Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 12
1.1. Композиционные материалы и их свойства 12
1.2. Способы связывания эмали с пломбировочным материалом 20
1.3. Подготовка дентина к пломбированию 21
1.4. Применение акустической микроскопии для оценки физико-механических свойств минерализованных тканей и полимерных материалов. 30
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 38
2.1. Характеристика используемого пломбировочного материала. 38
2.2. Объекты и методы экспериментального исследования. 39
2.2.1. Объекты экспериментального исследования 39
2.2.2 Методы экспериментального исследования 42
ГЛАВА 3. Влияние светоотверждаемого компомерного материала «эстерфилл Ca/F» на ткани зуба (Собственные исследования) 59
3.1 Результаты рентгенологического исследования 59
3.2 Результаты сканирующей микроскопии твердых тканей зубов 62
3.3. Результаты патоморфологического исследования пульпы зубов 80
3.3.1 Результаты применения адгезива Opti Bond Solo (Kerr-Have, USA) - 1-я группа и «Эстерфилл - Ca/F» адгезионной системой «Эстерфилл ФОТО» - 2-я группа. 80
3.3.2 Результаты применения праймера «Эстерфилл-ФОТО» без адгезива 88
ГЛАВА 4. Оценка состояния твердых тканей зубов и пломбировочного материала методом акустической микроскопии .101
4.1. Акустическая микроскопия твердых тканей зуба собаки в норме... 101
4.2. Исследование качества пломбирования методами акустической микроскопии .103
4.3. Исследование области соединения пломбировочного материала и тканей зуба с помощью оптического и акустического микроскопов. 108
4.4. Акустомикроскопическое исследование внутренней структуры запломбированных зубов на продольных шлифах 125
4.5. Применение акустомикроскопических методов для оценки качества пломбирования на зубах человека 135
ГЛАВА 5. Обсуждение результатов исследования 139
Выводы 147
Практические рекомендации 149
Список литературы .150
- Композиционные материалы и их свойства
- Объекты экспериментального исследования
- Результаты сканирующей микроскопии твердых тканей зубов
- Исследование качества пломбирования методами акустической микроскопии
Введение к работе
Актуальность проблемы
В стоматологической практике проблема профилактики кариеса зубов и его лечения остается наиболее острой и актуальной в связи с высокой распространенностью этого заболевания.
Еще в 1944 г. Voller et al. отметили, что ткани зуба, примыкающие к пломбам из силикатного цемента, меньше подвержены кариесу, чем те которые граничат с пломбами из других материалов. Причиной этому служит выделение силикатными цементами активных ионов фтора, обладающего профилактическим и лечебным эффектом.
В конце пятидесятых годов L.R.Bowen проводил первые исследования, посвященные созданию композитных (наполненных) материалов. В их основе лежала мономерная матрица БИС-ГМА, в которую в качестве наполнителя были введены дополнительные компоненты (кварц, соединения кремния, различные виды стекла), а связующим звеном между частицами наполнителя и органической матрицей служил силан.
Следующим шагом была разработка в 1977 г. светоотверждаемых композитов, которые широко используются в настоящее время при лечении поражений твердых тканей зубов в связи с их высокими эстетическими и прочностными свойствами. Однако на протяжении последних лет клиницистам пришлось столкнуться и с рядом проблем, касающихся методики проведения композитной реставрации, что требует дальнейшего изучения. Основными из них являются: полимеризационная усадка, появление краевой проницаемости и вторичного кариеса, состояние пульпы зуба, которая, как известно, является высокочувствительной тканью и активно реагирует на токсичное и бактериальное воздействие со стороны пломбы и твердых тканей зуба. Результатом реакции пульпы может быть возникновение постоперативной чувствительности и необходимости эндодонтического лечения зуба и некоторые другие.
