ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИКО-СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
На правах рукописи
Ржанов Евгений Анатольевич
Клинико-лабораторное обоснование применения полимерных боров
в процессе лечения глубоких
кариозных поражений зубов
14.01.21 — «Стоматология»
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научный руководитель: Заслуженный врач РФ, д.м.н., профессор Ю. М. Максимовский
Москва — 2006
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научный руководитель: Заслуженный врач РФ, д.м.н., профессор Ю. М. Максимовский
Москва — 2006
Оглавление
Введение
Несмотря на постоянное совершенствование профилактических мер, заболеваемость кариесом в России остается достаточно высокой (4). В клинике терапевтической стоматологии большая часть всех посещений приходится на лечение кариеса (3, 2). До настоящего времени кариес остается одним из самых распространенных заболеваний человека. В некоторых регионах проражённость населения составляет 100% (9, 84). В условиях клиники терапевтической стоматологии лечение данной патологии до сих пор представляет определенные трудности, к тому же, глубокие поражения дентина могут привести к развитию осложнений, таких как пульпит и периодонтит.
У взрослого населения глубокие поражения дентина встречается в 43% от общего числа кариозных поражений зубов, а среди детей при первичном осмотре в 50% случаев (12). Осложнения неудачного лечения глубоких поражений дентина зубов — пульпит и верхушечный периодонтит, составляют достаточно высокий процент (45% - 50%) в структуре стоматологических заболеваний среди лиц в возрасте до 45 лет (3, 2).
Как правило, причиной возникновения осложнений является некачественное или несвоевременное лечение глубоких кариозных поражений зубов. Данная патология более чем в 50% случаев является причиной удаления зубов у лиц старше 50 лет (7). Основой профилактики осложнений при лечении кариеса является сохранение жизнеспособности пульпы зуба, поскольку основными функциями пульпы является осуществление трофики зуба и его защиты от повреждающих факторов, что обеспечивается интенсивным кровообращением, клеточной макрофагальной реакцией и возможностью одонтобластов формировать дентин (5).
Наличие в зубе кариозной полости, особенно глубокой, негативно отражается на состоянии пульпы. И в процессе лечения это необходимо учитывать. Процесс препарирования, в свою очередь, также является повреждающим фактором для аффектированной пульпы. Таким образом, препарирование таких полостей должно быть максимально щадящим (6).
В настоящее время существует целый ряд методов препарирования твёрдых тканей зуба, которые значительно отличаются один от другого (18). По принципу воздействия на ткани эти методы можно разделить на несколько групп:
- Механическое препарирование (ротационное, неротационное).
- Хемо-механическое препарирование.
- Фото-аблация.
Фото-аблация это препарирование твёрдых тканей зуба с помощью лазерного излучения. Существует достаточно большое количество лазеров применяемых в стоматологии (эксимерные, CO2, ИАГ и т. д.).
Хемо-механичекое препарирование осуществляется посредством размягчения кариозных тканей различными химическими агентами. К таким системам относится «Карисольв», «Каридекс».
Неротационное механическое препарирование осуществляется с помощью звуковых, ультразвуковых аппаратов, а также посредством воздействия на ткани абразивных потоков («Sonicsys», «Airflow» и т. д.).
Механическое ротационное препарирование это процесс обработки зубных тканей с помощью вращающихся инструментов — боров. На сегодняшний день это наиболее распространённый метод препарирования, являющийся, по сути, традиционным.
Все перечисленные методы имеют свои особенности, но все объединяет один существенный недостаток — это возможность повреждения здоровых зубных тканей в процессе препарирования.
Сравнительно недавно в распоряжении стоматологов появился новый инструмент, работающий в полновращательном режиме, предлагаемый фирмой «SSWhite», США. Это бор, имеющий режущую часть, изготовленную из специально подобранного по твёрдости полимера. Заявленной производителем особенностью этого инструмента является его способность
не повреждать здоровый дентин в процессе препарирования. Сведения об этом инструменте и характере его работы, в имеющейся литературе, нельзя считать полными и объективными.
В настоящее время принято рассматривать и оценивать инструменты и методы обработки твёрдых тканей зуба по следующим критериям:
- Характер воздействия на ткани зуба.
- Характер получаемой вследствие воздействия поверхности.
- Травматическая составляющая процесса препарирования.
На данный момент является актуальным всестороннее изучение по предложенным критериям нового инструмента для избирательного препарирования дентина. Определение дополнительных возможностей для оценки свойств инструмента. Изучение характера деформаций, которым подвергается инструмент в процессе работы.
Цель и задачи исследования
Основной целью исследования является повышение эффективности лечения кариеса зубов на основании данных адекватных клинических и лабораторных методов исследования применения полимерных боров для избирательного препарирования кариозно изменённого дентина.
Для достижения этой цели были сформулированы следующие задачи:
Для достижения этой цели были сформулированы следующие задачи:
- Провести сравнительный анализ полимерных и твердосплавных боров.
- Провести сравнительный анализ качества препарирования кариозного дентина с использованием полимерных боров в сравнении с твердосплавными борами, применяемыми в настоящий момент.
- Оценить степень удаления кариозного дентина полимерными борами.
- Провести гистологический анализ срезов препарированных кариозных полостей.
- Изучить степень температурных изменений в области коронковой пульпы в процессе препарирования полимерными и традиционными борами и провести соответствующий анализ полученных результатов.
- Изучить влияние применения полимерных боров на качество лечения глубокого кариеса и скорость реабилитации пульпы.
- Разработать и научно обосновать рекомендации по практическому внедрению полимерных боров в стоматологии.
Научная новизна
Впервые проведены комплексные клинико-лабораторные исследования полимерных боров для избирательного препарирования кариозно изменённого дентина. Изучено влияние препарирования полимерными борами на качество поверхности дентина. Изучена структура и проведён сравнительный анализ поверхности дентина, препарированного различными видами боров, проведёны гистологические исследования. Также проведена оценка возможности термической травмы пульпы при применении различных инструментов. Получены новые данные о теплопроводности дентина.
Практическая значимость работы
Впервые на основании проведенных исследований и сравнительного анализа полимерных и твердосплавных боров обосновано применение новых полимерных боров для препарирования кариозного дентина.
Данные исследования позволили разработать практические рекомендации по применению полимерных боров в процессе лечения кариеса зубов для врачей стоматологов, что может улучшить качество лечения данной патологии, уменьшить или предотвратить возникновение осложнений.
Данные исследования позволили разработать практические рекомендации по применению полимерных боров в процессе лечения кариеса зубов для врачей стоматологов, что может улучшить качество лечения данной патологии, уменьшить или предотвратить возникновение осложнений.
Основные положения выносимые на защиту
- В процессе препарирования полимерными борами удаляется только необратимо поврежденный кариозно изменённый дентин.
- В результате препарирования полимерными борами создаётся равномерно шероховатая поверхность дентина без смазанного слоя.
- Препарирование полимерными борами безопасно с точки зрения термической травмы пульпы.
- Применение полимерных боров повышает эффективность лечения кариеса зубов, снижает количество операционных и постоперационных осложнений.
Внедрение в практику
Результаты исследования используются в учебном процессе на стоматологическом факультете МГМСУ. Предложенный метод препарирования глубоких кариозных поражений с помощью полимерных боров применяется в клинике факультетской терапевтической стоматологии МГМСУ и терапевтическом отделении учебно-диагностического комплекса, Долгоруковская, д. 4.
Аппробация диссертации
Аппробация состоялась на заседании кафедры факультетской терапевтической стоматологии МГМСУ 16 февраля 2006 года. Результаты проведённой работы доложены на «XIII всероссийской научно-практической конференции» (Москва, 2004) и «Научной конференции молодых учёных по актуальным проблемам терапевтической стоматологии, посвящённой памяти профессора М.И. Грошикова» (Москва, 2005)
Публикации
По теме исследования опубликовано 5 научных работ:
- Ржанов Е. А., Максимовский Ю. М. Препарирование кариозного дентина. Новые возможности, связанные с применением полимерных боров // Материалы XII и XIII всероссийских научно-практических конференций и труды IX съезда СтАР — Москва. 2004. — 623с. — С.407−409.
- Ржанов Е. А. Минимально-инвазивное лечение кариеса зубов // Клиническая стоматология, М., 2005, № 1, с.24−27.
- Ржанов Е. А. Препарирование кариозно изменённого дентина ротационными инструментами // «Образование, наука и практика в стоматологии»: Сборник трудов 3-й Всероссийской научно-практической конференции — Спб.: Человек, 2006. — 240 с. — С.231−232.
- Ржанов Е. А., Ржанов А. Е., Максимовский Ю. М., Гринин В. М. Выделение и диссипация тепла в процессе препарирования твёрдых тканей зуба. Часть 1. // «СТОМАТОЛОГ», 2006, № 3 — стр.24−26.
- Ржанов Е. А., Ржанов А. Е., Максимовский Ю. М., Гринин В. М. Выделение и диссипация тепла в процессе препарирования твёрдых тканей зуба. Часть 2. // «СТОМАТОЛОГ», № 4, — стр.8−16.
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Современный подход к лечению глубоких кариозных поражений зубов
Лечение кариеса зубов и его осложнений остаётся, пожалуй, одной из основных проблем стоматологии. Наиболее тяжёлыми случаями кариеса можно считать глубокие, «старые» полости. Пульпа зуба в таких случаях, как правило, аффектирована или находится на начальных стадиях развития воспалительного процесса. Толщина дентина, отграничивающего пульпу от кариозного очага, незначительна. Поэтому лечение глубоких кариозных поражений дентина осложняется возможностью негативного воздействия на пульпу в процессе препарирования, посредством перегрева, механической стимуляции или даже вскрытия полости пульпы. Такие негативные воздействия ведут к формированию ятрогенного пульпита и других, более тяжёлых, осложнений кариеса (6).
Таким образом, в процессе лечения глубоких поражений дентина необходимо использовать самые современные и наиболее щадящие методы препарирования, а также новейшие представления о строении и свойствах зубной ткани, морфологии кариозной полости и, наконец, о свойствах и параметрах материалов и инструментов.
Таким образом, в процессе лечения глубоких поражений дентина необходимо использовать самые современные и наиболее щадящие методы препарирования, а также новейшие представления о строении и свойствах зубной ткани, морфологии кариозной полости и, наконец, о свойствах и параметрах материалов и инструментов.
1.2. Пульпарно-дентинный комплекс и его ответ на кариозый процесс
Зуб — это орган, в котором твёрдые и мягкие ткани неразрывно связаны между собой морфологически и физиологически. Наиболее тесно взаимодействуют пульпа и дентин. Соответственно, можно говорить о наличии пульпарно-дентинного комплекса, на уровне которого происходит основной ответ организма на наличие кариозного процесса (6).
Клеточная часть комплекса формирует минерализованный внеклеточный матрикс, который, в свою очередь, защищает сами клетки от повреждений. К примеру, небольшие бактериальные субстанции, попавшие в дентинную жидкость, могут проникать сквозь дентин в пульпу и вызывать её раздражение. Пульпа, в свою очередь, достаточно быстро создаёт условия для движения дентинной жидкости и макромолекул наружу. В дальнейшем, усиливается синтез репаративного дентина для снижения проницаемости, и ситуация возвращается в исходное, нормальное состояние (6).
Даже после окончания формирования зуба пульпа сохраняет возможность формировать дентин. Это позволяет пульпе частично компенсировать утрату эмали и дентина вследствие травм и заболеваний.
Внеклеточный дентинный матрикс — это сеть коллагеновых волокон минерализованных в процессе созревания дентина из предентина. Большая часть волокон относится к коллагену I типа, хотя также присутствует небольшое количество волокон V типа, и, возможно, тримеров I типа (30). В норме коллаген III типа в дентине не представлен, однако, он может присутствовать в зубах с нарушенным дентиногенезом (71), а также в репаративном дентине (57, 73). Кроме того, в дентине присутствует большое количество протеинов и протеогликанов, которые являются неколлагеновыми белками.
В процессе формирования основного дентина в теле одонтобластической клетки идут процессы синтеза компонентов матрикса, однако, основная экзо- и эндоцитотическая активность сконцентрирована в отростках одонтобластов. Внеклеточный матрикс интертубулярного дентина формируется в зоне предентина, в которой молекулы коллагена, синтезированные одонтобластами, агрегируются в коллагеновые фибриллы. Эти фибриллы, в дальнейшем, формируют коллагеновую сеть дентина.
Количество коллагеновых волокон регулируется функциональной активностью одонтобластов. Скорость формирования предентина зависит от возраста и функционального состояния зуба, а также от условий, в которых находится клеточный аппарат. Как правило, дениногенез активно протекает вплоть до прорезывания зубов, после этого предентин образуется очень медленно (33).
Дентин можно разделить на типы по различным критериям: молекулярно-минеральный состав, морфологическое строение, сроки и причины формирования.
В целом, дентин можно охарактеризовать как гетерогенную ткань, пронизанную канальцами-трубочками, стенки которых являются сильно минерализованным перитубулярным дентином (95% объёма — минеральная фаза). В пространстве между канальцами находится частично минерализованный (30% объёма — минеральная фаза) коллагеновый матрикс — интертубулярный дентин (75). Состав и структура дентина варьирует в зависимости от его местоположения в зубе. Например, в районе дентиноэмалевого соединения содержание воды в дентине приблизительно равно 1% объёма, а в непосредственной близости к пульпе оно возрастает до 22% (89). Таким образом, влажность дентина неоднородна и имеет 20 градаций от поверхностного слоя до глубокого. В среднем минеральная фаза составляет 70% массы и 50% объёма, органическая — около 20% и 30%, соответственно, всё остальное приходится на воду (68).
Дентин содержит большое количество трубочек, которые направлены периферически от слоя одонтобластов в предентине. Эти трубочки пронизывают всю толщу дентина (79). Проницаемость дентина непосредственно зависит от этих трубочек. Дентинные трубочки формируются в процессе минерализации перитубулярного матрикса вокруг отростков одонтобластов. В среднем трубочки занимают около 10% объёма дентина. Однако, их количество сильно меняется по направлению от пульпы к эмали, и составляет в области дентинэмалевого соединения 4%, а ближе к пульпе 28% объёма (Таб. 1.2.5−1).
Клеточная часть комплекса формирует минерализованный внеклеточный матрикс, который, в свою очередь, защищает сами клетки от повреждений. К примеру, небольшие бактериальные субстанции, попавшие в дентинную жидкость, могут проникать сквозь дентин в пульпу и вызывать её раздражение. Пульпа, в свою очередь, достаточно быстро создаёт условия для движения дентинной жидкости и макромолекул наружу. В дальнейшем, усиливается синтез репаративного дентина для снижения проницаемости, и ситуация возвращается в исходное, нормальное состояние (6).
Даже после окончания формирования зуба пульпа сохраняет возможность формировать дентин. Это позволяет пульпе частично компенсировать утрату эмали и дентина вследствие травм и заболеваний.
Внеклеточный дентинный матрикс — это сеть коллагеновых волокон минерализованных в процессе созревания дентина из предентина. Большая часть волокон относится к коллагену I типа, хотя также присутствует небольшое количество волокон V типа, и, возможно, тримеров I типа (30). В норме коллаген III типа в дентине не представлен, однако, он может присутствовать в зубах с нарушенным дентиногенезом (71), а также в репаративном дентине (57, 73). Кроме того, в дентине присутствует большое количество протеинов и протеогликанов, которые являются неколлагеновыми белками.
В процессе формирования основного дентина в теле одонтобластической клетки идут процессы синтеза компонентов матрикса, однако, основная экзо- и эндоцитотическая активность сконцентрирована в отростках одонтобластов. Внеклеточный матрикс интертубулярного дентина формируется в зоне предентина, в которой молекулы коллагена, синтезированные одонтобластами, агрегируются в коллагеновые фибриллы. Эти фибриллы, в дальнейшем, формируют коллагеновую сеть дентина.
Количество коллагеновых волокон регулируется функциональной активностью одонтобластов. Скорость формирования предентина зависит от возраста и функционального состояния зуба, а также от условий, в которых находится клеточный аппарат. Как правило, дениногенез активно протекает вплоть до прорезывания зубов, после этого предентин образуется очень медленно (33).
Дентин можно разделить на типы по различным критериям: молекулярно-минеральный состав, морфологическое строение, сроки и причины формирования.
В целом, дентин можно охарактеризовать как гетерогенную ткань, пронизанную канальцами-трубочками, стенки которых являются сильно минерализованным перитубулярным дентином (95% объёма — минеральная фаза). В пространстве между канальцами находится частично минерализованный (30% объёма — минеральная фаза) коллагеновый матрикс — интертубулярный дентин (75). Состав и структура дентина варьирует в зависимости от его местоположения в зубе. Например, в районе дентиноэмалевого соединения содержание воды в дентине приблизительно равно 1% объёма, а в непосредственной близости к пульпе оно возрастает до 22% (89). Таким образом, влажность дентина неоднородна и имеет 20 градаций от поверхностного слоя до глубокого. В среднем минеральная фаза составляет 70% массы и 50% объёма, органическая — около 20% и 30%, соответственно, всё остальное приходится на воду (68).
Дентин содержит большое количество трубочек, которые направлены периферически от слоя одонтобластов в предентине. Эти трубочки пронизывают всю толщу дентина (79). Проницаемость дентина непосредственно зависит от этих трубочек. Дентинные трубочки формируются в процессе минерализации перитубулярного матрикса вокруг отростков одонтобластов. В среднем трубочки занимают около 10% объёма дентина. Однако, их количество сильно меняется по направлению от пульпы к эмали, и составляет в области дентинэмалевого соединения 4%, а ближе к пульпе 28% объёма (Таб. 1.2.5−1).
| Расстояние от пульпы, мм | Количество канальцев, 1000/мм2 | Диаметр канальцев, мкм | ||
|---|---|---|---|---|
| Среднее | Колебания | Среднее | Колебания | |
| Стенка пульпы | 45 | 30-52 | 2,5 | 2,0-3,2 |
| 0,1-0,5 | 43 | 22-59 | 1,9 | 1,0-2,3 |
| 0,6-1,0 | 38 | 16-47 | 1,6 | 1,0-1,6 |
| 1,1-1,5 | 35 | 21-47 | 1,2 | 0,9-1,5 |
| 1,6-2,0 | 30 | 12-47 | 1,1 | 0,8-1,6 |
| 2,1-2,5 | 23 | 11-36 | 0,9 | 0,6-1,3 |
| 2,6-3,0 | 20 | 7-40 | 0,8 | 0,5-1,4 |
| 3,1-3,5 | 19 | 10-25 | 0,8 | 0,5-1,2 |
Таблица 1.2.5-1 (48).
Среднее количество дентинных канальцев на 1мм2 и их диаметр на различном расстоянии от пульпы зуба.
Среднее количество дентинных канальцев на 1мм2 и их диаметр на различном расстоянии от пульпы зуба.
В процессе жизни зуба в ответ на внешние стимулы, такие как химические раздражители, кариес, реставрационные процедуры, истирание и другие травмы, может образовываться репаративный или третичный, иррегулярный дентин (34). Он может широко варьировать в своих формах и проявлениях. Он бывает тубулярным и атубулярным, может образовываться как в непосредственной близости от воздействия стимула, так и в дентинно- пульпарной области. Как правило, активный кариозный процесс вызывает образование рыхлого, иррегулярного тубулярного дентина. Менее активный кариозный процесс связывают с образованием более упорядоченных структур (101, 80). Третичный или репаративный дентин продуцируется одонтобластами или одонобласто-подобными клетками, дифференцирующимися из клеток пульпы, после воздействия повреждающего фактора (80, 72, 66).
Дентин также можно дифференцировать на интертубулярный и перитубулярный. Интертубулярный дентин — это основной продукт секреции одонтобластов, составляющий, по объёму, большую часть первичного дентина. Перитубулярный дентин, в объёмном отношении, занимает меньшую часть, являясь сильно, но неглубоко, минерализованной тканью на периферии дентинных трубочек. К тому же, в около пульпарном пространстве он может вообще отсутствовать. Интертубулярный дентин образуется в процессе дентиногенеза, а также в процессе минерализации предентина. Образование перитубулярного дентина обуславливает постоянное уменьшение просвета дентинных канальцев, и, в конечном итоге, может приводить к их полной облитерации (53). Данный феномен называют склерозом дентина. Вследствие воздействия внешних стимулов, образование перитубулярного дентина может ускоряться (105).
Дентин также можно дифференцировать на интертубулярный и перитубулярный. Интертубулярный дентин — это основной продукт секреции одонтобластов, составляющий, по объёму, большую часть первичного дентина. Перитубулярный дентин, в объёмном отношении, занимает меньшую часть, являясь сильно, но неглубоко, минерализованной тканью на периферии дентинных трубочек. К тому же, в около пульпарном пространстве он может вообще отсутствовать. Интертубулярный дентин образуется в процессе дентиногенеза, а также в процессе минерализации предентина. Образование перитубулярного дентина обуславливает постоянное уменьшение просвета дентинных канальцев, и, в конечном итоге, может приводить к их полной облитерации (53). Данный феномен называют склерозом дентина. Вследствие воздействия внешних стимулов, образование перитубулярного дентина может ускоряться (105).
1.3. Кариес дентина
Кариес зубов вызывает утрату субстанции зуба, в основном в области слепых ямок, фиссур и на интерпроксимальных поверхностях коронковой части. Существенно реже это происходит на щёчных и язычных поверхностях. Кариес эмали поражает различные гистологические структуры, что обуславливает соответствующие степени деминерализации (101). Кариес дентина включает деминерализацию минеральной фазы и следующую за этим протеолитическую деградацию органической фазы. Кариес корня, начинаясь с цемента, вызывает подповерхностную деминерализацию, возникающую сразу в нескольких точках на широкой поверхности обнажённого цемента. Вследствие того, что цемент достаточно тонкий и пористый, кариес быстро распространяется в подлежащий дентин.
Кариозное поражение, достигнув дентиноэмалевого соединения, распространяется латерально (101). Различная по проницаемости эмаль обуславливает соответствующую реакцию дентина и форму поражения, как результат ответа дентина на кариозную атаку (21). На ранней стадии кариеса дентина бактерии сами по себе ещё не проникают в дентин, проникают только кислоты, которые они продуцируют. Кислоты растворяют кристаллы гидроксиапатита пери- и интертубулярного дентина с периферии (14). Растворённые минералы диффундируют в дентинные трубочки и начинают приципитироваться как новые кристаллические образования в зоне склерозирования, при этом проницаемость дентина существенно снижается (90). Формирование кристаллов в зоне купированного кариозного процесса в дентине происходит пошагово, начинаясь с растворения интертубулярного дентина. Затем происходит насыщение раствора кальцием, фосфатом, ионами магния, что приводит, в итоге, к локальному повышению содержания минеральной фазы. В дальнейшем формирование и созревание кристаллов апатитов проходит под физиологическим контролем одонтобластов (36). С другой стороны, опубликованы результаты исследований, в которых указывается на то, что содержание минералов в пери- и интертубулярном дентине зоны склерозирования значительно понижено. Количество кристаллов сокращается, они уменьшаются в размере, увеличиваются расстояния между кристаллами, происходит деминерализация и снижается твёрдость дентина (45).
Разница между внутренним и внешним слоем кариозного дентина заключается в том, что балочная, сетчатая структура коллагена сохраняется только во внутреннем слое. Наличие структурированного коллагена необходимо для процесса реминерализации, так как он служит основой, к которой прикрепляются кристаллы апатитов. К тому же, плотность реминерализации растёт в дентинном матриксе, в котором трубочки остались деминерализованными. Наличие отростков живых одонтобластов так же необходимо для процесса реминерализации, так как через них поступает необходимый фосфат кальция из пульпы (45).
После того как бактерии проникли через толщу эмали, они могут распространяться в толщу ткани и размножаться внутри дентинных трубочек. Первично в дентин проникают преимущественно ацидогенные бактерии. Кислоты, диффундируя глубже в дентин, вызывают его деминерализацию. В начале бактерии занимают пространство канальцев непосредственно прилежащих к области поражения (14, 88). В процессе расширения просвета канальцев страдает также окружающий дентин. Кислоты, токсические вещества и бактерии начинают проникать глубже (69, 94). Протеолитические и гидролитические ферменты разрушают органическую матрицу (64). Процесс деминерализации повреждает неколлагеновую часть матрикса сильнее, чем коллагеновую (69), таким образом, процесс деминерализации может идти гораздо глубже уровня деструкции органической составляющей дентина.
Прогрессирование поражения, увеличение количества бактерий и некротических масс приводит к размягчению дентина (42, 94). Как правило процесс деструкции мощнее защитной реакции. Кислоты и ферменты, в конечном счёте, проникают в зону склероза. Область проникновения обширна и поглощает большую часть дентина. Зона активного деструктивного процесса находится глубоко на дне кариозной полости. В итоге, бактериальная инвазия достигает пульпы и вызывает её воспаление (100).
Кариозное поражение, достигнув дентиноэмалевого соединения, распространяется латерально (101). Различная по проницаемости эмаль обуславливает соответствующую реакцию дентина и форму поражения, как результат ответа дентина на кариозную атаку (21). На ранней стадии кариеса дентина бактерии сами по себе ещё не проникают в дентин, проникают только кислоты, которые они продуцируют. Кислоты растворяют кристаллы гидроксиапатита пери- и интертубулярного дентина с периферии (14). Растворённые минералы диффундируют в дентинные трубочки и начинают приципитироваться как новые кристаллические образования в зоне склерозирования, при этом проницаемость дентина существенно снижается (90). Формирование кристаллов в зоне купированного кариозного процесса в дентине происходит пошагово, начинаясь с растворения интертубулярного дентина. Затем происходит насыщение раствора кальцием, фосфатом, ионами магния, что приводит, в итоге, к локальному повышению содержания минеральной фазы. В дальнейшем формирование и созревание кристаллов апатитов проходит под физиологическим контролем одонтобластов (36). С другой стороны, опубликованы результаты исследований, в которых указывается на то, что содержание минералов в пери- и интертубулярном дентине зоны склерозирования значительно понижено. Количество кристаллов сокращается, они уменьшаются в размере, увеличиваются расстояния между кристаллами, происходит деминерализация и снижается твёрдость дентина (45).
Разница между внутренним и внешним слоем кариозного дентина заключается в том, что балочная, сетчатая структура коллагена сохраняется только во внутреннем слое. Наличие структурированного коллагена необходимо для процесса реминерализации, так как он служит основой, к которой прикрепляются кристаллы апатитов. К тому же, плотность реминерализации растёт в дентинном матриксе, в котором трубочки остались деминерализованными. Наличие отростков живых одонтобластов так же необходимо для процесса реминерализации, так как через них поступает необходимый фосфат кальция из пульпы (45).
После того как бактерии проникли через толщу эмали, они могут распространяться в толщу ткани и размножаться внутри дентинных трубочек. Первично в дентин проникают преимущественно ацидогенные бактерии. Кислоты, диффундируя глубже в дентин, вызывают его деминерализацию. В начале бактерии занимают пространство канальцев непосредственно прилежащих к области поражения (14, 88). В процессе расширения просвета канальцев страдает также окружающий дентин. Кислоты, токсические вещества и бактерии начинают проникать глубже (69, 94). Протеолитические и гидролитические ферменты разрушают органическую матрицу (64). Процесс деминерализации повреждает неколлагеновую часть матрикса сильнее, чем коллагеновую (69), таким образом, процесс деминерализации может идти гораздо глубже уровня деструкции органической составляющей дентина.
Прогрессирование поражения, увеличение количества бактерий и некротических масс приводит к размягчению дентина (42, 94). Как правило процесс деструкции мощнее защитной реакции. Кислоты и ферменты, в конечном счёте, проникают в зону склероза. Область проникновения обширна и поглощает большую часть дентина. Зона активного деструктивного процесса находится глубоко на дне кариозной полости. В итоге, бактериальная инвазия достигает пульпы и вызывает её воспаление (100).
1.3.1 Клеточный и тканевый ответ на кариес дентина
Сопротивление, оказываемое кариесу дентина, — это комбинация реакции одонтобластов и их отростков, и физико-химического процесса, включающего растворение и частичную репреципитацию минеральных солей. В период активного течения кариеса в области деструкции можно обнаружить много различных веществ таких как, бактериальные метаболиты и субстанции, частицы внеклеточного матрикса (65). Органические кислоты, продуцируемые бактериями, играют огромную роль не только в процессе деминерализации неорганической составляющей, но улучшают условия для проникновения самих бактерий в толщу тканей (78). Предполагается, что бактерии также осуществляют протеолитическое разрушение органической составляющей матрикса (59, 49). Хотя, другие исследования указывают на то, что собственные ферменты хозяина — матричные металлопротеиназы, которые способны разрушать практически все белки внеклеточного матрикса в процессе нормальной перестройки, также хорошо работают и в патологическом процессе. Дело в том, что матричные металлопротеиназы активны при низких уровнях pH, как раз такая среда возникает вследствие наличия бактериальных кислот в зоне поражения (104). Эти предположения подтверждаются экспериментом (102), показавшим что бактерии, забранные из области кариозного поражения, не способны разрушать коллаген in vitro.
Вероятно, лишь небольшая часть продуктов распада, бактериальных метаболитов или серозных белков могут работать, как биологические стимуляторы или молекулы инициации пульпарного ответа (72). Следовательно, качество и размер проникающих молекул — определяющие факторы для развития ответа одонтобластов. Процессу движения потенциально цитотоксичных бактериальных продуктов по направлению к пульпе противостоит обратное конвективное движение дентинной жидкости. Это движение вымывает из дентинных трубочек возможные раздражители, и нарастает, если возрастает давление жидкости в пульпе вследствие воспаления (52, 55, 60). Предполагается, что бактерии постоянно выделяют свои продукты в пространство дентинных трубочек. Эти потенциально цитотоксичные вещества, попадая в пульпу, вызывают воспалительную реакцию, зависящую от токсичности и концентрации этих веществ. А один из феноменов воспалительной реакции заключается в том, что возрастает проницаемость локальных кровеносных сосудов и их вазодилятация. Это явление, в комбинации с возросшим уровнем транссудации плазмы вокруг кровеносных сосудов пульпы, и приводит к увеличению давления жидкости.
В области небольших кариозных повреждений, когда бактерии ещё не проникли в дентин (14), отмечается увеличение межклеточных пространств между одонтобластами, а также уменьшение количества внутриклеточных органелл (72). Однако, существенных изменений в отростках одонтобластов не отмечается (41). Они могут достигать поверхности кариозного дентина, проходя сквозь склерозированный слой, характеризующийся наличием в периодонтобластических пространствах и дентинных трубочках плотного слоя грубых коллагеновых волокон, которые, впоследствии, подвергаются минерализации.
В начальных стадиях кариеса основной ответ одонтобластов заключается в усиленном синтезе коллагена I класса (58). Можно предположить, что некоторые молекулы дентинного матрикса, интактного или частично деградировавшего, могут взаимодействовать с одонтобластами посредством специфических или неспецифических рецепторов. Некоторые факторы роста включены в минерализованный матрикс (40, 106), и в случае такого патологического процесса, как кариес вследствие деминерализации, высвобождаются и стимулируют одонтобласты на выработку репаративного дентина (72). В том случае, если одонтобласты разрушаются, клетки пульпы могут дифференцироваться в дентин формирующие клетки (66).
Метаболическая активность клеток пульпы, отличных от одонтобластов, начинается в начальных стадиях кариеса и возрастает в процессе развития заболевания. Кобаяши (61) предположил, что клетки пульпы пролиферируют только когда кариозный процесс серьёзно повреждает дентин. С другой стороны, слабая и медленная пролиферация, в контраст с ранним подъёмом метаболической активности, может быть связана с воздействием на пульпу кариеса или пульпита.
Зона склероза формируется достаточно медленно. При активном кариозном процессе уровень склероза напрямую соотносится с успешностью купирования прогрессирования повреждения. Отсутствие склероза может быть результатом быстро прогрессирующего кариеса (94, 95). Если зона склероза всё же формируется, она занимает узкую область, в которой просвет дентинных канальцев сужен или полностью закрыт преципитированными кристаллами фосфата кальция (36). Зона склероза обычно располагается на периферии активного кариозного процесса, хотя, если кариес прогрессирует медленно, то склерозирован может быть весь подлежащий дентин (80). Уровень склероза и устойчивость к кариесу может зависеть также от изначальной величины просвета дентинных трубочек, то есть у молодых людей в зубах с широкими трубочками кариес может прогрессировать значительно быстрее, чем в старых зубах с частично или полностью обтурированными канальцами (103).
Сопротивление, оказываемое кариесу дентина, — это комбинация реакции одонтобластов и их отростков, и физико-химического процесса, включающего растворение и частичную репреципитацию минеральных солей. В период активного течения кариеса в области деструкции можно обнаружить много различных веществ таких как, бактериальные метаболиты и субстанции, частицы внеклеточного матрикса (65). Органические кислоты, продуцируемые бактериями, играют огромную роль не только в процессе деминерализации неорганической составляющей, но улучшают условия для проникновения самих бактерий в толщу тканей (78). Предполагается, что бактерии также осуществляют протеолитическое разрушение органической составляющей матрикса (59, 49). Хотя, другие исследования указывают на то, что собственные ферменты хозяина — матричные металлопротеиназы, которые способны разрушать практически все белки внеклеточного матрикса в процессе нормальной перестройки, также хорошо работают и в патологическом процессе. Дело в том, что матричные металлопротеиназы активны при низких уровнях pH, как раз такая среда возникает вследствие наличия бактериальных кислот в зоне поражения (104). Эти предположения подтверждаются экспериментом (102), показавшим что бактерии, забранные из области кариозного поражения, не способны разрушать коллаген in vitro.
