Содержание к диссертации
Введение
1. Глава. Введение 4
2. Глава. Обзор литературы 9
3. CLASS Глава. Материал и методы исследования 3 CLASS 4
3.1 Объекты исследований 34
3.1.1 Общая характеристика обследованных лиц 37
3.1.2 Объем проводимого вмешательства 37
3.1.3 Общая характеристика материалов, используемых в работе 39
3.1.4 Методика использования стекловолоконных штифтов 44
3.2 Лабораторные методы исследования 48
3.2.1 Методы исследования основных механических свойств материалов, определяемых при испытаниях на статическое деформирование 48
3.2.1.1 Кинетический метод определения твердости стекловолоконных пггифтов 48
3.2.1.2 Испытание стекловолоконных штифтов на сжатие 54
3.2.1.3 Испытание стекловолоконных штифтов на изгиб 56
3.2.2 Микроскопическое исследование стекловолоконных штифтов 59
3.2.3 Санитарно-химические и токсикологические исследования стекловолоконных штифтов 61
3.2.4 Статистические методы обработки результатов исследования 70
4. CLASS Глава. Результаты собственных исследований 7 CLASS 1
4.1 Результаты клинического использования штифтов, армированных стекловолокном 71
4.2 Результаты лабораторных исследований 83
4.2.1 Результаты исследований микротвердости стекловолоконных штифтов 83
4.2.2 Результаты исследований прочности стекловолоконных штифтов на сжатие 89
4.2.3 Результаты исследований прочности стекловолоконных штифтов на изгиб 92
4.2.4 Результаты микроскопического исследования стекловолоконных штифтов 95
4.2.5 Результаты санитарно-химических и токсикологических исследований стекловолоконных штифтов 113
5. Глава. Обсуждение полученных результатов 124
6. Выводы 135
7. Практические рекомендации 136
8. Литература 137
- Общая характеристика обследованных лиц
- Методы исследования основных механических свойств материалов, определяемых при испытаниях на статическое деформирование
- Результаты клинического использования штифтов, армированных стекловолокном
- Результаты исследований микротвердости стекловолоконных штифтов
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Значительное разрушение коронки зуба - достаточно часто встречающаяся проблема в практике врача-стоматолога. Коронковая часть зуба может быть разрушена или ослаблена кариозным процессом, острой или хронической травмой, депульпированием, препарированием зуба под металлокерамическую или цельнокерамическую коронку, патологической стираемостью, деструктивной формой флюороза. Появление композитных материалов, особенно светоотверждаемых, значительно расширило возможности реставрации коронки зуба. Клинические наблюдения показывают, что в ряде случаев без внутриканального штифта невозможно провести гарантированную реставрацию или создать благоприятные условия для ортопедического восстановления коронковой части зуба. Знание сильных и слабых сторон различных способов восстановления зубов предопределяет успех лечения.
В последнее время в клиническую практику при восстановлении разрушенной коронки зуба внедряется метод реконструкции культи зуба из высокопрочного композита с опорой на стекловолоконный внутрикорневой штифт. Такая штифтовая конструкция покрывается безметалловой искусственной коронкой из керамики или керомера. Благодаря свойству светопроводности стекловолоконные штифты способны обеспечить более высокую эстетику безметалловых коронок. Фирмы - производители неметаллических штифтов гарантируют достаточную их прочность.
В литературе недостаточно клинических и экспериментальных сравнительных исследований штифтов различных производителей.
Научная новизна исследования.
Впервые проведен сравнительный анализ прочности на изгиб, сжатие и кинетической матрицы стекловолоконных штифтов отечественного и зарубежного производства. Установлены величины напряжений, приводящие к деформации и разрушению стекловолоконных штифтов при воздействии нагрузок, аналогичных функциональным.
Впервые проведено сравнительное электронно-микроскопическое исследование шлифов срезов отечественных и зарубежных стекловолоконных штифтов.
Впервые проведено идентифицирование и оценка уровня миграции химических соединений, вымывающихся из стекловолоконных штифтов, и сравнение этих показателей с безопасными уровнями.
Проведена оценка клинической эффективности штифтовых конструкций с использованием штифтов отечественного и зарубежного производства.
Практическая ценность исследования.