,/
5 По количеству научных публикаций одно из первых мест занимает
проблема краевой адаптации пломбы и факторов, влияющих на нее. В
частности большое количество научных исследований направлено на изучение
свойств гидроксиэтилметакрилата (НЕМА), способствующего усилению связи
между дентином и полимерной смолой, с его применением для увеличения
диффузии в дентинные трубочки и образования гибридного слоя между
дентином и адгезивом (Nakabayashi Т., Takarada К., 1992). В настоящее время
представлено несколько систем адгезивов, содержащих НЕМА, в том
числе Gluma (Bayer Dental), Scotchbond 2 (3M Dental), OptiBondSolo (Kerr-
Have). Еще одной актуальной проблемой является изучение состояния
пульпы зуба и влияние на нее неблагоприятных факторов. Сох C.F. (1987)
утверждает, что разрушение зуба и поражение пульпы, возникающее после
наложения пломбы, напрямую связаны с возможностью проникновения
бактерий, токсических веществ и раздражающих продуктов в дентин. Он
определил, что биосовместимость материала зависит от его способности
образовывать герметичное соединение с дентином и отсутствие
проницаемости. Поэтому очевидно, что для предотвращения развития
вторичного кариеса, раздражения или повреждения пульпы необходима
наиболее полная изоляция дентина от среды полости рта. Благодаря
использованию дентинных адгезивов, стала возможной защита пульпы,
аналогично существующей в здоровом зубе (Pagliarini A., Rubini R.,1997).
Данной проблеме посвящено большое количество публикаций, что
свидетельствует об их актуальности. Вследствие этого возникла
необходимость всестороннего доклинического исследования свойств
отечественного компомерного светополимеризуемого материала
«Эстерфилл Ca/F», разработанного в АО ДИАС совместно с
ГосНИИмедполимер. Материал, по данным производителя, способен
выделять физиологически активные ионы кальция и фтора, а также обладает
прямой адгезией к тканям зуба. Однако, в соответствии с общепринятыми
правилами, этот материал должен быть изучен для оценки совместимости с твердыми тканями зуба и влияния на пульпу.
В последние годы в нашей стране разрабатываются композиционные материалы, которые по данным производителей не уступают импортным аналогам. К таким материалам можно отнести исследуемый нами компомерный светополимеризуемый материал «Эстерфилл Ca/F». В связи с этим, всестороннее исследование данного материала с помощью современных методов представляется актуальным и своевременным.
Цель исследования
Провести доклиническое экспериментальное и лабораторное исследования отечественного светоотверждаемого компомера «Эстерфилл Ca/F» с различными адгезионными системами OptiBondSolo (Kerr-Have, USA). «Эстерфилл ФОТО» (АО ДИАС) и праймера из адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО» как самостоятельного этапа. Определить физико-механические и адгезионные характеристики данного материала, а также определить показания к его применению.
В соответствии с целью работы были определены следующие задачи:
Задачи исследования
Изучить в эксперименте на собаках влияние компомера «Эстерфилл Ca/F» с адгезивом OptiBondSolo (Kerr-Have) или адгезивной системой «Эстерфилл ФОТО» (АО ДИАС) на ткани периодонта.
Применить сканирующую электронную микроскопию твердых тканей зубов собак для сравнительного изучения качества пломбирования зубов при использовании «Эстерфилл Ca/F» с различными адгезивными системами.
Провести гистоморфологическое исследование пульпы зубов собак в динамике после применения «Эстерфилл Ca/F» с различными адгезивными системами.
4. Применить метод акустической микроскопии для оценки «Эстерфилл
Ca/F» по акустическим параметрам, плотности и динамическому модулю упругости.
Сравнить величины скоростей ультразвука для определения различий в упруго-механических свойствах и прочности твердых тканей зубов и исследуемых материалов, а также для оценки их механической совместимости.
На основании результатов сканирующей электронной микроскопии, акустической микроскопии и морфофункционального исследования пульпы сформулировать рекомендации по оптимизации инструкции фирмы - производителя к применению «Эстерфилл Ca/F» для последующих клинических испытаний.
Научная новизна
Впервые показано, что применение компомера «Эстерфилл CaVF» и адгезива OptiBondSolo (Kerr-Have) или адгезионной системы «Эстерфилл ФОТО» (АО ДИАС), не вызывает отрицательных изменений в тканях периодонта после пломбирования зубов: собак. В результате использования технологии, рекомендованной фирмой -производителем, «Эстерфилл Ca\F» с праймером из адгезионной системы «Эстерфилл ФОТО», без применения адгезива, развивались воспалительные процессы в периодонте. Новыми являются данные сканирующей электронной микроскопии твердых тканей зубов о высокой эффективности применения «Эстерфилл CaVF» при использовании адгезива OptiBondSolo (Kerr-Have, USA) и адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО» перед пломбированием. Отрицательные результаты, полученные в результате применении праймера «Эстерфилл ФОТО», обусловлены его слабым проникновением в дентинные трубочки. Впервые показано, что применение праймера «Эстерфилл ФОТО» для реставрации твердых тканей зубов без адгезива, приводит к более
8 продолжительной воспалительной реакции в пульпе зуба, чем при
использовании адгезива OptiBondSolo (Kerr-Have, USA) и адгезивной
системы «Эстерфилл ФОТО».