Вероятно, лишь небольшая часть продуктов распада, бактериальных метаболитов или серозных белков могут работать, как биологические стимуляторы или молекулы инициации пульпарного ответа (72). Следовательно, качество и размер проникающих молекул — определяющие факторы для развития ответа одонтобластов. Процессу движения потенциально цитотоксичных бактериальных продуктов по направлению к пульпе противостоит обратное конвективное движение дентинной жидкости. Это движение вымывает из дентинных трубочек возможные раздражители, и нарастает, если возрастает давление жидкости в пульпе вследствие воспаления (52, 55, 60). Предполагается, что бактерии постоянно выделяют свои продукты в пространство дентинных трубочек. Эти потенциально цитотоксичные вещества, попадая в пульпу, вызывают воспалительную реакцию, зависящую от токсичности и концентрации этих веществ. А один из феноменов воспалительной реакции заключается в том, что возрастает проницаемость локальных кровеносных сосудов и их вазодилятация. Это явление, в комбинации с возросшим уровнем транссудации плазмы вокруг кровеносных сосудов пульпы, и приводит к увеличению давления жидкости.
В области небольших кариозных повреждений, когда бактерии ещё не проникли в дентин (14), отмечается увеличение межклеточных пространств между одонтобластами, а также уменьшение количества внутриклеточных органелл (72). Однако, существенных изменений в отростках одонтобластов не отмечается (41). Они могут достигать поверхности кариозного дентина, проходя сквозь склерозированный слой, характеризующийся наличием в периодонтобластических пространствах и дентинных трубочках плотного слоя грубых коллагеновых волокон, которые, впоследствии, подвергаются минерализации.
В начальных стадиях кариеса основной ответ одонтобластов заключается в усиленном синтезе коллагена I класса (58). Можно предположить, что некоторые молекулы дентинного матрикса, интактного или частично деградировавшего, могут взаимодействовать с одонтобластами посредством специфических или неспецифических рецепторов. Некоторые факторы роста включены в минерализованный матрикс (40, 106), и в случае такого патологического процесса, как кариес вследствие деминерализации, высвобождаются и стимулируют одонтобласты на выработку репаративного дентина (72). В том случае, если одонтобласты разрушаются, клетки пульпы могут дифференцироваться в дентин формирующие клетки (66).
Метаболическая активность клеток пульпы, отличных от одонтобластов, начинается в начальных стадиях кариеса и возрастает в процессе развития заболевания. Кобаяши (61) предположил, что клетки пульпы пролиферируют только когда кариозный процесс серьёзно повреждает дентин. С другой стороны, слабая и медленная пролиферация, в контраст с ранним подъёмом метаболической активности, может быть связана с воздействием на пульпу кариеса или пульпита.
Зона склероза формируется достаточно медленно. При активном кариозном процессе уровень склероза напрямую соотносится с успешностью купирования прогрессирования повреждения. Отсутствие склероза может быть результатом быстро прогрессирующего кариеса (94, 95). Если зона склероза всё же формируется, она занимает узкую область, в которой просвет дентинных канальцев сужен или полностью закрыт преципитированными кристаллами фосфата кальция (36). Зона склероза обычно располагается на периферии активного кариозного процесса, хотя, если кариес прогрессирует медленно, то склерозирован может быть весь подлежащий дентин (80). Уровень склероза и устойчивость к кариесу может зависеть также от изначальной величины просвета дентинных трубочек, то есть у молодых людей в зубах с широкими трубочками кариес может прогрессировать значительно быстрее, чем в старых зубах с частично или полностью обтурированными канальцами (103).
1.4. Лечение кариеса
Лечение кариеса заключается в купировании процесса разрушения зубных тканей и восполнении дефекта при его наличии. При поверхностных процессах, локализующихся в пределах эмали, лечение может быть ограничено реминерализующей терапией. При наличии более глубоких дефектов препарирование кариозной полости является необходимым этапом.
1.4.1 Препарирование кариозных полостей
Полное иссечение патологически изменённых тканей и щадящее отношение к здоровым тканям зуба — основной принцип, которым должен руководствоваться врач при препарировании кариозной полости (7). Этот принцип выработан на протяжении десятилетий оказания людям стоматологической помощи, и берёт своё начало с конца 19-го века, когда Блеком Г. В. были продекларированы основные подходы к препарированию кариозных полостей. (22) Тогда же Блек предложил свою классификацию кариозных полостей и сформировал правила препарирования каждого класса. В этих правилах отражён уровень знаний того времени и уровень технического и материального обеспечения. В последующем, подходы Блека много критиковались и изменялись, в основном, в сторону более щадящего отношения к тканям (62). Среди отечественных учёных этим вопросом активно занимался в 40−50 годы Лукомский И. Г. (10).
С момента появления в распоряжении стоматологов в 60-е годы композитных материалов и адгезивной технологии, а также новых данных о строении дентина, вопрос изменения подходов к препарированию стал ещё более актуальным. Основная сложность заключается в том, что считать патологически изменёнными тканями, которые необходимо удалить, и как их отличить от здоровых, которые целесообразно оставить (18), и какими средствами и инструментами при этом воспользоваться.
1.4.2 Новая концепция препарирования дентина.
Фузаяма в 1979 году на основании новых данных о строении кариозного дентина предложил разделять его на два слоя: внешний инфицированный и внутренний аффектированный (46). Внутренний аффектированный слой — это слой деминерализованного дентина, с сохранившейся коллагеновой структурой и межмолекулярными связями, он безмикробный и может быть реминерализирован (87). Консервативное препарирование дентина подразумевает удаление только внешнего инфицированного слоя, в котором коллагеновая структура безвозвратно утеряна (98), хотя последние исследования говорят о том, что при определённых условиях даже инфицированный дентин может быть реминерализован (31).
1.4.1 Препарирование кариозных полостей
Полное иссечение патологически изменённых тканей и щадящее отношение к здоровым тканям зуба — основной принцип, которым должен руководствоваться врач при препарировании кариозной полости (7). Этот принцип выработан на протяжении десятилетий оказания людям стоматологической помощи, и берёт своё начало с конца 19-го века, когда Блеком Г. В. были продекларированы основные подходы к препарированию кариозных полостей. (22) Тогда же Блек предложил свою классификацию кариозных полостей и сформировал правила препарирования каждого класса. В этих правилах отражён уровень знаний того времени и уровень технического и материального обеспечения. В последующем, подходы Блека много критиковались и изменялись, в основном, в сторону более щадящего отношения к тканям (62). Среди отечественных учёных этим вопросом активно занимался в 40−50 годы Лукомский И. Г. (10).
С момента появления в распоряжении стоматологов в 60-е годы композитных материалов и адгезивной технологии, а также новых данных о строении дентина, вопрос изменения подходов к препарированию стал ещё более актуальным. Основная сложность заключается в том, что считать патологически изменёнными тканями, которые необходимо удалить, и как их отличить от здоровых, которые целесообразно оставить (18), и какими средствами и инструментами при этом воспользоваться.
1.4.2 Новая концепция препарирования дентина.
Фузаяма в 1979 году на основании новых данных о строении кариозного дентина предложил разделять его на два слоя: внешний инфицированный и внутренний аффектированный (46). Внутренний аффектированный слой — это слой деминерализованного дентина, с сохранившейся коллагеновой структурой и межмолекулярными связями, он безмикробный и может быть реминерализирован (87). Консервативное препарирование дентина подразумевает удаление только внешнего инфицированного слоя, в котором коллагеновая структура безвозвратно утеряна (98), хотя последние исследования говорят о том, что при определённых условиях даже инфицированный дентин может быть реминерализован (31).
1.5. Методики препарирования и инструменты
Существует несколько методов или способов препарирования кариозных полостей принципиально различающихся между собой (Таб.1.5−1) (18):
| Категория препарирования | Техника и инструменты |
|---|---|
| механическое, ротационное | наконечники и боры |
| механическое, не ротационное | ручная экскавация, кинетическая абразия, ультразвук, соно-абразия |
| 0,6-1,0 | 38 |
| хемо-механическое | "Каридекс", "Карисольв", энзимы |
| фото-аблация | Лазер |
Таблица 1.5-1.
Классификация различных методов препарирования.
Классификация различных методов препарирования.
1.5.1 Ручное препарирование
Изначально, для препарирования зубов применялись ручные инструменты: эмалевые ножи, ручные долотца, экскаваторы различной формы и размеров. Такого рода инструменты возможно использовать, в основном, для обработки кариозно изменённых тканей. Преимуществом ручного препарирования является наличие хороших тактильных ощущений у оператора. Это особенно важно при работе на кариозном дентине, так как позволяет достичь высокой чистоты полости. Однако, в силу трудоёмкости и больших временных затрат, такой вид препарирования, в настоящее время, практически не применяется.
Изначально, для препарирования зубов применялись ручные инструменты: эмалевые ножи, ручные долотца, экскаваторы различной формы и размеров. Такого рода инструменты возможно использовать, в основном, для обработки кариозно изменённых тканей. Преимуществом ручного препарирования является наличие хороших тактильных ощущений у оператора. Это особенно важно при работе на кариозном дентине, так как позволяет достичь высокой чистоты полости. Однако, в силу трудоёмкости и больших временных затрат, такой вид препарирования, в настоящее время, практически не применяется.
1.5.2 Механическое, ротационное препарирование
В настоящее время наиболее широко распространено препарирование с использованием машинных вращающихся инструментов - боров.
Вращение бора с необходимой скоростью обеспечивается передачей приводящей силы от электромотора или воздушного компрессора через систему привода. Конструкция и тип привода зависит от вида стоматологической установки.
Это может быть ременный рукав с передачей вращения на наконечник и далее на бор. Такой тип характеризуется большой мощностью. Однако не обеспечивает равномерного вращения. Максимальная скорость вращения инструментов при этом типе привода 25000об/мин.
Если в комплекте установки есть микроэлектромотор, то наконечник надевается непосредственно на него. Этот тип привода также обладает большой мощностью, но отличается возможностью точной регулировки скорости (1000-40000 об/мин) и равномерным вращением бора.
Воздушный привод имеет следующую конструкцию: сжатый воздух поступает из компрессора через систему редукторов и клапанов по воздухопроводящему рукаву на воздушный микромотор или непосредственно на турбинный наконечник. Вращение воздушной турбины в наконечнике обеспечивает высокую скорость вращения бора – до 350000 об/мин. Однако, мощность турбины невысока.
Для препарирования дентина обычно используют низкоскоростные приводы, то есть микромоторы - электрические или воздушные (8).
Сами же боры, по принципу работы, подразделяются на две основные группы:
Для препарирования кариозного дентина больше подходят инструменты режущей группы, а именно - твердосплавные боры. При применении их на невысоких оборотах с охлаждением выделяется меньше тепла, а за счёт наличия спиралевидных режущих граней лучше происходит самоочищение. Особо необходимо отметить, что толщина смазанного слоя, после применения твердосплавных инструментов, значительно меньше, чем после алмазных, что положительно влияет на последующую адгезию пломбировочных материалов (97).
Несмотря на то, что вращающиеся боры являются наиболее универсальными инструментами, существует ряд проблем в их использовании, которые остаются нерешёнными и потенциально могут вызывать дискомфорт и болевые ощущения в процессе препарирования полости (23, 81):
В ряде исследований показано, что температура на режущей поверхности практически всех боров может быстро подниматься выше болевого порога, даже при наличии водяного охлаждения, и вызывать повреждения в подлежащих слоях пульпы (54, 20). Вращающиеся боры могут легко проникать сквозь кариозный дентин и вскрывать дентинные трубочки глубоко в здоровых тканях зуба и, совместно с жидкостной стимуляцией отростков одонтобластов, вызывать резкую боль. Если оператор передвигает бор по большой поверхности, сохраняет скорость и давление на инструмент постоянными, использует соответствующие тип и диаметр бора – это помогает снизить влияния негативных факторов. Тем не менее, они не исчезают полностью и, таким образом, остаются значительной проблемой (18).
В настоящее время наиболее широко распространено препарирование с использованием машинных вращающихся инструментов - боров.
Вращение бора с необходимой скоростью обеспечивается передачей приводящей силы от электромотора или воздушного компрессора через систему привода. Конструкция и тип привода зависит от вида стоматологической установки.
Это может быть ременный рукав с передачей вращения на наконечник и далее на бор. Такой тип характеризуется большой мощностью. Однако не обеспечивает равномерного вращения. Максимальная скорость вращения инструментов при этом типе привода 25000об/мин.
Если в комплекте установки есть микроэлектромотор, то наконечник надевается непосредственно на него. Этот тип привода также обладает большой мощностью, но отличается возможностью точной регулировки скорости (1000-40000 об/мин) и равномерным вращением бора.
Воздушный привод имеет следующую конструкцию: сжатый воздух поступает из компрессора через систему редукторов и клапанов по воздухопроводящему рукаву на воздушный микромотор или непосредственно на турбинный наконечник. Вращение воздушной турбины в наконечнике обеспечивает высокую скорость вращения бора – до 350000 об/мин. Однако, мощность турбины невысока.
Для препарирования дентина обычно используют низкоскоростные приводы, то есть микромоторы - электрические или воздушные (8).
Сами же боры, по принципу работы, подразделяются на две основные группы:
- Режущующие инструменты.
На рабочей части такого бора создаются режущие грани - резцы. Размер и количество режущих граней может быть разным. Чем больше резцов, тем более гладкой получается поверхность. Для обычных процедур применяются боры с 6 или 8 резцами. Инструменты с количеством резцов 10, 12, 16, 30 используют для финирования (8). К инструментам режущего типа относят стальные и твердосплавные боры.
Режущую часть стальных боров изготавливают из вольфрам- ванадиевой легированной инструментальной стали или из закалённой нержавеющей стали. В настоящее время для обработки тканей зуба стальные боры практически не применяются, так как по своей режущей способности и долговечности они сильно уступают твердосплавным инструментам.
В состав сплава, из которого изготавливают твердосплавные боры, входит очень твердое вещество карбид вольфрама. Поэтому эти боры иногда называют карбидными. Они бывают двух типов: целиком изготовленные из сплава карбида вольфрама (one piece carbide), и имеющие только рабочую часть из такого сплава (two piece carbide). Инструменты первого типа более дорогостоящие, но значительно превосходят по качеству боры второго типа. Они точно отцентрированы и не ломаются при эксплуатации. Твердосплавные инструменты обладают высокой режущей способностью и длительным сроком эксплуатации (8).
- Шлифующие инструменты.
Механизм действия этих инструментов заключается в шлифовании (истирании) обрабатываемой поверхности мелкими частицами материала, закрепленного на рабочей части инструмента. К этой группе относят алмазные боры, карборундовые камни, эластичные полиры (8).
За счёт того, что в качестве абразива в борах используется алмаз, самый твёрдый из известных материалов, эти инструменты обладают очень высокой режущей способностью, но больше подходят для препарирования эмали зуба, чем дентина, особенно кариозного. При работе на мягких субстратах, таких как кариозный дентин, алмазные боры быстро "засаливаются". Это приводит к образованию избыточного фрикционного тепла и значительному снижению эффективности препарирования. (99).
Для препарирования кариозного дентина больше подходят инструменты режущей группы, а именно - твердосплавные боры. При применении их на невысоких оборотах с охлаждением выделяется меньше тепла, а за счёт наличия спиралевидных режущих граней лучше происходит самоочищение. Особо необходимо отметить, что толщина смазанного слоя, после применения твердосплавных инструментов, значительно меньше, чем после алмазных, что положительно влияет на последующую адгезию пломбировочных материалов (97).
Несмотря на то, что вращающиеся боры являются наиболее универсальными инструментами, существует ряд проблем в их использовании, которые остаются нерешёнными и потенциально могут вызывать дискомфорт и болевые ощущения в процессе препарирования полости (23, 81):
- давление на зуб (т.е. механическая стимуляция);
- шум и вибрации, передающиеся по кости;
- высокочастотный шум воздушной турбины;
- появление высокой температуры на обрабатываемой поверхности (температурная стимуляция).
В ряде исследований показано, что температура на режущей поверхности практически всех боров может быстро подниматься выше болевого порога, даже при наличии водяного охлаждения, и вызывать повреждения в подлежащих слоях пульпы (54, 20). Вращающиеся боры могут легко проникать сквозь кариозный дентин и вскрывать дентинные трубочки глубоко в здоровых тканях зуба и, совместно с жидкостной стимуляцией отростков одонтобластов, вызывать резкую боль. Если оператор передвигает бор по большой поверхности, сохраняет скорость и давление на инструмент постоянными, использует соответствующие тип и диаметр бора – это помогает снизить влияния негативных факторов. Тем не менее, они не исчезают полностью и, таким образом, остаются значительной проблемой (18).
1.5.3 Аэродинамическая абразия.
Аэродинамическая абразия впервые, в 1945 г., была предложена Блеком Р. Б., который был инициатором исследований альтернативных псевдо-механических методов удаления зубных тканей. Метод представляет собой бомбардирование зубной поверхности высокоскоростными частицами (обычно оксида алюминия (Al2O3) — частицы кристаллического сапфира)
переносящимися струёй воздуха (25). Такая техника обработки одинаково эффективно удаляет как здоровый дентин, так и эмаль. Первые отклики свидетельствовали, что такая техника препарирования была хорошо принята как пациентами, так и врачами (50, 47). Этот метод снимал вопросы, связанные с генерацией тепла (91), вибрациями и другими механическими стимуляциями зуба (24).
К неудобствам техники можно отнести полную потерю тактильных ощущений во время препарирования, так как носик наконечника не касается поверхности зуба. К тому же, оператор должен полностью видеть препарируемую полость, чтобы исключить риск перепрепарирования и излишнего удаления дентина. Абразивные частицы оксида алюминия удаляют здоровую эмаль и дентин очень эффективно, в сравнении с удалением размягчённого кариозного дентина. Это является следствием низкой твёрдости такого дентина (83).
Аэродинамическая абразия впервые, в 1945 г., была предложена Блеком Р. Б., который был инициатором исследований альтернативных псевдо-механических методов удаления зубных тканей. Метод представляет собой бомбардирование зубной поверхности высокоскоростными частицами (обычно оксида алюминия (Al2O3) — частицы кристаллического сапфира)
переносящимися струёй воздуха (25). Такая техника обработки одинаково эффективно удаляет как здоровый дентин, так и эмаль. Первые отклики свидетельствовали, что такая техника препарирования была хорошо принята как пациентами, так и врачами (50, 47). Этот метод снимал вопросы, связанные с генерацией тепла (91), вибрациями и другими механическими стимуляциями зуба (24).
К неудобствам техники можно отнести полную потерю тактильных ощущений во время препарирования, так как носик наконечника не касается поверхности зуба. К тому же, оператор должен полностью видеть препарируемую полость, чтобы исключить риск перепрепарирования и излишнего удаления дентина. Абразивные частицы оксида алюминия удаляют здоровую эмаль и дентин очень эффективно, в сравнении с удалением размягчённого кариозного дентина. Это является следствием низкой твёрдости такого дентина (83).
1.5.4 Гидродинамическая абразия.
Гидродинамическая абразия — это процесс, при котором водорастворимые частицы соды бикарбоната с добавлением трикальция фосфата (0.08% по весу), для улучшения характеристик потока, под давлением воздуха, смешанного с потоком воды, направляются на поверхность зуба (56). В наличии в струе водного потока и состоит разница между гидро- и аэро-абразией. Водорастворимые частицы практически не покидают пределов операционного поля. Бомбардирование твердых зубных тканей таким потоком частиц даёт более равномерное абразивное воздействие на поверхность (15).
Гидро-абразию рекомендуется использовать для удаления поверхностных пятен на эмали, налёта и камней в области десневого края здоровых зубов. В тоже время, результатом неаккуратного абразивного воздействия на эмаль или дентин может быть нежелательное удаление значительного количества здоровых зубных структур, особенно в области шейки (83, 70). Таким образом, рекомендуется использовать гидро-абразию для удаления кариозного дентина только в конце препарирования полости.
Гидродинамическая абразия — это процесс, при котором водорастворимые частицы соды бикарбоната с добавлением трикальция фосфата (0.08% по весу), для улучшения характеристик потока, под давлением воздуха, смешанного с потоком воды, направляются на поверхность зуба (56). В наличии в струе водного потока и состоит разница между гидро- и аэро-абразией. Водорастворимые частицы практически не покидают пределов операционного поля. Бомбардирование твердых зубных тканей таким потоком частиц даёт более равномерное абразивное воздействие на поверхность (15).
Гидро-абразию рекомендуется использовать для удаления поверхностных пятен на эмали, налёта и камней в области десневого края здоровых зубов. В тоже время, результатом неаккуратного абразивного воздействия на эмаль или дентин может быть нежелательное удаление значительного количества здоровых зубных структур, особенно в области шейки (83, 70). Таким образом, рекомендуется использовать гидро-абразию для удаления кариозного дентина только в конце препарирования полости.
1.5.5 Ультразвуковая абразия
Внедрение этой техники началось с работы, проведённой в 1950-ых годах Нильсоном, который предположил что ультразвуковые инструменты можно использовать для обработки зубных тканей (85). Он разработал специализированный магнитострикционный инструмент с частотой осцилляций 25 кГц. Это инструмент работал с применением толстого слоя оксида алюминия в водной среде. Механизм заключается в том, что кинетическая энергия молекул воды передаётся на зубную поверхность через абразив посредством высокоскоростных осцилляций «режущего» кончика. Отмечалось, что более твёрдая зубная ткань обрабатывается лучше, чем мягкий кариозный дентин, который практически не удаляется.
Внедрение этой техники началось с работы, проведённой в 1950-ых годах Нильсоном, который предположил что ультразвуковые инструменты можно использовать для обработки зубных тканей (85). Он разработал специализированный магнитострикционный инструмент с частотой осцилляций 25 кГц. Это инструмент работал с применением толстого слоя оксида алюминия в водной среде. Механизм заключается в том, что кинетическая энергия молекул воды передаётся на зубную поверхность через абразив посредством высокоскоростных осцилляций «режущего» кончика. Отмечалось, что более твёрдая зубная ткань обрабатывается лучше, чем мягкий кариозный дентин, который практически не удаляется.
1.5.6 Звуковая абразия
Недавнее развитие упомянутой выше ультразвуковой техники привело к появлению звуковых высокочастотных воздушных скалеров с различными по форме абразивными наконечниками. Такая техника получила название звуковой абразии. Набор микронасадок «Sonicsys» был разработан докторами Хуго, Унтербринк и Мозел в сотрудничестве между фирмами Ivoclar- Vivadent и KaVo (KaVo Dental Ltd, Amersham, Bucks, UK). В основу были положены наконечники Sonicflex 2000L и 2000N с частотой осцилляций в звуковом диапазоне (<6,5кГц). Первоначально эту технику предполагалось использовать для обработки только границ полости (Sonicsys approx), но оказалось, что она применима также для финишной обработки всей полости в целом. Неплохие результаты были получены при лабораторных исследованиях, касающихся препарирования кариозного дентина, которые свидетельствуют о перспективности данной техники (19).
Недавнее развитие упомянутой выше ультразвуковой техники привело к появлению звуковых высокочастотных воздушных скалеров с различными по форме абразивными наконечниками. Такая техника получила название звуковой абразии. Набор микронасадок «Sonicsys» был разработан докторами Хуго, Унтербринк и Мозел в сотрудничестве между фирмами Ivoclar- Vivadent и KaVo (KaVo Dental Ltd, Amersham, Bucks, UK). В основу были положены наконечники Sonicflex 2000L и 2000N с частотой осцилляций в звуковом диапазоне (<6,5кГц). Первоначально эту технику предполагалось использовать для обработки только границ полости (Sonicsys approx), но оказалось, что она применима также для финишной обработки всей полости в целом. Неплохие результаты были получены при лабораторных исследованиях, касающихся препарирования кариозного дентина, которые свидетельствуют о перспективности данной техники (19).
1.5.7 Хемомеханические методы: «Caridex» и «Carisolv».
Выше обсуждались способы препарирования зубных тканей с помощью различных механических методов. Но существуют и химические методы, и в 1976 году Голдман и Кронман сообщили об удалении кариозной ткани с помощью N-монохлорглицина (NMG, GK-1). Впоследствии, после нескольких модификаций, была представлена система «Caridex», на основе N- монохлор-D, L-2-аминобутарата (NMAB, GK-101E) (51).
В дальнейшем была разработана новая система на гелевой основе и представлена как система «Carisolv», для использования с которой специально были разработаны нережущие ручные инструменты для обработки поверхности кариозного дентина. «Carisolv» состоит из двух гелей основанных на карбоксиметилцеллюлозе: красный гель содержит 0.1 М аминокислоту (глютаминовую кислоту, люцин и лизин), NaCl, NaOH, эритрозин (добавленный для того чтобы гель было видно); и второй — содержащий гипохлорит натрия (NaOCl — 0.5%). Результаты клинических испытаний показали высокую толерантность пациентов к этому методу удаления кариозного дентина по сравнению с бормашиной (38). Недостатками техники являются: продолжительное время процедуры и тот факт, что для создания доступа к кариозному дентину необходимо применять обычные роторные инструменты. Поэтому такого рода методику можно использовать только в определённых случаях, например, открытые вестибулярные полости, пришеечный кариес, кариес корня или старые полости. В случае глубоких поражений дентина такую технику препарирования используют в попытке минимизировать вероятность вскрытия полости пульпы. Результаты лабораторных исследований показали, что эту технику можно потенциально использовать для избирательного удаления кариозного дентина (19). Ею также можно формировать полости с неполным удалением смазанного слоя. Это, однако, может влиять на качество адгезивной связки с дентином и требует дополнительных исследований.
Выше обсуждались способы препарирования зубных тканей с помощью различных механических методов. Но существуют и химические методы, и в 1976 году Голдман и Кронман сообщили об удалении кариозной ткани с помощью N-монохлорглицина (NMG, GK-1). Впоследствии, после нескольких модификаций, была представлена система «Caridex», на основе N- монохлор-D, L-2-аминобутарата (NMAB, GK-101E) (51).
В дальнейшем была разработана новая система на гелевой основе и представлена как система «Carisolv», для использования с которой специально были разработаны нережущие ручные инструменты для обработки поверхности кариозного дентина. «Carisolv» состоит из двух гелей основанных на карбоксиметилцеллюлозе: красный гель содержит 0.1 М аминокислоту (глютаминовую кислоту, люцин и лизин), NaCl, NaOH, эритрозин (добавленный для того чтобы гель было видно); и второй — содержащий гипохлорит натрия (NaOCl — 0.5%). Результаты клинических испытаний показали высокую толерантность пациентов к этому методу удаления кариозного дентина по сравнению с бормашиной (38). Недостатками техники являются: продолжительное время процедуры и тот факт, что для создания доступа к кариозному дентину необходимо применять обычные роторные инструменты. Поэтому такого рода методику можно использовать только в определённых случаях, например, открытые вестибулярные полости, пришеечный кариес, кариес корня или старые полости. В случае глубоких поражений дентина такую технику препарирования используют в попытке минимизировать вероятность вскрытия полости пульпы. Результаты лабораторных исследований показали, что эту технику можно потенциально использовать для избирательного удаления кариозного дентина (19). Ею также можно формировать полости с неполным удалением смазанного слоя. Это, однако, может влиять на качество адгезивной связки с дентином и требует дополнительных исследований.
1.5.8 Лазерное препарирование
После создания первого рубинового лазера Майманом (Maiman) в 1960 году, исследования показали, что лазер может быть использован для резания мягких и твёрдых тканей в полости рта. Однако, также выяснилось, что в процессе применения рубинового лазера выделяется большое количество тепла, повреждающего пульпу (13). С момента появления первых лазеров прошло более сорока лет, и за это время появилось много новых типов лазеров, которые можно успешно применять для резания твёрдых тканей. Эффективность лазеров зависит от множества факторов включающих: энергию кванта, энергию в импульсе излучения, частоту повторений импульсов, а также оптические свойства облучаемых тканей (107, 96).
Что касается удаления кариозного дентина, то в настоящее время наиболее подходящим для этой цели является УФ излучение эксимерных лазеров (377нм), однако, наиболее перспективными в этом отношении являются лазеры с усилителем на красителе. Лазеры также можно использовать для запечатывания дентинных трубочек, что существенно уменьшает послеоперационную чувствительность (77). В настоящее время в мире существует значительный интерес к инструментам такого рода, но остаются сложности с термическим повреждением пульпы, с контролем над проведением процедуры и возможностью повреждения или разрушения подлежащих слоёв здоровой ткани. Эти факторы сочетаются со стоимостью и размером оборудования, что ограничивает широкое использование этих инструментов в общей практике.
После создания первого рубинового лазера Майманом (Maiman) в 1960 году, исследования показали, что лазер может быть использован для резания мягких и твёрдых тканей в полости рта. Однако, также выяснилось, что в процессе применения рубинового лазера выделяется большое количество тепла, повреждающего пульпу (13). С момента появления первых лазеров прошло более сорока лет, и за это время появилось много новых типов лазеров, которые можно успешно применять для резания твёрдых тканей. Эффективность лазеров зависит от множества факторов включающих: энергию кванта, энергию в импульсе излучения, частоту повторений импульсов, а также оптические свойства облучаемых тканей (107, 96).
Что касается удаления кариозного дентина, то в настоящее время наиболее подходящим для этой цели является УФ излучение эксимерных лазеров (377нм), однако, наиболее перспективными в этом отношении являются лазеры с усилителем на красителе. Лазеры также можно использовать для запечатывания дентинных трубочек, что существенно уменьшает послеоперационную чувствительность (77). В настоящее время в мире существует значительный интерес к инструментам такого рода, но остаются сложности с термическим повреждением пульпы, с контролем над проведением процедуры и возможностью повреждения или разрушения подлежащих слоёв здоровой ткани. Эти факторы сочетаются со стоимостью и размером оборудования, что ограничивает широкое использование этих инструментов в общей практике.
1.5.9 Энзимы
Исследования последних лет показывают, что кариозный дентин может быть удалён с использованием ферментов. В 1989 году Голдберг (Goldberg) и Келл (Kell) успешно удалили размягчённый кариозный дентин, используя коллагеназу бактерий Achromobacter. Этот фермент не влиял на здоровые слои дентина, расположенные ниже очага (49).
Такого рода исследования имеют огромное значение. Но до клинического применения, требуется провести ещё серьёзные лабораторные испытания с целью ратификации этой техники.
Исследования последних лет показывают, что кариозный дентин может быть удалён с использованием ферментов. В 1989 году Голдберг (Goldberg) и Келл (Kell) успешно удалили размягчённый кариозный дентин, используя коллагеназу бактерий Achromobacter. Этот фермент не влиял на здоровые слои дентина, расположенные ниже очага (49).
Такого рода исследования имеют огромное значение. Но до клинического применения, требуется провести ещё серьёзные лабораторные испытания с целью ратификации этой техники.
1.6. Температурная травматическая составляющая процесса
препарирования
Выделение фрикционного тепла в процессе препарирования кариозной полости является существенным повреждающим фактором для пульпы зуба. Его количество зависит от скорости вращения, размера и формы режущего инструмента, качества его заточки, продолжительности его контакта с твердыми тканями зуба, давления, оказываемого на инструмент и, конечно, от эффективности охлаждения. Тепло во время препарирования возникает в результате трения режущих элементов инструмента о твердые ткани зуба. Теплопроводность дентина относительно низкая, она существенно меньше, чем теплопроводность материала, из которого изготавливается бор, поэтому большая часть тепла переходит на инструмент, часть его поглощается воздухом, и только 10−30% тепла переходит на твердые ткани зуба. Но и этого количества, при несоблюдении режима препарирования, достаточно, чтобы вызвать в пульпе необратимые изменения. Как уже было сказано, дентин является хорошим теплоизолятором, поэтому маловероятно, что при обработке поверхностно расположенной полости образующееся тепло будет повреждать пульпу. Однако, когда толщина дентина, отделяющего пульпарную камеру от препарируемой поверхности, невелика, а время препарирования длительно, возникает опасность термического повреждения пульпы. Так, показано, что наибольшая вероятность повреждения пульпы имеется в том случае, если толщина оставшегося дентина не превышает 1- 2 мм (28).
Критическим является повышение температуры в пульповой камере на 5,5°С. В экспериментальных исследованиях установлено, что оптимальный температурный режим препарирования заключен в диапазоне 37 — 42 °C, в пределах которого не возникает серьезных повреждений пульпы. Превышение верхней границы данного температурного диапазона даже на 0,5°С, чревато тяжелыми, в ряде случаев, необратимыми изменениями в пульпе (92). Исследованиями L. Zach, G. Cohen и других, показано, что повышение температуры на 5,5°С вызывает некроз пульпы в 15% случаев, на 8,3°С — в 20% случаев, а на 16,7°С — в 100% случаев (108).
Внутрипульпарная гипертермия после внешнего воздействия тепла вызывает определенные гистологические изменения в пульпе. Повышение внутрипульпарной температуры на 5,5°С приводит к появлению ограниченных очагов некроза в отдельных участках пульпы и стаз крови в субодонтобластическом капиллярном сплетении. Увеличение же температуры на 11,1°С вызывает более серьезные повреждения, причем только менее половины всех элементов пульпы способно затем к восстановлению, в другой же ее части развиваются такие патологические изменения, как абсцессы, некрозы, тромбозы сосудов пульпы, наблюдаемые уже через два дня после нагревания.
