими конструкциями, которые, на сегодняшний день, являются единственными абсолютно биосовместимыми конструкциями [Mutobe Y., Maruyama T., Kataoka S., 1997;
Naumann M., Preuss A., Frankenberger R., 2006].
Однако вопрос обоснования выбора эластичных стекловолоконных штифтов с учетом особенностей разрушения твердых тканей девитальных зубов, а также оптимальных пределов толщины твердых тканей стенки зуба в пришеечной области при восстановлении разрушенной коронки зуба недостаточно изучен. Требуется дальнейшее изучение законов биомеханики в системе «искусственная коронка–композитная культя зуба–эластичный штифт–корень зуба» с применением экспериментальных методов аналитических расчетов и математического моделирования для разработки теоретически обоснованных методик восстановления коронок девитальных зубов.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Связь работы с крупными научными программами и темами.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР кафедры ортопедической стоматологии Белорусского государственного медицинского университета:
1. Биомеханические аспекты в клинике ортопедической стоматологии и ортодонтии (№ гос. регистрации 20032939, сроки выполнения 01.01.2004 г. 31.12.2008 г.);
2. Планирование и конструирование зубных протезов и ортодонтических аппаратов с применением математических и голографических методов исследования (№ гос. регистрации 20090410, сроки выполнения 01.01.2009–31.12.2013 гг.).
Цель и задачи исследования.
Цель исследования – экспериментально-клиническое обоснование эффективности применения эластичных штифтов для восстановления коронок зубов.
В соответствии с указанной целью были сформулированы следующие задачи:
1. Установить методом конечных элементов на математической модели системы «искусственная коронка–композитная культя зуба– стандартный штифт–корень зуба» напряженно-деформированные состояния элементов в зависимости от материала штифта, диаметра штифта, глубины погружения штифта и толщины стенки зуба в пришеечной области.
2. Выявить методом лазерной голографической интерферометрии напряженно-деформированные состояния девитальных зубов, восстановленных различными методами.
3. Определить методом сканирующей электронной микроскопии адгезию различных групп материалов, используемых для фиксации эластичных стекловолоконных штифтов;
экспериментально выявить оптимальный фиксирующий материал.
4. Разработать и провести клиническую апробацию новых штифтовых конструкций с использованием эластичных стекловолоконных штифтов для восстановления коронковой части зуба с последующим протезированием.
5. Разработать и научно обосновать показания и противопоказания к применению различных штифтовых конструкций с использованием эластичных стекловолоконных штифтов для восстановления коронковой части зуба с последующим протезированием.
6. Разработать практические рекомендации по применению различных штифтовых конструкций с использованием эластичных стекловолоконных штифтов для восстановления коронковой части зуба с последующим протезированием.
Объектом экспериментальных исследований были математические двухмерные модели центрального резца верхней челюсти для расчета напряженно-деформированного состояния при различных методах восстановления коронковой части зуба. В исследовании были использованы: удаленные интактные зубы (n=2) для изучения напряженно деформированного состояния методом лазерной голографической интерферометрии;
удаленные интактные зубы (n=12) для изучения силы адгезии различных фиксирующих материалов с помощью сканирующей электронной микроскопии. Объектом клинических исследований были 137 пациентов, в том числе 86 женщин и 51 мужчина, в возрасте от 18 до 68 лет, обратившихся за стоматологической помощью на кафедру ортопедической стоматологии БГМУ и в Республиканскую клиническую стоматологическую поликлинику.
Предмет исследования – напряженно-деформированное состояние твердых тканей зуба при различных методах восстановления девитальных зубов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Разработанные штифтовые конструкции с использованием эластичных стекловолоконных штифтов обеспечивают более эффективное восстановление коронок зубов с последующим протезированием по сравнению с известными методиками применения стандартных штифтов.
2. Использование эластичных стекловолоконных штифтов является наиболее рациональным методом восстановления коронковой части зуба перед протезированием с помощью стандартных штифтов, что достоверно доказано изучением напряженно-деформированного состояния в системе «искусственная коронка–композитная культя зуба–стандартный штифт– корень зуба» методом конечных элементов.
3. Применение эластичных стекловолоконных штифтов увеличивает прочность девитальных зубов по сравнению с пломбированием корневого канала методом латеральной конденсации с закрытием трепанационного отверстия фотокомпозитным материалом согласно результатам изучения напряженно-деформированного состояния тканей зуба методом лазерной голографической интерферометрии.
4. Использование фиксирующего композитного материала двойного отверждения с бондинговой системой двойного отверждения обеспечивает наибольшую адгезию к эластичным стекловолоконным штифтам и корневому дентину. Применение фиксирующего композитного материала двойного отверждения повышает качество восстановления коронковой части девитального зуба и протезирования в целом.
Личный вклад соискателя.
Цель и задачи исследования сформулированы соискателем совместно с научным руководителем.