Компомер «Эстерфилл CaVF», по данным акустической
микроскопии, характеризуется высокой неоднородностью
распределения частиц стекла в полимерной матрице и значительным количеством микропор. Сравнение величин скоростей ультразвука позволяет судить о различии упруго-механических свойств и прочности твердых тканей зубов и исследуемых материалов, а также об их совместимости.
Научной новизной отличаются данные о том, что пломбирование зубов с применением «Эстерфилл Ca\F» с праймером из адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО», не обеспечивает формирования качественного краевого прилегания материала. В результате усадки в материале пломбы образуются трещины, и она отслаивается по всему периметру полости зуба. Плотное соединение пломбировочного материала с дентином и эмалью зубов получено при использовании адгезива OptiBondSolo (Kerr-Have, USA) совместно с «Эстерфилл Ca\F».
Практическое значение
Для практической стоматологии получены важные данные о том, что доклиническую оценку новых материалов для реставрации зубов, следует проводить после комплексных современных методов исследования: сканирующей электронной и акустической микроскопии твердых тканей в эксперименте и на удаленных зубах человека, а также патоморфологического исследования пульпы зуба. Особенно важным для практики является применение нового акустомикроскопического исследования внутренней структуры зубов и пломбировочного материала, которое позволяет выявить пустоты и трещины в толще образца.
Для реставрации зубов рекомендуется использование адгезива OptiBondSolo (Kerr-Have, USA) или адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО».
Применять праймер из адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО», как
самостоятельный этап, не следует, так как это сопровождается выраженным отслоением материала от твердых тканей зуба. Результаты доклинических исследований отечественного светоотверждаемого компомера «Эстерфилл CaVF» показали, что он не может быть использован в соответствии с рекомендациями фирмы-производителя, согласно которым перед пломбированием достаточно использовать праймер из адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО». В клинической практике, по нашим данным, праймер может использоваться только в составе адгезива, а не как самостоятельный компонент.
Для последующих клинических испытаний материала Инструкцию по применению «Эстерфилл Ca\F», составленную изготовителем, следует существенно изменить. В основу изменений должны быть положены полученные нами данные о необходимости использования полноценной адгезивной системы в технологии постановки данного компомера.
Положения, выносимые на защиту
Реставрация твердых тканей зуба в эксперименте на собаках с применением компомера «Эстерфилл Ca\F» и адгезива OptiBondSolo (Kerr-Have) или адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО» (АО ДИАС) не вызывает изменений в тканях периодонта. Использование «Эстерфилл CaVF» с праймером из адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО», без применения адгезива, приводит к воспалительным процессам в периодонте.
Положительные результаты ' применения «Эстерфилл CaVF» наблюдаются только при использовании адгезива OptiBondSolo (Kerr-Have USA) и адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО», перед пломбрироваием. Отрицательные результаты, полученные в результате применении праймера «Эстерфилл ФОТО» обусловлены его слабым проникновением в дентинные трубочки.
3. Применение праймера «Эстерфилл ФОТО» для реставрации твердых
тканей зубов без адгезива, приводит к более продолжительной воспалительной реакции в пульпе зуба (вплоть до некроза), чем при использовании адгезива OptiBondSolo (Kerr-Have, USA) и адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО».
По данным акустической микроскопии компомера «Эстерфилл CaVF» характеризуется неоднородностью материала вследствие низкой дисперсности частиц стекла в полимерной матрице и значительным количеством микропор.
Пломбирование зубов с применением «Эстерфилл Ca\F» с праймером из адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО», не обеспечивает формирования качественного краевого прилегания материала. В результате его усадки образуются трещины в материале пломбы и происходит ее отслоение. Плотное соединение пломбировочного материала с дентином и эмалью зубов наблюдается при использовании адгезива OptiBondSolo (Kerr-Have, USA) совместно с «Эстерфилл Ca\F».
Для реставрации зубов рекомендуется использование адгезива OptiBondSolo (Kerr-Have, USA) или адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО». Применять праймер из адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО», как самостоятельный этап, не рекомендуется, так как это сопровождается выраженным отслоением материала от тканей зуба.