Продемонстрирована клиническая эффективность стекловолоконных штифтов в качестве основы штифтовых конструкций.
Выявлены преимущества и недостатки штифтовых конструкций на основе стекловолоконных штифтов по данным трехлетнего наблюдения.
Дана сравнительная оценка клинического использования стекловолоконных штифтов отечественного и зарубежных производителей.
Проведен анализ физико-механических и токсикологических свойств стекловолоконных штифтов отечественного и зарубежных производителей.
Основные положения, выносимые на защиту диссертации.
Стекловолоконные штифты DC light post (ООО «Эстэйд-сервисгруп», Россия) по своим физико-механическим характеристикам не уступают стекловолоконным штифтам FiberKor Post (Generic\Pentron Inc., США) и Glassix (H.Nordin SA, Швеция).
Миграция токсических веществ из стекловолоконных штифтов DC light post в окружающую среду, в условиях жесткой аггровации, на уровне зарубежных аналогов и не превышает допустимые нормы.
Клиническая эффективность использования стекловолоконных штифтов DC light post не уступает стекловолоконным штифтам FiberKor Post и Glassix.
Апробация результатов исследования.
Основные положения и результаты исследований по теме диссертации доложены, обсуждены и одобрены на 27-ой научно-практической конференции молодых ученых МГМСУ (Москва, 2005 г.);
28-ой научно-практической конференции молодых ученых МГМСУ, посвященной памяти профессора Е.Е. Платонова (Москва, 2006 г.);
29-ой итоговой научно-практической конференции молодых ученых МГМСУ (Москва, 2007г.);
Результаты работы доложены на межкафедральном совещании сотрудников кафедр ГТС и детской терапевтической стоматологии 1 марта 2007 года.
Внедрение результатов исследования.
Результаты настоящего исследования внедрены в практику работы стоматологических клиник: Института Стоматологии Новых Технологий, (Москва), "Жемчужина" (Москва), "Ладент" (Москва), "Магик-дент" (Москва), на семинарских занятиях со студентами 4 и 5-го курсов, ординаторами 1-го и 2-го годов обучения на кафедре госпитальной
7 терапевтической стоматологии МГМСУ.
Публикации.
По теме диссертации опубликованы 5 печатных работ:
Половец М.Л., Дмитрович Д.А Стекловолоконные штифты. Сравнительный анализ прочности на изгиб. // «Сборник трудов 27-ой научно-практической конференции молодых ученых» Москва, 2005 г.-С. 141-142
Половец М.Л., Дмитрович Д.А. Результаты санитарно-химических и токсикологических исследований стекловолоконных штифтов. // «Материалы научно-практической конференции посвященной 105-летию со дня рождения Платонова Е.Е.» Москва, МГМСУ. - 2006г.-С.137-138
Чиликин В.Н., Половец М.Л., Дмитрович Д.А. Использование отечественных стекловолоконных штифтов в клинике терапевтической стоматологии. // Кафедра, -2006 - т.5, №3 - С.76-77
Дмитрович Д.А. Опыт использования стекловолоконных штифтов D.T. Light-post и композитного цемента Махсет при восстановлении коронки зуба. // «Сборник трудов 29-ой научно-практической конференции общества молодых ученых» Москва, МГМСУ. - 2007г. С. 107-109
Барер Г.М., Половец М.Л., Дмитрович Д.А., Ланина С.Я. Результаты санитарно-химических и токсикологических исследований стекловолоконных штифтов. // Кафедра, - 2007.- т.5, №4 - С. 44-45
Цель исследования.
Провести сравнительный анализ клинических, физико-механических и токсикологических свойств стекловолоконных штифтов DC light post (ООО «Эстэйд-сервисгруп», Россия), FiberKor Post (GenericXPentron Inc., США) и Glassix (H.Nordin SA, Швеция).
Задачи исследования.
Проанализировать отдалённые результаты клинического применения стекловолоконных штифтов.
Провести сравнительный анализ прочности на изгиб стекловолоконных штифтов DC light post, FiberKor Post и Glassix.
Провести сравнительный анализ прочности на сжатие стекловолоконных штифтов DC light post, FiberKor Post и Glassix.
Провести сравнительный анализ прочности кинетической матрицы стекловолоконных штифтов DC light post, FiberKor Post и Glassix.