Резкое повышение температуры в пульпарной камере, возникающее во время препарирования тканей зуба, снижает реактивную способность пульпы, вызывает коагуляцию протоплазмы одонтобластов, способствует диффузии плазмы крови через стенки капилляров пульпы, обуславливает смещение ядер одонтобластов в дентинные канальцы и причиняет резкую боль пациенту. По мнению Brännström M (27), причиной перемещения ядер одонтобластов является усиленное испарение жидкости из дентинных канальцев вследствие нагревания. Кроме того, показано, что чрезвычайно чувствительны к термическому раздражению и нервные волокна пульпы (37). При обширном поражении пульпы и разрушении богатой клетками зоны, формирование репаративного дентина не происходит.
Существенные изменения в тканях пульпы при нагревании происходят и на молекулярном уровне. Так, при повышении температуры снижается поглощение кислорода клетками пульпы, что сильно отражается на ее способности к регенерации. Помимо этого, тепловое воздействие лабилизирует лизосомальные мембраны, в результате чего из лизосомального компартмента в цитозоль выходят кислые гликозидазы. При этом их активность резко повышается, что приводит к нарушению структуры и функции ряда гликопротеидов, протеогликанов и других углеводсодержащих соединений, выполняющих важную роль в жизнедеятельности клетки (1).
Описанные гистологические и биохимические изменения обусловливают в пульпе развитие острого воспалительного процесса. Развивающийся, как результат термического воздействия, пульпит может приобрести также хроническое течение (63).
Необходимость использования водно-воздушного орошения во время подготовки полости установлена и много изучялась. Например, Zach L. в 1965 (108) году показал, что при высокоскоростной обработке с адекватным охлаждением пульпа охлаждалась ниже температуры окружающей среды. Без охлаждения ее температура поднималась до критического уровня. То же самое происходило и при обработке на низкой скорости (11 000об/мин). В ходе исследования реакцию пульпы на препарирование полости с водно- воздушным охлаждением изучали гистологически. При использовании водно-воздушного охлаждения изменения в пульпе были незначительны, при условии, что толщина подлежащего дентина была более 1 мм. При препарировании без применения водно-воздушного охлаждения
наблюдались выраженные гистологические изменения в пульпе, аналогичные описанным выше.
Таким образом, не смотря на разнообразие различных методов препарирования твёрдых тканей зубов, учитывая все их положительные и отрицательные стороны, можно сказать, что методом выбора особенно для препарирования кариозного дентина всё же остаётся ротационное препарирование с помощью твердосплавных боров на низких оборотах.
Однако, также необходимо отметить, что все выше перечисленные методы препарирования твердых тканей зуба объединяет, по существу, одна проблема. Очевидная нехватка момента «самоограничения». Все техники удаляют кариозный дентин с разной степенью эффективности но, что более важно, данные техники не способны отличить мягкую, внешнюю, высокоинфицированную зону, которая должна быть удалена, от внутренней, обратимо повреждённой, менее инфицированной зоны, которая должна быть оставлена. Фактически контроль над качеством и количеством удалённой ткани зависит от индивидуальности оператора.
Критическим является повышение температуры в пульповой камере на 5,5°С. В экспериментальных исследованиях установлено, что оптимальный температурный режим препарирования заключен в диапазоне 37 — 42 °C, в пределах которого не возникает серьезных повреждений пульпы. Превышение верхней границы данного температурного диапазона даже на 0,5°С, чревато тяжелыми, в ряде случаев, необратимыми изменениями в пульпе (92). Исследованиями L. Zach, G. Cohen и других, показано, что повышение температуры на 5,5°С вызывает некроз пульпы в 15% случаев, на 8,3°С — в 20% случаев, а на 16,7°С — в 100% случаев (108).
Внутрипульпарная гипертермия после внешнего воздействия тепла вызывает определенные гистологические изменения в пульпе. Повышение внутрипульпарной температуры на 5,5°С приводит к появлению ограниченных очагов некроза в отдельных участках пульпы и стаз крови в субодонтобластическом капиллярном сплетении. Увеличение же температуры на 11,1°С вызывает более серьезные повреждения, причем только менее половины всех элементов пульпы способно затем к восстановлению, в другой же ее части развиваются такие патологические изменения, как абсцессы, некрозы, тромбозы сосудов пульпы, наблюдаемые уже через два дня после нагревания.
Резкое повышение температуры в пульпарной камере, возникающее во время препарирования тканей зуба, снижает реактивную способность пульпы, вызывает коагуляцию протоплазмы одонтобластов, способствует диффузии плазмы крови через стенки капилляров пульпы, обуславливает смещение ядер одонтобластов в дентинные канальцы и причиняет резкую боль пациенту. По мнению Brännström M (27), причиной перемещения ядер одонтобластов является усиленное испарение жидкости из дентинных канальцев вследствие нагревания. Кроме того, показано, что чрезвычайно чувствительны к термическому раздражению и нервные волокна пульпы (37). При обширном поражении пульпы и разрушении богатой клетками зоны, формирование репаративного дентина не происходит.
Существенные изменения в тканях пульпы при нагревании происходят и на молекулярном уровне. Так, при повышении температуры снижается поглощение кислорода клетками пульпы, что сильно отражается на ее способности к регенерации. Помимо этого, тепловое воздействие лабилизирует лизосомальные мембраны, в результате чего из лизосомального компартмента в цитозоль выходят кислые гликозидазы. При этом их активность резко повышается, что приводит к нарушению структуры и функции ряда гликопротеидов, протеогликанов и других углеводсодержащих соединений, выполняющих важную роль в жизнедеятельности клетки (1).
Описанные гистологические и биохимические изменения обусловливают в пульпе развитие острого воспалительного процесса. Развивающийся, как результат термического воздействия, пульпит может приобрести также хроническое течение (63).
Необходимость использования водно-воздушного орошения во время подготовки полости установлена и много изучялась. Например, Zach L. в 1965 (108) году показал, что при высокоскоростной обработке с адекватным охлаждением пульпа охлаждалась ниже температуры окружающей среды. Без охлаждения ее температура поднималась до критического уровня. То же самое происходило и при обработке на низкой скорости (11 000об/мин). В ходе исследования реакцию пульпы на препарирование полости с водно- воздушным охлаждением изучали гистологически. При использовании водно-воздушного охлаждения изменения в пульпе были незначительны, при условии, что толщина подлежащего дентина была более 1 мм. При препарировании без применения водно-воздушного охлаждения
наблюдались выраженные гистологические изменения в пульпе, аналогичные описанным выше.
Таким образом, не смотря на разнообразие различных методов препарирования твёрдых тканей зубов, учитывая все их положительные и отрицательные стороны, можно сказать, что методом выбора особенно для препарирования кариозного дентина всё же остаётся ротационное препарирование с помощью твердосплавных боров на низких оборотах.
Однако, также необходимо отметить, что все выше перечисленные методы препарирования твердых тканей зуба объединяет, по существу, одна проблема. Очевидная нехватка момента «самоограничения». Все техники удаляют кариозный дентин с разной степенью эффективности но, что более важно, данные техники не способны отличить мягкую, внешнюю, высокоинфицированную зону, которая должна быть удалена, от внутренней, обратимо повреждённой, менее инфицированной зоны, которая должна быть оставлена. Фактически контроль над качеством и количеством удалённой ткани зависит от индивидуальности оператора.
1.7 Идентификация аффектированного дентина
Клиническая идентификация аффектированного дентина достаточно проблематична, так как полагаться только на изменение цвета и тактильное ощущение при поиске точки, нуждающейся в минимально возможном препарировании, трудно.
В стремлении решить эту проблему, Фузаяма и Терачима (44) был разработан детектор кариеса, 1% раствор красной кислоты 52 в пропилен гликоле. Предполагалось, что с помощью «детектора» можно дифференцировать два слоя кариозного дентина, посредством окрашивания внешнего инфицированного слоя в яркий розовый цвет. Хотя, Сано (93) показал, что окрашивание, на самом деле, связано с диффузным проникновением раствора в пористый деминерализованный дентин, и никак не связано с бактериальным инфицированием. Таким образом, с помощью кариес детектора определяется, по сути, уровень деминерализации дентина, который, как уже обсуждалось выше, лежит гораздо глубже уровня, на котором процесс экскавации должен быть прекращен.
Хотя использование окрашивания в клинике подвергалось критике, как не дающее достаточной дифференциации, всё же на основании степени окрашивания можно выделить четыре зоны. Зону яркого розового цвета, розового, светло-розового и неокрашенную — зону нормального дентина. Эти четыре зоны соответствуют разным уровням развития кариозного процесса, что может служить основанием к принятию клинического решения об их удалении (76). Каждая из четырёх зон имеет собственные микроструктурные свойства. В нормальном дентине интрертубулярный дентин регулярен, хорошо различим перитубулярный дентин, дентинные канальцы свободны от минеральных остатков, образующихся в процессе деминерализации. В светло-розовой зоне канальцы заполнены минералами, а интертубулярный дентин нерегулярен. В розовой зоне трубочки частично заполнены минералами, перитубулярный дентин тонкий или отсутствует, интертубулярный дентин ещё более нерегулярен. В конце концов, в ярко- розовой зоне перитубулярный дентин отсутствует полностью, а в интертубулярном полностью потеряна структура (109).
В тоже время, существует такой показатель, как твёрдость, который традиционно является мерой минерализации ткани, и может использоваться для оценки механических свойств ткани и повреждений, обусловленных кариесом. В недавней работе, проведённой английскими учёными, был сделан подробный анализ твёрдости кариозного и здорового дентина (в единицах твёрдости по Кнуппу (KHN)), в корреляции с эффектом автофюорисценции инфицированных кариозных тканей. Было выяснено, что околопульпарный дентин имел твёрдость выше 55KHN в широком диапазоне 55.77−64.17KHN. Твёрдость периферического дентина близкого к эмалево- дентинному соединению (ЭДС) лежала в пределах от 48.88 до 53.91KHN.
Кариозный дентин показал значения от 13.64 до 37.93 в пределах 1000μm от ЭДС (Рис. 1.6−1, Рис. 1.6−2). В пределах прозрачной зоны (1500−2000μm от ЭДС) твёрдость постепенно возрастала, достигая предела в 55.02KHN. В этой же зоне прекращался эффект автофуорисценции. Таким образом, граница препарирования с большой точностью находится на уровне 50KHN (19).
Большинство авторов полагают, что именно на уровне прозрачного слоя, который соответствует светло-розовому окрашиванию «кариес детектором» и 50 единицам твёрдости по Кнуппу, экскавация должна быть прекращена (86).
В стремлении решить эту проблему, Фузаяма и Терачима (44) был разработан детектор кариеса, 1% раствор красной кислоты 52 в пропилен гликоле. Предполагалось, что с помощью «детектора» можно дифференцировать два слоя кариозного дентина, посредством окрашивания внешнего инфицированного слоя в яркий розовый цвет. Хотя, Сано (93) показал, что окрашивание, на самом деле, связано с диффузным проникновением раствора в пористый деминерализованный дентин, и никак не связано с бактериальным инфицированием. Таким образом, с помощью кариес детектора определяется, по сути, уровень деминерализации дентина, который, как уже обсуждалось выше, лежит гораздо глубже уровня, на котором процесс экскавации должен быть прекращен.
Хотя использование окрашивания в клинике подвергалось критике, как не дающее достаточной дифференциации, всё же на основании степени окрашивания можно выделить четыре зоны. Зону яркого розового цвета, розового, светло-розового и неокрашенную — зону нормального дентина. Эти четыре зоны соответствуют разным уровням развития кариозного процесса, что может служить основанием к принятию клинического решения об их удалении (76). Каждая из четырёх зон имеет собственные микроструктурные свойства. В нормальном дентине интрертубулярный дентин регулярен, хорошо различим перитубулярный дентин, дентинные канальцы свободны от минеральных остатков, образующихся в процессе деминерализации. В светло-розовой зоне канальцы заполнены минералами, а интертубулярный дентин нерегулярен. В розовой зоне трубочки частично заполнены минералами, перитубулярный дентин тонкий или отсутствует, интертубулярный дентин ещё более нерегулярен. В конце концов, в ярко- розовой зоне перитубулярный дентин отсутствует полностью, а в интертубулярном полностью потеряна структура (109).
В тоже время, существует такой показатель, как твёрдость, который традиционно является мерой минерализации ткани, и может использоваться для оценки механических свойств ткани и повреждений, обусловленных кариесом. В недавней работе, проведённой английскими учёными, был сделан подробный анализ твёрдости кариозного и здорового дентина (в единицах твёрдости по Кнуппу (KHN)), в корреляции с эффектом автофюорисценции инфицированных кариозных тканей. Было выяснено, что околопульпарный дентин имел твёрдость выше 55KHN в широком диапазоне 55.77−64.17KHN. Твёрдость периферического дентина близкого к эмалево- дентинному соединению (ЭДС) лежала в пределах от 48.88 до 53.91KHN.
Кариозный дентин показал значения от 13.64 до 37.93 в пределах 1000μm от ЭДС (Рис. 1.6−1, Рис. 1.6−2). В пределах прозрачной зоны (1500−2000μm от ЭДС) твёрдость постепенно возрастала, достигая предела в 55.02KHN. В этой же зоне прекращался эффект автофуорисценции. Таким образом, граница препарирования с большой точностью находится на уровне 50KHN (19).
Большинство авторов полагают, что именно на уровне прозрачного слоя, который соответствует светло-розовому окрашиванию «кариес детектором» и 50 единицам твёрдости по Кнуппу, экскавация должна быть прекращена (86).
1.8 Полимерные боры для избирательного препарирования кариозно изменённого дентина
28 февраля 2003 года фирмой «ССВайт», США («SSWhite», USA) был официально представлен инструмент с коммерческим названием «СмартПреп» («SmartPrepТМ») для избирательного удаления кариозного дентина. Идея создания этого инструмента принадлежит доктору Дэниелу Бостону (Dr.Daniel Boston) из Бостонского университета «Темпл» (Temple University), США. По информации фирмы — призводителя процесс разработки длился три года на базе трёх университетов (Temple University, UMDNJ in New Jersey и New York University College of Dentistry) прежде чем был достигнут желаемый результат. Тем не менее, в доступных литературных источниках сведения о проведённых, в процессе разработки данных инструментов, исследованиях отсутствуют.
Рис. 1.6−1.
Цветная микрофотография аппроксимальной кариозной полости, распространяющейся от дентинэмалевого соединения (EDJ) в сторону пульпы (TD — прозрачная зона дентина; GRL — линии сетки). Цвет точек и их расположение соответствует твёрдости дентина в данной области (красные точки <40KHN;желтые точки 40−49KHN;зелёные точки 50−55KHN; синие точки >55KHN). Линейка = 500µm (90).
Цветная микрофотография аппроксимальной кариозной полости, распространяющейся от дентинэмалевого соединения (EDJ) в сторону пульпы (TD — прозрачная зона дентина; GRL — линии сетки). Цвет точек и их расположение соответствует твёрдости дентина в данной области (красные точки <40KHN;желтые точки 40−49KHN;зелёные точки 50−55KHN; синие точки >55KHN). Линейка = 500µm (90).
Рис. 1.6−2.
Автофлюорисценция (AF) зоны кариозного поражения, демонстрирует корреляцию с областью размягчённого дентина. Видно, что AF не проникает глубже прозрачной зоны, и ограничена зелёными и жёлтыми точками. Линейка = 500µm (90).
Автофлюорисценция (AF) зоны кариозного поражения, демонстрирует корреляцию с областью размягчённого дентина. Видно, что AF не проникает глубже прозрачной зоны, и ограничена зелёными и жёлтыми точками. Линейка = 500µm (90).
Инструменты представляют собой боры RA типа трёх размеров (RA#2, RA#4, RA#6) с рабочей частью, изготовленной из полимерного соединения — полиэтил-кетон-кетона. Производитель заявляет, что применённый для изготовления головки полимер имеет твёрдость 50KHN. Бор одноразовый, рекомендуемая рабочая скорость вращения 500−800об/мин. Режущая часть имеет своеобразный дизайн — шаровидная головка с четырьмя округлыми, не агрессивными гранями. Заявялется, что такой инструмент позволяет избежать излишнего удаления тканей зуба, не осуществляет термического раздражения тканей пульпы и сводит к минимуму другие негативные влияния процесса препарирования (35). По информации производителя, в случае применения этих боров для препарирования кариозно изменённого дентина не требуется применения анестезии, так как не происходит вскрытия дентинных трубочек. Приводятся данные об успешном препарировании 224 полостей, 179 из которых (79.9%) было выполнено без анастезии.
На момент начала исследований в доступной литературе достоверных сведений об опыте клинического применения инструментов, об их свойствах, о характере их взаимодействия с препарируемой тканью, чистоте препарирования, обнаружено не было. Имеющиеся публикации (43, 32, 26) сводятся к методическим рекомендациям, касающимся техники препарирования данными инструментами, и личным впечатлениям авторов от работы с ними.
На момент начала исследований в доступной литературе достоверных сведений об опыте клинического применения инструментов, об их свойствах, о характере их взаимодействия с препарируемой тканью, чистоте препарирования, обнаружено не было. Имеющиеся публикации (43, 32, 26) сводятся к методическим рекомендациям, касающимся техники препарирования данными инструментами, и личным впечатлениям авторов от работы с ними.
1.9 Заключание
Таким образом, анализ литературных источников показывает, что современные представления о строении здорового и кариозного дентина, его микроструктурных свойствах, твёрдостных показателях, дают возможность достаточно точно определить предельный уровень препарирования — т. е. уровень, на котором экскавация кариозного дентина должна быть прекращена. Чёткое ограничение в препарировании особенно актуально в случае лечения глубоких кариозных поражений дентина, когда важно сохранить максимальное количество ткани способной к реминерализации. Это важно для сохранения жизнеспособности пульпы и, как следствие, препятствует возникновению осложнений. С другой стороны, такие широко известные методы как: препарирование с помощью вращающихся боров, аэро- и гидродинамическая абразия, ультразвуковая и звуковая абразия, системы хемомеханического препарирования — в настоящее время не дают уверенности в том, что в процессе их применения не произойдет излишнего удаления дентина и/или травмы пульпы. Создание боров, с рабочей частью изготовленной из специально подобранного по твёрдости полимера, даёт надежду на решение этой проблемы. Однако, литературные данные с подробным анализом свойств и режимов работы этих инструментов в доступных источниках отсутствуют.
Несмотря на большое количество публикаций касающихся повреждающего влияния высокой температуры на ткани пульпы зуба, представляется недостаточно изученным аспект, касающийся динамики температурных изменений происходящих во время препарирования, а так же взаимосвязи динамического изменения температуры с режимом препарирования, скоростью вращения инструмента, применяемым инструментом и наличием водно-воздушного охлаждения. Что касается температурных изменений в случае препарирования кариозного дентина с помощью полимерных боров, то такие данные в литературе отсутствуют. Также представляется необходимым уточнение данных касающихся теплопроводности дентина, так как литературные данные немногочисленны и вызывают сомнения.
Всё выше сказанное послужило основанием к рассмотрению данной темы и определяет её актуальность.
Несмотря на большое количество публикаций касающихся повреждающего влияния высокой температуры на ткани пульпы зуба, представляется недостаточно изученным аспект, касающийся динамики температурных изменений происходящих во время препарирования, а так же взаимосвязи динамического изменения температуры с режимом препарирования, скоростью вращения инструмента, применяемым инструментом и наличием водно-воздушного охлаждения. Что касается температурных изменений в случае препарирования кариозного дентина с помощью полимерных боров, то такие данные в литературе отсутствуют. Также представляется необходимым уточнение данных касающихся теплопроводности дентина, так как литературные данные немногочисленны и вызывают сомнения.
Всё выше сказанное послужило основанием к рассмотрению данной темы и определяет её актуальность.
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1 Инструменты
Исходя из поставленных задач, в настоящей работе проведены комплексные экспериментальные исследования шести видов боров, предназначенных для удаления кариозно изменённого дентина, а также исследования препарированных с их помощью образцов различных типов зубов. Исследовано три вида полимерных боров серии «SmartPrepТМ» SSWHITE, имеющих размеры: RA#2, RA#4, RA#6 (Рис. 2.1−1) и три вида шаровидных твердосплавных боров соответствующих размеров (Рис. 2.1−2) той же фирмы. Твердосплавные боры использованы с угловым наконечником для электрического микромотора W&H Synea LS WA-56L с постоянным водно-воздушным охлаждением. Скорость препарирования 10 000- 15 000об/мин. В соответствии с инструкциями фирмы-производителя препарирование полимерными борами выполнялось на сравнительно низкой скорости: 600−800об/мин без охлаждения. Для снижения скорости вращения использован наконечник с редукцией 64:1 для электрического микромотора Anthogyr «Micro NiTi» (Рис. 2.1−3)
Рисунок 2.1-1.
Полимерные боры "SmartPrepTM" размеров RA#2, RA#4, RA#6 (слева направо).
Полимерные боры "SmartPrepTM" размеров RA#2, RA#4, RA#6 (слева направо).
Рисунок 2.1-2.
Твердосплавные боры размеров RA#2, RA#4, RA#6 (слева направо).
Твердосплавные боры размеров RA#2, RA#4, RA#6 (слева направо).
Рисунок 2.1-3.
Наконечник для работы с полимерными борами Anthogyr "Micro NiTi".
Наконечник для работы с полимерными борами Anthogyr "Micro NiTi".
2.2 Лабораторные методы исследования
2.2.1 Электронная микроскопия полимерных и твердосплавных боров
В исследование были включены двенадцать инструментов, которые были разделены на две группы по материалу рабочей части. Шесть инструментов были полимерными и шесть твердосплавными. Каждая группа в свою очередь, была разделена на две подгруппы: неиспользованные инструменты и использованные инструменты. Использованные боры намеренно не подвергали очистке перед исследованием с целью оценить:
- Какие участки режущих граней находятся в наиболее частом контакте с препарируемым дентином.
- Оценить загрязненность инструментов после использования и размер опилок дентина оставшихся на поверхности.
Электронная микроскопия рабочих частей полимерных и твердосплавных боров была проведена на электронном сканирующем микроскопе JEOL JSM-840A со стандартным разрешением 4нм при ускоряющем напряжении в диапазоне 10−40kV.
После того, как твердосплавные боры были размещены на предметных столиках и фиксированы в избранном положении с помощью токопроводящего клея «Watford» (Англия), они были помещены в камеру микроскопа.
Полимерные боры сначала были закреплены на предметных столиках и помещены в вакуумную камеру аппарата JEOL «FINE COAT Ion Sputter» JFC- 1100 (Рис. 2.2.1−1, Рис. 2.2.1−2) для нанесения на поверхность диэлектрической, непроводящей рабочей части тонкой проводящей плёнки золота. Затем, полимерные боры также были и помещены в камеру микроскопа.
Исследование рабочей части всех образцов боров проведено при увеличениях микроскопа в диапазоне от x33 до x150.
2.2.2 Электронная микроскопия поверхности препарированных зубов
Исследования качества и характера обработки дна и стенок кариозной полости при применении боров из различных материалов (твердосплавных и полимерных) проведены на 20 образцах зубов с глубокими кариозными поражениями, удаленных по пародонтологическим показаниям у пациентов обоих полов в возрастной группе 22−45 лет. В числе которых было: 10 моляров и 10 премоляров верхней и нижней челюстей.
С целью исключить влияние индивидуальных особенностей строения дентина у различных людей на результаты исследования, препарирование поверхности кариозного дентина в каждом зубе проведено с применением обоих видов боров (полимерных и твердосплавных) на разных участках одной и той же кариозной полости. В процессе подготовки к микроскопическому исследованию, для удобства сканирования при больших увеличениях, препарированные участки зубов были разделены на части. В результате, были сформированы три группы образцов, представляющих различные препарированные участки дентина.
1-я группа. Фрагменты постоянных зубов с кариозными поражениями, имеющие участок кариозной полости, обработанный твердосплавными борами.
2-я группа. Фрагменты постоянных зубов с кариозными поражениями, имеющие участок кариозной полости, обработанный полимерными борами «SmartPrepTM».
3-я группа. Фрагменты постоянных зубов с кариозными поражениями, имеющие участок кариозной полости, на котором следы обработки различными видами боров (твердосплавными и полимерными) находятся в непосредственной близости.
В процессе подготовки к исследованию с помощью электронного микроскопа образцы зубов были сфотографированы для облегчения процедуры правильной их ориентации на предметном столике микроскопа. При необходимости образцы зубов разделялись на отдельные фрагменты.
Методика подготовки объектов в сканирующей электронной микроскопии требует освобождения образцов от содержащейся в них воды и, затем, напыления на исследуемую поверхность тончайшего слоя металла для возбуждения вторичной электронной эмиссии из металла в процессе исследования поверхности электронным пучком.
В соответствии с планом исследования, образцы из различных групп были размещены и закреплены на предметном столике и, затем, помещены в вакуумную камеру прибора на несколько суток для обезвоживания при постоянной откачке.
Далее, на высушенные образцы методом ионного напыления наносился тончайший слой металла, в данном случае золота. При этом плёнка металла настолько тонка, что она, не изменяя структуры и микрорельефа поверхности, позволяет производить её сканирование с помощью электронного пучка и получать ее изображение при больших значениях увеличения, недоступных для оптической микроскопии. При сканировании возбуждается эмиссия вторичных электронов атомами металла, и распределение плотности эмиссии передает объемное (с большой глубиной резкости) строение поверхности исследуемого объекта. Процесс получения тонкой металлической пленки при силе тока равной 5мА в вакуумной камере аппарата JEOL «FINE COAT Ion Sputter» JFC-1100 проводится в течение 10- 15 минут.
Установка для проведения напыления и детали вакуумной камеры представлены на Рис. 2.2.1−1 и Рис. 2.2.1−2.
Исследования качества и характера обработки дна и стенок кариозной полости при применении боров из различных материалов (твердосплавных и полимерных) проведены на 20 образцах зубов с глубокими кариозными поражениями, удаленных по пародонтологическим показаниям у пациентов обоих полов в возрастной группе 22−45 лет. В числе которых было: 10 моляров и 10 премоляров верхней и нижней челюстей.
С целью исключить влияние индивидуальных особенностей строения дентина у различных людей на результаты исследования, препарирование поверхности кариозного дентина в каждом зубе проведено с применением обоих видов боров (полимерных и твердосплавных) на разных участках одной и той же кариозной полости. В процессе подготовки к микроскопическому исследованию, для удобства сканирования при больших увеличениях, препарированные участки зубов были разделены на части. В результате, были сформированы три группы образцов, представляющих различные препарированные участки дентина.
1-я группа. Фрагменты постоянных зубов с кариозными поражениями, имеющие участок кариозной полости, обработанный твердосплавными борами.
2-я группа. Фрагменты постоянных зубов с кариозными поражениями, имеющие участок кариозной полости, обработанный полимерными борами «SmartPrepTM».
3-я группа. Фрагменты постоянных зубов с кариозными поражениями, имеющие участок кариозной полости, на котором следы обработки различными видами боров (твердосплавными и полимерными) находятся в непосредственной близости.
В процессе подготовки к исследованию с помощью электронного микроскопа образцы зубов были сфотографированы для облегчения процедуры правильной их ориентации на предметном столике микроскопа. При необходимости образцы зубов разделялись на отдельные фрагменты.
Методика подготовки объектов в сканирующей электронной микроскопии требует освобождения образцов от содержащейся в них воды и, затем, напыления на исследуемую поверхность тончайшего слоя металла для возбуждения вторичной электронной эмиссии из металла в процессе исследования поверхности электронным пучком.
В соответствии с планом исследования, образцы из различных групп были размещены и закреплены на предметном столике и, затем, помещены в вакуумную камеру прибора на несколько суток для обезвоживания при постоянной откачке.
Далее, на высушенные образцы методом ионного напыления наносился тончайший слой металла, в данном случае золота. При этом плёнка металла настолько тонка, что она, не изменяя структуры и микрорельефа поверхности, позволяет производить её сканирование с помощью электронного пучка и получать ее изображение при больших значениях увеличения, недоступных для оптической микроскопии. При сканировании возбуждается эмиссия вторичных электронов атомами металла, и распределение плотности эмиссии передает объемное (с большой глубиной резкости) строение поверхности исследуемого объекта. Процесс получения тонкой металлической пленки при силе тока равной 5мА в вакуумной камере аппарата JEOL «FINE COAT Ion Sputter» JFC-1100 проводится в течение 10- 15 минут.
Установка для проведения напыления и детали вакуумной камеры представлены на Рис. 2.2.1−1 и Рис. 2.2.1−2.
Рисунок 2.2.1-1.
Аппарат JEOL "FINE COAT Ion Sputter" JFC-1100 с предметным столиком в вакуумной камере.
Аппарат JEOL "FINE COAT Ion Sputter" JFC-1100 с предметным столиком в вакуумной камере.
Рисунок 2.2.1-2.
Процесс нанесения металлической пленки на образцы в вакуумной камере.
Процесс нанесения металлической пленки на образцы в вакуумной камере.
Исследования проведены с помощью сканирующих электронных микроскопов «CanoScan» (на увеличениях x38 — x3340) и JSM-5610LV (на больших увеличениях x50 — x6500). Результаты исследования в цифровом виде были сохранены в памяти компьютеров, связанных с микроскопами, для последующего анализа и сравнения с данными, полученными на других образцах.
2.2.3 Гистологическое исследование препарированных кариозных полостей.
В качестве объектов исследования были использованы 10 зубов, удалённых по пародонтологическим показаниям у пациентов обоих полов в возрастной группе 22-45 лет. В числе которых было: 5 моляров и 5 премоляров верхней и нижней челюстей. Все зубы имели глубокие кариозные поражения дентина. С целью исключить влияние индивидуальных особенностей строения дентина у различных людей на результаты исследования, препарирование поверхности кариозного дентина в каждом зубе было проведено с применением обоих видов боров (полимерных и твердосплавных).
Зубы были фиксированы в 10% формалине, обезжирины в 96° спирте и декальцинированы в 25% растворе трилона "Б". Далее следовал процесс дегидратации в спиртах возрастающей концентрации и заливка в парафин. Затем, на микротоме были изготовлены срезы, которые исследованы с помощью оптического микроскопа "Axioplan-2" Zeiss (Германия), при помощи которого также проведена микрофотосъемка образцов.
В качестве объектов исследования были использованы 10 зубов, удалённых по пародонтологическим показаниям у пациентов обоих полов в возрастной группе 22-45 лет. В числе которых было: 5 моляров и 5 премоляров верхней и нижней челюстей. Все зубы имели глубокие кариозные поражения дентина. С целью исключить влияние индивидуальных особенностей строения дентина у различных людей на результаты исследования, препарирование поверхности кариозного дентина в каждом зубе было проведено с применением обоих видов боров (полимерных и твердосплавных).
Зубы были фиксированы в 10% формалине, обезжирины в 96° спирте и декальцинированы в 25% растворе трилона "Б". Далее следовал процесс дегидратации в спиртах возрастающей концентрации и заливка в парафин. Затем, на микротоме были изготовлены срезы, которые исследованы с помощью оптического микроскопа "Axioplan-2" Zeiss (Германия), при помощи которого также проведена микрофотосъемка образцов.
2.2.4 Термометрическое исследование процесса препарирования.
С целью определения влияния процесса препарирования на изменение температуры внутри пульповой камеры и, соответственно, для оценки возможного повреждающего эффекта вследствие локального перегрева дентина, было проведено термометрическое исследование.
Цель данного эксперимента — определить динамику изменения температуры в пульпарной камере в процессе препарирования кариозной полости с применением различных наконечников и боров, в условиях наличия или отсутствия водно-воздушного охлаждения, а также определить тепловые параметры тканей.
Исследование проведено на 10 зубах удаленных удалённых по пародонтологическим показаниям у пациентов обоих полов в возрастной группе 22−45 лет. В числе которых было: 5 моляров и 5 премоляров верхней и нижней челюстей с сохранившимися верхушками корней. Зубы брали в эксперимент не позднее 15 минут после их удаления из полости рта. Зубы сразу очищались и сохранялись в дистиллированной воде при температуре не выше + 4 °C в течение не более 10 дней. Зубы были отобраны по наличию глубоких кариозных полостей первого и второго класса по Блеку.
Для проведения исследования ретроградно препарировался один из каналов вплоть до пульповой камеры, которая была очищена сначала механически, а затем химически с помощью растворов ЭДТА (17%) и гипохлорита натрия (3%) в течении 30 минут. Потом чистая влажная камера была заполнена термопроводящей пастой «Радиал» (Россия). Внутрь пульповой камеры через препарированный канал в среде термопроводящей пасты помещалась термопара К-типа никель-хром / никель-алюминий, имеющая размер датчика 0.5мм (Рис. 2.2.4−1). Термопара, подключенная к электронному измерителю температуры «Center 300», позволяла проводить прямой отсчет температуры в градусах Цельсия (Рис. 2.2.4−2). Затем, исследуемый образец зуба закреплялся в держателе так, чтобы исключить поток тепла на держатель и избежать, таким образом, методической погрешности измерения.