Основные этапы исследования выполнены автором самостоятельно:
– выполнен анализ литературных данных по изучаемой проблеме;
– проведено обследование и лечение 137 пациентов с восстановлением коронковой части 357 зубов всех функциональных групп c использованием 642 эластичных стекловолоконных штифтов и покрытием 236 восстановительными и 121 опорными искусственными коронками из различных материалов на базе Республиканской клинической стоматологической поликлиники в 2004–2010 годах;
– изучены результаты лечения пациентов в ближайшие и отдаленные сроки (в катамнезе);
– разработана математическая двухмерная модель центрального резца верхней челюсти для исследования напряженно-деформированного состояния тканей зуба, восстановленного с использованием стандартных штифтов, в зависимости от материала штифта, диаметра штифта, глубины погружения штифта и толщины стенки зуба в пришеечной области, при консультативной помощи канд. техн. наук С.И. Богдана;
– самостоятельно подготовлены клинические образцы зубов (n=2), и проведен эксперимент для изучения напряженно-деформированного состояния тканей зуба методом голографической интерферометрии при консультативной помощи канд. техн. наук Ф.Г. Дрика;
– самостоятельно подготовлены клинические образцы зубов (n=12), и проведен эксперимент для изучения адгезии различных групп фиксирующих материалов при консультативной помощи заведующей отделением «Исследования и испытания материалов» ГНУ «Институт порошковой металлургии» канд. техн. наук Л.В. Марковой;
– разработаны штифтовые конструкции с использованием эластичных стекловолоконных штифтов, и получено два патента на полезные модели Республики Беларусь: № 4750 от 15.07.2008 г. «Штифтовая культевая вкладка» / Полонейчик Н.М., Крушинина Т.В.;
№ 5045 от 12.11.2008 г.
«Штифтовая культевая вкладка для восстановления многокорневых зубов» / Полонейчик Н.М., Крушинина Т.В. Также получено пять удостоверений на рационализаторские предложения: № 1591 от 27.09.2007 г. «Способ подготовки корневого канала для его пломбирования или фиксации штифтовых конструкций, и приспособление для его пломбирования» / Наумович С.А., Крушинина Т.В.;
№ 1595 от 08.01.2008 г. «Штифтовая культевая вкладка» / Полонейчик Н.М., Крушинина Т.В.;
№ 1597 от 15.01.2008 г. «Разборная штифтовая культевая вкладка с использованием стандартных стекловолоконных штифтов» / Полонейчик Н.М., Крушинина Т.В.;
№ 1601 от 07.03.2008 г.
«Методика замещения твердых тканей зубов современными штифтовыми конструкциями с использованием полипропиленовой матрицы» / Полонейчик Н.М., Крушинина Т.В.;
№ 1672 от 10.07.2009 г.
«Комбинированная разборная штифтовая культевая вкладка» / Полонейчик Н.М., Крушинина Т.В.;
– разработаны инструкции по применению методик восстановления коронковой части зубов с использованием эластичных стекловолоконных штифтов, которые утверждены Министерством здравоохранения Республики Беларусь: № 032-0309 от 10.04.2009 г. «Методика восстановления коронковой части зуба с использованием штифтовой культевой вкладки» / Наумович С.А., Полонейчик Н.М., Крушинина Т.В.;
№ 110-1109 от 18.12.2009 г. «Методика восстановления коронковой части многокорневых зубов с использованием разборной штифтовой культевой вкладки» / Наумович С.А., Полонейчик Н.М., Крушинина Т.В.;
– обобщение материалов по результатам исследований, включенных в диссертацию, их систематизация и анализ, статистическая обработка данных, их интерпретация, формулирование выводов и практических рекомендаций, написание всех разделов диссертационной работы, подготовка иллюстраций и фотографий выполнены самостоятельно автором.
Апробация результатов диссертации.
Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на: научном семинаре кафедры ортопедической стоматологии БГМУ;
IV съезде стоматологов Республики Беларусь (г. Брест, 2004);
научных сессиях БГМУ (г. Минск, 2005, 2006, 2008, 2009, 2010);
V, VI и VII международных научно-практических конференциях по стоматологии (г. Минск, 2006, 2007, 2008).
Результаты диссертационного исследования внедрены в лечебную практику Республиканской клинической стоматологической поликлиники, 8-й клинической стоматологической поликлиники г. Минска, областных стоматологических поликлиник г. Могилева и г. Витебска, а также в учебный процесс кафедры ортопедической стоматологии БГМУ.
Опубликованность результатов диссертации.
По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ. Из них журнальных статей – 10 (8 научных работ, в том числе 4 работы единолично, соответствуют пункту 18 Положения о присуждении ученых степеней и присвоении ученых званий в Республике Беларусь, журнальных статей в зарубежных изданиях – 2), их объем составляет 1,8 авторских листа.
Количество других публикаций – 8 (без соавторов – 3). Из них 5 статей в сборниках материалов съездов и конференций (без соавторов – 3), 2 патента на полезную модель Республики Беларусь и инструкция по применению, утвержденная Министерством здравоохранения Республики Беларусь.
Структура и объем диссертации.
Диссертационная работа состоит из оглавления, перечня условных обозначений, введения, общей характеристики работы, 4 глав, отражающих основное содержание работы – обзора литературы, материала и методов исследования, результатов экспериментального исследования и результатов клинического исследования, а также заключения, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 140 страницах компьютерного текста, содержит 22 таблицы (8 страниц), 134 рисунка (26 страниц) и 9 приложений. Список литературы занимает 21 страницу и включает: 257 использованных библиографических источника (85 – русскоязычных;
172 – англоязычных);
18 публикаций автора.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ Материал и методы Для решения поставленных задач проведена научно исследовательская работа, состоящая из экспериментальных и клинических исследований.