Провести электронно-микроскопическое исследование стекловолоконных штифтов DC light post, FiberKor Post и Glassix.
Провести токсикологические исследования стекловолоконных штифтов DC light post, FiberKor Post и Glassix.
Общая характеристика обследованных лиц
В работе были исследованы стекловолоконные штифты различных производителей: DC light post (ООО «Эстэйд-сервисгруп», Россия), FiberKor Post (Generic\Pentron Inc., США) и Glassix (H.Nordin SA, Швеция).
Штифты стекловолоконные DC light post внутриканальные рентгеноконтрастные светопроницаемые для укрепления и восстановления тканей зуба ШСТВК-«Э-С»; имеют длину 18 мм и диаметр 1,00мм; 1,15мм; 1,25мм; 1,4 мм; 1,5мм; 1,6мм; 1,7мм; 1,8мм. Штифты изготовлены на основе плетеного стекловолокна и эпоксидной композиции. Штифты изготовлены для применения в диапазоне температур от 32 до 42С в условиях агрессивных биологических сред. Форма штифтов цилиндрическая, на одном конце конусообразная. Угол заточки штифта - 45. Радиус притупления — 0,4 мм. Штифты светопроницаемы. Приведенный коэффициент пропускания света материала штифта не менее 15 %/мм в диапазоне длин волн от 450 до 600 нм. Предел прочности на изгиб материала штифта не менее 0,8 ГПа. Модуль упругости при изгибе материала штифта не менее 12 ГПа по ГОСТ 25604-80. Штифты изготовлены из материала, рентгеноконтрастность которого эквивалентна алюминиевому клину толщиной в 1 мм . Штифты устойчивы к стерилизации химическим или физическим методом. Стерилизация штифтов проводится согласно МУ-287-113 от 30.12.1998.
Система FiberKor Post - комплект, состоящий из стекловолоконных штифтов различного диаметра, 18 мм длиной и ассортимента разверток для подготовки ложа под штифт.
Штифты изготовлены из продольных стеклянных волокон, охваченных в сложной полимерной матрице, В состав стекловолоконных штифтов FiberKor Post входит смесь сополимеров BISGMA, UDMA, HDDMA, барий силикатное стекло, сульфат бария, стеклянные волокна.
Инициатором процесса полимеризации композитной матрицы при изготовлении штифтов FiberKor Post является DEAEMA, который активируется под действием высокой температуры или фотоизлучения. В состав инициатора также входят ультрафиолетовые поглотители и агент сцепления силана. В состав стеклянных волокон в незначительном количестве входит глинозем.
Стекловолоконные штифты устойчивы в воде и химическим методам стерилизации. Опасные продукты распада штифтов FiberKor Post: углеводороды, окиси серы.
Стекловолоконные штифты Glassix — внутриканальные рентгеноконтрастные штифты 18 мм длиной для укрепления и восстановления тканей зуба. По химическому составу сходны с стекловолоконными штифтами FiberKor Post. Состоят из стеклянных волокон заплетенных в косу полиосевым плетением. Диаметр нити 6 микронов. Тип стекловолокна - ahlstrom R-338. В состав матрицы входит эпоксидная смола с содержанием стекловолокна около 65%.
Для восстановления разрушенной коронки зуба с помощью стекловолоконных штифтов в данном исследовании отбирали зубы с отсутствием очага резорбции в периапикальных тканях и атрофии костной ткани в маргинальном пародонте не более V . Из 57 зубов с разрушенной коронкой зуба (ИРОПЗ по Миликевичу более 50%) нуждались в перелечивании - 18 зубов. Проводили эндодонтическое лечение каналов зубов; обтурацию проводили гуттаперчей методом латеральной конденсации или системой термафил, с АН+ в качестве силлера. Все эндодонтическое лечение проводили под рентгенологическим контролем с последующим контрольным периодом до протезирования 7-10 дней.
В следующее посещение с помощью разверток Gates Gliden удаляли гуттаперчу из устьевой трети корневого канала. Далее использовали внутриканальные развертки из соответствующей системы штифтов и подготавливали канал корня для постановки штифта; при этом обеспечивали длину штифта в канале более чем на ХА длины корня, а диаметр штифта примерно в 1/3 диаметра корня. Проводили припасовку стекловолоконного штифта в корневом канале, под контролем рентгенограммы. Выбор штифта осуществлялся по следующим критериям: штифт должен входить в канал без усилия, плотно прилегать к стенкам канала на всем протяжении (более чем на Уг длины корня).