После такой подготовки проводилось препарирование зуба по схеме отображённой на рис. 2.2.4−3. Образец условно делили на четыре сектора. В секторе 1 проводили препарирование алмазными и твердосплавными борами без охлаждения. В секторе 2 алмазными и твердосплавными борами с охлаждением. Кариозную полость выделяли в секторы 3 и 4, где сначала препарировались нависающие края эмали с помощью алмазных боров с охлаждением, а затем кариозно изменённый дентин удалялся в равных долях с помощью твердосплавных боров с охлаждением и полимерных без охлаждения. С целью получения дополнительных данных для анализа в секторе 2 уже препарированную поверхность дентина повторно обрабатывали полимерными борами. Показания прибора фиксированы на всём протяжении препарирования с дискретностью в пять секунд. Такой процедуре были подвергнуты все образцы, отобранные для термических измерений.
С целью определения влияния процесса препарирования на изменение температуры внутри пульповой камеры и, соответственно, для оценки возможного повреждающего эффекта вследствие локального перегрева дентина, было проведено термометрическое исследование.
Цель данного эксперимента — определить динамику изменения температуры в пульпарной камере в процессе препарирования кариозной полости с применением различных наконечников и боров, в условиях наличия или отсутствия водно-воздушного охлаждения, а также определить тепловые параметры тканей.
Исследование проведено на 10 зубах удаленных удалённых по пародонтологическим показаниям у пациентов обоих полов в возрастной группе 22−45 лет. В числе которых было: 5 моляров и 5 премоляров верхней и нижней челюстей с сохранившимися верхушками корней. Зубы брали в эксперимент не позднее 15 минут после их удаления из полости рта. Зубы сразу очищались и сохранялись в дистиллированной воде при температуре не выше + 4 °C в течение не более 10 дней. Зубы были отобраны по наличию глубоких кариозных полостей первого и второго класса по Блеку.
Для проведения исследования ретроградно препарировался один из каналов вплоть до пульповой камеры, которая была очищена сначала механически, а затем химически с помощью растворов ЭДТА (17%) и гипохлорита натрия (3%) в течении 30 минут. Потом чистая влажная камера была заполнена термопроводящей пастой «Радиал» (Россия). Внутрь пульповой камеры через препарированный канал в среде термопроводящей пасты помещалась термопара К-типа никель-хром / никель-алюминий, имеющая размер датчика 0.5мм (Рис. 2.2.4−1). Термопара, подключенная к электронному измерителю температуры «Center 300», позволяла проводить прямой отсчет температуры в градусах Цельсия (Рис. 2.2.4−2). Затем, исследуемый образец зуба закреплялся в держателе так, чтобы исключить поток тепла на держатель и избежать, таким образом, методической погрешности измерения.
После такой подготовки проводилось препарирование зуба по схеме отображённой на рис. 2.2.4−3. Образец условно делили на четыре сектора. В секторе 1 проводили препарирование алмазными и твердосплавными борами без охлаждения. В секторе 2 алмазными и твердосплавными борами с охлаждением. Кариозную полость выделяли в секторы 3 и 4, где сначала препарировались нависающие края эмали с помощью алмазных боров с охлаждением, а затем кариозно изменённый дентин удалялся в равных долях с помощью твердосплавных боров с охлаждением и полимерных без охлаждения. С целью получения дополнительных данных для анализа в секторе 2 уже препарированную поверхность дентина повторно обрабатывали полимерными борами. Показания прибора фиксированы на всём протяжении препарирования с дискретностью в пять секунд. Такой процедуре были подвергнуты все образцы, отобранные для термических измерений.
Рисунок 2.2.4-1.
Термопара К-типа никель-хром / никель-алюминий.
Термопара К-типа никель-хром / никель-алюминий.
Рисунок 2.2.4-2.
Электронный измеритель температуры "Center 300".
Электронный измеритель температуры "Center 300".
Рисунок 2.2.4-3.
Схема препарирования образцов зубов.
Схема препарирования образцов зубов.
2.3 Клинические методы исследования
В клиническую часть исследований было включено 29 пациентов в возрасте от 22 до 45 лет. Из них женщин — 19, что составило 65,5%, мужчин — 10, что составило 35,5% (Рис 2.3−1). В исследования включались пациенты без выраженных соматических заболеваний и заболеваний парадонта. Все пациенты имели зубы, поражённые кариесом. В исследование были включены только те зубы, которые имели глубокие кариозные поражения дентина. Число зубов составило 52. Диагноз ставился на основании данных анамнеза, клинического осмотра и дополнительных методов исследования, таких как рентгенодиагностика и ЭОД. Диагноз глубокого поражения дентина был поставлен в 52 случаях, что составило 100%.
При первичном осмотре определялся стоматологический статус обратившегося пациента. Проведенные исследования показали высокий уровень пораженности взрослого населения кариесом зубов (распространенность достигает 100%).
Данные о том, какие зубы, в каком количестве с учётом класса полостей, были включены в исследование, содержатся в таблице 2.3−1.
Анализ распределения зубов по принадлежности к молярам или премолярам показал, что с применением исследуемых инструментов препарировались большей частью моляры — 30 зубов, что составило 58%, и меньшей частью премоляры — 22 зуба, что составило 42% (Рис. 2.3−2). Распределение зубов по классам Блека показало, что препарирование осуществлялось, в основном, по II классу — 39 зубов, что составило 75%, и в меньшей степени по I — 13 зубов, т. е. 25% (Рис. 2.3−3).
Все зубы были разделены на две группы по 25 зубов в каждой (в 2-х зубах в процессе препарирования были вскрыты пульпарные полости, в связи с чем, их лечение и учёт проводились отдельно):
1-ая группа, в которой препарирование кариозного дентина осуществлялось с помощью твердосплавных боров;
2-ая группа, в которой препарирование кариозного дентина осуществлялось с помощью полимерных боров.
Распределение зубов в группах, с учётом классов полостей по Блеку и принадлежности к молярам или премолярам приведено в сводной таблице 2.3-2.
При первичном осмотре определялся стоматологический статус обратившегося пациента. Проведенные исследования показали высокий уровень пораженности взрослого населения кариесом зубов (распространенность достигает 100%).
Данные о том, какие зубы, в каком количестве с учётом класса полостей, были включены в исследование, содержатся в таблице 2.3−1.
Анализ распределения зубов по принадлежности к молярам или премолярам показал, что с применением исследуемых инструментов препарировались большей частью моляры — 30 зубов, что составило 58%, и меньшей частью премоляры — 22 зуба, что составило 42% (Рис. 2.3−2). Распределение зубов по классам Блека показало, что препарирование осуществлялось, в основном, по II классу — 39 зубов, что составило 75%, и в меньшей степени по I — 13 зубов, т. е. 25% (Рис. 2.3−3).
Все зубы были разделены на две группы по 25 зубов в каждой (в 2-х зубах в процессе препарирования были вскрыты пульпарные полости, в связи с чем, их лечение и учёт проводились отдельно):
1-ая группа, в которой препарирование кариозного дентина осуществлялось с помощью твердосплавных боров;
2-ая группа, в которой препарирование кариозного дентина осуществлялось с помощью полимерных боров.
Распределение зубов в группах, с учётом классов полостей по Блеку и принадлежности к молярам или премолярам приведено в сводной таблице 2.3-2.
Рисунок 2.3-1.
Диаграмма распределения пациентов по полу. Группа 1 – женщины, группа 2 – мужчины.
Диаграмма распределения пациентов по полу. Группа 1 – женщины, группа 2 – мужчины.
Рисунок 2.3-2.
Диаграмма распределения зубов по групповой принадлежности. Группа 1 – моляры, группа 2 – премоляры.
Диаграмма распределения зубов по групповой принадлежности. Группа 1 – моляры, группа 2 – премоляры.
Рисунок 2.3-3.
Диаграмма распределения зубов по классам Блека. Группа 1 – II класс, группа 2 – I класс по Блеку.
Диаграмма распределения зубов по классам Блека. Группа 1 – II класс, группа 2 – I класс по Блеку.
| Постоянные зубы | I класс | II класс |
|---|---|---|
| Верхние вторые моляры | 3 | 5 |
| Верхние первые моляры | 3 | 3 |
| Верхние вторые премоляры | 6 | |
| Верхние первые премоляры | 4 | |
| Нижние вторые моляры | 4 | 2 |
| Нижние первые моляры | 3 | 7 |
| Нижние вторые премоляры | 8 | |
| Нижние первые премоляры | 4 |
Таблица 2.3-1
Распределение зубов с учётом классов полостей по Блеку.
Распределение зубов с учётом классов полостей по Блеку.
| Тип инструмента | Кол-во зубов | Групповая принадлежность | Класс по Блеку | ||
| Моляры | Премоляры | I | II | ||
| Всего | 52 | 30 | 22 | 13 | 39 |
| Твердосплавные боры | 27 | 16 | 11 | 7 | 20 |
| Полимерные боры | 25 | 15 | 10 | 6 | 19 |
Таблица 2.3-2.
Распределение зубов с глубокими кариозными поражениями дентина по группам,
в зависимости от применяемого для препарирования инструмента.
Распределение зубов с глубокими кариозными поражениями дентина по группам,
в зависимости от применяемого для препарирования инструмента.
Для учета и систематизации всех данных была разработана специальная «Учётная карта пациента» (Приложение 2.3−1) в которую помимо обычных данных (Ф. И. О., возраст, зубная формула) были занесены данные об используемом для препарирования дентина инструменте и пункты соответствующие исследуемым показателям.
Все пациенты были проинформированы о целях исследования и дали свое согласие на дальнейшие обследования (Приложение 2.3−2 «Информированное согласие пациента»). На проведение клинических исследований было получено соответствующее разрешение этического комитета МГМСУ (Приложение 2.3−3 «Выписка из протокола заседания этического комитета»).
Все пациенты были проинформированы о целях исследования и дали свое согласие на дальнейшие обследования (Приложение 2.3−2 «Информированное согласие пациента»). На проведение клинических исследований было получено соответствующее разрешение этического комитета МГМСУ (Приложение 2.3−3 «Выписка из протокола заседания этического комитета»).
2.3.1 Методика лечения глубоких кариозных поражений дентина
В рамках данной работы проведено лечение зубов на основании диагностированных глубоких поражений дентина, которыё характеризовались ярко выраженными жалобами со стороны пациентов. Имели место болезненные ощущения от всех видов раздражителей. Эти ощущения проходили после устранения действия раздражающего фактора. Глубина кариозной полости составляла до 6 мм. Реакция на «холодовую» пробу была выраженной, но кратковременной. Показания электроодонтометра (ЭОД) находились в пределах 8−18 мкА.
Местное обезболивание проводилось всегда. В качестве анестетика использован «Ubistezin» ESPE. Обезболивание проводилось при помощи карпульного шприца.
Препарирование полостей осуществлено с максимальным сохранением твердых тканей зуба турбинными и механическими наконечниками с постоянным водно-воздушным охлаждением, за исключением случаев, в которых применялись полимерные боры. Для препарирования эмали использованы алмазные шаровидные боры. При препарировании полостей II класса особое внимание уделялось препарированию придесневой стенки. Во избежание фрактуры эмали на апроксимальной стенке создавался легкий скос эмалевого края в 20 градусов. При подготовке полостей по II классу соседние зубы защищались металлической матрицей.
Сухость операционного поля осуществлялась с помощью гидрофильных валиков. При пломбировании апроксимальных полостей использованы металлические матрицы и универсальный матрицедержатель «Tofflemire» в комбинации с деревянными клиньями для формирования оптимального контактного пункта.
Для дезинфекции полости применялся 0,1% раствор хлоргексидина биглюконата.
После препарирования в обеих группах использовался прокладочный материал «Vitrebond» 3M, который наносился после медикаментозной обработки непосредственно на дно кариозной полости (*), с последующим одновременным травлением прокладки и эмали. Травление осуществлялось 37% ортофосфорной кислотой в геле в течение 15 секунд. После смывания геля полость высушивалась стерильными ватными шариками, на прокладку, влажный дентин и эмаль с помощью аппликатора на 20 секунд наносился адгезив «One Step» Bisco, который раздувался слабой струей воздуха до тех пор, пока движение жидкости не переставало быть видимым. Производилась полимеризация в течение 20 секунд с помощью фотополимеризующей лампы «MegaLUX».
* - в случае перфорации пульповой камеры зуб исключался из числа исследуемых, и его дальнейшее лечение проводилось отдельно.
Полости пломбированы фотополимерным композитным материалом «Charisma» Heraeus Kultser. Пломбировочный материал вносился порциями не толще 2 мм. После удаления матриц и клиньев проводилось финальное отсвечивание со всех сторон. Отделка реставрации проведена карбидными финирами. Полировка осуществлена гибкими дисками. В апроксимальной области использованы штрипсы. Для получения сухого блеска обработка заканчивалась силиконовыми полирами.
В рамках данной работы проведено лечение зубов на основании диагностированных глубоких поражений дентина, которыё характеризовались ярко выраженными жалобами со стороны пациентов. Имели место болезненные ощущения от всех видов раздражителей. Эти ощущения проходили после устранения действия раздражающего фактора. Глубина кариозной полости составляла до 6 мм. Реакция на «холодовую» пробу была выраженной, но кратковременной. Показания электроодонтометра (ЭОД) находились в пределах 8−18 мкА.
Местное обезболивание проводилось всегда. В качестве анестетика использован «Ubistezin» ESPE. Обезболивание проводилось при помощи карпульного шприца.
Препарирование полостей осуществлено с максимальным сохранением твердых тканей зуба турбинными и механическими наконечниками с постоянным водно-воздушным охлаждением, за исключением случаев, в которых применялись полимерные боры. Для препарирования эмали использованы алмазные шаровидные боры. При препарировании полостей II класса особое внимание уделялось препарированию придесневой стенки. Во избежание фрактуры эмали на апроксимальной стенке создавался легкий скос эмалевого края в 20 градусов. При подготовке полостей по II классу соседние зубы защищались металлической матрицей.
Сухость операционного поля осуществлялась с помощью гидрофильных валиков. При пломбировании апроксимальных полостей использованы металлические матрицы и универсальный матрицедержатель «Tofflemire» в комбинации с деревянными клиньями для формирования оптимального контактного пункта.
Для дезинфекции полости применялся 0,1% раствор хлоргексидина биглюконата.
После препарирования в обеих группах использовался прокладочный материал «Vitrebond» 3M, который наносился после медикаментозной обработки непосредственно на дно кариозной полости (*), с последующим одновременным травлением прокладки и эмали. Травление осуществлялось 37% ортофосфорной кислотой в геле в течение 15 секунд. После смывания геля полость высушивалась стерильными ватными шариками, на прокладку, влажный дентин и эмаль с помощью аппликатора на 20 секунд наносился адгезив «One Step» Bisco, который раздувался слабой струей воздуха до тех пор, пока движение жидкости не переставало быть видимым. Производилась полимеризация в течение 20 секунд с помощью фотополимеризующей лампы «MegaLUX».
* - в случае перфорации пульповой камеры зуб исключался из числа исследуемых, и его дальнейшее лечение проводилось отдельно.
Полости пломбированы фотополимерным композитным материалом «Charisma» Heraeus Kultser. Пломбировочный материал вносился порциями не толще 2 мм. После удаления матриц и клиньев проводилось финальное отсвечивание со всех сторон. Отделка реставрации проведена карбидными финирами. Полировка осуществлена гибкими дисками. В апроксимальной области использованы штрипсы. Для получения сухого блеска обработка заканчивалась силиконовыми полирами.
2.3.2 Особенности препарирования кариозного дентина
После того как нависающие края эмали удалялись с помощью алмазных боров и турбинного наконечника, производилось препарирование дентина.
В соответствии с задачами исследования все зубы, подвергнутые лечению, были разделены на 2 группы. В первой группе в качестве инструмента для препарирования дентина использовались шаровидные твердосплавные боры, во второй группе использовались полимерные боры «SmartPrepTM». Во всех случаях, местоположение и количество удаляемых кариозно изменённых тканей контролировалось с помощью детектора кариеса «Caries finder» Danville Materials на основе 1% раствора красной кислоты 52 в пропилен гликоле.
Препарирование кариозного дентина с помощью твердосплавных боров проводилось с использованием инструментов, описанных в разделе 2.1 данной главы, по следующей методике. После окрашивания дентина детектором кариеса удалялись все окрашенные участки. Процедуру повторяли до тех пор, пока дентин не переставал окрашиваться, что означало полное удаление поражённых тканей.
В силу того, что боры «SmartPrepTM» имеют полимерную рабочую часть и являются одноразовыми, существуют некоторые особенности в их применении. В первую очередь это касается скорости препарирования. В соответствии с инструкциями производителя, как уже было отмечено в разделе 2.1, скорость вращения инструмента не превышала 800об/мин. После окрашивания дентина детектором кариеса, процесс препарирования начинался от середины окрашенного участка и постепенно перемещался к его периферии. Не достигая края участка, окрашивание повторялось. В момент, когда бор начинал слегка вибрировать в средней части кариозного пятна, и интенсивность его окрашивания снижалась, окончательно препарировали краевые участки пятна. Ощущение лёгкой вибрации бора свидетельствует о том, что он начинает проскальзывать, т. е. перестаёт удалять ткани. При этом удаление изменённых тканей не проводили вплоть до полного отсутствия окрашивания. Такая методика препарирования связана с тем, что необходимо стараться как можно дольше сохранять недеформированными рабочие грани инструмента, избегая их преждевременного контакта с твёрдым здоровым дентином. Соблюдение методики позволяло отпрепарировать полость одним, двумя инструментами.
После того как нависающие края эмали удалялись с помощью алмазных боров и турбинного наконечника, производилось препарирование дентина.
В соответствии с задачами исследования все зубы, подвергнутые лечению, были разделены на 2 группы. В первой группе в качестве инструмента для препарирования дентина использовались шаровидные твердосплавные боры, во второй группе использовались полимерные боры «SmartPrepTM». Во всех случаях, местоположение и количество удаляемых кариозно изменённых тканей контролировалось с помощью детектора кариеса «Caries finder» Danville Materials на основе 1% раствора красной кислоты 52 в пропилен гликоле.
Препарирование кариозного дентина с помощью твердосплавных боров проводилось с использованием инструментов, описанных в разделе 2.1 данной главы, по следующей методике. После окрашивания дентина детектором кариеса удалялись все окрашенные участки. Процедуру повторяли до тех пор, пока дентин не переставал окрашиваться, что означало полное удаление поражённых тканей.
В силу того, что боры «SmartPrepTM» имеют полимерную рабочую часть и являются одноразовыми, существуют некоторые особенности в их применении. В первую очередь это касается скорости препарирования. В соответствии с инструкциями производителя, как уже было отмечено в разделе 2.1, скорость вращения инструмента не превышала 800об/мин. После окрашивания дентина детектором кариеса, процесс препарирования начинался от середины окрашенного участка и постепенно перемещался к его периферии. Не достигая края участка, окрашивание повторялось. В момент, когда бор начинал слегка вибрировать в средней части кариозного пятна, и интенсивность его окрашивания снижалась, окончательно препарировали краевые участки пятна. Ощущение лёгкой вибрации бора свидетельствует о том, что он начинает проскальзывать, т. е. перестаёт удалять ткани. При этом удаление изменённых тканей не проводили вплоть до полного отсутствия окрашивания. Такая методика препарирования связана с тем, что необходимо стараться как можно дольше сохранять недеформированными рабочие грани инструмента, избегая их преждевременного контакта с твёрдым здоровым дентином. Соблюдение методики позволяло отпрепарировать полость одним, двумя инструментами.
2.3.3 Метод электроодонтодиагностики
С целью определить направление (восстановление или гибель) и динамику происходящих в пульпе процессов, до и в послеоперационном периоде проводили электроодонтодиагностику. Несмотря на то, что метод, в данном случае, лишь косвенно мог свидетельствовать о происходивших в пульпе процессах, он всё же позволил определить электровозбудимость нервных рецепторов тканей пульпы в норме или при патологии, или периодонта в случае гибели пульпы. Известно также, что этот метод является одним из наиболее информативных в установлении порогов болевой чувствительности зуба.
Современная методика электроодонтодиагностики разработана и предложена к применению Л. Р. Рубиным (11). Вкратце, проведение метода заключается в следующем:
Исследуемые зубы изолируют от слюны и тщательно высушивают ватными тампонами. Пассивный электрод (+), обернутый тонким слоем влажной марли, удерживается пациентом в руке. Активный электрод (-) с фиксированной на нем влажной турундой прикладывают к чувствительным точкам зубов или помещают на дно кариозной полости после удаления
размягченного дентина. Плавно повышают ток от нуля до значения, при котором возникает в зубе первое, слабое ощущение от тока, о котором пациент сообщает врачу. Для достоверности полученных данных процедуру повторяют.
С целью определить направление (восстановление или гибель) и динамику происходящих в пульпе процессов, до и в послеоперационном периоде проводили электроодонтодиагностику. Несмотря на то, что метод, в данном случае, лишь косвенно мог свидетельствовать о происходивших в пульпе процессах, он всё же позволил определить электровозбудимость нервных рецепторов тканей пульпы в норме или при патологии, или периодонта в случае гибели пульпы. Известно также, что этот метод является одним из наиболее информативных в установлении порогов болевой чувствительности зуба.
Современная методика электроодонтодиагностики разработана и предложена к применению Л. Р. Рубиным (11). Вкратце, проведение метода заключается в следующем:
Исследуемые зубы изолируют от слюны и тщательно высушивают ватными тампонами. Пассивный электрод (+), обернутый тонким слоем влажной марли, удерживается пациентом в руке. Активный электрод (-) с фиксированной на нем влажной турундой прикладывают к чувствительным точкам зубов или помещают на дно кариозной полости после удаления
размягченного дентина. Плавно повышают ток от нуля до значения, при котором возникает в зубе первое, слабое ощущение от тока, о котором пациент сообщает врачу. Для достоверности полученных данных процедуру повторяют.
2.4 Статистические методы обработки полученных данных
Для статистического анализа полученных в результате исследований данных использованы современные методы математической статистики.
Статистическую обработку результатов исследований проводилась с использованием факторного анализа.
Расчет показателей и статистическая обработка проводилась на персональном компьютере, на базе процессора «Pentium 4» Intel и программного пакета статистической обработки данных «Statistica 6.0» в среде операционной системы «Windows XP» Microsoft.
Статистическую обработку результатов исследований проводилась с использованием факторного анализа.
Расчет показателей и статистическая обработка проводилась на персональном компьютере, на базе процессора «Pentium 4» Intel и программного пакета статистической обработки данных «Statistica 6.0» в среде операционной системы «Windows XP» Microsoft.
Глава 3. Материалы лабораторных исследований
3.1 Результаты электронной микроскопии полимерных и твердосплавных боров
Исследование проводилось с целью выявления характерных особенностей конструкций боров, так как конструкция во многом определяет характер работы инструмента и качество создаваемой поверхности.
В исследование были включены двенадцать инструментов, которые были разделены на две группы по материалу рабочей части. Шесть инструментов были полимерными и шесть твердосплавными. Каждая группа в свою очередь была разделена на две подгруппы: неиспользованные инструменты и использованные инструменты. Полимерные боры SSWHITE «SmartPrepTM» выпускаются только трёх размеров RA#2, RA#4, RA#6. Для объективности и удобства сравнения были выбраны шаровидные твердосплавные боры соответствующих размеров, также фирмы SSWHITE.
Исследованы рабочие части инструментов, при ориентации их под одним углом к оптической оси микроскопа. Увеличение также было одинаковым: x33. Оценивались такие параметры как:
- количество режущих граней;
- режущий угол грани (позитивный или негативный);
- характер износа инструмента в процессе работы.
Использованные боры намеренно не подвергались очистке перед исследованием с целью оценить:
- какие участки режущих граней находятся в наиболее частом контакте с препарируемым дентином;
- оценить загрязненность инструментов после использования и размер опилок дентина, оставшихся на поверхности.
Отдельно была проведена съёмка твердосплавных и полимерных боров под большим увеличением (x150) с целью более подробной оценки износа режущих граней инструментов.
1-ая группа: Полимерные боры. Подгруппа 1А — неиспользованные инструменты. Подгруппа 1Б — использованные инструменты.
2-ая группа: Твердосплавные боры. Подгруппа 2А — неиспользованные инструменты. Подгруппа 2Б — использованные инструменты.
3.1.1 Характеристика 1-ой группы. Подгруппа А
Анализ электронных микрофотографий неиспользованных полимерных боров (Рис. 3.1.1−1, 3.1.1−2, 3.1.1−3) показал, что эти инструменты, в независимости от размера, имеют одинаковую принципиальную конструкцию рабочей части. Рабочая часть может быть условно разделена на два отдела: торцевой и боковой. Боковой отдел имеет четыре широких одинаковых грани. Торцевой отдел имеет одну грань, которая переходит в две грани бокового отдела, образуя с ними единую кольцевую грань, которая в процессе работы инструмента является ведущей. Грани имеют негативный режущий угол (см. Приложение 3.1.1−1) с неагрессивной скруглённой кромкой. Такая конструкция режущей части в сочетании с низкой скоростью вращения (600−800об/мин) обусловливает специфический характер работы инструмента, который можно описать как сдвиг, и, затем, отрыв фрагментов кариозного дентина от подлежащих слоёв с характером взаимодействия ударного типа. Элемент сдвига связан с негативным углом режущей грани, элемент отрыва со скругленной кромкой, элемент ударного воздействия с малым количеством граней и низкой скоростью вращения. Более подробно создаваемая инструментом поверхность описана в разделе 3.2.2 данной главы.
В целом, поверхность полимерной части инструмента можно охарактеризовать как гладкую поверхность литого инструмента.
Анализ электронных микрофотографий неиспользованных полимерных боров (Рис. 3.1.1−1, 3.1.1−2, 3.1.1−3) показал, что эти инструменты, в независимости от размера, имеют одинаковую принципиальную конструкцию рабочей части. Рабочая часть может быть условно разделена на два отдела: торцевой и боковой. Боковой отдел имеет четыре широких одинаковых грани. Торцевой отдел имеет одну грань, которая переходит в две грани бокового отдела, образуя с ними единую кольцевую грань, которая в процессе работы инструмента является ведущей. Грани имеют негативный режущий угол (см. Приложение 3.1.1−1) с неагрессивной скруглённой кромкой. Такая конструкция режущей части в сочетании с низкой скоростью вращения (600−800об/мин) обусловливает специфический характер работы инструмента, который можно описать как сдвиг, и, затем, отрыв фрагментов кариозного дентина от подлежащих слоёв с характером взаимодействия ударного типа. Элемент сдвига связан с негативным углом режущей грани, элемент отрыва со скругленной кромкой, элемент ударного воздействия с малым количеством граней и низкой скоростью вращения. Более подробно создаваемая инструментом поверхность описана в разделе 3.2.2 данной главы.
В целом, поверхность полимерной части инструмента можно охарактеризовать как гладкую поверхность литого инструмента.
Рисунок 3.1.1-1.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#6 до использования.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#6 до использования.
Рисунок 3.1.1-2.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#4 до использования.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#4 до использования.
Рисунок 3.1.1-3.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#2 до использования.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#2 до использования.
Рисунок 3.1.2-1.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#6 после однократного использования.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#6 после однократного использования.
Рисунок 3.1.2-2.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#4 после однократного использования.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#4 после однократного использования.
Рисунок 3.1.2-3.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#4 после однократного использования.
Полимерный бор "SmartPrepTM" RA#4 после однократного использования.
3.1.2 Характеристика 1-ой группы. Подгруппа Б
Анализ электронных микрофотографий однократно использованных полимерных боров (Рис. 3.1.2−1, 3.1.2−2, 3.1.2−3) показал, что в процессе своей работы инструменты, столкнувшись со слоями дентина, превосходящими по твёрдости полимер, из которого изготовлена рабочая часть, необратимо деформируются.
Деформации подвергаются в основном нижние части режущих граней, они скругляются, становятся гладкими, вследствие чего инструмент теряет способность удалять дентин. Твёрдость полимера полиэтил-кетон-кетона, из которого изготовлена рабочая часть бора, составляет 50KHN, что меньше чем твёрдость дентина лежащего в так называемой прозрачной зоне кариозного поражения (55KHN) (см. раздел 1.6.). Таким образом, более мягкий полимер сминается или стирается о дентин, что хорошо видно на фотографиях. В результате процесс препарирования не идёт глубже прозрачной или аффектированной зоны дентина.
На поверхностях использованных инструментов нет осколков препарированного дентина, рабочие части чистые. Это свидетельствует о том, что отделяемые части дентина достаточно крупные, и они не задерживаются на гладких поверхностях режущих граней.
Анализ электронных микрофотографий однократно использованных полимерных боров (Рис. 3.1.2−1, 3.1.2−2, 3.1.2−3) показал, что в процессе своей работы инструменты, столкнувшись со слоями дентина, превосходящими по твёрдости полимер, из которого изготовлена рабочая часть, необратимо деформируются.
Деформации подвергаются в основном нижние части режущих граней, они скругляются, становятся гладкими, вследствие чего инструмент теряет способность удалять дентин. Твёрдость полимера полиэтил-кетон-кетона, из которого изготовлена рабочая часть бора, составляет 50KHN, что меньше чем твёрдость дентина лежащего в так называемой прозрачной зоне кариозного поражения (55KHN) (см. раздел 1.6.). Таким образом, более мягкий полимер сминается или стирается о дентин, что хорошо видно на фотографиях. В результате процесс препарирования не идёт глубже прозрачной или аффектированной зоны дентина.
На поверхностях использованных инструментов нет осколков препарированного дентина, рабочие части чистые. Это свидетельствует о том, что отделяемые части дентина достаточно крупные, и они не задерживаются на гладких поверхностях режущих граней.
3.1.3 Характеристика 2-ой группы. Подгруппа А
Анализ электронных микрофотографий неиспользованных твердосплавных боров (Рис. 3.1.3-1, 3.1.3-2, 3.1.3-3) размеров RA#2, RA#4, RA#6 показал, что в зависимости от размера принципиально конструкция их рабочей части не изменяется. Изменяется только количество граней: у боров RA#2 и RA#4 оно равно 6-ти, а у бора RA#6 – 8-ми. Число граней всегда чётное, то есть инструмент относительно оси вращения симметричен. Нарезка граней регулярна, все грани одинакового размера слегка S-образной формы. Такая конструкция и качество изготовления приводит к тому, что инструмент работает сбалансировано, без радиальных биений, и позволяет создавать ровную, гладкую поверхность.
Режущие грани имеют негативный режущий угол (см. Приложение 3.1.1-1), что означает, что в процессе работы инструмента, препарируемые ткани сдвигаются в направлении резания. Режущая кромка твердосплавных боров, в отличие от полимерных, - острая. Таким образом, резание происходит очень эффективно, особенно при относительно высоких скоростях препарирования. Необходимо отметить, что кромка имеет небольшие неровности, что приводит к тому, что создаваемая поверхность получается слегка бороздчатой. Глубина и ширина борозд прямо зависит от формы неровностей кромок. Более подробно создаваемая инструментом поверхность описана в разделе 3.2.1 данной главы.
Анализ электронных микрофотографий неиспользованных твердосплавных боров (Рис. 3.1.3-1, 3.1.3-2, 3.1.3-3) размеров RA#2, RA#4, RA#6 показал, что в зависимости от размера принципиально конструкция их рабочей части не изменяется. Изменяется только количество граней: у боров RA#2 и RA#4 оно равно 6-ти, а у бора RA#6 – 8-ми. Число граней всегда чётное, то есть инструмент относительно оси вращения симметричен. Нарезка граней регулярна, все грани одинакового размера слегка S-образной формы. Такая конструкция и качество изготовления приводит к тому, что инструмент работает сбалансировано, без радиальных биений, и позволяет создавать ровную, гладкую поверхность.
Режущие грани имеют негативный режущий угол (см. Приложение 3.1.1-1), что означает, что в процессе работы инструмента, препарируемые ткани сдвигаются в направлении резания. Режущая кромка твердосплавных боров, в отличие от полимерных, - острая. Таким образом, резание происходит очень эффективно, особенно при относительно высоких скоростях препарирования. Необходимо отметить, что кромка имеет небольшие неровности, что приводит к тому, что создаваемая поверхность получается слегка бороздчатой. Глубина и ширина борозд прямо зависит от формы неровностей кромок. Более подробно создаваемая инструментом поверхность описана в разделе 3.2.1 данной главы.
3.1.4 Характеристика 2-ой группы. Подгруппа Б
Анализ электронных микрофотографий использованных для препарирования дентина твердосплавных боров (Рис. 3.1.4−1, 3.1.4−2, 3.1.4−3) размеров RA#2, RA#4, RA#6 показал, что износа инструмента практически не происходит. Связано это прежде всего с тем, что карбид вольфрама — материал, из которого изготовлены рабочие части боров, — является очень твёрдым сплавом. Твёрдость его (1800−2050VHN*) выше, чем твёрдость эмали (300−400VHN) примерно в пять раз, а здорового дентина более чем в двадцать раз (70−90VHN). (*VHN (Vickers hardness number) — твёрдость материалов по Викерсу.) Кариозный дентин (15−30VHN) карбид вольфрама превосходит по твёрдости примерно в сто раз. Такая высокая твёрдость инструмента по отношению к препарируемому материалу (дентину) приводит к тому, что контролировать уровень препарирования практически невозможно. Инструмент одинаково легко удаляет как кариозно изменённый, так и абсолютно здоровый дентин (см. разделы 3.2.1, 3.3).