Экспериментальные исследования включали: изучение напряженно-деформированного состояния тканей зуба в системе «искусственная коронка–композитная культя–стандартный штифт–корень зуба» методом конечных элементов;
изучение напряженно деформированного состояния твердых тканей девитальных зубов методом лазерной голографической интерферометрии;
изучение адгезии различных фиксирующих материалов методом сканирующей электронной микроскопии.
Для математического исследования напряженно-деформированного состояния тканей зуба при использовании эластичного стекловолоконного штифта в сравнении с другими стандартными штифтами (титановым и циркониевым) были построены математические двухмерные модели вертикального сечения центрального резца верхней челюсти:
– модель 1: естественный зуб;
– модель 2: девитальный зуб, восстановленный с использованием штифта из сплава титана, зафиксированного на стеклоиономерный цемент с культевой частью, изготовленной из композитного материала двойного отверждения и покрытый искусственной керамической коронкой;
– модель 3: девитальный зуб, восстановленный с использованием циркониевого штифта, зафиксированного на композитный материал двойного отверждения с культевой частью, изготовленной из композитного материала двойного отверждения и покрытый искусственной керамической коронкой;
– модель 4: девитальный зуб, восстановленный с использованием эластичного стекловолоконного штифта, зафиксированного на композитный материал двойного отверждения с культевой частью, изготовленной из композитного материала двойного отверждения и покрытый искусственной керамической коронкой.
Изучалось влияние диаметра штифта, глубины его погружения, толщины стенки зуба в пришеечной области и материала штифта на напряженно-деформированное состояние твердых тканей зуба.
Рассматривались следующие варианты параметров стандартных цилиндроконических штифтов: глубина погружения в корневой канал:
1/2;
2/3;
диаметр: 1,25;
1,375;
1,5 мм;
толщина стенки зуба в пришеечной области 0,5;
1;
1,4;
2 мм.
При анализе напряженно-деформированного состояния прикладывались нагрузки, направленные вдоль продольной оси зуба и под углом 45. В качестве величин нагрузок брались максимальные значения (10 кг/мм2 – для наклонной и 30 кг/мм2 – для вертикальной).
Цель голографического исследования состояла в качественной и количественной оценке структуры деформационного поля, создаваемого имитацией естественных механических нагрузок на интактных девитальных зубах, зубах с незапломбированными и запломбированными корневыми каналами и зубах с зафиксированными в корневых каналах эластичными стекловолоконными штифтами. Объектом настоящего исследования служили макеты с естественными однокорневыми зубами верхней челюсти, удаленными по ортодонтическим показаниям.
Получение интерферограмм производилось методом двойной экспозиции по контрнаправленной схеме Денисюка путем регистрации на одном кадре двух голограмм объекта в нормальном и напряженно деформированном состояниях с точностью до долей длины волны используемого источника света. В качестве источника света использовался Не-Nе лазер мощностью 25 мВт, дающий на выходе монохроматическое излучение на длине волны =632 Нм, длинной когерентности 20 см и вертикальной поляризацией излучения. Макет помещался на нагрузочный стенд так, чтобы его силовой шток упирался в зуб между коронковой и корневой частями в области шейки зуба.
Изгибающее зуб усилие задавалось в диапазоне до 7 кгс.
Для определения материала, позволяющего получить лучшую адгезию в системе «дентинфиксирующий материал–эластичный стекловолоконный штифт» было проведено исследование с использованием сканирующей электронной микроскопии. Для проведения исследования были отобраны удаленные по ортодонтическим показаниям 12 однокорневых зубов (первые премоляры нижней челюсти).
Для унификации условий и повышения чистоты опыта в корневые каналы удаленных зубов фиксировались эластичные стекловолоконные штифты одного диаметра. Для получения образцов корневые каналы удаленных зубов подвергались эндодонтической механической обработке ручными и машинными инструментами с последующей калибровкой разверткой соответствующего штифту диаметра. Далее в корневых каналах фиксировались эластичные стекловолоконные штифты на три различных фиксирующих материала: стеклоиономерный цемент;
жидкотекучий композит светового отверждения и бонд светового отверждения 5-го поколения;
композитный материал двойного отверждения и бонд двойного отверждения. Затем зубы распиливались в продольном направлении вдоль оси на две равные части, после чего изготавливались шлифы зубов толщиной 1мм, которые помещались в эпоксидную смолу.
В установке «Sputter coater» создавали токопроводящий слой катодным распылением золота толщиной 15 нм.
Исследование морфологии поверхности и поперечной структуры шлифов зубов проводили на аттестованном сканирующем электронном микроскопе «Mira» («Tescan», Чехия). В комплекте со сканирующим электронным микроскопом применялся рентгеновский энергодисперсионный спектрометр «INCA 350» («Оxford Instruments», Великобритания).
Клинические исследования заключались в изучении результатов восстановления коронок девитальных зубов и протезирования пациентов.
Объектом клинических исследований послужили результаты клинического обследования и лечения 137 пациентов, обратившихся на кафедру ортопедической стоматологии БГМУ и в Республиканскую клиническую стоматологическую поликлинику. Использовались традиционные клинические методы стоматологического обследования пациентов: сбор жалоб и анамнеза;
стоматологический осмотр;
рентгенологическое исследование (панорамные и дентальные рентгенограммы). Для унификации результатов стоматологического осмотра, оценки гигиенического состояния полости рта, состояния периодонта и твердых тканей зубов были использованы различные по степени сложности индексы: КПИ, OHI-S, PMA, ИРОПЗ. Оценивалась степень подвижности зубов.