Методы исследования основных механических свойств материалов, определяемых при испытаниях на статическое деформирование
Кинетический метод исследования твердости основан на непрерывной регистрации параметров процесса вдавливания индентора. При испытаниях на кинетическую твердость можно довольно точно оценивать прочностные и пластические свойства материалов, модуль упругости, степень пористости, прочность сцепления покрытия с основой [10-17]. По сравнению со статическими и динамическими методами измерения твердости кинетический метод имеет следующие основные преимущества: возможность определения твердости при малых и сверхмалых нагрузках для исследования свойств тонких поверхностных слоев, пленок, покрытий толщиной 1 мкм, микрочастиц и микропрослоек; » выявление кинетических и структурных закономерностей микропластической деформации на участке активного нагружения; регистрация скорости внедрения индентора в материал; оценка упругих свойств материала по относительному упругому восстановлению глубины отпечатка; возможность испытывать материалы с плохой отражающей способностью и сильными изменениями размеров отпечатка после снятия нагрузки (резины, полимеры, полупроводники, карбиды, нитриды); оценивать анизотропию [10,11].
Сущность метода.
Определение механических свойств методом кинетической твердости регламентируется инструкцией РД ЭО 0027-94 (согласована с Госатомнадзором РФ, утверждена концерном Росэнергоатом и введена в эксплуатацию на АЭС РФ) и Европейским стандартом VDI/VDE 2616.
Метод кинетической твердости [16-20] заключается в непрерывной регистрации процесса вдавливания индентора в оси координат: "нагрузка на индентор Р- глубина внедрения индентора h в поверхность исследуемого материала" (рис. 4). Основное преимущество метода состоит в том, что сделан переход от регистрации только конечного результата испытания к изучению всей кинетики процесса упругопластического деформирования вдавливанием индентора.
Исследования (Терентьев В.Ф., Колмаков А.Г. 2003) показали, что для испытаний процессов локального деформирования методом кинетической твердости наиболее перспективным при изучении является использование шарового индентора.
Получение кривой 500 600 700 800 900 1000 а,. МПа Вдавливание одноосного растяжения по диаграмме вдавливания индентора при измерении твердости 5) кинетическим методом: а) Экспериментальные кривые деформирования при растяжении и вдавливании шарового индентора для стали 15Х2МФА (закалка + отпуск 750 б) корреляции значений предела текучести сгод и предела прочности сгв, полученных при одноосном растяжении и восстановлением диаграммы растяжения по диаграмме вдавливания шарового индентора для сталей 15Х2МФАИІ0ХМФТ.
Главное достоинство численного подхода заключается в возможности получения близкой к реальной картине распределения напряжений и деформаций под индентором на разных стадиях упругопластического вдавливания, что крайне важно для изучения процессов локального деформирования различных материалов.
Обозначения и формула расчета.
В нашей стране обозначение твердости, определяемой кинетическим методом, не стандартизовано. Согласно Европейскому стандарту VDI/VDE 2616 (DIN 60359-1; Е ISO 14577-1) твердость определяемая кинетическим методом называется универсальной, и число твердости обозначается цифрами, характеризующими величину твердости со стоящим после них символом HU (например, 360 HU) [21]. При этом в качестве индентора используется в основном пирамида Виккерса. В процессе внедрения индентора непрерывно измеряется сила вдавливания (Р) и соответствующая ей глубина внедрения (И) вершины индентора. Универсальная твердость (HU) вычисляется по формуле
Результаты клинического использования штифтов, армированных стекловолокном
Целью клинического исследования работы явилась оценка качества и надежности реставраций, выполненных стекловолоконными штифтами DC light post (ООО «Эстэйд-сервисгруп», Россия), сравнение проводили со стекловолоконными штифтами двух зарубежных производителей FiberKor Post (Generic\Pentron Inc., США) и Glassix (H.Nordin SA, Швеция).
Всего со штифтами Fiber Kor Post (Jeneric\Pentron Inc., США) выполнено 19 реставраций, Glassix (H.Nordin SA, Швеция) -17 и DC light post ( OOO "Эстэйд-сервисгруп", Россия) - 21.