Анализ электронных микрофотографий использованных для препарирования дентина твердосплавных боров (Рис. 3.1.4−1, 3.1.4−2, 3.1.4−3) размеров RA#2, RA#4, RA#6 показал, что износа инструмента практически не происходит. Связано это прежде всего с тем, что карбид вольфрама — материал, из которого изготовлены рабочие части боров, — является очень твёрдым сплавом. Твёрдость его (1800−2050VHN*) выше, чем твёрдость эмали (300−400VHN) примерно в пять раз, а здорового дентина более чем в двадцать раз (70−90VHN). (*VHN (Vickers hardness number) — твёрдость материалов по Викерсу.) Кариозный дентин (15−30VHN) карбид вольфрама превосходит по твёрдости примерно в сто раз. Такая высокая твёрдость инструмента по отношению к препарируемому материалу (дентину) приводит к тому, что контролировать уровень препарирования практически невозможно. Инструмент одинаково легко удаляет как кариозно изменённый, так и абсолютно здоровый дентин (см. разделы 3.2.1, 3.3).
Рисунок 3.1.3-1.
Твердосплавный бор RA#6 до использования.
Твердосплавный бор RA#6 до использования.
Рисунок 3.1.3-2.
Твердосплавный бор RA#4 до использования.
Твердосплавный бор RA#4 до использования.
Рисунок 3.1.4-1.
Твердосплавный бор RA#6 после использования.
Твердосплавный бор RA#6 после использования.
Рисунок 3.1.4-2.
Твердосплавный бор RA#4 после использования.
Твердосплавный бор RA#4 после использования.
Рисунок 3.1.4-3.
Твердосплавный бор RA#2 после использования.
Твердосплавный бор RA#2 после использования.
На поверхности использованных инструментов имеются опилки дентина, которые указывают на то, какой участок режущих граней чаще находился в непосредственном контакте с препарируемым дентином. На всех инструментах это нижняя часть режущих граней. В целом, инструменты достаточно сильно загрязнены.
3.1.5 Анализ микрофотографий твердосплавных и полимерных боров, сделанных при больших увеличениях
Микрофотографии, сделанные при увеличении x150, позволили сравнить участок режущей грани неиспользованного и использованного инструментов, а также оценить характерные размеры и форму режущих граней (Рис. 3.1.5−1, 3.1.5−2, 3.1.5−3, 3.1.5−4).
Режущая грань неиспользованного полимерного инструмента имеет ширину порядка 100мкм. Она гладкая, округлая, не способна резать дентин, вследствие чего его удаление происходит посредством сдвига и отрыва фрагментов кариозно изменённой ткани от подлежащих более твёрдых слоёв. Деформации режущей грани использованного полимерного инструмента значительны и имеют сдвиговый характер. Грань сминается и сдвигается в противоположном движению инструмента направлении. Она теряет свою форму, практически сливаясь с другими поверхностями рабочей части. В результате, образуется волнистая структура с абсолютно гладкой поверхностью, которая не способна удалять ткани, причём, как здоровые, так и кариозно изменённые. Таким образом, препарирование полости полимерным бором следует проводить с осторожностью, чтобы преждевременно не повредить инструмент, не закончив удаление кариозных тканей.
Режущая грань неиспользованного твердосплавного инструмента имеет очень острую кромку, ширина которой не превышает 1мкм. Резание дентина такой гранью происходит очень эффективно. При больших увеличения хорошо видно качество изготовления поверхностей. Оно очень высокое. Поверхности инструментов гладкие геометрически правильные.
На микрофотографии режущей грани использованного инструмента хорошо видно, что какие-либо деформации отсутствуют. Поверхности покрыты опилками дентина. При больших увеличениях удаётся хорошо оценить их размеры и количество. Размер опилок варьирует от достаточно крупных, порядка 20−30мкм, до мелких, порядка 1−2мкм. В основном опилки мелкие, что является следствием большого количества граней и высокой скорости их вращения.
Микрофотографии, сделанные при увеличении x150, позволили сравнить участок режущей грани неиспользованного и использованного инструментов, а также оценить характерные размеры и форму режущих граней (Рис. 3.1.5−1, 3.1.5−2, 3.1.5−3, 3.1.5−4).
Режущая грань неиспользованного полимерного инструмента имеет ширину порядка 100мкм. Она гладкая, округлая, не способна резать дентин, вследствие чего его удаление происходит посредством сдвига и отрыва фрагментов кариозно изменённой ткани от подлежащих более твёрдых слоёв. Деформации режущей грани использованного полимерного инструмента значительны и имеют сдвиговый характер. Грань сминается и сдвигается в противоположном движению инструмента направлении. Она теряет свою форму, практически сливаясь с другими поверхностями рабочей части. В результате, образуется волнистая структура с абсолютно гладкой поверхностью, которая не способна удалять ткани, причём, как здоровые, так и кариозно изменённые. Таким образом, препарирование полости полимерным бором следует проводить с осторожностью, чтобы преждевременно не повредить инструмент, не закончив удаление кариозных тканей.
Режущая грань неиспользованного твердосплавного инструмента имеет очень острую кромку, ширина которой не превышает 1мкм. Резание дентина такой гранью происходит очень эффективно. При больших увеличения хорошо видно качество изготовления поверхностей. Оно очень высокое. Поверхности инструментов гладкие геометрически правильные.
На микрофотографии режущей грани использованного инструмента хорошо видно, что какие-либо деформации отсутствуют. Поверхности покрыты опилками дентина. При больших увеличениях удаётся хорошо оценить их размеры и количество. Размер опилок варьирует от достаточно крупных, порядка 20−30мкм, до мелких, порядка 1−2мкм. В основном опилки мелкие, что является следствием большого количества граней и высокой скорости их вращения.
Выводы
Оценивая результаты электронной микроскопии полимерных и твердосплавных боров, можно сделать вывод о том, что полимерные боры являются неагрессивными инструментами по отношению к препарируемым тканям, а при соприкосновении со здоровым дентином вообще теряют способность удалять ткани. Конструкция рабочих частей боров всех размеров одинакова.
Принципиальная конструкция рабочих частей различных по размеру твердосплавных боров одинакова, отличается только количество граней. Нарезка режущих граней регулярна. По причине высокой твёрдости материала рабочей части и остроте кромок режущих граней, инструмент является очень агрессивным по отношению к препарируемому материалу. Такой инструмент одинаково хорошо удаляет как кариозно изменённый, так и здоровый дентин. Это приводит к тому, что в работе с ним практически не возможно избежать излишнего удаления части здоровых тканей, чего не происходит в случае применения полимерных боров.
Оценивая результаты электронной микроскопии полимерных и твердосплавных боров, можно сделать вывод о том, что полимерные боры являются неагрессивными инструментами по отношению к препарируемым тканям, а при соприкосновении со здоровым дентином вообще теряют способность удалять ткани. Конструкция рабочих частей боров всех размеров одинакова.
Принципиальная конструкция рабочих частей различных по размеру твердосплавных боров одинакова, отличается только количество граней. Нарезка режущих граней регулярна. По причине высокой твёрдости материала рабочей части и остроте кромок режущих граней, инструмент является очень агрессивным по отношению к препарируемому материалу. Такой инструмент одинаково хорошо удаляет как кариозно изменённый, так и здоровый дентин. Это приводит к тому, что в работе с ним практически не возможно избежать излишнего удаления части здоровых тканей, чего не происходит в случае применения полимерных боров.
Рисунок 3.1.5-1.
Поверхность режущей грани полимерного бора "SmartPrepTM" RA#6 до использования.
Поверхность режущей грани полимерного бора "SmartPrepTM" RA#6 до использования.
Рисунок 3.1.5-2.
Поверхность режущей грани полимерного бора "SmartPrepTM" RA#6 после однократного использования.
Поверхность режущей грани полимерного бора "SmartPrepTM" RA#6 после однократного использования.
Рисунок 3.1.5-3.
Поверхность режущей грани твердосплавного бора RA#6 до использования.
Поверхность режущей грани твердосплавного бора RA#6 до использования.
Рисунок 3.1.5-4.
Поверхность режущей грани твердосплавного бора RA#6 после многократного использования.
Поверхность режущей грани твердосплавного бора RA#6 после многократного использования.
3.2 Электронная микроскопия препарированных поверхностей образцов зубов
Все образцы, независимо от примененных в процессе обработки инструментов, подвергались оценке препарированных участков полости по следующим параметрам:
- уровень неровности или развитости поверхности;
- наличие трещин, их размер, ориентация по отношению к направлению движения режущей грани при вращении инструмента;
- характер отделения пораженной ткани (срез или отрыв пораженной ткани от здоровой)
- характер деформации оставшейся ткани (в том числе наличие или отсутствие смазанного слоя);
2-я группа образцов. Фрагменты постоянных зубов с кариозными поражениями, имеющие участок кариозной полости, обработанный полимерными борами «SmartPrepTM».
3-я- группа образцов. Фрагменты постоянных зубов с кариозными поражениями, имеющие участок кариозной полости, на котором следы обработки различными видами боров (твердосплавными и полимерными) находятся в непосредственной близости.
3.2.1 Характеристика 1-ой группы образцов препарированных твердосплавными борами
Анализ электронных микрофотографий участков кариозных полостей препарированных твердосплавными борами показал, что, в целом в результате обработки получается гладкая ровная поверхность. Неглубокие параллельные борозды располагаются накладывающимися друг на друга участками. Такие участки и их характерное расположение являются следствием так называемых «браш» (от англ. brush) движений, которые совершает врач в процессе препарирования, и действительно напоминают мазки кистью. Сами борозды — следы неровностей кромок (см. раздел 3.1.4 данной главы) режущих граней боров. Борозды различаются по своей ширине и глубине в зависимости от направления движения инструмента и давления на него. Это хорошо видно на снимках, сделанных при небольшом увеличении (Рис. 3.2.1−1).
Происхождение глубоких, широких и длинных трещин (Рис. 3.2.1−2), в которых видна структура здорового дентина (Рис. 3.2.1−3), видимо, непосредственно не связано с процессом препарирования. Их появление, скорее, обусловлено появлением внутренних напряжений в процессе сушки образцов или в процессе разделения зубов на фрагменты. Такой вывод можно сделать исходя из того, что число их невелико и края трещин очень точно совпадают, то есть образовались они, наверняка, уже после того как препарирование было закончено.
При бо́льших увеличениях можно лучше оценить микроструктуру поверхности. На рисунке (3.2.1−4) видно, что борозды от режущих кромок не превышают по своей ширине 3−5мкм, а глубина их лежит в пределах 1−2мкм. Такие характерные размеры борозд позволяют говорить о том, что их наличие никак не сказывается на характеристиках поверхности в целом, и не увеличивают её неровность.
На сканограммах, сделанных на средних значениях увеличения (Рис. 3.2.1−5) хорошо видна структура так называемого «смазанного слоя», который представляет собой тонкий слой мелкодисперсных опилок дентина размазанных по препарированной поверхности. Такое размазывание является следствием негативного угла режущей грани инструмента (см. Приложение 3.1.1−1). Местами видны более крупные опилки дентина, которые располагаются группами, в основном там, где заканчивалось «браш» движение инструмента (Рис. 3.2.1−6).
Под «смазанным» слоем просматривается структура здорового дентина, которая выглядит как регулярная параллельная «исчерченность». Таким параллельным образом расположены в толще стенки полости дентинные трубочки. Перемежение просвета дентинных трубочек с плотными перитубулярным и интертубулярным дентином выглядят, как череда темных и светлых полос, соответственно. То, что темная полоса является просветом дентинного канальца, хорошо иллюстрируют рисунки (3.2.1−7), на которых видно, что как раз в области тёмной полосы виден фрагмент отростка одонтобласта. Это же свидетельствует о том, что в случае препарирования твердосплавными борами срезается часть здорового дентина, трубочки которого содержат живые клеточные структуры.
Анализ электронных микрофотографий участков кариозных полостей препарированных твердосплавными борами показал, что, в целом в результате обработки получается гладкая ровная поверхность. Неглубокие параллельные борозды располагаются накладывающимися друг на друга участками. Такие участки и их характерное расположение являются следствием так называемых «браш» (от англ. brush) движений, которые совершает врач в процессе препарирования, и действительно напоминают мазки кистью. Сами борозды — следы неровностей кромок (см. раздел 3.1.4 данной главы) режущих граней боров. Борозды различаются по своей ширине и глубине в зависимости от направления движения инструмента и давления на него. Это хорошо видно на снимках, сделанных при небольшом увеличении (Рис. 3.2.1−1).
Происхождение глубоких, широких и длинных трещин (Рис. 3.2.1−2), в которых видна структура здорового дентина (Рис. 3.2.1−3), видимо, непосредственно не связано с процессом препарирования. Их появление, скорее, обусловлено появлением внутренних напряжений в процессе сушки образцов или в процессе разделения зубов на фрагменты. Такой вывод можно сделать исходя из того, что число их невелико и края трещин очень точно совпадают, то есть образовались они, наверняка, уже после того как препарирование было закончено.
При бо́льших увеличениях можно лучше оценить микроструктуру поверхности. На рисунке (3.2.1−4) видно, что борозды от режущих кромок не превышают по своей ширине 3−5мкм, а глубина их лежит в пределах 1−2мкм. Такие характерные размеры борозд позволяют говорить о том, что их наличие никак не сказывается на характеристиках поверхности в целом, и не увеличивают её неровность.
На сканограммах, сделанных на средних значениях увеличения (Рис. 3.2.1−5) хорошо видна структура так называемого «смазанного слоя», который представляет собой тонкий слой мелкодисперсных опилок дентина размазанных по препарированной поверхности. Такое размазывание является следствием негативного угла режущей грани инструмента (см. Приложение 3.1.1−1). Местами видны более крупные опилки дентина, которые располагаются группами, в основном там, где заканчивалось «браш» движение инструмента (Рис. 3.2.1−6).
Под «смазанным» слоем просматривается структура здорового дентина, которая выглядит как регулярная параллельная «исчерченность». Таким параллельным образом расположены в толще стенки полости дентинные трубочки. Перемежение просвета дентинных трубочек с плотными перитубулярным и интертубулярным дентином выглядят, как череда темных и светлых полос, соответственно. То, что темная полоса является просветом дентинного канальца, хорошо иллюстрируют рисунки (3.2.1−7), на которых видно, что как раз в области тёмной полосы виден фрагмент отростка одонтобласта. Это же свидетельствует о том, что в случае препарирования твердосплавными борами срезается часть здорового дентина, трубочки которого содержат живые клеточные структуры.
Рисунок 3.2.1-1.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Увеличение ×25.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Увеличение ×25.
Рисунок 3.2.1-2.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Крупная трещина. Увеличение ×300.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Крупная трещина. Увеличение ×300.
Рисунок 3.2.1-3.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Крупная трещина. Увеличение ×3000.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Крупная трещина. Увеличение ×3000.
Рисунок 3.2.1-4.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Характерные неровности смазанного слоя при увеличении ×1000.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Характерные неровности смазанного слоя при увеличении ×1000.
Рисунок 3.2.1-5.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Характерный вид смазанного слоя при увеличении ×300.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Характерный вид смазанного слоя при увеличении ×300.
Рисунок 3.2.1-6.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Крупные фрагменты срезанного дентина при увеличении ×300.
Поверхность, препарированная твердосплавным бором. Крупные фрагменты срезанного дентина при увеличении ×300.
Рисунок 3.2.1-7.
Отросток одонтобласта во вскрытм дентинном канальце. Увеличение ×3000.
Отросток одонтобласта во вскрытм дентинном канальце. Увеличение ×3000.
3.2.2 Характеристика 2-ой группы образцов, препарированных полимерными борами
Анализ электронных микрофотографий образцов, поверхности которых были препарированы полимерными борами, показал, что своеобразная конструкция режущей части инструмента (см. раздел 3.1.1) обусловливает создание необычной поверхности дентина. В общем можно сказать, что поверхность неровная, очень развитая. Не видно отчётливых борозд и следов «браш» движений инструмента, что, видимо, означает, что форма поверхности полости определяется большей частью структурой препарируемой ткани. Вся поверхность испещрена трещинами различной ширины, глубины и протяжённости, которые являются следствием компрессии, в процессе препарирования, различных по твёрдости слоёв дентина. Что обусловлено, по-видимому, ударным характером работы инструмента, обладающего малым числом граней, при низкой скорости его вращения (см. раздел 3.1.1). Трещины располагаются достаточно регулярно, перпендикулярно направлению вращения инструмента. Так как направление движения инструмента меняется в процессе препарирования, трещины иногда пересекаются. Это хорошо видно на фотографиях, сделанных при небольших значениях увеличения (Рис. 3.2.2−1).
При средних значениях увеличения (Рис. 3.2.2−2, 3.2.2−4) есть возможность оценить размеры наиболее крупных трещин. Как правило, их длина не превышает 400−500мкм, а ширина 50−70мкм. Их большое количество, а также то, что края трещин редко точно совпадают друг с другом, свидетельствует о том, что образовались они, наверняка, в процессе препарирования, а не, например, в процессе сушки образцов.
Отделение поражённой ткани от подлежащих слоёв происходит как отрыв достаточно крупных кусочков дентина, а затем их сгребание широкими гранями рабочей части. Такие кусочки, как правило имеют размеры порядка 10−50мкм (Рис. 3.2.2−2, Рис. 3.2.2−5). Вследствие того, что
фрагменты крупные, они легко удаляются с поверхности. Таким образом, сама поверхность остаётся относительно чистой, «смазанный» слой отсутствует. Хорошо видна структура препарируемого дентина. На некоторых образцах видно, что дентин склерозирован, просветы трубочек заполнены продуктами деминерализации (Рис. 3.2.2−2). Тубулярная структура различается с трудом даже в глубине трещин (Рис. 3.2.2−3). На других образцах, которые являлись, как правило, участками дна полости, напротив, тубулярная структура дентина хорошо различима (Рис. 3.2.2−5). Просветы дентинных трубочек свободны от продуктов распада, что означает, что дентин в этой области является нормальным, здоровым. Таким образом, граница препарирования, сдвигалась от образца к образцу. Учитывая, что твёрдость инструмента является неизменной, как и режим его работы, можно предположить, что такая разница в строении препарированного дентина связана с уровнем его склерозированности. Если уровень склероза высок, дентин в этом месте может стать более твёрдым, чем даже нормальный. Если уровень склероза не высок, кариозный процесс протекал относительно быстро, то твёрдая ткань (>50KHN) начинается там, где появляется нормальный, здоровый дентин. В обоих случаях препарирование заканчивается не глубже оптимального уровня.
К тому же, развитая поверхность оставшегося дентина создает предпосылки к улучшению адгезии материалов для пломбирования, как следствие проникновения их в систему радиальных трещин. Более того, при этом возможно появление значительного по толщине промежуточного слоя между сплошным материалом пломбы и сплошным здоровым дентином. Этот слой, частично состоящий из материала, пломбирующего полость, а частично из дентина может обладать некоторыми промежуточными между этими двумя материалами тепловыми и механическими свойствами, являясь своеобразной прокладкой, связывающей дентин с пломбой. Есть вероятность, что этот слой способен играть роль демпфера в процессе усадки материала пломбы, который обеспечивает сохранение герметичности соединения, а
также в процессе теплового расширения, обеспечивая компенсацию различия тепловых параметров этих двух материалов. Роль промежуточного слоя и его свойства могут явиться предметом дальнейших исследований в этой области.
Анализ электронных микрофотографий образцов, поверхности которых были препарированы полимерными борами, показал, что своеобразная конструкция режущей части инструмента (см. раздел 3.1.1) обусловливает создание необычной поверхности дентина. В общем можно сказать, что поверхность неровная, очень развитая. Не видно отчётливых борозд и следов «браш» движений инструмента, что, видимо, означает, что форма поверхности полости определяется большей частью структурой препарируемой ткани. Вся поверхность испещрена трещинами различной ширины, глубины и протяжённости, которые являются следствием компрессии, в процессе препарирования, различных по твёрдости слоёв дентина. Что обусловлено, по-видимому, ударным характером работы инструмента, обладающего малым числом граней, при низкой скорости его вращения (см. раздел 3.1.1). Трещины располагаются достаточно регулярно, перпендикулярно направлению вращения инструмента. Так как направление движения инструмента меняется в процессе препарирования, трещины иногда пересекаются. Это хорошо видно на фотографиях, сделанных при небольших значениях увеличения (Рис. 3.2.2−1).
При средних значениях увеличения (Рис. 3.2.2−2, 3.2.2−4) есть возможность оценить размеры наиболее крупных трещин. Как правило, их длина не превышает 400−500мкм, а ширина 50−70мкм. Их большое количество, а также то, что края трещин редко точно совпадают друг с другом, свидетельствует о том, что образовались они, наверняка, в процессе препарирования, а не, например, в процессе сушки образцов.
Отделение поражённой ткани от подлежащих слоёв происходит как отрыв достаточно крупных кусочков дентина, а затем их сгребание широкими гранями рабочей части. Такие кусочки, как правило имеют размеры порядка 10−50мкм (Рис. 3.2.2−2, Рис. 3.2.2−5). Вследствие того, что
фрагменты крупные, они легко удаляются с поверхности. Таким образом, сама поверхность остаётся относительно чистой, «смазанный» слой отсутствует. Хорошо видна структура препарируемого дентина. На некоторых образцах видно, что дентин склерозирован, просветы трубочек заполнены продуктами деминерализации (Рис. 3.2.2−2). Тубулярная структура различается с трудом даже в глубине трещин (Рис. 3.2.2−3). На других образцах, которые являлись, как правило, участками дна полости, напротив, тубулярная структура дентина хорошо различима (Рис. 3.2.2−5). Просветы дентинных трубочек свободны от продуктов распада, что означает, что дентин в этой области является нормальным, здоровым. Таким образом, граница препарирования, сдвигалась от образца к образцу. Учитывая, что твёрдость инструмента является неизменной, как и режим его работы, можно предположить, что такая разница в строении препарированного дентина связана с уровнем его склерозированности. Если уровень склероза высок, дентин в этом месте может стать более твёрдым, чем даже нормальный. Если уровень склероза не высок, кариозный процесс протекал относительно быстро, то твёрдая ткань (>50KHN) начинается там, где появляется нормальный, здоровый дентин. В обоих случаях препарирование заканчивается не глубже оптимального уровня.
К тому же, развитая поверхность оставшегося дентина создает предпосылки к улучшению адгезии материалов для пломбирования, как следствие проникновения их в систему радиальных трещин. Более того, при этом возможно появление значительного по толщине промежуточного слоя между сплошным материалом пломбы и сплошным здоровым дентином. Этот слой, частично состоящий из материала, пломбирующего полость, а частично из дентина может обладать некоторыми промежуточными между этими двумя материалами тепловыми и механическими свойствами, являясь своеобразной прокладкой, связывающей дентин с пломбой. Есть вероятность, что этот слой способен играть роль демпфера в процессе усадки материала пломбы, который обеспечивает сохранение герметичности соединения, а
также в процессе теплового расширения, обеспечивая компенсацию различия тепловых параметров этих двух материалов. Роль промежуточного слоя и его свойства могут явиться предметом дальнейших исследований в этой области.
3.2.2 Характеристика 3-ей группы образцов препарированных обоими видами боров
Большой интерес для анализа представляли электронные микрофотографии образцов, имеющих участок кариозной полости, на котором следы обработки различными видами боров (твердосплавными и полимерными) находятся в непосредственной близости (Рис. 3.2.3−1, 3.2.3−2, 3.2.3−3). На этих образцах разница в характере обработки поверхности видна особенно отчетливо. На фотографиях, сделанных при небольших увеличениях, хорошо видно насколько поверхность обработанная твердосплавным бором гладкая, а полимерным, напротив — изрезанная, неровная.
На фотографиях, сделанных на средних и больших значениях увеличений, хорошо видна разница в микроструктуре поверхности. «Твердосплавный» участок покрыт плотным «смазанным слоем», видны борозды от режущих кромок. Там где начинается участок, препарированный полимерным бором, обнажается структура дентина. Хорошо видны отверстия дентинных трубочек, крупные осколки, трещины.
Большой интерес для анализа представляли электронные микрофотографии образцов, имеющих участок кариозной полости, на котором следы обработки различными видами боров (твердосплавными и полимерными) находятся в непосредственной близости (Рис. 3.2.3−1, 3.2.3−2, 3.2.3−3). На этих образцах разница в характере обработки поверхности видна особенно отчетливо. На фотографиях, сделанных при небольших увеличениях, хорошо видно насколько поверхность обработанная твердосплавным бором гладкая, а полимерным, напротив — изрезанная, неровная.
На фотографиях, сделанных на средних и больших значениях увеличений, хорошо видна разница в микроструктуре поверхности. «Твердосплавный» участок покрыт плотным «смазанным слоем», видны борозды от режущих кромок. Там где начинается участок, препарированный полимерным бором, обнажается структура дентина. Хорошо видны отверстия дентинных трубочек, крупные осколки, трещины.
Выводы
Электронная микроскопия поверхности дентина в случае препарирования полимерным бором показывает, что создается неровная, изрезанная поверхность, не покрытая «смазанным» слоем. Такая развитая поверхность может улучшать адгезию пломбировочных материалов.
В случае препарирования твердосплавными борами создаётся гладкая, не очень развитая поверхность, покрытая «смазанным» слоем. Уровень препарирования лежит в области здорового дентина. С точки зрения адгезии пломбировочных материалов, такая поверхность не может считаться оптимальной. В случае применения жидких адгезивов композитных материалов, для получения приемлемого гибридного слоя, требует дополнительной обработки в виде этапа кислотного травления.
Электронная микроскопия поверхности дентина в случае препарирования полимерным бором показывает, что создается неровная, изрезанная поверхность, не покрытая «смазанным» слоем. Такая развитая поверхность может улучшать адгезию пломбировочных материалов.
В случае препарирования твердосплавными борами создаётся гладкая, не очень развитая поверхность, покрытая «смазанным» слоем. Уровень препарирования лежит в области здорового дентина. С точки зрения адгезии пломбировочных материалов, такая поверхность не может считаться оптимальной. В случае применения жидких адгезивов композитных материалов, для получения приемлемого гибридного слоя, требует дополнительной обработки в виде этапа кислотного травления.
Рисунок 3.2.2-1.
Поверхность, препарированная полимерным бором. Увеличение ×25.
Поверхность, препарированная полимерным бором. Увеличение ×25.
Рисунок 3.2.2-2. Поверхность, препарированная полимерным бором. Поверхностная трещина при увеличение ×300.
Рисунок 3.2.2-3.
Поверхность, препарированная полимерным бором. Поверностная трещина. Увеличение ×3000.
Поверхность, препарированная полимерным бором. Поверностная трещина. Увеличение ×3000.
Рисунок 3.2.2-4.
Поверхность, препарированная полимерным бором. Изрезанность поверхности при увеличении ×75.
Поверхность, препарированная полимерным бором. Изрезанность поверхности при увеличении ×75.
Рисунок 3.2.2-5.
Поверхность, препарированная полимерным бором. Крупные осколки дентина при увеличении ×1000.
Поверхность, препарированная полимерным бором. Крупные осколки дентина при увеличении ×1000.
Рисунок 3.2.3-1.
Поверхность, препарированная обоими видами боров. Увеличение ×25.
Поверхность, препарированная обоими видами боров. Увеличение ×25.
Рисунок 3.2.3-2.
Поверхность, препарированная обоими видами боров. Увеличение ×65.
Поверхность, препарированная обоими видами боров. Увеличение ×65.
Рисунок 3.2.3-3.
Поверхность, препарированная обоими видами боров. Увеличение ×140.
Поверхность, препарированная обоими видами боров. Увеличение ×140.
3.3 Результаты гистоморфологических исследований образцов зубов, препарированных твердосплавными и полимерными борами.
Изучение морфологии дентина кариозной полости, обработанного полимерными и твердосплавными борами соответствующих размеров, явилось важной составной частью данной работы.
Гистоморфологические исследования позволили определить основные черты, характеризующие край полости, оценить полноту удаления пораженных кариесом тканей и оценить степень сохранения здоровых тканей. Поскольку кариозные полости были препарированы обоими видами боров на участках непосредственно прилегающих друг к другу, был проведён также сравнительный анализ.
В исследование были включены 10 зубов удалённых по ортопедическим показаниям с глубокими кариозными поражениями дентина. После соответствующей обработки срезы зубов исследованы с помощью оптического микроскопа при различных увеличениях от x25 до x400.
Гистоморфологические исследования позволили определить основные черты, характеризующие край полости, оценить полноту удаления пораженных кариесом тканей и оценить степень сохранения здоровых тканей. Поскольку кариозные полости были препарированы обоими видами боров на участках непосредственно прилегающих друг к другу, был проведён также сравнительный анализ.
В исследование были включены 10 зубов удалённых по ортопедическим показаниям с глубокими кариозными поражениями дентина. После соответствующей обработки срезы зубов исследованы с помощью оптического микроскопа при различных увеличениях от x25 до x400.
3.3.1 Характеристика участка, обработанного твердосплавным бором
При изучении гистологических препаратов было установлено, что после обработки твердосплавным бором препарированный край оказывается преимущественно ровным (Рис. 3.3.1). Небольшая «волнистость» обусловлена неровностями режущей кромки бора и «браш» движениями инструмента (см. раздел 3.2.1). Глубина неровностей не превышает 20мкм.
При больших увеличениях хорошо различима узкая сплошная гомогенная полоса обесцвеченного вещества с неровным краем. Так выглядит слой мелкодисперсных частиц срезанного дентина, называемый «смазанным слоем» (Рис. 3.3.2). Особенно четко, описанная полоса с явлениями дисколории видна на максимальных увеличениях: x400 (Рис. 3.3.3). Толщина «смазанного» слоя: 5мкм
При изучении гистологических препаратов было установлено, что после обработки твердосплавным бором препарированный край оказывается преимущественно ровным (Рис. 3.3.1). Небольшая «волнистость» обусловлена неровностями режущей кромки бора и «браш» движениями инструмента (см. раздел 3.2.1). Глубина неровностей не превышает 20мкм.
При больших увеличениях хорошо различима узкая сплошная гомогенная полоса обесцвеченного вещества с неровным краем. Так выглядит слой мелкодисперсных частиц срезанного дентина, называемый «смазанным слоем» (Рис. 3.3.2). Особенно четко, описанная полоса с явлениями дисколории видна на максимальных увеличениях: x400 (Рис. 3.3.3). Толщина «смазанного» слоя: 5мкм
Рисунок 3.3.1.
Микрофотограмма участка, обработанного твердосплавным инструментом.
Стрелками показана характерная глубина неровностей. Гематоксилин-эозин ×50.
Микрофотограмма участка, обработанного твердосплавным инструментом.
Стрелками показана характерная глубина неровностей. Гематоксилин-эозин ×50.
Рисунок 3.3.2.
Микрофотограмма участка, обработанного твердосплавным инструментом. Смазанный слой (стрелки). Гематоксилин-эозин ×200.
Микрофотограмма участка, обработанного твердосплавным инструментом. Смазанный слой (стрелки). Гематоксилин-эозин ×200.
Рисунок 3.3.3.
Микрофотограмма участка, обработанного твердосплавным инструментом. Гематоксилин-эозин ×400.
Микрофотограмма участка, обработанного твердосплавным инструментом. Гематоксилин-эозин ×400.
Дентин в области участка, препарированного твердосплавным бором, не имеет больших трещин и сколов, что подтверждает предположение об усадочном происхождении глубоких трещин в образцах использованных для электронной микроскопии (см. раздел 3.2.1).
Дентин на данном участке характеризовался регулярным строением дентинных трубочек, без сколько-нибудь выраженных признаков кариозной деструкции, пигментации, склеротических процессов. Просветы дентинных трубочек чистые, имеют размеры характерные для здоровых тканей: 1−2мкм. Исходя из этого, можно сделать вывод, что граница препарирования твердосплавным бором лежит в области абсолютно здоровых тканей.
Дентин на данном участке характеризовался регулярным строением дентинных трубочек, без сколько-нибудь выраженных признаков кариозной деструкции, пигментации, склеротических процессов. Просветы дентинных трубочек чистые, имеют размеры характерные для здоровых тканей: 1−2мкм. Исходя из этого, можно сделать вывод, что граница препарирования твердосплавным бором лежит в области абсолютно здоровых тканей.
3.3.2 Характеристика участка, обработанного полимерным бором
На участках кариозных полостей, препарированных полимерными борами, структурные характеристики края дентина иные. Наблюдается общая неровность края, значительная изрезанность (Рис. 3.3.4). Отмечаются множественные сколы и трещины. Осколки дентина сравнительно крупные: 10−20мкм — это хорошо видно на максимальных увеличениях (Рис. 3.3.5). Трещины, иногда достаточно глубокие (80мкм) всё же поверхностны и не проникают глубоко в подлежащий дентин. Отмечается также характерная направленность трещин, что говорит о том, что появились они вследствие процесса препарирования и могут указывать на направление движения инструмента (Рис. 3.3.4, Рис. 3.3.5). Это предположение подтверждается также данными электронномикроскопических исследований (см. раздел 3.2.2).
Кариозный дентин удалялся практически полностью до границы с аффектированными или здоровыми тканями. На некоторых краевых участках дентина, хорошо видны расширенные дентинные трубочки, заполненные гомогенным базофильным веществом, иногда часть трубочек сливается. Это участки склерозированного дентина (Рис. 3.3.6).