Методика клинического применения эластичных стекловолоконных штифтов проводилась в несколько этапов:
1) предварительный выбор штифта в соответствии с измеренными на рентгенограмме диаметрами корневых каналов зубов;
2) распломбировывание корневых каналов гейтс-глиденом на 2/ их длины с сохранением обтурации в апикальной трети 4–5 мм, расширением корневых каналов калибровочной разверткой в соответствии с диаметром выбранных штифтов.
В зависимости от клинической ситуации далее применение эластичных стекловолоконных штифтов предполагало разные этапы.
В случае их применения непосредственно в полости рта (прямой метод) использовалась техника тотального протравливания (37%-ной ортофосфорной кислотой) и адгезивная техника фиксации с использованием бонда двойного отверждения и композита двойного отверждения.
В случае применения цельной и разборной культевых штифтовых вкладок, изготовленных на гипсовой модели с применением эластичных стекловолоконных штифтов (лабораторные методы), после калибровки корневых каналов получали двуслойный одноэтапный оттиск А-силиконовым материалом и отливали гипсовую модель, на которой проводили изготовление цельной или разборной штифтовых культевых вкладок с применением эластичных стекловолоконных штифтов, бонда двойного отверждения и композита двойного отверждения. После механической обработки (шлифовки) полученных штифтовых культевых вкладок проводилась их припасовка в полости рта и адгезивная фиксация в корневых каналах зуба в полости рта с использованием бонда двойного отверждения и композита двойного отверждения.
В случае применения комбинированной штифтовой культевой вкладки на гипсовой модели проводилась моделировка воском цельной части вкладки, которая, в свою очередь, методом литья переводилась в металл. После припасовки отлитой части конструкции в корневых каналах в полости рта она фиксировалась на стеклоиономерный цемент, а эластичный стекловолоконный штифт, вводимый в непараллельный корневой канал через отверстие в литой культе, фиксировался с использованием бонда двойного отверждения и композита двойного отверждения.
Результаты экспериментальных исследований Сравнительный анализ результатов математического исследования показал, что в случае восстановления резца стекловолоконным штифтом (модель 4) картина распределения напряжений в системе «штифт-дентин» наиболее близка к распределению напряжений, возникающих в естественном зубе, при любых рассмотренных диаметрах штифта, толщине фиксирующего материала между штифтом и дентином и глубине погружения штифта (рисунок 1). В то время как использование штифта из сплава титана (модель 2) и циркония (модель 3) дают значительную концентрацию напряжений на границе «фиксирующий материал–штифт» и перераспределяют максимальные напряжения в апикальную часть корня.
Результаты моделирования для случая с эластичным стекловолоконным штифтом подтверждают необходимость его погружения на 2/3 длины корневого канала. Наименьшие напряжения в дентине возникают при толщине пришеечной части стенки корня примерно равной 1,4 мм и более. Наибольшие напряжения в дентине возникают при толщине пришеечной части стенки корня близкой и менее 0,5 мм. Увеличение диаметра штифта уменьшает возникающие в дентине корня напряжения.
Результаты математического моделирования доказывают, что при использовании эластичного стекловолоконного штифта, погруженного в корневой канал на 2/3 его длины, толщине стенки в пришеечной области 1,4 мм и различных диаметрах штифта максимальные эквивалентные напряжения в апикальной области корневого дентина на 22–30% меньше, чем при использовании титанового штифта и на 25–29% меньше, чем при использовании циркониевого штифта при аналогичных условиях.
Как следует из обзора полученных с помощью лазерной голографии интерферограмм, наличие в прочностных характеристиках зубов в области шейки естественно ослабленного участка экспериментально подтверждено. Под изгибающей нагрузкой в этой области существует риск разрушения зуба. Этот риск снижается при пломбировании корневого канала методом латеральной конденсации с использованием гуттаперчевых штифтов и силера с закрытием трепанационного отверстия фотокомпозитным материалом и практически устраняется при фиксации в корневом канале эластичного стекловолоконного штифта.
По результатам исследования в сканирующем электронном микроскопе было установлено, что стеклоиономерный цемент соединяется со структурами зуба и с эластичным стекловолоконным штифтом, но четко видны границы материалов «штифтцемент–дентин», а также множественные поры и трещины в цементе. Цемент не проникает в дентинные трубочки, что снижает силу адгезии фиксирующего материала к дентину. Полученные результаты свидетельствуют о неудовлетворительной адгезии между стеклоиономерным цементом, эластичным стекловолоконным штифтом и дентином, что может приводить к расцементировке штифта и неудовлетворительному результату ортопедического лечения в целом.
При проведении сканирующей электронной микроскопии на микрофотографиях спилов зубов с эластичными стекловолоконным штифтами, зафиксированными на жидкотекучий композит светового отверждения с применением бонда светового отверждения 5-го поколения было обнаружено, что бонд хорошо проникает в дентинные трубочки, но есть участки, где слой бонда имеет неравномерную толщину. Следует отметить, что на границе «штифтжидкотекучий композит» есть участки, где четко видна хорошая адгезия композита к эластичному стекловолоконному штифту, но встречаются и участки (в глубине корневого канала), где видна граница между жидкотекучим композитом и штифтом и равномерная адгезия отсутствует. Несмотря на хорошую адгезию бонда светового отверждения 5-го поколения к дентину, в корневом канале невозможно контролировать толщину его слоя, что может приводить к расцементировке штифта. Также необходимость проведения световой полимеризации бонда зачастую не позволяет позиционировать СВШ в корневом канале на предварительно созданную глубину. Следует отметить, что проведение полноценной световой полимеризации жидкотекучего композита не всегда представляется возможным, особенно в глубине корневого канала. Полученные результаты свидетельствуют о нецелесообразности применения жидкотекучего композита светового отверждения для фиксации эластичных стекловолоконных штифтов.