Результаты использования стекловолоконных штифтов представлены таблицах 6-7. Штифтовые конструкции на основе стекловолоконных штифтов показали высокую эффективность, не отмечено в течение всего периода наблюдения случаев расколов корня или конструкции в какой-либо ее части, расцементировки коронки. Отсутствовало прогрессирование локальной атрофии кости в области шейки зуба. Единственной проблемой, на наш взгляд, является необходимость тщательного контроля окклюзионных контактов для исключения участков перегрузки в области реставрации.
В течение первого года наблюдений произошло нарушение фиксации стекловолоконного штифта Glassix, вызванное покрытием опорного зуба металлокерамической коронкой и бюгельного протеза с жесткой замковой фиксацией. Пациент не пришел на перебазировку протеза в течение года, что вызвало перегрузку опорных зубов.
В течение второго года наблюдения за реставрациями с использованием стекловолоконных штифтов не было выявлено локальной атрофии кости в области шейки зуба, раскола искусственной культи, раскола корня, локального воспаления и атрофии маргинальной десны. В течение второго года наблюдения произошли переломы стекловолоконных штифтов Glassix и Fiber Ког Post. В обоих случаях причиной перелома штифтов была травма.
В течение трех лет наблюдения за реставрациями с использованием стекловолоконных штифтов не было выявлено локальной атрофии кости в области шейки зуба, раскола искусственной культи, раскола корня, локального воспаления и атрофии маргинальной десны.
Таким образом, эффективность штифтовых конструкций из материалов на основе стекловолокна через 3 года составляет более 85 % (включая осложнения, не имеющие прямого отношения к материалам конструкции). Клинический пример №1.
В ноябре 2003 г. в стоматологическую клинику обратилась пациентка В., 44 лет, с жалобами на эстетический дефект в передней группе зубов, затруднение при жевании, периодическую ноющую боль от холодного в верхней челюсти слева. При объективном осмотре установлено, что на зубах 22-26 27 фиксированы штампованно-паяные несъемные ортопедические конструкции. Десна в области контакта с коронками гиперемирована, отечна, при зондировании кровоточит. Рецессия десны в области зуба 37. Зуб 17 изменен в цвете, щечно-окклюзионная поверхности восстановлены композитным материалом, по границе которого выявлен вторичный кариес. По данным рентгенограммы выявлено: зуб 22 ранее лечен по поводу осложненного кариеса, корневой канал недопломбирован до верхушки 4,5 мм, расширение периодонтальной щели в области апекса. Зуб 17 ранее лечен резорцин-формалиновым методом. Пломбировочный материал в корневых каналах отсутствует. Расширение периодонтальной щели в области верхушек корней.
Диагноз: частичная вторичная адентия верхней и нижней челюстей, хронический генерализованный пародонтит легкой степени, хронический фиброзный периодонтит зубов 22, 17.
Совместно с врачом ортопедом был составлен план комплексного лечения, который включал в себя: мотивацию и обучение гигиене полости рта, снятие твердых и мягких зубных отложений. Снятие штампованно-паяных коронок, изготовление временных пластмассовых коронок на зубы 17, 22-26 27, повторное эндодонтическое лечение зубов 17 и 22, эндодонтическое лечение зуба 26. Восстановление зубов 17, 22, 26 с использованием стекловолоконных штифтов Fiber Kor Post и дальнейшее покрытие опорных зубов металлокерамическими протезами.
Результаты исследований микротвердости стекловолоконных штифтов
В результате проведенных клинических исследований выявлено, что реставрации выполненные с использованием стекловолоконных штифтов DC light post не уступают по нижеперечисленным критериям стекловолоконным штифтам FiberKor Post и Glassix.
На всем протяжении наблюдений в клинике реставраций, выполненных с использованием стекловолоконных штифтов DC light post, FiberKor Post и Glassix, не выявлено статистически достоверной разницы по критериям: отсутствие прогрессирования периапикальной деструкции кости, отсутствие локального прогрессирования атрофии кости в области шейки зуба, отсутствие локального воспаления и атрофии маргинальной десны, Отсутствие нарушения фиксации штифта, отсутствие раскола искусственной культи, отсутствие раскола корня, отсутствие перелома штифта в течение всего периода наблюдения.