Существуют отдельные участки с явно кариозно изменённой структурой (Рис. 3.3.7). На этих участках дентинные трубочек сливаются полностью, дентин уплотнён. Часть трубочек расширена (2−3мкм), отмечается образование каверн (4−5мкм), заполненных некротическим детритом. По своему гистологическому строению эти участки можно отнести к прозрачной зоне кариозного процесса, так как толщина их невелика (20- 30мкм), а глубже уже находится дентин, имеющий нормальное строение.
Все выше перечисленные признаки строения дентина, препарированного полимерными инструментами, позволяют говорить о том, что препарирование происходит на непосредственной границе здоровых и кариозно изменённых тканей.
На участках кариозных полостей, препарированных полимерными борами, структурные характеристики края дентина иные. Наблюдается общая неровность края, значительная изрезанность (Рис. 3.3.4). Отмечаются множественные сколы и трещины. Осколки дентина сравнительно крупные: 10−20мкм — это хорошо видно на максимальных увеличениях (Рис. 3.3.5). Трещины, иногда достаточно глубокие (80мкм) всё же поверхностны и не проникают глубоко в подлежащий дентин. Отмечается также характерная направленность трещин, что говорит о том, что появились они вследствие процесса препарирования и могут указывать на направление движения инструмента (Рис. 3.3.4, Рис. 3.3.5). Это предположение подтверждается также данными электронномикроскопических исследований (см. раздел 3.2.2).
Кариозный дентин удалялся практически полностью до границы с аффектированными или здоровыми тканями. На некоторых краевых участках дентина, хорошо видны расширенные дентинные трубочки, заполненные гомогенным базофильным веществом, иногда часть трубочек сливается. Это участки склерозированного дентина (Рис. 3.3.6).
Существуют отдельные участки с явно кариозно изменённой структурой (Рис. 3.3.7). На этих участках дентинные трубочек сливаются полностью, дентин уплотнён. Часть трубочек расширена (2−3мкм), отмечается образование каверн (4−5мкм), заполненных некротическим детритом. По своему гистологическому строению эти участки можно отнести к прозрачной зоне кариозного процесса, так как толщина их невелика (20- 30мкм), а глубже уже находится дентин, имеющий нормальное строение.
Все выше перечисленные признаки строения дентина, препарированного полимерными инструментами, позволяют говорить о том, что препарирование происходит на непосредственной границе здоровых и кариозно изменённых тканей.
3.3.3 Сравнительный анализ участков, препарированных твердосплавными и полимерными борами
На микрофотограмме (Рис. 3.3.8), сделанной при малом увеличении, показан участок препарата, на котором хорошо видно расположение кариозного дефекта, обработанного твердосплавным и полимерным борами относительно жевательного бугра коронки зуба. Этот дефект можно отнести ко второму классу по Блеку. Кариозное поражение достаточно глубокое. Толщина стенки, отграничивающей его от пульповой камеры, не превышает 300мкм.
На микрофотограмме (Рис. 3.3.9), сделанной при большем увеличении, показан участок препарата на котором области, препарированные различными инструментами, непосредственно прилегают друг к другу. Наблюдается явное отличие в строении кромки препарированного дентина. Там где препарирование осуществлялось твердосплавным инструментом край ровный, подлежащий дентин имеет нормальное строение. Там же где препарирование осуществлялось полимерным инструментом, край сильно изрезан, видны трещины и крупные осколки дентина.
На микрофотограмме (Рис. 3.3.8), сделанной при малом увеличении, показан участок препарата, на котором хорошо видно расположение кариозного дефекта, обработанного твердосплавным и полимерным борами относительно жевательного бугра коронки зуба. Этот дефект можно отнести ко второму классу по Блеку. Кариозное поражение достаточно глубокое. Толщина стенки, отграничивающей его от пульповой камеры, не превышает 300мкм.
На микрофотограмме (Рис. 3.3.9), сделанной при большем увеличении, показан участок препарата на котором области, препарированные различными инструментами, непосредственно прилегают друг к другу. Наблюдается явное отличие в строении кромки препарированного дентина. Там где препарирование осуществлялось твердосплавным инструментом край ровный, подлежащий дентин имеет нормальное строение. Там же где препарирование осуществлялось полимерным инструментом, край сильно изрезан, видны трещины и крупные осколки дентина.
Выводы
Гистологические исследования показывают, что при обработке твердосплавными инструментами удаляется весь кариозный дентин и значительное количество неповрежденной кариесом ткани. Режим обработки нельзя считать щадящим и, кроме того, при этом образуется смазанный слой, наполненный мелкодисперсными частицами срезанного дентина. В результате чего, при подготовке полости к пломбированию в адгезивной технике, может потребоваться процедура травления смазанного слоя.
Полимерные боры позволяют удалить весь размягченный дентин до границы между здоровыми и пораженными тканями. При этом не исключено, в отдельных областях поверхности, сохранение в крае участков измененной ткани, которая, тем не менее, не относится к «инфицированному» слою и не требует обязательного удаления.
Гистологические исследования показывают, что при обработке твердосплавными инструментами удаляется весь кариозный дентин и значительное количество неповрежденной кариесом ткани. Режим обработки нельзя считать щадящим и, кроме того, при этом образуется смазанный слой, наполненный мелкодисперсными частицами срезанного дентина. В результате чего, при подготовке полости к пломбированию в адгезивной технике, может потребоваться процедура травления смазанного слоя.
Полимерные боры позволяют удалить весь размягченный дентин до границы между здоровыми и пораженными тканями. При этом не исключено, в отдельных областях поверхности, сохранение в крае участков измененной ткани, которая, тем не менее, не относится к «инфицированному» слою и не требует обязательного удаления.
Рисунок 3.3.4.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным инструментом. Гематоксилин-эозин ×50.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным инструментом. Гематоксилин-эозин ×50.
Рисунок 3.3.5.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным инструментом. Гематоксилин-эозин ×400.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным инструментом. Гематоксилин-эозин ×400.
Рисунок 3.3.6.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным инструментом. Гематоксилин-эозин ×400.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным инструментом. Гематоксилин-эозин ×400.
Рисунок 3.3.7.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным инструментом. Гематоксилин-эозин ×200.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным инструментом. Гематоксилин-эозин ×200.
Рисунок 3.3.8.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным и твердосплавным инструментами.
Толща стенки 300мкм (стрелки). Гематоксилин-эозин ×25.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным и твердосплавным инструментами.
Толща стенки 300мкм (стрелки). Гематоксилин-эозин ×25.
Рисунок 3.3.9.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным и твердосплавным инструментами. Гематоксилин-эозин ×50.
Микрофотограмма участка, обработанного полимерным и твердосплавным инструментами. Гематоксилин-эозин ×50.
3.4 Результаты термометрических исследований процесса препарирования твёрдых тканей зуба
Эксперимент проводился на 10-ти, удаленных по ортопедическим показаниям, молярах обеих челюстей. В зубах резецировалась верхушка одного из корней, корневой канал ретроградно препарировался. Через расширенный корневой канал полость пульпарной камеры заполнялась теплопроводящей пастой. Через отпрепарированный канал зуба в пульпарную камеру вводили термопару К-типа, соединенную с электронным термометром. Перед проведением измерений каждый зуб неподвижно фиксировался в держателе. Измерение температуры в процессе препарирования полости производилось с помощью термометра «Center 300». Препарирование каждого зуба проводилось по схеме описанной в разделе 2.2.4, тремя различными инструментами. Эмаль зуба препарировалась шаровидным алмазным бором с помощью турбинного наконечника (скорость вращения инструмента — 200 000об/мин). Препарирование дентина проводили шаровидным твердосплавным бором с помощью наконечника для электромотора со скоростью вращения 30 000об/мин и полимерным бором при скорости вращения инструмента
800об/мин. Максимальная глубина препарирования составляла 5−6мм.
В результате проведённых препарирований были получены десять последовательностей измерений, которые, в свою очередь, были разделены на четыре группы:
В первую группу выделили 10 измерений процесса препарирования алмазными, и твердосплавными борами без использования водно- воздушного охлаждения (сектор 1).
Во вторую группу выделили 10 измерений процесса препарирования алмазными и твердосплавными борами с использования водно-воздушного охлаждения (сектор 2).
В третью группу выделили 10 измерений процесса препарирования глубоких кариозных поражений, которые были препарированы алмазныим и твердосплавными борами с использованием водно-воздушного охлаждения (сектор 3).
В четвёртую группу были включены 10 измерений процессов препарирования глубоких кариозных полостей (сектор 4) и чистого дентина (сектор 2) с помощью полимерных боров, которое, во всех случаях, проводилось без охлаждения.
800об/мин. Максимальная глубина препарирования составляла 5−6мм.
В результате проведённых препарирований были получены десять последовательностей измерений, которые, в свою очередь, были разделены на четыре группы:
В первую группу выделили 10 измерений процесса препарирования алмазными, и твердосплавными борами без использования водно- воздушного охлаждения (сектор 1).
Во вторую группу выделили 10 измерений процесса препарирования алмазными и твердосплавными борами с использования водно-воздушного охлаждения (сектор 2).
В третью группу выделили 10 измерений процесса препарирования глубоких кариозных поражений, которые были препарированы алмазныим и твердосплавными борами с использованием водно-воздушного охлаждения (сектор 3).
В четвёртую группу были включены 10 измерений процессов препарирования глубоких кариозных полостей (сектор 4) и чистого дентина (сектор 2) с помощью полимерных боров, которое, во всех случаях, проводилось без охлаждения.
3.4.1 Препарирование алмазными инструментами
На Рис. 3.4.1−1 приведена наиболее характерная зависимость температуры (T) от времени (t) при препарировании эмали зубов без охлаждения. Несмотря на то, что происходило только препарирование эмали, и толщина дентина была велика, прирост температуры был достаточно значительным и составил 3−4,5°C в течение 1,5 минут. Процесс имеет экспоненциальный характер, поскольку нагревание зуба начинается сразу, как только начинается препарирование (p<0,05).
На Рис. 3.4.1−2 представлена кривая зависимости температуры от времени при препарировании эмали зубов алмазными инструментами с охлаждением. Видно, что по истечении 80сек процесс нагревания еще продолжается, и тенденции к насыщению (как на Рис. 3.4.1−3) к этому моменту времени не видно. Процесс нагревания имеет волнообразный характер, что видимо, обусловливается неравномерностью охлаждения различных участков зуба, причем с начала препарирования есть тенденция к охлаждению (p<0,01).
На Рис. 3.4.1−3 представлена зависимость при препарировании с помощью алмазных боров эмали карозно изменённых участков зубов. Видно, что процесс нарастания температуры заканчивается полностью через 40 — 50 сек после начала препарирования, однако начинается очень резко. Это, видимо, связано с малой толщиной дентина в случае глубокого кариозного процесса и соответственно близостью источника тепла к приемнику (термопаре) (p<0,05).
Анализ зависимостей показывает, что амплитуда приращения температуры, по-видимому, слабо связана с интенсивностью принудительного охлаждения. Максимальное значение приращения температуры во всех случаях, составило примерно 4 градуса. Это
свидетельствует о невысокой эффективности отвода тепла с тканей зуба и высокой теплопродукции процесса препарирования с помощью турбинного наконечника за счёт высокой скорости вращения инструмента. Такой режим препарирования является очень опасным и может очень быстро привести к патологическому процессу в пульпе.
На Рис. 3.4.1−1 приведена наиболее характерная зависимость температуры (T) от времени (t) при препарировании эмали зубов без охлаждения. Несмотря на то, что происходило только препарирование эмали, и толщина дентина была велика, прирост температуры был достаточно значительным и составил 3−4,5°C в течение 1,5 минут. Процесс имеет экспоненциальный характер, поскольку нагревание зуба начинается сразу, как только начинается препарирование (p<0,05).
На Рис. 3.4.1−2 представлена кривая зависимости температуры от времени при препарировании эмали зубов алмазными инструментами с охлаждением. Видно, что по истечении 80сек процесс нагревания еще продолжается, и тенденции к насыщению (как на Рис. 3.4.1−3) к этому моменту времени не видно. Процесс нагревания имеет волнообразный характер, что видимо, обусловливается неравномерностью охлаждения различных участков зуба, причем с начала препарирования есть тенденция к охлаждению (p<0,01).
На Рис. 3.4.1−3 представлена зависимость при препарировании с помощью алмазных боров эмали карозно изменённых участков зубов. Видно, что процесс нарастания температуры заканчивается полностью через 40 — 50 сек после начала препарирования, однако начинается очень резко. Это, видимо, связано с малой толщиной дентина в случае глубокого кариозного процесса и соответственно близостью источника тепла к приемнику (термопаре) (p<0,05).
Анализ зависимостей показывает, что амплитуда приращения температуры, по-видимому, слабо связана с интенсивностью принудительного охлаждения. Максимальное значение приращения температуры во всех случаях, составило примерно 4 градуса. Это
свидетельствует о невысокой эффективности отвода тепла с тканей зуба и высокой теплопродукции процесса препарирования с помощью турбинного наконечника за счёт высокой скорости вращения инструмента. Такой режим препарирования является очень опасным и может очень быстро привести к патологическому процессу в пульпе.
Рис.3.4.1-1.
Зависимость T(t) для случая препарирования алмазными борами без охлаждения (1 группа измерений).
Одно деление по оси времени на всех рисунках соответствует 5 секундам.
Зависимость T(t) для случая препарирования алмазными борами без охлаждения (1 группа измерений).
Одно деление по оси времени на всех рисунках соответствует 5 секундам.
Рис.3.4.1-2.
Зависимость T(t) для случая препарирования алмазными борами с охлаждением (2 группа измерений).
Зависимость T(t) для случая препарирования алмазными борами с охлаждением (2 группа измерений).
Рис.3.4.1-3.
Зависимость Т(t) для случая препарирования эмали кариозно изменённых участков зубов алмазными борами
(3 группа измерений).
Зависимость Т(t) для случая препарирования эмали кариозно изменённых участков зубов алмазными борами
(3 группа измерений).
3.4.2 Препарирование твердосплавными инструментами
На Рис. 3.4.2−1 приведена наиболее характерная зависимость температуры от времени при препарировании дентина зубов твердосплавными борами без охлаждения. Несмотря на то, что толщина дентина была достаточно велика, прирост температуры был достаточно значительным и составил 3−3,5°C в течение 1,5 минут. Процесс имеет экспоненциальный характер. Т. е. нагревание зуба начинается сразу в начале препарирования (p<0,05).
На Рис. 3.4.2−2 приведена зависимость при препарировании дентина твердосплавными борами в присутствии охлаждения. Сначала отмечается относительно быстрый рост температуры, а потом возникает период насыщения, в котором подъем происходит очень медленно. Быстрый рост температуры, по сравнению с ранее проанализированными случаями, можно объяснить, по-видимому, утончением дентинной стенки в процессе препарирования и, таким образом, меньшей величиной теплового сопротивления (p>0,01).
На Рис. 3.4.2−3 приведена характерная зависимость при препарировании твердосплавными борами дентина кариозно изменённых участков зубов. Видно, что график практически не отличается от графиков отображённых на Рис. 3.4.2−2. Это позволяет предположить, что процессы препарирования в отношении роста температуры являются также сходными. Виден быстрый рост, и затем переход к насыщению (p<0,05).
На Рис. 3.4.2−1 приведена наиболее характерная зависимость температуры от времени при препарировании дентина зубов твердосплавными борами без охлаждения. Несмотря на то, что толщина дентина была достаточно велика, прирост температуры был достаточно значительным и составил 3−3,5°C в течение 1,5 минут. Процесс имеет экспоненциальный характер. Т. е. нагревание зуба начинается сразу в начале препарирования (p<0,05).
На Рис. 3.4.2−2 приведена зависимость при препарировании дентина твердосплавными борами в присутствии охлаждения. Сначала отмечается относительно быстрый рост температуры, а потом возникает период насыщения, в котором подъем происходит очень медленно. Быстрый рост температуры, по сравнению с ранее проанализированными случаями, можно объяснить, по-видимому, утончением дентинной стенки в процессе препарирования и, таким образом, меньшей величиной теплового сопротивления (p>0,01).
На Рис. 3.4.2−3 приведена характерная зависимость при препарировании твердосплавными борами дентина кариозно изменённых участков зубов. Видно, что график практически не отличается от графиков отображённых на Рис. 3.4.2−2. Это позволяет предположить, что процессы препарирования в отношении роста температуры являются также сходными. Виден быстрый рост, и затем переход к насыщению (p<0,05).
Рис.3.4.2-1.
Зависимости T(t) для случая препарирования твердосплавными борами без охлаждения (1 группа измерений).
Зависимости T(t) для случая препарирования твердосплавными борами без охлаждения (1 группа измерений).
Рис.3.4.2-2.
Зависимости T(t) для случая препарирования твердосплавными борами с охлаждением (2 группа измерений).
Зависимости T(t) для случая препарирования твердосплавными борами с охлаждением (2 группа измерений).
Рис.3.4.2-3.
Зависимости T(t) для случая препарирования твердосплавными борами кариозно изменённых участков зубов
(3 группа измерений).
Зависимости T(t) для случая препарирования твердосплавными борами кариозно изменённых участков зубов
(3 группа измерений).
Максимальное значение приращения температуры имеет тот же порядок величины, что и при препарировании алмазными инструментами, примерно 4 градуса. Несмотря на значительное снижение скорости препарирования (относительно случаев препарирования с помощью алмазных боров и турбинного наконечника) высокий рост температуры во всех случаях, видимо, связан с утончением стенки дентина и также свидетельствует о невысокой эффективности отвода тепла с помощью водно- воздушного охлаждения. Такой режим препарирования является опасным и может привести к патологическому процессу в пульпе.
3.4.3 Препарирование полимерными инструментами
Интересно отметить, что при препарировании полимерными инструментами участков чистого, здорового дентина (сектор 2) развивается невысокая температура в точке соприкосновения инструмента с тканью (Рис. 3.4.3−1). Процесс нарастания длинный, потому что в этом случае нет резкого нарастания температуры в точке соприкосновения инструмента с тканью, а нагревание здесь происходит медленно по мере трения (p>0,1).
На Рис. 3.4.3−2 представлена зависимость нарастания температуры от времени при препарировании полимерными инструментами дентина кариозно изменённых участков зубов. Поскольку, как уже отмечалось выше, при препарировании полимерными борами нет резкого нарастания температуры, и переходного процесса не происходит, то и уменьшения теплового сопротивления дентинной стенки увидеть нельзя, хотя оно, несомненно, имеет место. Скорость нарастания температуры термопары определяется скоростью ее нарастания в точке соприкосновения инструмента с тканью, а не скоростью передачи тепла через тепловое сопротивление стенки дентина, поэтому характеристики стенки (ее теплопроводности) не видно (p>0,05).
Величина приращения температуры ниже, чем во всех рассмотренных ранее случаях препарирования. Такой невысокий рост температуры, по нашему мнению, связан с очень низкой скоростью вращения, применяемой при использовании полимерных боров, и с особым характером взаимодействия инструмента с кариозным дентином, которое больше напоминает скалывание, чем резание.
Наблюдающийся спад температуры на 1−1.5 градуса в самом начале процесса препарирования может быть связан с испарением жидкости со стенки зуба при соприкосновении инструмента с влажной поверхностью. В случаях препарирования алмазными или твердосплавными борами этого испарения нет, так как срезается весь слой сразу вместе с жидкими фракциями.
Во всех случаях препарирования полимерными инструментами рост температуры находился в пределах 1 °C, что является очень малой величиной в сравнении с другими типами инструментов. Процесс препарирования является исключительно щадящим и безопасным. Термическая травма пульпы маловероятна.
Интересно отметить, что при препарировании полимерными инструментами участков чистого, здорового дентина (сектор 2) развивается невысокая температура в точке соприкосновения инструмента с тканью (Рис. 3.4.3−1). Процесс нарастания длинный, потому что в этом случае нет резкого нарастания температуры в точке соприкосновения инструмента с тканью, а нагревание здесь происходит медленно по мере трения (p>0,1).
На Рис. 3.4.3−2 представлена зависимость нарастания температуры от времени при препарировании полимерными инструментами дентина кариозно изменённых участков зубов. Поскольку, как уже отмечалось выше, при препарировании полимерными борами нет резкого нарастания температуры, и переходного процесса не происходит, то и уменьшения теплового сопротивления дентинной стенки увидеть нельзя, хотя оно, несомненно, имеет место. Скорость нарастания температуры термопары определяется скоростью ее нарастания в точке соприкосновения инструмента с тканью, а не скоростью передачи тепла через тепловое сопротивление стенки дентина, поэтому характеристики стенки (ее теплопроводности) не видно (p>0,05).
Величина приращения температуры ниже, чем во всех рассмотренных ранее случаях препарирования. Такой невысокий рост температуры, по нашему мнению, связан с очень низкой скоростью вращения, применяемой при использовании полимерных боров, и с особым характером взаимодействия инструмента с кариозным дентином, которое больше напоминает скалывание, чем резание.
Наблюдающийся спад температуры на 1−1.5 градуса в самом начале процесса препарирования может быть связан с испарением жидкости со стенки зуба при соприкосновении инструмента с влажной поверхностью. В случаях препарирования алмазными или твердосплавными борами этого испарения нет, так как срезается весь слой сразу вместе с жидкими фракциями.
Во всех случаях препарирования полимерными инструментами рост температуры находился в пределах 1 °C, что является очень малой величиной в сравнении с другими типами инструментов. Процесс препарирования является исключительно щадящим и безопасным. Термическая травма пульпы маловероятна.
Рис.3.4.3-1.
Зависимость T(t) для случаев препарирования полимерными борами чистых участков дентина.
Зависимость T(t) для случаев препарирования полимерными борами чистых участков дентина.
Рис.3.4.3-2.
Зависимость T(t) для случаев препарирования полимерными борами кариозно изменённых участков дентина.
Зависимость T(t) для случаев препарирования полимерными борами кариозно изменённых участков дентина.
3.4.4 Теоретический анализ результатов термометрии
Данные, полученные в ходе проведённого эксперимента, позволили провести теоретический анализ тепловых процессов при препарировании, и получить новые количественные результаты по тепловым свойствам зубных тканей.
Анализ экспериментальных результатов проведен с использованием функции, описывающей переходный процесс возрастания температуры в той части образца, где расположена термопара, при препарировании области, отделенной от термопары стенкой дентина. Для количественного анализа необходимо располагать целым рядом физических и геометрических параметров системы, в которой происходит передача тепловой энергии от источника (пятно на стенке дентина, где ведется препарирование) к приемнику (термопаре, расположенной на противоположной стороне стенки). При такой конфигурации системы переходный процесс описывается экспоненциальной функцией:
Данные, полученные в ходе проведённого эксперимента, позволили провести теоретический анализ тепловых процессов при препарировании, и получить новые количественные результаты по тепловым свойствам зубных тканей.
Анализ экспериментальных результатов проведен с использованием функции, описывающей переходный процесс возрастания температуры в той части образца, где расположена термопара, при препарировании области, отделенной от термопары стенкой дентина. Для количественного анализа необходимо располагать целым рядом физических и геометрических параметров системы, в которой происходит передача тепловой энергии от источника (пятно на стенке дентина, где ведется препарирование) к приемнику (термопаре, расположенной на противоположной стороне стенки). При такой конфигурации системы переходный процесс описывается экспоненциальной функцией:
(1)
где Т — температура поверхности, где расположена термопара; T0 — исходная равновесная температура системы; ΔTMAX — максимальное значение, которого может достичь изменение температуры термопары; e — основание натурального логарифма; t — время; t0 -начальный момент времени, когда происходит скачок температуры в точке, где расположен источник; τ — постоянная времени переходного процесса. Постоянная времени определяет скорость возрастания температуры и равна произведению теплового сопротивления RT стенки дентина на теплоемкость C той части системы, которая содержит термопару:
(2)
Тепловое сопротивление определяется геометрией системы и теплопроводностью материала, в котором распространяется тепловой поток, — в нашем случае теплопроводностью дентина. Этот параметр оказывается очень чувствительным к состоянию дентина и, как это будет показано ниже, существенно изменяет скорость теплопередачи в зависимости от степени кариозного поражения. По предварительным оценкам теплопроводность дентина может изменяться от значений (2−4)·10-4 кал/(см·сек·град), характерных для полимерных материалов, до значений (1−1.2)·10-3 кал/(см·сек·град), характерных для жидкостей с низкой теплопроводностью, например, для глицерина. В нашем случае RT меняется от 2·106 (сек·град)/кал до величин порядка 2·105 (сек·град)/кал.
Теплоемкость C зависит от размеров термопары и удельной теплоемкости металлов, ее составляющих, и равна в нашем случае величине порядка 5·10-5 кал/град.
Подставляя значения теплового сопротивления и теплоемкости в соотношение (2) получаем постоянную времени переходного процесса для случая здорового дентина τ порядка 100сек, а для случая кариозно изменённого дентина порядка 10сек.
Экспоненциальный рост температуры от значения 0.1·ΔTMAX до значения 0.9·ΔTMAX занимает время равное 2.2·τ, т. е. порядка 220сек в одном случае и 22сек во втором, когда тепловое сопротивление определяется теплопроводностью кариозно изменённого дентина.
Таким образом, при препарировании здорового дентина время переходного процесса должно быть, по предварительным оценкам, в 10 раз длиннее, чем при препарировании кариозно изменённого.
На Рис. 3.4.4−1 представлены результаты сопоставления экспериментальных данных, полученных при препарировании алмазными борами эмали поражённых кариесом участков зубов (Рис. 3.4.1−3) — синие точки, с теоретической функцией для переходного процесса (уравнение (1)) — сплошная красная линия, для построения которой использованы следующие
параметры: амплитуда ΔTMAX= 4 ˚С, начальная температура T0=17.4 ˚С, постоянная времени τ=15сек. Подставляя это значение постоянной времени в выражение для теплопроводности:
Теплоемкость C зависит от размеров термопары и удельной теплоемкости металлов, ее составляющих, и равна в нашем случае величине порядка 5·10-5 кал/град.
Подставляя значения теплового сопротивления и теплоемкости в соотношение (2) получаем постоянную времени переходного процесса для случая здорового дентина τ порядка 100сек, а для случая кариозно изменённого дентина порядка 10сек.
Экспоненциальный рост температуры от значения 0.1·ΔTMAX до значения 0.9·ΔTMAX занимает время равное 2.2·τ, т. е. порядка 220сек в одном случае и 22сек во втором, когда тепловое сопротивление определяется теплопроводностью кариозно изменённого дентина.
Таким образом, при препарировании здорового дентина время переходного процесса должно быть, по предварительным оценкам, в 10 раз длиннее, чем при препарировании кариозно изменённого.
На Рис. 3.4.4−1 представлены результаты сопоставления экспериментальных данных, полученных при препарировании алмазными борами эмали поражённых кариесом участков зубов (Рис. 3.4.1−3) — синие точки, с теоретической функцией для переходного процесса (уравнение (1)) — сплошная красная линия, для построения которой использованы следующие
параметры: амплитуда ΔTMAX= 4 ˚С, начальная температура T0=17.4 ˚С, постоянная времени τ=15сек. Подставляя это значение постоянной времени в выражение для теплопроводности:
(3)
где w — толщина стенки дентина, через которую протекает поток тепла, равная 0.1см;
S — площадь поверхности стенки, равная 6.2·10-4 см2; теплоемкость термопары С= 5.9·10-5 кал⁄ ˚С — получаем значение теплопроводности характерное для кариозно изменённого дентина λ=6.3·10-4 кал⁄см·сек·˚С, которое в 2.25 раз меньше значения теплопроводности воды 14.2·10-4 кал⁄см·сек ˚С.
Время задержки 7сек — характерный «хвост» синей линии вблизи значения времени t=0 — это время нарастания температуры в точке, где происходит генерация тепла. Если бы функция генерации была идеальной ступенькой, т. е. температура мгновенно подскакивала бы до своего максимального значения в точке препарирования в момент его начала, то время задержки равнялось бы нулю. Время задержки характеризует инерционность процесса генерации тепла в самом начале препарирования, а переходная характеристика (1) и постоянная времени (2) описывают процесс передачи тепла через стенку дентина.
S — площадь поверхности стенки, равная 6.2·10-4 см2; теплоемкость термопары С= 5.9·10-5 кал⁄ ˚С — получаем значение теплопроводности характерное для кариозно изменённого дентина λ=6.3·10-4 кал⁄см·сек·˚С, которое в 2.25 раз меньше значения теплопроводности воды 14.2·10-4 кал⁄см·сек ˚С.
Время задержки 7сек — характерный «хвост» синей линии вблизи значения времени t=0 — это время нарастания температуры в точке, где происходит генерация тепла. Если бы функция генерации была идеальной ступенькой, т. е. температура мгновенно подскакивала бы до своего максимального значения в точке препарирования в момент его начала, то время задержки равнялось бы нулю. Время задержки характеризует инерционность процесса генерации тепла в самом начале препарирования, а переходная характеристика (1) и постоянная времени (2) описывают процесс передачи тепла через стенку дентина.
Рис.3.4.4-1.
Сопоставление экспериментальных данных (T1(t1)) с графиком теоретической функции (T(t)) для случая препарирования алмазными борами кариозно изменённых участков зубов.
Сопоставление экспериментальных данных (T1(t1)) с графиком теоретической функции (T(t)) для случая препарирования алмазными борами кариозно изменённых участков зубов.
На Рис. 3.4.4−2 представлены результаты сравнения экспериментальных данных (Рис. 3.4.1−1), полученных при препарировании алмазными борами без охлаждения эмали зубов, на участках не поражённых кариесом, с теоретической зависимостью (1). Здесь постоянная времени переходного процесса существенно длиннее и равна τ=40сек, амплитуда 5.7˚С, начальная температура 22.3˚С. Используя те же параметры, что и в предыдущем случае, получаем значение теплопроводности λ=2.3·10 -4 кал⁄см сек ˚С, характерное, с нашей точки зрения, для здоровых зубных тканей. Это значение можно сравнить, например, с теплопроводностью такого прочного полимерного материала, как полистирол λ=2·10 -4кал⁄см·сек·˚C. Экспериментальное значение времени задержки оказалось длиннее, чем в предыдущем случае, и составило величину порядка 20сек, что является, видимо, следствием неустойчивости процесса препарирования в самом его начале в данном эксперименте.
Рис.3.4.4-2.
Сопоставление экспериментальных данных (T1(t1)) с графиком теоретической функции (T(t)) для случая препарирования алмазными борами не изменённых участков зубов.
Сопоставление экспериментальных данных (T1(t1)) с графиком теоретической функции (T(t)) для случая препарирования алмазными борами не изменённых участков зубов.
На Рис. 3.4.4−3 приведены результаты, полученные при препарировании твердосплавными борами с охлаждением дентина зубов, на участках не поражённых кариесом. В этом случае постоянная времени составила τ=20сек, амплитуда 3.8˚С, начальная температура 22.5˚С. Значение теплопроводности дентина, найденное при препарировании с охлаждением, составило величину λ= 4.7·10 -4кал⁄см·сек·˚С, что примерно в два раза превышает теплопроводность эмали (Рис. 3.4.4−2), и такое соотношение представляется разумным. Время задержки составило 7сек, как и в случае препарирования кариозно изменённых участков зубов алмазными борами.
Рис.3.4.4-3.
Сопоставление экспериментальных данных (T1(t1)) с графиком теоретической функции (T(t)) для случая препарирования твердосплавными борами не изменённых участков зубов.
Сопоставление экспериментальных данных (T1(t1)) с графиком теоретической функции (T(t)) для случая препарирования твердосплавными борами не изменённых участков зубов.
На Рис. 3.4.4−4 приведены зависимости, полученные при сравнении экспериментальных данных (синяя кривая), измеренных при препарировании твердосплавными борами с охлаждением участков кариозно изменённого дентина, с теоретической функцией (1) для теплового переходного процесса T (t) (красная сплошная кривая). Совмещение кривых осуществлено при следующих параметрах: постоянная времени τ=15сек, амплитуда 3.5˚С, начальная температура T0 =19.5˚С. Значение теплопроводности кариозного дентина, найденное в этом сопоставлении теории с экспериментом, составило величину λ= 6.3·10 -4кал⁄см сек ˚С, что совпадает со значением, найденным для случая препарировании эмали поражённых кариесом участков зубов алмазными борами (Рис. 3.4.4−1). Это свидетельствует о надежности метода определения теплопроводности, примененного в данном исследовании, и о хорошей точности измерений температуры и геометрических параметров системы. Значение времени задержки в этом эксперименте составило 10сек, что тоже является достаточно близкой величиной к значениям времени задержки в других наших экспериментах.
Рис.3.4.4-4.
Сопоставление экспериментальных данных (T1(t1)) с графиком теоритической функции (T(t)) для случая препарирования твердосплавными борами кариозно изменённых участков зубов.
Сопоставление экспериментальных данных (T1(t1)) с графиком теоритической функции (T(t)) для случая препарирования твердосплавными борами кариозно изменённых участков зубов.