В случаях использования композитного материала двойного отверждения и бонда двойного отверждения с помощью сканирующей электронной микроскопии было обнаружено равномерное плотное заполнение фиксирующим материалом корневого канала и хорошее краевое прилегание к дентину и к эластичному стекловолоконному штифту. Отмечается хорошая адгезия композитного материала двойного отверждения, как к дентину, так и к стекловолоконному штифту. Бонд двойного отверждения хорошо проникает в дентинные трубочки стенок корневого канала. При большом увеличении (4 тыс.) граница «штифт– фиксирующий материал» не видна. Использование бонда двойного отверждения позволяет точно позиционировать СВШ в подготовленное в корневом канале ложе, т. к. полимеризация бонда происходит за счет химического компонента и проведения светового отверждения бонда перед установкой СВШ не требуется. Использование композитного материала двойного отверждения позволяет получить надежную фиксацию даже в глубине корневого канала без световой полимеризации также за счет химического компонента материала. Полученные результаты исследования свидетельствуют о целесообразности использования композитного материала двойного отверждения и бонда двойного отверждения, позволяющих создать моноблок в системе «дентин– фиксирующий материал–эластичный стекловолоконный штифт».
Результаты клинических исследований Из всех 357 случаев восстановления зубов с использованием эластичных стекловолоконных штифтов чаще всего зубы восстанавливались перед покрытием искусственной восстановительной коронкой – 236 (66,10%), в 121 (33,89%) случаях перед постановкой мостовидного протеза и покрытием опорной коронкой.
При использовании эластичных штифтов в клинике мы учитывали показания, по которым происходит восстановление девитального зуба.
В случае упрочнения коронковой части девитальных зубов и восстановления коронковой части одного или нескольких зубов мы использовали прямую методику применения эластичных стекловолоконных штифтов непосредственно в полости рта.
С целью экономии композитных материалов, экономии времени, снижения трудоемкости процесса восстановления культи зуба, создания удобства и комфорта для пациента культя зуба восстанавливалась с использованием разработанной полипропиленовой матрицы.
Для восстановления коронковой части зуба перед протезированием у пациентов, которым противопоказано длительное открывание полости рта, а также для восстановления многокорневых зубов с непараллельными корневыми каналами с наддесневыми дефектами твердых тканей зуба использовались разработанные цельная и разборная штифтовые культевые вкладки. Они изготавливались лабораторными методами с использованием эластичных стекловолоконных штифтов. В случае восстановления многокорневых зубов с непараллельными корневыми каналами с поддесневыми дефектами изготавливалась разработанная комбинированная разборная штифтовая культевая вкладка с использованием эластичных стекловолоконных штифтов.
Результаты использования эластичных стекловолоконных штифтов для восстановления коронковой части девитальных зубов, как прямым методом, так и для изготовления штифтовых культевых вкладок лабораторными методами, оценивались с помощью критериев, разработанных Е.С. Клепилиным. В результате пятилетних наблюдений констатировано отсутствие каких-либо осложнений со стороны твердых тканей корней и маргинального периодонта. Со стороны апикального периодонта возникли осложнения в 4 (1,12%) случаях у 3 пациентов (2,18%). Преимущества применения эластичных стекловолоконных штифтов заключаются в максимальном сохранении оставшихся твердых тканей зубов, простоте применения, отсутствии напряжений в корневом дентине, возможности извлечения из корневого канала, возможности создания моноблока «дентинфиксирующий материал–эластичный штифт» и возможности получить высокоэстетичный, гипоаллергенный и антигальванический результат в случае протезирования безметалловыми конструкциями.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Основные научные результаты диссертации 1. На основании исследований напряженно-деформированного состояния тканей зуба в системе «искусственная коронка – композитная культя – стандартный штифт – корень зуба» методом конечных элементов при воздействии нагрузок доказано:
– картина распределения напряжений в системе «штифт–дентин» при использовании эластичного стекловолоконного штифта наиболее близка к распределению возникающих в естественном зубе напряжений при любых рассмотренных диаметрах штифта, толщине фиксирующего материала между штифтом и дентином и глубине погружения штифта в отличие от случаев использования штифтов из сплава титана и циркония (тип CZA), дающих значительную концентрацию напряжений на границе «цемент–штифт» и перераспределяющих максимальные напряжения в апикальную часть корня, повышая тем самым риск радикулярного перелома [5, 8, 15];
– использование эластичных стекловолоконных штифтов снижает максимальные эквивалентные напряжения в апикальной части корневого дентина на 22–30% по сравнению с титановыми стандартными штифтами и на 25–29% по сравнению с циркониевыми стандартными штифтами [8];
– применение эластичного стекловолоконного штифта снижает максимальные эквивалентные напряжения в корневом дентине зуба в среднем на 26% при оптимальном варианте использования: глубина погружения – 2/3 длины корня;
толщина стенки корня в пришеечной области 1,4 мм [5, 8, 15].