По критерию «отсутствие прогрессирования периапикальной деструкции кости» в течение 12 мес. изменений качества реставраций с использованием стекловолоконных штифтов DC light post и Glassix не наблюдались, 100% реставраций не имели периапикальной деструкции. При использовании штифтов FiberKor Post в 5,88% случаев (1 штифт) в проекции верхушки штифта в области средней трети длины корня был обнаружен очаг деструкции костной ткани с нечеткими контурами 0,2 0,2мм. В этом случае после фиксации штифта минимального размера оставшаяся толщина стенок корня была менее 1 мм, что привело к продольной трещине корня во время препарирования корневого канала под штифт. Это объясняется формой верхушки стекловолоконного штифта FiberKor Post и соответственно формой разверток, входящих в набор (отсутствие конической верхушки).
Через 2 года по критерию «отсутствие прогрессирования периапикальной деструкции кости» изменений качества реставраций с использованием стекловолоконных штифтов DC light post, Glassix и FiberKor Post не наблюдались, 100% повторно обследованных реставраций не имели периапикальной деструкции.
Через 3 года по критерию «отсутствие прогрессирования периапикальной деструкции кости» изменений качества реставраций с использованием стекловолоконных штифтов DC light post, Glassix и FiberKor Post также не наблюдались, 100% повторно обследованных реставраций не имели периапикальной деструкции.
По критерию «отсутствие локального прогрессирования атрофии кости в области шейки зуба» в течение 12 мес. изменений качества реставраций с использованием стекловолоконных штифтов DC light post, Glassix и FiberKor Post не наблюдалось, 100% повторно обследованных реставраций не имели атрофии кости в области шейки зуба.
Через два года по критерию «отсутствие локального прогрессирования атрофии кости в области шейки зуба» изменений качества реставраций с использованием стекловолоконных штифтов DC light post, Glassix и FiberKor Post не наблюдалось, у 100% повторно обследованных реставраций отсутствовала атрофия кости в области шейки зуба.
Через три года по критерию «отсутствие локального прогрессирования атрофии кости в области шейки зуба» изменений качества реставраций с использованием стекловолоконных штифтов DC light post, Glassix и FiberKor Post также не наблюдалось, у 100% повторно обследованных реставраций отсутствовала атрофия кости в области шейки зуба.
По критерию «отсутствие перелома штифта» в течение 12 мес. изменений качества реставраций с использованием стекловолоконных штифтов DC light post, Glassix и FiberKor Post не наблюдалось. У 100% повторно обследованных реставраций перелом штифта не выявлен.
Через два года по критерию «отсутствие перелома штифта» изменений качества реставраций с использованием стекловолоконных штифтов DC light post не наблюдалось, у 100% повторно обследованных реставраций перелом штифта не выявлен. При использовании штифтов Glassix в 7,14% (1 штифт) случаев произошел перелом штифта в области шейки зуба с полной потерей коронковой части реставрации. Нами была удалена внутрикорневая часть штифта, проведено повторное восстановление культи зуба с использованием штифта большего диаметра. На момент написания работы (через полтора года после восстановления) реставрация сохраняет свою функциональную целостность. При использовании штифта FiberKor Post в 5,88% случаев (1 штифт) также произошел перелом. Пациент получил травму, после которой произошел отлом всей коронковой части реставрации с сохранением корня зуба. Зуб был сохранен и повторно восстановлен.
Через три года по критерию «отсутствие перелома штифта» изменений качества реставраций с использованием стекловолоконных штифтов DC light post, Glassix и FiberKor Post не наблюдалось. У 100% повторно обследованных реставраций перелом штифта не выявлен.
По критерию «отсутствие нарушения фиксации штифта» в течение 12 мес. изменений качества реставраций с использованием стекловолоконных штифтов DC light post и FiberKor Post не наблюдалось. У 100% повторно обследованных реставраций фиксация штифта не была нарушена. При использовании штифтов Glassix в 6,25% (один штифт) случаев произошла расцементировка штифта. Анализ осложнения позволил установить причину неудачи. После восстановления зуба 34 с использованием стекловолоконного штифта Glassix на этот зуб была одета металлокерамическая коронка с замком МК-1 для опоры под бюгельный протез.