Таким образом, результаты экспериментального определения теплопроводности зубных тканей при препарировании различными видами инструментов и в различных режимах работы можно представить в виде таблицы (Таб. 3.4.4−1), где значения нарастают слева направо. Для сравнения здесь же приведены значения теплопроводности типичные для прочных полимеров, с одной стороны, и для вязких органических жидких веществ, с другой стороны.
| Полимеры | Эмаль | Здоровый дентин | Кариозный дентин | Жидкости |
|---|---|---|---|---|
| 2·10-4 | 2,3·10-4 | 4,7·10-4 | 6,3·10-4 | 10·10-4 |
Таблица 3.4.4-1.
Теплопроводность тканей зуба (кал⁄см·сек·˚С)
Теплопроводность тканей зуба (кал⁄см·сек·˚С)
Выводы
В работе получены новые данные о процессе генерации тепла при препарировании дентина несколькими видами инструментов в различных режимах их использования.
- Показано, что при работе алмазными инструментами и твердосплавными борами генерация тепла в точке соприкосновения инструмента с тканью характеризуется резким импульсным нарастанием интенсивности тепловыделения в начальный момент времени, что позволило применить теорию переходного процесса для описания передачи тепла через стенку дентина.
- Показано, что препарирование алмазными борами с помощью турбины и твердосплавными с помощью микромотора является опасным с точки зрения термической травмы пульпы. Препарирование этими инструментами должно проводиться не продолжительно по времени.
- Показано, что эффективность водно-воздушного охлаждения в отношении профилактики термической травмы пульпы не очень высока.
- Показано, что препарирование дентина полимерными инструментами сопровождается очень медленным ростом температуры, и скорость передачи тепла через стенку дентина в этом случае не сильно зависит от теплопроводности ткани. Этот вид препарирования кариозного дентина является более безопасным, чем препарирование твердосплавными борами.
- Показано, что теплопроводность кариозного дентина (6.3·10-4 кал⁄см·сек·˚С) превышает теплопроводность непораженной ткани (4.7·10-4 кал⁄см·сек·˚С).
- Полученные результаты позволяют оценить перспективы дальнейших исследований, целью которых явилось бы количественное определение температуры в точке генерации тепла при различных режимах препарирования.
Глава 4. Результаты клинических исследований
В рамках данного исследования было проведено лечение зубов при локализации кариозных полостей по I и II классу Блека. Все зубы были разделены на две группы по 25 зубов в каждой (в 2-х зубах в процессе препарирования были вскрыты пульпарные полости, в связи с чем, их лечение и учёт проводились отдельно):
1-ая группа, в которой препарирование кариозного дентина осуществлялось с помощью твердосплавных боров.
2-ая группа, в которой препарирование кариозного дентина осуществлялось с помощью полимерных боров.
С целью выявления эффективности применения полимерных боров в сравнении с твердосплавными учитывались следующие показатели:
- Вскрытие пульповой камеры в процессе препарирования.
- Дискомфортные ощущения в процессе препарирования (вибрация).
- Послеоперационная чувствительность.
- Возникновение осложнений (пульпит в отдалённые сроки — до одного года).
- Показания электроодонтодиагностики (ЭОД). ЭОД проводилась до и на следующий день после лечения с помощью аппарата «ИВК 01 Пульптест Про». Контрольные последующие исследования зубов проводилась через 2 недели, 1 месяц, 6 месяцев, и через 1 год с момента лечения.
4.1 Характеристика 1 - группы. Препарирование осуществлялось твердосплавными борами.
В 1-ую группу были включены 27 зубов, кариозно изменённый дентин которых был препарирован с помощью твердосплавных боров. В этой группе в процессе препарирования в 2 зубах были случайно вскрыты пульпарные полости (Рис. 4.1−1). Это составило 7,4% случаев от общего числа зубов в группе (27). Такой вид осложнений, связан, прежде всего, с особенностями применяемого инструмента. Карбид вольфрама, из которого изготовлена рабочая часть твёрдосплавного бора, является очень твёрдым материалом по отношению как к кариозному, так и здоровому дентину. Твёрдость этого материала (1800−2050VHN*) выше, чем твёрдость здорового дентина (70- 90VHN) примерно в двадцать раз. (*VHN (Vickers hardness number) — твёрдость материалов по Викерсу.) (82). Режущие грани данных инструментов очень острые. Таким образом, бор очень эффективно удаляет как кариозный, так и здоровый дентин. Даже на невысокой скорости вращения инструмента, тактильно ощутить контакт инструмента с более твёрдым здоровым дентином практически невозможно. В случае глубокого кариозного поражения стенка дентина, отделяющая пульпу, имеет толщину порядка 1 мм или менее. Перфорировать такую стенку твердосплавным инструментом достаточно легко. В рамках нашего исследования такое произошло 2 раза. Данные зубы были исключены из дальнейших исследований и учёта в силу того, что их лечение осуществлялось по другой схеме. Таким образом, число зубов в группе составило 25.
Процесс препарирования 18 зубов в данной группе был оценен пациентами как дискомфортный по причине наличия ощутимых вибраций (Рис. 4.1−1). Это составило 72% случаев. Вибрация твердосплавных боров связана с тем, что рабочая часть инструмента не гладкая. Она состоит, как правило, из чётного числа граней. Стандартные шаровидные боры, применяемые для препарирования, дентина имеют 8 граней. Малое количество граней обеспечивает высокую режущую эффективность, инструмент хорошо самоочищается. С другой стороны, при вращении, каждая грань захватывает достаточно большой фрагмент ткани, что тактильно ощущается как микро толчок. Костные структуры челюстей непосредственно передают эти микро толчки на вестибулярный аппарат, который находится в непосредственной близости от их источника. Возникает хорошо ощущаемая вибрация. В настоящее время патологическое воздействие вибрации на ткани и органы изучено недостаточно. Таким образом, можно говорить только о субъективных неприятных ощущениях пациентов.
В послеоперационный период (в cрок до 4-х месяцев) 12 из препарированных зубов, вызывали у пациентов беспокойство, что составило 48% случаев (Рис. 4.1−1). Жалобы предъявлялись на боли во время жевания и на температурные раздражители. Оценка послеоперационной чувствительности проводилась на 1, 7, 14, 30 и 50 дни после препарирования (Таб.4.1−1). Послеоперационная чувствительность, может возникать по двум причинам. Первая причина — «С» фактор или фактор конфигурации полости (39). Этот фактор определяет возможное негативное влияние т.н. полимеризационного стресса возникающего вследствие усадки пломбировочного материала. Вторая причина — возникновение воспалительных явлений в пульпе. В большинстве случаев неприятные ощущения, связанные с «С» — фактором, проходили в течение двух недель. Когда пациенты продолжали предъявлять жалобы в течение месяца или двух это означало, что причина — пульпит.
В отдалённые сроки (до 12-ти месяцев) в 7-и зубах возник хронический пульпит (Рис. 4.1−1). Диагноз был поставлен на основании характерных жалоб на ночные продолжительные боли, продолжительные боли от температурных раздражителей и данных ЭОД. Это составило 28% случаев от общего числа в группе, и 58% от зубов на которые пациенты предъявляли жалобы.
Электроодонтодиагностика проводилась до и на следующий день после лечения с помощью аппарата «ИВК 01 Пульптест Про». Контрольные последующие исследования зубов проводилась через 2 недели, 1 месяц, 6 месяцев, и через 1 год с момента лечения. Средние величины показаний ЭОД, для данной группы зубов, представлены в таблице 4.1−2. На основании полученных данных можно сказать, что через год ЭОД препарированных зубов приблизилось к норме (6мА) на 76% (рис. 4.1−1).
Процесс препарирования 18 зубов в данной группе был оценен пациентами как дискомфортный по причине наличия ощутимых вибраций (Рис. 4.1−1). Это составило 72% случаев. Вибрация твердосплавных боров связана с тем, что рабочая часть инструмента не гладкая. Она состоит, как правило, из чётного числа граней. Стандартные шаровидные боры, применяемые для препарирования, дентина имеют 8 граней. Малое количество граней обеспечивает высокую режущую эффективность, инструмент хорошо самоочищается. С другой стороны, при вращении, каждая грань захватывает достаточно большой фрагмент ткани, что тактильно ощущается как микро толчок. Костные структуры челюстей непосредственно передают эти микро толчки на вестибулярный аппарат, который находится в непосредственной близости от их источника. Возникает хорошо ощущаемая вибрация. В настоящее время патологическое воздействие вибрации на ткани и органы изучено недостаточно. Таким образом, можно говорить только о субъективных неприятных ощущениях пациентов.
В послеоперационный период (в cрок до 4-х месяцев) 12 из препарированных зубов, вызывали у пациентов беспокойство, что составило 48% случаев (Рис. 4.1−1). Жалобы предъявлялись на боли во время жевания и на температурные раздражители. Оценка послеоперационной чувствительности проводилась на 1, 7, 14, 30 и 50 дни после препарирования (Таб.4.1−1). Послеоперационная чувствительность, может возникать по двум причинам. Первая причина — «С» фактор или фактор конфигурации полости (39). Этот фактор определяет возможное негативное влияние т.н. полимеризационного стресса возникающего вследствие усадки пломбировочного материала. Вторая причина — возникновение воспалительных явлений в пульпе. В большинстве случаев неприятные ощущения, связанные с «С» — фактором, проходили в течение двух недель. Когда пациенты продолжали предъявлять жалобы в течение месяца или двух это означало, что причина — пульпит.
В отдалённые сроки (до 12-ти месяцев) в 7-и зубах возник хронический пульпит (Рис. 4.1−1). Диагноз был поставлен на основании характерных жалоб на ночные продолжительные боли, продолжительные боли от температурных раздражителей и данных ЭОД. Это составило 28% случаев от общего числа в группе, и 58% от зубов на которые пациенты предъявляли жалобы.
Электроодонтодиагностика проводилась до и на следующий день после лечения с помощью аппарата «ИВК 01 Пульптест Про». Контрольные последующие исследования зубов проводилась через 2 недели, 1 месяц, 6 месяцев, и через 1 год с момента лечения. Средние величины показаний ЭОД, для данной группы зубов, представлены в таблице 4.1−2. На основании полученных данных можно сказать, что через год ЭОД препарированных зубов приблизилось к норме (6мА) на 76% (рис. 4.1−1).
Рисунок 4.1-1.
Сводная характеристика 1-ой группы.
Сводная характеристика 1-ой группы.
На диаграмме представлены данные по 1-ой группе инструментов. 1 — вскрытие пульпарной камеры. 2 — дискомфорт во время препарирования. 3 — количество зубов, на которые предъявлялись жалобы. 4 — количество зубов, в которых возник впоследствие хронический пульпит. 5 — степень улучшения показаний ЭОД в течение года относительно нормы (6мА). Все данные приведены в процентах от общего числа зубов в группе.
| Сроки наблюдения (дни) | 1 | 7 | 14 | 30 | 50 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Классы по Блеку | I | II | I | II | I | II | I | II | I | II |
| Число зубов | 7 | 6 | 5 | 5 | 4 | 3 | 2 | 3 | 2 | 2 |
Таблица 4.1-1.
Послеоперационная чувствительность в различные сроки, в группе зубов, препарированных твердосплавными борами.
Послеоперационная чувствительность в различные сроки, в группе зубов, препарированных твердосплавными борами.
| Сроки наблюдения (дни) | До лечения | День после лечения | 2 недели | 1 месяц | 6 месяцев | 1 год |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Показания ЭОД (мкА) | 17,9±0,1 | 19,2±0,6 | 16,2±0,3 | 14,7±0,1 | 10,5±0,1 | 8,8±0,5 |
Таблица 4.1-2.
Усреднённые показания ЭОД в различные сроки, в группе зубов, препарированных твердосплавными борами.
Усреднённые показания ЭОД в различные сроки, в группе зубов, препарированных твердосплавными борами.
4.2 Характеристика 2 - группы. Препарирование осуществлялось полимерными борами
Во 2-ую группу были включены 25 зубов, кариозно изменённый дентин которых был препарирован с помощью полимерных боров.
В этой группе в процессе препарирования, в отличие от 1-ой группы, ни в одном зубе случайного вскрытия пульпарной полости отмечено небыло (Рис. 4.2−1). Это связано с физическими свойствами полимерных боров и их конструктивными особенностями. В силу того, что твёрдость материала, из которого изготовлен инструмент (50KHN) не превышает твёрдости здорового дентина, даже небольшое количество ткани, отделяющее пульпу от кариозной полости, удается сохранить в процессе препарирования. Это наилучшим образом иллюстрирует положительные свойства полимерных боров.
Процесс препарирования 11 зубов в данной группе был оценен пациентами как дискомфортный по причине наличия ощутимых вибраций (Рис. 4.2−1). Это составило 44% случаев. Природа возникновения ощущений вибрации связанных с процессом препарирования сходна с твердосплавными борами. Однако, в случае с полимерными борами, как видно на диаграмме, процент ниже. Это связано с тем, что скорость вращения бора очень низкая и его режущие грани имеют округлую форму, более того, в основном они находятся в контакте с размягченным дентином, который отчасти демпфирует микротолчки.
В послеоперационный период (в cрок до 4-х месяцев) 5 из препарированных зубов, вызывали у пациентов беспокойство, что составило 20% случаев (Рис. 4.2−1). Жалобы предъявлялись на боли во время жевания и на температурные раздражители. Оценка послеоперационной чувствительности проводилась на 1, 7, 14, 30 и 50 дни после препарирования (Таб.4.2−1). Такие показатели могут свидетельствовать о том, что процесс препарировании является щадящим, и большее количество оставшихся тканей снижает влияние «С» — фактора.
В отдалённые сроки (до 12-ти месяцев) в 2-х зубах возник хронический пульпит (Рис. 4.2−1). Диагноз был поставлен на основании характерных жалоб на ночные продолжительные боли, продолжительные боли от температурных раздражителей и данных ЭОД. Это составило 8% случаев от общего числа в группе, и 40% от зубов на которые пациенты предъявляли жалобы. Эти данные говорят о том, что при наличии в зубе глубокого кариозного поражения дентина, в нем уже могут идти воспалительные процессы в пульпе. Эти процессы, впоследствие, могут приводить к возникновению тяжёлых форм пульпита, даже в случае хорошо проведённого лечения. Такая точка зрения подтверждается данными некоторых литературных источников (глава 1. раздел 1.3.2).
Электроодонтодиагностика проводилась, как и в первой группе, до и на следующий день после лечения с помощью аппарата «ИВК 01 Пульптест Про». Контрольные последующие исследования зубов проводилась через 2 недели, 1 месяц, 6 месяцев, и через 1 год с момента лечения. Средние величины показаний ЭОД для данной группы зубов представлены в таблице 4.2−2. Как видно, средние показатели ЭОД несколько лучше, чем в случае применения твердосплавных инструментов. На основании полученных данных можно сказать, что через год ЭОД препарированных зубов приблизилось к норме (6мА) на 98% (рис. 4.2−1). Это может говорить о том, что вследствие более щадящего процесса препарирования реабилитация пульпы проходит успешнее.
В этой группе в процессе препарирования, в отличие от 1-ой группы, ни в одном зубе случайного вскрытия пульпарной полости отмечено небыло (Рис. 4.2−1). Это связано с физическими свойствами полимерных боров и их конструктивными особенностями. В силу того, что твёрдость материала, из которого изготовлен инструмент (50KHN) не превышает твёрдости здорового дентина, даже небольшое количество ткани, отделяющее пульпу от кариозной полости, удается сохранить в процессе препарирования. Это наилучшим образом иллюстрирует положительные свойства полимерных боров.
Процесс препарирования 11 зубов в данной группе был оценен пациентами как дискомфортный по причине наличия ощутимых вибраций (Рис. 4.2−1). Это составило 44% случаев. Природа возникновения ощущений вибрации связанных с процессом препарирования сходна с твердосплавными борами. Однако, в случае с полимерными борами, как видно на диаграмме, процент ниже. Это связано с тем, что скорость вращения бора очень низкая и его режущие грани имеют округлую форму, более того, в основном они находятся в контакте с размягченным дентином, который отчасти демпфирует микротолчки.
В послеоперационный период (в cрок до 4-х месяцев) 5 из препарированных зубов, вызывали у пациентов беспокойство, что составило 20% случаев (Рис. 4.2−1). Жалобы предъявлялись на боли во время жевания и на температурные раздражители. Оценка послеоперационной чувствительности проводилась на 1, 7, 14, 30 и 50 дни после препарирования (Таб.4.2−1). Такие показатели могут свидетельствовать о том, что процесс препарировании является щадящим, и большее количество оставшихся тканей снижает влияние «С» — фактора.
В отдалённые сроки (до 12-ти месяцев) в 2-х зубах возник хронический пульпит (Рис. 4.2−1). Диагноз был поставлен на основании характерных жалоб на ночные продолжительные боли, продолжительные боли от температурных раздражителей и данных ЭОД. Это составило 8% случаев от общего числа в группе, и 40% от зубов на которые пациенты предъявляли жалобы. Эти данные говорят о том, что при наличии в зубе глубокого кариозного поражения дентина, в нем уже могут идти воспалительные процессы в пульпе. Эти процессы, впоследствие, могут приводить к возникновению тяжёлых форм пульпита, даже в случае хорошо проведённого лечения. Такая точка зрения подтверждается данными некоторых литературных источников (глава 1. раздел 1.3.2).
Электроодонтодиагностика проводилась, как и в первой группе, до и на следующий день после лечения с помощью аппарата «ИВК 01 Пульптест Про». Контрольные последующие исследования зубов проводилась через 2 недели, 1 месяц, 6 месяцев, и через 1 год с момента лечения. Средние величины показаний ЭОД для данной группы зубов представлены в таблице 4.2−2. Как видно, средние показатели ЭОД несколько лучше, чем в случае применения твердосплавных инструментов. На основании полученных данных можно сказать, что через год ЭОД препарированных зубов приблизилось к норме (6мА) на 98% (рис. 4.2−1). Это может говорить о том, что вследствие более щадящего процесса препарирования реабилитация пульпы проходит успешнее.
Рисунок 4.2-1.
Сводная характеристика 2-ой группы
Сводная характеристика 2-ой группы
На диаграмме представлены данные по 1-ой группе инструментов. 1 — вскрытие пульпарной камеры. 2 — дискомфорт во время препарирования. 3 — количество зубов, на которые предъявлялись жалобы. 4 — количество зубов, в которых возник в последствие хронический пульпит. 5 — степень улучшения показаний ЭОД в течение года относительно нормы (6мА). Все данные приведены в процентах от общего числа зубов в группе.
| Сроки наблюдения (дни) | 1 | 7 | 14 | 30 | 50 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Классы по Блеку | I | II | I | II | I | II | I | II | I | II |
| Число зубов | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 0 | 2 | 0 |
Таблица 4.2-1.
Послеоперационная чувствительность в различные сроки, в группе зубов, препарированных полимерными борами.
Послеоперационная чувствительность в различные сроки, в группе зубов, препарированных полимерными борами.
| Сроки наблюдения (дни) | До лечения | День после лечения | 2 недели | 1 месяц | 6 месяцев | 1 год |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Показания ЭОД (мкА) | 18±0,5 | 18,6±0,2 | 14,3±0,4 | 11,4±0,3 | 9,8±0,2 | 6,2±0,2 |
Таблица 4.2-2.
Усреднённые показания ЭОД в различные сроки, в группе зубов, препарированных твердосплавными борами.
Усреднённые показания ЭОД в различные сроки, в группе зубов, препарированных твердосплавными борами.
4.3 Сравнительная характеристика обеих групп
Анализ результатов клинических исследований показал, что, в целом, применение полимерных боров, в процессе лечения зубов, имеющих глубокие кариозные поражения дентина, даёт положительный результат. В процессе препарирования ни разу не произошло случайного вскрытия пульпарной полости зуба. Таким образом, сильно снижается риск возникновения ятрогенных пульпитов. Дискомфортные ощущения пациентов, связанные с процессом препарирования, возникали реже, что может положительно сказаться на оценке пациентами всего процесса лечения в результате снижения стрессовой нагрузки. По сравнению с группой твердосплавных инструментов, здесь зафиксировано меньшее число зубов, на которые пациентами предъявлялись жалобы в послеоперационный период. Хронический пульпит возник только в двух случаях. Это позволяет говорить о том, что вследствие более щадящего препарирования и сохранения объема тканей снижается влияние «С» фактора. Снижается риск возникновения послеоперационных осложнений. Повышается скорость реабилитации пульпы. Наиболее наглядно преимущества полимерных боров отражены на рисунке 4.3−1.
Рисунок 4.3-1.
Сводная характеристика обоих групп.
Сводная характеристика обоих групп.
На диаграмме представлены сравнительные характеристики по данным 1-ой и 2-ой групп инструментов. 1 — вскрытие пульпарной камеры. 2 — дискомфорт во время препарирования. 3 — количество зубов, на которые предъявлялись жалобы. 4 — количество зубов, в которых возник впоследствии хронический пульпит. 5 — степень улучшения показаний ЭОД в течение года относительно нормы (6мА). Все данные приведены в процентах от общего числа зубов в группе.
Глава 5. Обсуждение полученных результатов
Кариес зубов, несмотря на достигнутые успехи в профилактике этого заболевания, остается одной из самых распространенных стоматологических патологий. Его распространенность среди населения земного шара составляет почти 100%. По-прежнему, осложнения кариеса, такие как пульпит, периодонтит, служат основной причиной удаления зубов. Учёные и врачи всего мира постоянно разрабатывают новые методы лечения кариозного процесса и совершенствуют диагностические процедуры. Одним важных из направлений исследований в этой области является разработка новых инструментов и методов удаления поражённых твёрдых тканей зуба. Современные концепции лечения предполагают максимальное уменьшение инвазивности процесса препарирования и направлены на сохранение максимального количества жизнеспособных тканей.
В настоящее время существует большое количество применяемых в практике методик препарирования твёрдых тканей зубов: ручное препарирование, воздушная абразия, ультразвуковые насадки, лазерное препарирование и т. д. Однако, все выше перечисленные методы препарирования твердых тканей зуба объединяет по существу одна проблема
— очевидная нехватка момента «самоограничения». Все техники удаляют дентин с разной степенью эффективности, но, что более важно, данные техники не обладают способностью дифференцировать размягчённый, необратимо повреждённый кариозным процессом дентин, который должен быть удален, от обратимо повреждённого, который должен быть оставлен. Таким образом, контроль над качеством и количеством удалённой ткани зависит от индивидуальных способностей и навыков врача, т. е. от субъективных факторов.
В настоящее время существует большое количество применяемых в практике методик препарирования твёрдых тканей зубов: ручное препарирование, воздушная абразия, ультразвуковые насадки, лазерное препарирование и т. д. Однако, все выше перечисленные методы препарирования твердых тканей зуба объединяет по существу одна проблема
— очевидная нехватка момента «самоограничения». Все техники удаляют дентин с разной степенью эффективности, но, что более важно, данные техники не обладают способностью дифференцировать размягчённый, необратимо повреждённый кариозным процессом дентин, который должен быть удален, от обратимо повреждённого, который должен быть оставлен. Таким образом, контроль над качеством и количеством удалённой ткани зависит от индивидуальных способностей и навыков врача, т. е. от субъективных факторов.
В 2003 году фирмой "ССВайт", США ("SSWhite", USA) был предложен специальный инструмент для селективного удаления кариозного дентина. Инструмент представляет собой бор RA типа с рабочей частью, изготовленной из полимерного соединения, – полиэтил-кетон-кетона. Предполагалось, что такой инструмент позволит избежать излишнего удаления тканей зуба, не будет осуществлять термического раздражения тканей пульпы и сведёт к минимуму другие негативные влияния процесса препарирования.
Целью данной работы являлось выяснение свойств, которыми обладают полимерные боры, и чем они превосходят или уступают применяемым в данный момент на практике инструментам, предназначенным для препарирования дентина. Предполагалось также выяснить возможности их использования в практике врача-стоматолога и, таким образом, оценить перспективность применения полимерных инструментов, как в медицинском аспекте, так и с точки зрения экономической целесообразности их производства и применения.
Исходя из поставленных задач, были проведены комплексные клинико- лабораторные исследования.
Лабораторная часть включала в себя следующее:
Целью данной работы являлось выяснение свойств, которыми обладают полимерные боры, и чем они превосходят или уступают применяемым в данный момент на практике инструментам, предназначенным для препарирования дентина. Предполагалось также выяснить возможности их использования в практике врача-стоматолога и, таким образом, оценить перспективность применения полимерных инструментов, как в медицинском аспекте, так и с точки зрения экономической целесообразности их производства и применения.
Исходя из поставленных задач, были проведены комплексные клинико- лабораторные исследования.
Лабораторная часть включала в себя следующее:
- Электронная микроскопия полимерных и твердосплавных боров.
- Электронная микроскопия поверхности препарированных зубов.
- Гистологическое исследование препарированных кариозных полостей.
- Термометрическое исследование процесса препарирования и их теоретический анализ.
Что касается выбора типа микроскопического исследования рабочей части инструментов, то он был сделан в пользу электронной микроскопии по нескольким причинам. Первое, оптическая микроскопия не обладает достаточной глубиной резкости. Второе, на металлической поверхности боров возникают блики, которые мешают подробному рассмотрению характерных особенностей инструментов. Третье, хотя оптическая микроскопия позволяет достичь больших увеличений, порядка x100−150, но при этом существует необходимость применять иммерсионные жидкости, что затрудняет проведение исследования. Электронная микроскопия, напротив, лишена всех выше перечисленных недостатков. Чёткое изображение, без оптических искажений, даёт возможность провести измерения характерных деталей инструмента, и, таким образом, получить наиболее полное представление о конструкции и качестве изготовления инструмента.
Следует, отметить, что существуют определённые трудности, связанные с исследованием в электронном микроскопе диэлектрических объектов. Такими объектами в нашем случае являлись полимерные боры. Диэлектрические объекты необходимо предварительно готовить, т. е. напылять на их поверхность проводящую плёнку. Сначала для напыления был использован углерод. Однако температурный режим напыления оказался неподходящим для полимера, из которого изготовлена рабочая часть инструмента. Рабочие грани оплавились, и первые образцы оказались непригодными для исследования. Затем для напыления использовалось золото. Процесс напыления золота проходит при комнатной температуре, и именно эти образцы были использованы в исследовании.
Оценивая результаты электронной микроскопии полимерных и твердосплавных боров, можно сделать вывод о том, что полимерные боры являются неагрессивными инструментами по отношению к препарируемым тканям, а при соприкосновении со здоровым дентином вообще теряют способность удалять ткани. Грани инструмента деформируются о более твёрдую поверхность здорового дентина. Рабочая часть становится округлой формы, которая просто скользит по препарируемой поверхности.
Принципиальная конструкция рабочих частей различных по размеру твердосплавных боров была одинакова, отличалась только количеством граней. Нарезка режущих граней регулярна. Высокая твёрдость материала рабочей части и острота кромок режущих граней делают инструмент очень агрессивным по отношению к препарируемому материалу. Такой инструмент
одинаково хорошо удаляет как кариозно изменённый, так и здоровый дентин. Это приводит к тому, что в работе с ним практически невозможно избежать излишнего удаления части здоровых тканей, что исключено в случае применения полимерных боров.
Электронная микроскопия поверхности дентина в случае препарирования полимерным бором показывает, что создается неровная, изрезанная поверхность, не покрытая «смазанным» слоем. Такая развитая поверхность способна улучшить адгезию пломбировочных материалов.
В случае препарирования твердосплавными борами создаётся гладкая, не очень развитая поверхность, покрытая «смазанным» слоем. Уровень препарирования лежит в области здорового дентина. Хотя толщина «смазанного» слоя несомненно меньше, чем при применении алмазных инструменов, что подтверждет данные литератуных источников (97). С точки зрения адгезии пломбировочных материалов, такая поверхность не может считаться оптимальной. В случае применения жидких адгезивов композитных материалов, для получения приемлемого гибридного слоя, требуется дополнительная обработка смазанного слоя в виде этапа кислотного травления.
Гистологические исследования показывают, что при обработке твердосплавными инструментами удаляется весь кариозный дентин и значительное количество неповрежденной кариесом ткани. Режим обработки нельзя считать щадящим и, кроме того, при этом образуется смазанный слой, наполненный мелкодисперсными частицами срезанного дентина.
Полимерные боры позволяют удалить весь размягченный дентин до границы между здоровыми и пораженными тканями. При этом не исключено, в отдельных областях поверхности, сохранение в крае участков измененной ткани, которая, тем не менее, не относится к «инфицированному» слою и не требует обязательного удаления, что подтверждается данными литературных источников (31, 102).
Следует, отметить, что существуют определённые трудности, связанные с исследованием в электронном микроскопе диэлектрических объектов. Такими объектами в нашем случае являлись полимерные боры. Диэлектрические объекты необходимо предварительно готовить, т. е. напылять на их поверхность проводящую плёнку. Сначала для напыления был использован углерод. Однако температурный режим напыления оказался неподходящим для полимера, из которого изготовлена рабочая часть инструмента. Рабочие грани оплавились, и первые образцы оказались непригодными для исследования. Затем для напыления использовалось золото. Процесс напыления золота проходит при комнатной температуре, и именно эти образцы были использованы в исследовании.
Оценивая результаты электронной микроскопии полимерных и твердосплавных боров, можно сделать вывод о том, что полимерные боры являются неагрессивными инструментами по отношению к препарируемым тканям, а при соприкосновении со здоровым дентином вообще теряют способность удалять ткани. Грани инструмента деформируются о более твёрдую поверхность здорового дентина. Рабочая часть становится округлой формы, которая просто скользит по препарируемой поверхности.
Принципиальная конструкция рабочих частей различных по размеру твердосплавных боров была одинакова, отличалась только количеством граней. Нарезка режущих граней регулярна. Высокая твёрдость материала рабочей части и острота кромок режущих граней делают инструмент очень агрессивным по отношению к препарируемому материалу. Такой инструмент
одинаково хорошо удаляет как кариозно изменённый, так и здоровый дентин. Это приводит к тому, что в работе с ним практически невозможно избежать излишнего удаления части здоровых тканей, что исключено в случае применения полимерных боров.
Электронная микроскопия поверхности дентина в случае препарирования полимерным бором показывает, что создается неровная, изрезанная поверхность, не покрытая «смазанным» слоем. Такая развитая поверхность способна улучшить адгезию пломбировочных материалов.
В случае препарирования твердосплавными борами создаётся гладкая, не очень развитая поверхность, покрытая «смазанным» слоем. Уровень препарирования лежит в области здорового дентина. Хотя толщина «смазанного» слоя несомненно меньше, чем при применении алмазных инструменов, что подтверждет данные литератуных источников (97). С точки зрения адгезии пломбировочных материалов, такая поверхность не может считаться оптимальной. В случае применения жидких адгезивов композитных материалов, для получения приемлемого гибридного слоя, требуется дополнительная обработка смазанного слоя в виде этапа кислотного травления.
Гистологические исследования показывают, что при обработке твердосплавными инструментами удаляется весь кариозный дентин и значительное количество неповрежденной кариесом ткани. Режим обработки нельзя считать щадящим и, кроме того, при этом образуется смазанный слой, наполненный мелкодисперсными частицами срезанного дентина.
Полимерные боры позволяют удалить весь размягченный дентин до границы между здоровыми и пораженными тканями. При этом не исключено, в отдельных областях поверхности, сохранение в крае участков измененной ткани, которая, тем не менее, не относится к «инфицированному» слою и не требует обязательного удаления, что подтверждается данными литературных источников (31, 102).
Одной из наиболее интересных частей проведённой работы являлась термометрическая оценка процесса препарирования. В результате проведённого исследования были получены новые данные касающиеся эффективности водно-воздушного охлаждения, и новые значения теплопроводности для здорового и кариозно изменённого дентина.
Оказалось, что водно-воздушное охлаждение, конечно, является необходимым условием процесса препарирования, однако, в основном улучшает отвод тепла с металлического бора, а не с препарируемой ткани в связи с ее низкой теплопроводностью, т. е. в месте непосредственного контакта работающего инструмента с тканями всё равно происходит нагрев, способный повредить ткани пульпы зуба. К тому же, препарирование дентина твердосплавными борами, на существенно более низких оборотах, тем не менее, также генерирует выделение тепла способное повредить пульпу. Хотя это может быть связано и с уменьшением толщины стенки дентина, отделяющей пульпу от поверхности препарирования, где генерируется тепло. Такие выводы соответствуют некоторым известным публикациям зарубежных учёных (54, 20).
Напротив, препарирование кариозного дентина полимерными борами, практически совсем не нагревает ткани, даже в отсутствии какого-либо охлаждения. Причина этого, по-видимому, в очень низких рабочих оборотах бора (600−800об/мин).
Эти данные позволяют сказать, что существующие подходы к охлаждению тканей в процессе ротационного препарирования нуждаются в существенной доработке, если не в полном пересмотре. А также, что уровень генерации тепла, прежде всего, связан со скоростью вращения бора и скорость эта должна быть существенно ниже используемых в настоящее время (20 000−40 000об/мин).
Полученные в ходе эксперимента данные, к тому же, позволили с помощью аналитической физики, вычислить теплопроводность дентина, как здорового, так и кариозного. Прежде всего, следует отметить, что имеющиеся в литературе значения теплопроводности дентина (29) вызывают сомнение, так как в несколько раз превышают приведенные ниже оценки. Теплопроводность дентина (13.6·10−4 кал⁄см·сек·˚С) в этих работах оказывается практически равной теплопроводности воды (14.4·10−4 кал⁄см·сек·˚С) (67). Если бы это соответствовало действительности, то привело бы к гибели пульпы при потреблении пищи имеющей температуру выше 42 °C. Более того, хорошо известно, что дентин имеет трубчатое строение, это означает, что его теплопроводность вдоль трубок должна отличаться от теплопроводности поперек них, т. е. должна иметь место анизотропия физических свойств как во всех структурированных материалах. Эти аргументы заставляют вновь обратиться к исследованию тепловых свойств дентина и эмали, и первые результаты, представленные в данной работе, лишь подтверждают актуальность этой важной задачи.