2. Исследование напряженно-деформированного состояния девитальных зубов на основе метода лазерной голографической интерферометрии доказало наличие в прочностных характеристиках зубов в области шейки естественно ослабленного участка, в котором под действием изгибающей нагрузки существует риск разрушения зуба. Этот риск снижается при пломбировании корневого канала методом латеральной конденсации с использованием гуттаперчевых штифтов и силера с закрытием трепанационного отверстия композитной пломбой и практически устраняется при фиксации в корневом канале эластичного стекловолоконного штифта [10].
3. Экспериментально обосновано использование композитных материалов двойного отверждения для фиксации эластичных стекловолоконных штифтов как наиболее эффективных, так как их применение позволяет создать моноблок в системе «дентин– фиксирующий материал–эластичный стекловолоконный штифт» [9].
4. Разработаны новые штифтовые конструкции для восстановления коронок зубов с использованием эластичных стекловолоконных штифтов, подтвержденные патентами на полезные модели Республики Беларусь и новые методики восстановления коронок зубов с использованием эластичных стекловолоконных штифтов, утвержденные Министерством здравоохранения Республики Беларусь [16–18].
5. Проведена оценка клинических результатов применения эластичных стекловолоконных штифтов и разработанных штифтовых конструкций по данным собственных клинических наблюдений. Данные катамнеза и пятилетнее клиническое изучение результатов восстановления девитальных зубов позволяют говорить о целесообразности использования эластичных стекловолоконных штифтов для повышения эффективности восстановления коронковой части зуба с последующим протезированием в связи с низким процентом осложнений (1,12%).
Клинические исследования применения эластичных стекловолоконных штифтов позволяют рекомендовать их как наиболее целесообразный вариант восстановления коронковой части девитальных зубов (процент осложнений = 1,12%) по сравнению с другими стандартными штифтами.
Преимущества эластичных стекловолоконных штифтов в простоте применения, возможности извлечения из корневого канала при необходимости повторного эндодонтического лечения зуба, высокой светопроводности и биосовместимости [1–4, 6, 7, 11–14].
6. На основании проведенных экспериментально-клинических исследований научно обоснованы показания и противопоказания к применению эластичных стекловолоконных штифтов и разработанных штифтовых конструкций с использованием эластичных стекловолоконных штифтов. Разработаны практические рекомендации по применению эластичных стекловолоконных штифтов и разработанных штифтовых конструкций с использованием эластичных стекловолоконных штифтов для восстановления коронковой части зуба с последующим протезированием [2, 3, 5].
Рекомендации по практическому использованию результатов 1. Для восстановления коронковой части зубов всех функциональных групп перед протезированием рекомендуется применение эластичных стекловолоконных штифтов и штифтовых конструкций с использованием эластичных стекловолоконных штифтов.
2. При восстановлении коронковой части зуба с использованием эластичного стекловолоконного штифта рекомендуется его погружение на 2/3 длины корня, при этом толщина стенки зуба в пришеечной области должна быть 1,4 мм и более.
3. При протезировании безметалловыми конструкциями восстановление коронковой части зуба с использованием эластичных стекловолоконных штифтов является наиболее оптимальным методом.
4. При протезировании металлокерамическими, металлоакриловыми, литыми и штампованными конструкциями восстановление коронковой части зуба с использованием эластичных стекловолоконных штифтов является методом выбора.
5. Не рекомендуется восстановление коронковой части зуба с поддесневыми дефектами твердых тканей с использованием прямого и лабораторного методов применения эластичных стекловолоконных штифтов. При поддесневых дефектах твердых тканей многокорневых зубов рекомендуется использование комбинированной разборной штифтовой культевой вкладки с применением эластичных стекловолоконных штифтов. Не рекомендуется использование эластичных стекловолоконных штифтов при восстановлении коронковой части зуба с индексом ИРОПЗ=0,8 и более под ортопедические конструкции, несущих опорно-удерживающие элементы съемных протезов.
6. Для фиксации эластичных стекловолоконных штифтов рекомендуется применение бондинговой системы двойного отверждения и композитного материала двойного отверждения.
7. В сложных клинических ситуациях рекомендуется использование индивидуальных штифтовых культевых вкладок, изготавливаемых с применением эластичных стекловолоконных штифтов (Пат. BY МПК7 A61С13/00, 2008.02.05;
Пат. BY 5045 МПК7 A61С13/08, 2008.03.27).
8. Для повышения качества протезирования пациентов восстановление коронок девитальных зубов рекомендуется осуществлять согласно инструкциям на методы (регистр. № 032-0309, утв.
Министерством здравоохранения Республики Беларусь 10.04.2009 г.
и регистр. № 110-1109, утв. Министерством здравоохранения Республики Беларусь 18.12.2009 г.).
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СОИСКАТЕЛЯ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в научных журналах 1. Крушинина, Т.В. Опыт применения стекловолоконных штифтов в практике стоматолога-ортопеда / Т.В. Крушинина, М.Л. Леснухин // Стоматол. журн. – 2004. – № 4. – С. 36–37.
2. Крушинина, Т.В. Использование эластичных штифтов с целью восстановления коронковой части зуба / Т.В. Крушинина // Dentist Казахстан. – 2005. – № 1(1). – С. 186–187.
3. Крушинина, Т.В. Особенности применения эластичных штифтов:
показания и противопоказания / Т.В. Крушинина // Современная стоматология. – 2006. – № 1. – С. 57–58.
4. Крушинина, Т.В. Особенности применения эластичных штифтов:
материалы для фиксации / Т.В. Крушинина // Dentist Казахстан. – 2007. – № 1(5). – С. 185–186.
5. Крушинина, Т.В. Изучение напряженного состояния в восстановленном с помощью стекловолоконного штифта верхнем центральном резце на основе метода конечно-элементного анализа / Т.В. Крушинина, С.И. Богдан // Стоматол. журн. – 2009. – № 3. – С. 259–261.
6. Крушинина, Т.В. Особенности использования стекловолоконных штифтов для восстановления коронковой части многокорневых зубов перед протезированием / Т.В. Крушинина // Стоматол. журн. – 2009. – № 3. – С. 237–240.
7. Крушинина, Т.В. Стекловолоконные штифты: применение в клинике ортопедической стоматологии / Т.В. Крушинина // Стоматол.
журн. – 2009. – № 1. – С. 6568.
8. Наумович, С.А. Изучение напряженно-деформированных состояний в верхнем центральном резце, восстановленном с помощью различных стандартных штифтов на основе метода конечно-элементного анализа / С.А. Наумович, Т.В. Крушинина, С.И. Богдан // Мед. журн. – 2009. – № 3. – С. 66–70.
9. Крушинина, Т.В. Изучение адгезии в системе дентин– фиксирующий материал–стекловолоконный штифт с помощью сканирующей электронной микроскопии / Т.В. Крушинина // Стоматол.
журн. – 2010. – № 1. – С.35–39.
10. Наумович, С.А. Изучение напряженно-деформированного состояния депульпированных зубов методом голографической Статьи в сборниках научных трудов, материалов съездов и конференций 11. Крушинина, Т.В. Ортопедическое восстановление коронковой части зуба с использованием стекловолоконных штифтов / Т.В. Крушинина // 5-й съезд стоматологов РБ : сб. трудов, Брест, 7–8 окт.
2004 г. / под ред. С.А. Наумовича. – Брест, 2004. – С. 319–320.
12. Крушинина, Т.В. Методика восстановления культи зуба с применением стандартных внутриканальных штифтов / Т.В. Крушинина // Труды молодых ученых 2009: сб. науч. работ / под ред. С.Л. Кабака. – Минск, 2009. – С. 97–100.
13. Полонейчик, Н.М. Пути повышения эффективности замещения дефектов твердых тканей зубов в ортопедической стоматологии / Н.М. Полонейчик, Т.В. Крушинина // Достижения медицинской науки :
реценз. науч.-прак. ежегодник. – Минск, 2009. – Вып. XIV – С. 139140.
Тезисы докладов 14. Крушинина, Т.В. Повышение эффективности протезирования зубов современными штифтовыми конструкциями / Т.В. Крушинина // Актуальные вопросы терапевтической, ортопедической, хирургической стоматологии, стоматологии детского возраста и ортодонтии : материалы 7-й Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 28–31 окт. 2008 г. / под ред.
С.А. Наумовича. – Минск, 2008. – С. 48–49.
15. Крушинина, Т.В. Изучение напряженно-деформированного состояния в верхнем центральном резце, восстановленном с помощью стекловолоконного штифта, на основе метода конечно-элементного анализа / Т.В. Крушинина, С.И. Богдан // Актуальные вопросы терапевтической, ортопедической, хирургической стоматологии, стоматологии детского возраста и ортодонтии : материалы 8-й Междунар.
науч.-практ. конф., Минск, 27–29 окт. 2009 г. / под ред. Т.Н. Тереховой. – Минск, 2009. – С. 89–90.
Патенты 16. Штифтовая культевая вкладка : пат. 4740 Респ. Беларусь, МПК A61С 13/00 / Н.М. Полонейчик, Т.В. Крушинина ;
заявитель Белорус. гос.
мед. ун-т. – № u 20080071 ;
заявл. 05.02.08 ;
опубл. 30.04.08 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2008. – № 6. – С. 166.
17. Штифтовая культевая вкладка для восстановления многокорневых зубов : пат. 5045 Респ. Беларусь, МПК7 A61С 13/08 / Н.М. Полонейчик, Т.В. Крушинина ;
заявитель Белорус. гос. мед. ун-т. – № u 20080247 ;
заявл. 27.03.08 ;
опубл. 28.02.09 // Афiцыйны бюл. / Нац.
цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2009. – № 1. – С. 149150.
Инструкции по применению 18. Методика восстановления коронковой части зуба с использованием штифтовой культевой вкладки : инструкция по применению № 032-0309 : утв. М-вом здравоохранения Респ. Беларусь 10.04.09 / С.А. Наумович, Н.М. Полонейчик, Т.В. Крушинина // Современные методы диагностики, лечения и профилактики заболеваний :
сб. инструктив.-метод. док. – Минск, 2009. – Вып. 10. – Т. 5. – С. 2737.
РЭЗЮМЭ Кpушынiна Таццяна Валер’еўна Удасканаленне метадаў аднаўлення каронак зубоў з выкарыстаннем эластычных штыфтаў (эксперыментальна-клінічнае даследаванне) Ключавыя словы: корань зуба, эластычны штыфт, напружана дэфармаваны стан, матэматычнае мадэляванне, лазерная галаграфічная інтэрфераметрыя, сканіруючая электронная мікраскапія.