Оказалось, что водно-воздушное охлаждение, конечно, является необходимым условием процесса препарирования, однако, в основном улучшает отвод тепла с металлического бора, а не с препарируемой ткани в связи с ее низкой теплопроводностью, т. е. в месте непосредственного контакта работающего инструмента с тканями всё равно происходит нагрев, способный повредить ткани пульпы зуба. К тому же, препарирование дентина твердосплавными борами, на существенно более низких оборотах, тем не менее, также генерирует выделение тепла способное повредить пульпу. Хотя это может быть связано и с уменьшением толщины стенки дентина, отделяющей пульпу от поверхности препарирования, где генерируется тепло. Такие выводы соответствуют некоторым известным публикациям зарубежных учёных (54, 20).
Напротив, препарирование кариозного дентина полимерными борами, практически совсем не нагревает ткани, даже в отсутствии какого-либо охлаждения. Причина этого, по-видимому, в очень низких рабочих оборотах бора (600−800об/мин).
Эти данные позволяют сказать, что существующие подходы к охлаждению тканей в процессе ротационного препарирования нуждаются в существенной доработке, если не в полном пересмотре. А также, что уровень генерации тепла, прежде всего, связан со скоростью вращения бора и скорость эта должна быть существенно ниже используемых в настоящее время (20 000−40 000об/мин).
Полученные в ходе эксперимента данные, к тому же, позволили с помощью аналитической физики, вычислить теплопроводность дентина, как здорового, так и кариозного. Прежде всего, следует отметить, что имеющиеся в литературе значения теплопроводности дентина (29) вызывают сомнение, так как в несколько раз превышают приведенные ниже оценки. Теплопроводность дентина (13.6·10−4 кал⁄см·сек·˚С) в этих работах оказывается практически равной теплопроводности воды (14.4·10−4 кал⁄см·сек·˚С) (67). Если бы это соответствовало действительности, то привело бы к гибели пульпы при потреблении пищи имеющей температуру выше 42 °C. Более того, хорошо известно, что дентин имеет трубчатое строение, это означает, что его теплопроводность вдоль трубок должна отличаться от теплопроводности поперек них, т. е. должна иметь место анизотропия физических свойств как во всех структурированных материалах. Эти аргументы заставляют вновь обратиться к исследованию тепловых свойств дентина и эмали, и первые результаты, представленные в данной работе, лишь подтверждают актуальность этой важной задачи.
Оказалось, что полученные значения для теплопроводности здорового и кариозного дентина соответственно (4.7·10-4, 6.3·10-4 кал⁄см·сек·˚С) существенно отличаются от имеющихся в литературе. Необходимо отметить, что теплопроводность является одним из основных свойств любого материала. Точные данные о теплопроводности дентина, могут позволить определить, как оптимальный режим препарирования, так и оптимальный материал для пломбирования, что могло бы явиться темой для отдельного исследования.
Клиническая часть исследований включала в себя комплексную оценку количественных и качественных параметров процесса лечения пациентов с глубоким кариесом с применением полимерных (основная группа) и твердосплавных (контрольная группа) инструментов для препарирования дентина. Группы были подобраны таким образом, что не имели между собой существенных отличий по составу пациентов.
Исследование включало в себя оценку пациентами процесса препарирования и анализ клинических данных и результатов дополнительных методов исследования (ЭОД).
Процесс препарирования полимерными борами был оценен пациентами более приемлемый и легко переносимый, чем твердосплавными. Связано это, прежде всего, с более "нежным" характером работы инструмента. В связи с низкой скоростью вращения уменьшается уровень вибрации и шума во время работы. Более того, после объяснения причин применения и возможных преимуществ полимерных инструментов, пациенты реагировали на препарирование более спокойно.
Данные клинических исследований также говорят о преимуществах полимерных боров. Меньшее количество осложнений возникает, как в процессе препарирования, так и в послеоперационный период. Не было ни одного случая случайного вскрытия полости пульпы. Гораздо реже в после операционный период отмечались боли, не было отмечено случаев развития острого очагового пульпита. Эти результаты являются очень важными, так как одной из немаловажных причин возникновения таких осложнений кариеса, как пульпит и периодонтит, служат ятрогенные факторы.
Данные мониторинга показателей ЭВП свидетельствуют о более быстрой реабилитации пульпы в послеоперационный период.
Ещё одним существенным моментом в работе с полимерными борами является то, что они являются одноразовыми, т.е. не подлежат ни стерилизации, ни повторному использованию. Это улучшает инфекционный контроль, снижает риск заражения пациента в стоматологическом кресле, что особенно актуально в сегодняшней ситуации роста заболеваемости СПИДом и различными формами гепатита. Вообще, следует отметить абсолютно правильную тенденцию к применению в медицине одноразовых инструментов и материалов, и полное соответствие, в этом отношении, полимерных инструментов данной тенденции.
Выше перечисленные особенности полимерных боров могут способствовать улучшению качества лечения такой сложной формы патологии твёрдых тканей зуба, которой является глубокие поражения дентина.
К сожалению, клинические исследования не удалось провести на большем количестве пациентов, что, конечно, снижает репрезентативность выборки. Это, в первую очередь, связано с ограниченным количеством имевшихся в наличии инструментов. Однако, некоторые сведения о клиническом применении данных инструментов, имеющиеся в литературе, частично восполняют этот пробел.
К недостаткам полимерных боров следует отнести некоторую трудоёмкость их применения в повседневной практике, которая связана с техникой препарирования. Кроме того, необходимо иметь специальный понижающий обороты наконечник, для того чтобы получить необходимую скорость вращения инструмента, но это, скорее, аргумент экономического порядка.
В целом, обработка полимерными борами является, несомненно, более щадящей технологией, сравнительно с обработкой твердосплавными инструментами, и предоставляет новые возможности для улучшения качества лечения кариеса зубов.
Клиническая часть исследований включала в себя комплексную оценку количественных и качественных параметров процесса лечения пациентов с глубоким кариесом с применением полимерных (основная группа) и твердосплавных (контрольная группа) инструментов для препарирования дентина. Группы были подобраны таким образом, что не имели между собой существенных отличий по составу пациентов.
Исследование включало в себя оценку пациентами процесса препарирования и анализ клинических данных и результатов дополнительных методов исследования (ЭОД).
Процесс препарирования полимерными борами был оценен пациентами более приемлемый и легко переносимый, чем твердосплавными. Связано это, прежде всего, с более "нежным" характером работы инструмента. В связи с низкой скоростью вращения уменьшается уровень вибрации и шума во время работы. Более того, после объяснения причин применения и возможных преимуществ полимерных инструментов, пациенты реагировали на препарирование более спокойно.
Данные клинических исследований также говорят о преимуществах полимерных боров. Меньшее количество осложнений возникает, как в процессе препарирования, так и в послеоперационный период. Не было ни одного случая случайного вскрытия полости пульпы. Гораздо реже в после операционный период отмечались боли, не было отмечено случаев развития острого очагового пульпита. Эти результаты являются очень важными, так как одной из немаловажных причин возникновения таких осложнений кариеса, как пульпит и периодонтит, служат ятрогенные факторы.
Данные мониторинга показателей ЭВП свидетельствуют о более быстрой реабилитации пульпы в послеоперационный период.
Ещё одним существенным моментом в работе с полимерными борами является то, что они являются одноразовыми, т.е. не подлежат ни стерилизации, ни повторному использованию. Это улучшает инфекционный контроль, снижает риск заражения пациента в стоматологическом кресле, что особенно актуально в сегодняшней ситуации роста заболеваемости СПИДом и различными формами гепатита. Вообще, следует отметить абсолютно правильную тенденцию к применению в медицине одноразовых инструментов и материалов, и полное соответствие, в этом отношении, полимерных инструментов данной тенденции.
Выше перечисленные особенности полимерных боров могут способствовать улучшению качества лечения такой сложной формы патологии твёрдых тканей зуба, которой является глубокие поражения дентина.
К сожалению, клинические исследования не удалось провести на большем количестве пациентов, что, конечно, снижает репрезентативность выборки. Это, в первую очередь, связано с ограниченным количеством имевшихся в наличии инструментов. Однако, некоторые сведения о клиническом применении данных инструментов, имеющиеся в литературе, частично восполняют этот пробел.
К недостаткам полимерных боров следует отнести некоторую трудоёмкость их применения в повседневной практике, которая связана с техникой препарирования. Кроме того, необходимо иметь специальный понижающий обороты наконечник, для того чтобы получить необходимую скорость вращения инструмента, но это, скорее, аргумент экономического порядка.
В целом, обработка полимерными борами является, несомненно, более щадящей технологией, сравнительно с обработкой твердосплавными инструментами, и предоставляет новые возможности для улучшения качества лечения кариеса зубов.
Выводы
- С помощью электронной микроскопии полимерных боров установлено, что в процессе препарирования по достижении инструментом здорового дентина рабочая часть инструмента необратимо деформируется и теряет способность удалять ткани. При использовании твердосплавных боров процесс препарирования практически никак не сказывается на режущих свойствах инструмента, одинаково эффективно удаляется как кариозно изменённый, так и абсолютно здоровый дентин.
- С помощью электронной микроскопии дентина, препарированного полимерными и твердосплавными инструментами, установлены существенные различия в характере создаваемой поверхности. Полимерные боры создают хорошо развитую поверхность, не покрытую смазанным слоем; а твердосплавные боры — очень гладкую поверхность, покрытую смазанным слоем.
- Гистологическими исследованиями дентина, обработанного полимерными инструментами, показано, что препарирование заканчивается на границе необратимо повреждённого и деминерализованного дентина. Уровень препарирования твердосплавными борами, напротив, лежит в области полностью здоровых тканей.
- Термометрическими исследованими процесса препарирования показано, что работа алмазными и твердосплавными инструментами является потенциально опасной с точки зрения термической травмы пульпы (может произойти нагрев тканей на 4°C) (p<0,05), а водно-воздушное охлаждение не является высоко эффективным. Работа же полимерными борами не вызывала сколько-нибудь существенного нагрева тканей (происходил нагрев в пределах 1°C) (p>0,05) даже в отсутствии охлаждения.
- Анализ результатов термометрических исследований позволил получить новые данные о теплопроводности как здорового, так и кариозно изменённого дентина (4.7·10-4, 6.3·10 -4 кал⁄см·сек·˚С), которая оказалась в 2−2,5 раза меньше опубликованной в литературе (13.6·10 -4 кал⁄см·сек·˚С).
- Клиническими исследованиями показана эффективность применения полимерных боров при лечении глубоких кариозных поражений дентина. Отмечено снижение у пациентов дискомфортных ощущений, связанных с процессом препарирования на 28%, снижение количества операционных и постоперационных осложнений на 28% и 20% соответственно в сравнении с применением твердосплавных инструментов.
- Динамика показаний электровозбудимости пульпы позволила заключить, что реабилитация пульпы зуба проходит быстрее в случае применения полимерных боров на 22%.
- Проведённая работа позволяет предположить, что применение полимерных инструментов может также повысить качество лечения кариеса у детей и существует необходимость в проведении соответствующих исследований.
Практические рекомендации
- Результаты проведённых клинических и лабораторных исследований боров с полимерной рабочей частью позволяют рекомендовать их для препарирования кариозно изменённого дентина.
- Особо рекомендуется применять полимерные боры в случаях препарирования глубоких кариозных поражений зубов и опасности повреждения пульпы.
- Рекомендуется тщательно соблюдать скоростной режим работы и методику препарирования полимерными инструментами во избежание преждевременной потери ими способности к удалению кариозного дентина.
- При препарировании твёрдых тканей зубов алмазными и твердосплавными борами следует учитывать потенциальную опасность данных инструментов и невысокую эффективность водно-воздушного охлаждения.
Используемая литература
- Большаков Г.В., Трусова Н.Ф. Влияние температурного фактора на активность лизосомальных ферментов пульпы зуба. – Стоматология, 1988, т.67, №4 – с.14 - 16.
- Боровский Е.В., Иванов В.С., Максимовский Ю.М., Максимовская Л.Н. Терапевтическая стоматология. - М., 1998 г.
- Боровский, Е.В. Кариес зубов: препарирование и пломбирование. - М.: АО "Стоматология", 2001. - 144с.
- Виноградова Т.Ф. Диспансеризация детей у стоматолога. - М.: Медицина, 1978. - 184 с.
- Гаврилов Е.И. Биология пародонта и пульпы зуба, М., Медицина, 1969, - 264 с.
- Коэн С., Бернс Р. Эндодонтия. / Перевод с английского О.А.Шульги, А.Б.Куадже. – С.-Питербург: НПО "Мир и Семья-95", ООО "Интерлайн", 2000. – 696 с., илл.
- Максимовский Ю.М., Максимовская Л.Н., Орехова Л.Ю. Терапевтическая стоматология. – Москва: Медицина, 2002. – 640 c..
- Мороз Б.Т., Мороз А.Б. Стоматологические боры и фрезы. 2003 стр.7- 20
- Овруцкий Г.Д., Марченко А.И., Зелинская Н.А. Иммунология кариеса зубов // Киев, Здоровье, 1991, - 212 с.
- Петрикас А.Ж. Оперативная и восстановительная дентистрия. – Тверь: ТМИК «ВВВ», 1994. - стр. 50.
- Рубин Л.Р. Электроодонтодиагностика. - М.: Медицина, 1976. - 136 с.
- Сунцов В.Г. Пути совершенствования первичной профилактики и лечения начального кариеса у детей: Дис.- д-ра мед. наук. - Омск, 1986. -54 с.
- Adrian JC, Bernier JL, Sprague WG. Laser and the dental pulp. J Am Dent Assoc 1971; 83: 113-117.
- Arends J, Ruben J, Jongebloed WL. Dentine caries in vivo. Combined scanning electron microscopic and microradiographic investigation. Caries Res 1989, 23: 36-41.
- Atkinson DR, Cobb CM, Killoy WJ. The effect of an air-powder abrasive system on in vitro root surfaces. J Periodontol 1984; 55: 13-18.
- Banerjee A, Kidd EAM, Watson TF. In vitro Evaluation of Five Alternative Methods of Carious Dentine Excavation. Caries Res 2000; 34(2):144-150.
- Banerjee A, Sherriff M, Kidd EAM, Watson TF. A confocal microscopic study relating the autofluorescence of carious dentine to its microhardness British Dental Journal, Volume 187, №. 4, August 28 1999
- Banerjee A, Watson TF, and Kidd EAM. Dentine caries excavation: a review of current clinical techniques. British Dental Journal 2000; 188: 476–482
- Banerjee A, Watson TF, Kidd EAM. Carious dentine excavation using Carisolv gel: a quantitative, autofluorescence assessment using scanning microscopy. Caries Res 1999; 33: 313.
- Beebe DM. Efficiency of high operating speeds with water lubrication in cavity preparation. J Am Dent Assoc 1954; 49: 650-655.
- Björndal L, Thylstrup A. A structural analysis of approximal enamel caries lesions and subjacent dentin reactions. Eur J Oral Sci 1995, 103: 25-31.
- Black GV. Operative Dentistry, Vol I. 1924, Henry Kimpton, London: 7th Edition, page 32.
- Black RB. Airbrasive: some fundamentals. J Am Dent Assoc 1950; 41: 701-710.
- Black RB. Application and revaluation of air abrasive technic. J Am Dent Assoc 1955; 50:408-414.
- Black RB. Technic for non-mechanical preparations of cavities and prophylaxis. J Am Dent Assoc 1945; 32: 955-965.
- Blaes J. Instrumental for your practice, Dental Economics, March, 2003.
- Brännström M. The hydrodinamic theory of dentinal pain: sensation in preparations, caries and the dentinal crack syndrome. J Endodont 12: 453- 457, 1986.
- Brown WS, Christensen DO, Lloyd BA. Numerical and experimental evaluation of energy inputs, temperature gradients, and thermal stresses during restorative procedures. J Am Dent Assoc. 1978 Mar;96(3):451-8.
- Brown WS, Dewey WA, Jacobs HR. Thermal properties of teeth. J. Dent. Res., 49(4):752-755, 1970.
- Butler WT, Ritchie H. The nature and functional significance of dentin extracellular matrix proteins. Int Dev Biol 1995, 39: 169-179.
- Cate JM. Remineralization of caries lesions extending into dentin. J Dent Res 2001; 80: 1407–1411,
- Christensen GJ. Ask Dr.Christensen, Dental Economics, August, 2003.
- Couve E. Ultrastructural changes during the life cycle of human odontoblasts. Archs Oral Biol 1986, 31: 643-651.
- Cox CF, White KC, Ramus DL, Farmer JB, Millner-Snuggs H. Reparative dentin. Factors affecting its deposition. Quintessence Int 1992, 23: 257- 270.
- CRA newsletter. Volume 27, Issue 7. July 2003.
- Daculsi G, LeGeros RZ, Jean A, Kerebel B. Possible physico-chemical processes in human dentin caries. J Dent Res 1987, 66: 1356-1359.
- Demmel HJ, Lamprecht I. Calorimetric thermal conductivity measurements of dental liner materials, Dtsch Zahnarztl Z. 1971 Apr;26(4):456-63.
- Ericson D, Bornstein R, Götrick B, Raber H, Zimmerman M. Clinical multicentre evaluation of a new method for chemomechanical caries removal. Caries Res 1998; 32: 308.
- Feilzer AJ, de Gee AJ, Davidson CL (1987). Setting stress in composite resin in relation to configuration of the restoration. J Dent Res 66:1636– 1639.
- Finkelman RD, Mohan S, Jennings JC, Taylor AK, Jepsen S, Baylink DJ Quantitation of growth factors IGF-I, SGF/IGF-II and TGF-ß in human dentin. J Bone Miner Res 1990, 5: 717-723.
- Frank RM, Voegel JC. Ultrastructure of the human odontoblast process and its mineralization during dental caries. Caries Res 1980, 14: 367-380.
- Frank RM. Structural events in the caries process in enamel, cementum, and dentin. J Dent Res 1990, 69 (Spec Iss): 559-566.
- Freedman G, First impressions, Dentistry Today, March, 2003.
- Fusayama T, Terachima S. Differentiation of two layers of carious dentin by staining. J Dent Res 1972; 51: 866.
- Fusayama T. Intratubular crystal deposition and remineralization of carious dentin. J Biol Buccale 1991, 19: 255-262.
- Fusayama T. Two layers of carious dentin; diagnosis and treatment. Oper Dent 1979; 4: 63–70.
- Gabel A B. Critical review of cutting instruments in cavity preparation. 3. Airbrasive technic. Int Dent J 1953; 4: 53-63.
- Garberoglio R, Brännström M. Scanning electron microscopic investigation of human dentinal tubules. Archs Oral Biol 1976, 21: 355- 362.
- Goldberg M, Keil B. Action of a bacterial achromobacter collagenase on the soft carious dentine: an in vitro study with the scanning electron microscope. J Biol Buccale 1989; 17: 269-274.
- Goldberg MA. Airbrasive: patient reactions. J Dent Res 1952; 13: 504-505.
- Goldman M, Kronman JH. A preliminary report on a chemomechanical means of removing caries. J Am Dent Assoc 1976; 93:1149-1153.
- Hassel HJ. Physiology of the human dental pulp Oral Surg 1971, 32: 126- 134.
- Hawkinson RW, Eisenmann DR. Electron microscopy of dentinal tubule sclerosis in the enamel-free region of the molar. Archs Oral Biol 1983, 28: 409-414.
- Henschel CJ. Heat impact of revolving instruments on vital dentin tubules. J Dent Res 1943; 22: 323-333.
- Heyaraas KJ. Pulpal microvascular and tissue pressure. J Dent Res 1985, 64: 585-589.
- Horning G. Clinical use of air-powder abrasive. Compend Cont Educ Dent 1987; 8: 652-661.
- Karjalainen S, Söderling E, Pelliniemi L, Foidart JM. Immunohistochemical localization of types I and III collagen and fibronectin in the dentine of carious human teeth. Archs Oral Biol 1986, 31: 801-806.
- Karjalainen S, Söderling E. The autoradiographic pattern of the in vitro uptake of praline by the coronal areas of intact and carious teeth. Archs Oral Biol 1980, 24: 909-915.
- Katz B, Park KK, Palenik CJ. In vitro root surface caries studies. J Oral Med 1987, 42:40-48.
- Kim S, Dörscher-Kim J. Hemodynamic regulation of the dental pulp in a low compliance environment. J Endod 1989, 15: 404-408.
- Kobayashi I, Izumi T, Okamura K, Matsuo K, Ishibashi Y, Sakai H. Biological behaviour of human dental pulp cells in response to carious stimuli analyzed by PCNA immunostaining and AgNOR staining. Caries Res 1996, 30: 225-230.
- Kutsch VK. Microdentistry: A new standard of care. Journ Massachusetts Dent Soc Winter 1999. 47(4):35-39.
- Langeland K, Langeland L K. Pulp reactions to crown preparation, impression, temporary crown fixation and permanent cementation. J Prosthet Dent 1965; 15: 129-143.
- Larmas M. Enzymes in carious human dentine. A histochemical and biochemical study. Acta Odontol Scand 1972, 30: 555-573.
- Larmas M. Response of pulpo-dentinal complex to caries attack. Proc Finn Dent Soc 1986, 82: 298-304.
- Lesot H, Bègue-Kirn C, Kubler MD, Meyer JM, Smith AJ, Cassidy N, Ruch JV. Experimental induction of odontoblast differentation and stimulation during reparative process. Cells Materials 1993, 3: 201-207.
- Lide, D.R. (ed.) CRC Handbook of Chemistry and Physics. 73rd ed., Boca Raton, Fla.: The Chemical Rubber Co., 1992- 1993.
- Linde A, Goldberg M. Dentinogenesis. Crit Rev Oral Biol Med 1993, 4: 679-728.
- Lormée P, Weil R, Septier D. Morphological and histochemical aspect of carious dentine in Osborne-Mendel rats. Caries Res 1986, 20: 251-262.
- Lubow RM, Cooley RL. Effect of air-powder abrasive instrument on restorative materials. J Prosth Dent 1986; 55: 462-465.
- Lukinmaa P-L. Developmental dental aberrations in osteogenesis imperfecta. A clinical, radiographic and immunohistochemical study. PhD Thesis, Univ. Helsinki, 1988, p 45-97.
- Magloire H, Bouvier M, Joffre A. Odontoblast response under carious lesions. Proc Finn Dent Soc 1992, 88 (Suppl 1):257-274.
- Magloire H, Joffre A, Hartman DJ. Localization and synthesis of type III collagen and fibronectin in human reparative dentine. Immunoperoxidase and immunogold staining. Histochemistry 1988, 88: 141-149.
- Maltz M, de Oliveira EF, Fontanella V, Bianchi R. A clinical, microbiologic, and radiographic study of deep caries lesions after incomplete caries removal. Quintessesce Int 2002; 33: 151–159.
- Marchall. Dentin microstructure and characterization. Quintessence Int 1993, 24: 606-617.
- Marshall GW, Habelitz S, Gallagher R, Balooch M, Balooch G, Marshall SJ. Nanomechanical properties of hydrated carious human dentin. J Dent Res 2001; 80: 1768–1771.
- Mercer C. Lasers in dentistry: a review. Part 1. Dent Update 1996; 23: 74- 80.
- Michelich VJ, Schuster GS, Pashley DH. Bacterial penetration of human dentin in vitro. J Dent Res 1980, 59: 1398-1403.
- Mjör IA, Nordal I. The density and branching of dentinal tubules in human teeth. Archs Oral Biol 1996, 41: 401-412.
- Mjör IA. Dentin-predentin complex and its permeability: Pathology and treatment overview. J Dent Res 1985, 64 (Spec Iss): 621-627.
- Myers GE. The airbrasive technique: a report. Br Dent J 1954; 97: 291- 295.
- Nayak BB. Enhancement in the microhardness of arc plasma melted tungsten carbide, Journal of Materials Science, Volume 38, Issue 12, June 15 2003, Pages 2717 – 2721.
- Newman PS, Silverwood RA, Dolby AE. The effects of an airbrasive instrument on dental hard tissues, skin and oral mucosa. Br Dent J 1985; 159: 9-12.
- Niciforuk J. Understanding dental caries. Etiology and mechanisms: basic a clinical aspects. - Basel. 1985. - V. 1. - Р. 303.
- Nielsen AG, Richards JR, Wolcott RB. Ultrasonic dental cutting instrument: I. J Am Dent Assoc 1955; 50: 392-399.
- Ogawa K, Yamashita Y, Ichijo T, Fusayama T. The ultrastructure and hardness of the transparent layer of human carious dentin. J Dent Res 1983; 62: 7–10.
- Ogushi K, Fusayama T. Electron microscopic structure of the two layers of carious dentin. J Dent Res 1975; 54: 1019–1026.
- Ozaki K, Matsuo T, Nakae H, Noiri Y, Yoshiyama M, Ebisu S. A quantitative comparison of selected bacteria in human carious dentine by microscopic counts. Caries Res 1994, 28: 137-145.
- Pashley DH. Smear layer: physiologic considerations. Oper Dent 1984, (suppl 3): 13-29.
- Pashley EL, Talman R, Horner JA, Pashley DH. Permeability of normal versus carious dentin. Endodont Dent Traumatol 1991, 7: 207-211.
- Peyton FA, Henry EE. The effect of high speed burs, diamond instruments and air abrasive in cutting tooth tissue. J Am Dent Assoc 1954; 49: 426- 435.
- Pohto M, Scheinin A. Microscopic observations on living dental pulp. Acta Odontol Scand. 1958; 16:303–327.
- Sano H. Relationshipbetween caries detector staining and structural characteristics of carious dentin. J Stomatol Soc Jpn 1987; 54: 241–270.
- Schüpbach P, Guggenheim B, Lutz F. Human root caries: Histopathology of advanced lesions. Caries Res 1990, 24: 145-158.
- Schüpbach P, Lutz F, Guggenheim B. Human root caries: histopathology of arrested lesions. Caries Res 1992, 26: 153-164.
- Seka W, Featherstone JDB, Fried D, Visuri SR, Walsh JT. Laser ablation of dental hard tissues: from explosive ablation to plasma-mediated ablation. SPIE 1996; 2672: 144-158.
- Sekimoto T, Derkson GD, Richardson AS. Effect of cutting instruments on permeability and morphology of the dentin surface. Oper Dent. 1999 May- Jun;24(3):130-6.
- Shimizu C, Yamashita Y, Ichijo T, Fusayama T. Carious change of dentin observed on longspan ultrathin sections. J Dent Res 1981; 60: 1826–1831.
- Siegel SC, von Fraunhofer JA. Cutting efficiency of three diamond bur grit sizes. J Am Dent Assoc 2000 Dec;131 (12):1706-10
- Silverstone LM, Mjör IA. Dental caries: Caries of dentin. In: Hörsted- Bindslev P and Mjör IA (eds). Modern concepts in operative dentistry. Munksgaard, Copenhagen, 1988, p 45-58.
- Soames JV, Southam JC. Dental caries. In: Oral Pathology. 3rd edition. Oxford Unirersity Press, New York, 1998, p 19-35.
- Strijp AJ, Steenberger TJ, Graaff J, Cate JM. Bacterial colonization of mineralized and completely demineralized dentin matrix in situ. Caries Res 1997, 31: 349-355.
- Tagami J, Hosoda H, Burrow MF, Nakajima M. Effect of aging and caries on dentin permeability. Proc Finn Dent Soc 1992, 88 (suppl 1): 149-154.
- Tjäderhane L, Salo T, Sorsa T, Uitto V-J, Larjava H. The activation and function of host matrix metalloproteinases in dentin matrix breakdown in caries lesions. J Dent Res 1998, 77: 1622-1629.
- Torneck CD. Dentin-pulp complex. In: Ten Cate AR (ed) Oral Histology. Development, Structure and Function. 4th edition. Mosby, St Louis, 1994, p.169-217.
- Tziafas D, Papadimitriou S. Role of exogenous TFG - in induction ofreparative dentinogenesis in vivo. Eur J Oral Sci 1998, 106 (suppl 1): 192- 196.
- Wigdor HA, Walsh JT, Featherstone JDB, Visuri SR, Fried D, Waldvogel JL. Lasers in dentistry. Lasers in Surg Med 1995; 16: 103-133.
- Zach L, Cohen C. Pulp response to externally applied heat. Oral Surg Oral Med Oral Pathol. 1965; 19:515–530.
- Zheng L, Hilton JF, Habelitz S, Marshall SJ, Marshall GW. Dentin caries activity status related to hardness and elasticity. Eur J Oral Sci 2003; 111: 243–252. Eur J Oral Sci, 2003
Приложения
| 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| 48 | 47 | 46 | 45 | 44 | 43 | 42 | 41 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 |
| Срок проведённого измерения | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| долечения | послелечения | 2 недели | 1 месяц | 6 месяцев | 1 год | ||
| № зуба | |||||||
ПРИЛОЖЕНИЕ 2-3.3
Федеральное агентство по здравоохранению и социальному развитию
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
МЕДИКО-СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(ГОУ ВПО МГМСУ Росздрава)
КОМИТЕТ ПО ЭТИКЕ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
МЕДИКО-СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(ГОУ ВПО МГМСУ Росздрава)
КОМИТЕТ ПО ЭТИКЕ
127473, Москва, ул. Делегатская д.20/1 Тел.: 200-14-51
Кому: В Диссертационный Совет при МГМСУ К 208.041.02
Касается: Этической экспертизы диссертационной работы Ржанова Е.А. "Клинико-лабораторное обоснование применения полимерных боров для препарирования полостей при глубоком кариесе"
От: Председателя Комитета по Этике МГМСУ профессора Давыдова А.Л.
Дата: 19 мая 2005 года
Касается: Этической экспертизы диссертационной работы Ржанова Е.А. "Клинико-лабораторное обоснование применения полимерных боров для препарирования полостей при глубоком кариесе"
От: Председателя Комитета по Этике МГМСУ профессора Давыдова А.Л.
Дата: 19 мая 2005 года
Выписка из протокола заседания Комитета по Этике МГМСУ №5/вН от 19 мая 2005 года
Присутствовали: А.Л. Давыдов, И.Ю. Лебеденко, Т.А. Богданова, Н.Ю. Ющук, И.В. Маев, А.Г. Муляр, Е.Ю. Михайлова, И.Ф. Лукянова, Г.М. Местергази. Заседание состоялось по адресу: Москва, ул. Делегатская 20/1, Ректорат
Комитет по Этике на своём заседании в соответствии с правилами GCP рассмотрел документы по проведению исследования в рамках диссертационной работы Ржанова Е.А. "Клинико-лабораторное обоснование применения полимерных боров для препарирования полостей при глубоком кариесе"
Место проведения исследования: кафедра факультетской терапевтической стоматологии МГМСУ
Комитет по Этике на своём заседании в соответствии с правилами GCP рассмотрел документы по проведению исследования в рамках диссертационной работы Ржанова Е.А. "Клинико-лабораторное обоснование применения полимерных боров для препарирования полостей при глубоком кариесе"
Место проведения исследования: кафедра факультетской терапевтической стоматологии МГМСУ
| Документы | Вынесенные решения Комитета по этик |
|---|---|
| Протокол исследования "Клинико-лабораторное обоснование применения полимерных боров для препарирования полостей при глубоком кариесе" | Рассмотрен, принят к сведению |
| Аннотация к регистрационной карте диссертации | Рассмотрен, принят к сведению |
| Заявление на этическую экспертизу диссертационной работы | Приято к сведению |
| Профессиональные автобиографии исследователя и его научного руководителя | Рассмотрены, приняты к сведению |
| Форма информированного согласия и информация для пациента | Рассмотрены, приняты к сведению |
Голосовали: За – 9; против – нет; воздержались – нет.
Итоговое заключение: Члены Комитета по Этике одобрили представленные документы единогласно без замечаний.
Председатель Комитета по Этике при МГМСУ,
профессор А.Л. Давыдов
Итоговое заключение: Члены Комитета по Этике одобрили представленные документы единогласно без замечаний.
Председатель Комитета по Этике при МГМСУ,
профессор А.Л. Давыдов
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.1.1-1
Схема негативного режущего угла
Схема взаимодействия субстрата инструмента при негативном режущем угле. n – внешняя нормаль, α – режущий угол, θ – угол просвета, V – вектор скорости движения резца, N – вектор нормального давления стружки на резец, Ny – составляющая вектора N в силу действия которой происходит отталкивание резца от поверхности при отрицательном α.
Запись на консультацию и лечение
+7 (925) 605 04 50
Адрес клиники
Москва, м. Проспект Мира
ул. Гиляровского, д. 55
ул. Гиляровского, д. 55
График работы
вторник, четверг, суббота
с 10:00 до 21:00
с 10:00 до 21:00
Если вам необходима оперативная консультация, вы можете написать мне на почту
eugenerzhanov@mail.ru
или связаться со мной через социальные сети
eugenerzhanov@mail.ru
или связаться со мной через социальные сети
© Е. А. Ржанов, 2022