Аб’ект даследавання: вынікі клінічнага абследавання і лячэння 137 пацыентаў ва ўзросце ад 18 да 68 гадоў з наяўнасцю 357 дэвiтальных зубоў усіх функцыянальных груп, адноўленых з выкарыстаннем 642 эластычных шкловалаконных штыфтаў.
Мэта даследавання: эксперыментальна-клінічнае абгрунтаванне эфектыўнасці выкарыстання эластычных штыфтаў для аднаўлення каронак зубоў.
Метады даследавання. Эксперыментальныя метады: матэматычны;
лазерная галаграфічная інтэрфераметрыя;
сканіруючая электронная мікраскапія. Клінічныя метады: індэксныя метады і рэнтгенаграфія.
Навуковая навізна. Упершыню з дапамогай вывучэння напружана дэфармаванага стану зубоў метадамі матэматычнага мадэлявання і лазернай галаграфічнай інтэрфераметрыі абгрунтавана прымяненне эластычных штыфтаў для аднаўлення каронкавай часткі зуба перад пратэзаваннем. Упершыню з дапамогай метаду сканіруючай электроннай мікраскапіі абгрунтавана выкарыстанне кампазітнага матэрыялу падвойнага ацвярдзення для адгезіўнай фіксацыі эластычных штыфтаў.
Распрацаваны куксавыя штыфтавыя ўкладкі з прымяненнем эластычных штыфтаў і методыкі аднаўлення каронак зубоў з іх выкарыстаннем.
Рэкамендацыі па выкарыстанні: распрацаваныя канструкцыі і методыкі рэкамендуюцца для выкарыстання ва ўстановах аховы здароўя стаматалагічнага профілю пры артапедычным лячэнні.
Вобласць ўжывання: медыцына, у прыватнасці, стаматалогія.
РЕЗЮМЕ Крушинина Татьяна Валерьевна Совершенствование методов восстановления коронок зубов с использованием эластичных штифтов (экспериментально-клиническое исследование) Ключевые слова: корень зуба, эластичный штифт, напряженно деформированное состояние, математическое моделирование, лазерная голографическая интерферометрия, сканирующая электронная микроскопия.
Объект исследования: результаты клинического обследования и лечения 137 пациентов в возрасте от 18 до 68 лет с наличием 357 девитальных зубов всех функциональных групп, восстановленных с использованием 642 эластичных стекловолоконных штифтов.
Цель исследования: экспериментально-клиническое обоснование эффективности применения эластичных штифтов для восстановления коронок зубов.
Методы исследования. Экспериментальные методы: математический;
лазерная голографическая интерферометрия;
сканирующая электронная микроскопия. Клинические методы: индексные методы и рентгенография.
Научная новизна. Впервые с помощью изучения напряженно деформированного состояния зубов методами математического моделирования и лазерной голографической интерферометрии обосновано применение эластичных штифтов для восстановления коронковой части зуба перед протезированием. Впервые с помощью метода сканирующей электронной микроскопии обосновано использование композитного материала двойного отверждения для адгезивной фиксации эластичных штифтов. Разработаны культевые штифтовые вкладки с применением эластичных штифтов и методики восстановления коронок зубов с их использованием.
Рекомендации по использованию: разработанные конструкции и методики рекомендуются для использования в учреждениях здравоохранения стоматологического профиля при ортопедическом лечении.
Область применения: медицина, в частности, стоматология.
SUMMARY Krushinina Таtyana Valeryevna Perfect methods the restoration crowns teeth with application of elastic posts (experimentally-clinical research) Key words: root of tooth, elastic post, stress distribution, mathematics modeling, laser holographic interferometry, scanner electronic microscopic.
Object of research: clinical inspection and treatment 137 patients at the age interval from 18 to 68 years old with 357 no vital teeth all functions groups, restoration with application of 642 elastic glass fiber posts.
Research objective: experimentally-clinical basis the effective application of elastic posts for restoration crowns teeth.
Research methods. Experimental methods: mathematic;
laser holographic interferometry;
scanner electronic microscopic. Clinical methods: index methods and X-ray.
Scientific novelty of the received results. At the first time the study stress distribution state of teeth on the base mathematics modeling and laser holographic interferometry was experimentally substantiated using elastic glass fiber posts for restoration crowns teeth before prosthetic treatment. At the first time the study on the base scanner electronic microscopic substantiated using dual composite material for adhesive fixation of elastic posts. Creation new posts constructions with application of elastic posts and new methods restoration crowns teeth with application of new posts constructions.
Recommendations for use: creation new posts constructions and new methods of the restoration are recommended for use in dental clinics for prosthetic treatment.
Scope: medicine, in particular – dentistry.
Подписано в печать 04.05.10. Формат 6084/16. Бумага писчая «КюмЛюкс».
Печать офсетная. Гарнитура «Times».
Усл. печ. л. 1,39. Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 60 экз. Заказ 259.
Издатель и полиграфическое исполнение:
учреждение образования «Белорусский государственный медицинский университет».
ЛИ № 02330/0494330 от 16.03.2009.
ЛП № 02330/0150484 от 25.02.2009.
Ул. Ленинградская, 6, 220006, Минск.