Светоотверждаемый материал «Эстерфилл Ca\F» не может быть использован в соответствии с рекомендациями фирмы-производителя, согласно которым перед его применением достаточно использовать праймер из адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО». В клинической практике праймер может быть использован не самостоятельно, а только в составе адгезива.
Работы, опубликованные по теме диссертации
Гладкова О.В., Гемонов В.В. Сосудистые изменения в пульпе зуба при использовании различных пломбировочных материалов. В кн.: Ангиология и сосудистая хирургия. Материалы Всероссийской научной конференции «Микроциркуляции в клинической практике».2004, т. 10, с. 30.
Гладкова О.В. Взаимоотношение между пломбой из «Эстерфилл CaVF» и твердыми тканями зуба, по данным сканирующей микроскопии, в эксперименте. В кн.: Материалы 2-й научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Е.Е.Платонова. М., 2004, с 41.
Гладкова О.В., Барер Г.М., Волошин А.И., Денисова Л.А. Применение метода неразрушающей акустической микроскопии для оценки качества пломбирования зубов компомером Российский стоматологический журнал, 2005, № 3, С 17-20.
Внедрение результатов работы
Разработанные методические подходы к изучению биосовместимости и эффективности применения «Эстерфилл Ca\F» с праймером из адгезивной системы «Эстерфилл ФОТО» используется в дальнейшей научной работе кафедры госпитальной терапевтической стоматологии, а также в учебном процессе и научной работе кафедры патологического физиологии стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУ МЗ РФ.
Апробация работы
Основные результаты работы доложены 30 декабря 2004 года на расширенном совместном заседания кафедр госпитальной терапевтической стоматологии и патологической физиологии стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУ.
Композиционные материалы и их свойства
Новый вид пломбированного материала - ненаполненные акриловые пластмассы появился в 40-50-х годах прошлого столетия.
Их отвердение осуществлялось при t = 30-40С при смешивании двух компонентов материала, содержащих разные составляющие системы полимеризации. Недостатками нового пломбировочного материала являлись: низкая прочность, твердость, цветоустойчивость, токсическое влияние на пульпу зуба, высокие коэффициенты термического расширения и водопоглощения.
Для устранения недостатков в появившийся пломбировочный материал пытались вводить различные наполнители. Но оказалось, что акриловая пластмасса не способна удерживать наполнитель после полимеризации. Только в 1960 году появился первый коммерческий пломбировочный материал наполненной пластмассы «Addent». Этому предшествовала замена полиметилметакрилата на «Смолу Bowena» -новый вид акрилового мономера - бисфенол-А-диглицидилметакрилат -«Bis GMA», который отличался от метилметакрилата хорошей способностью удерживать неорганический наполнитель в матрице акриловой пластмассы. С этого момента появилась возможность создавать новые пломбировочные материалы, включающие в себя мономер Bis GMA и кварц или силикаты в качестве наполнителя, а силаны как связующее звено, их стали называть композиционные пломбировочные материалы (BowenR., 1963).
Согласно международному стандарту ИСО/ТК 106 № 4049, композитными пломбировочными материалами называют полимерные материалы на органической основе, содержащие в количестве 50 % по массе и более неорганического наполнителя, подвергнутого специальной обработке поверхностно - активными веществами (Рыбаков А.И., 1981; Цимбалистов А.В., 2001). Композитными называют пломбировочные материалы, состоящие из органической матрицы и неорганического наполнителя зубов, которые после внесения в полость затвердевают вследствие химической реакции или под воздействием света (Хельвиг Э., КлименЙ., 1999). Первые композиционные материалы в отличие от ненаполненных пластмасс обладали более высокими физико-химическими и эстетическими свойствами, меньшей усадкой. Однако их адгезия и краевое прилегание к твердым тканям зубов оставались недостаточными, что нередко приводило к образованию вторичного кариеса, неудовлетворительной устойчивости к жевательной нагрузке, водопоглощению (Forsten L., 1994). Поэтому дальнейшие работы по улучшению качества композитных материалов проводились в нескольких направлениях. 1. Создание адгезивных связующих систем, позволяющих осуществить прочное прикрепление композита к твердым тканям зубов. 2.. Поиск неорганических наполнителей с малым размером частиц для получения мини- и микронаполненных композитов, с целью повысить эстетические качества материала после полирования - до зеркального блеска, свойственного эмали естественных зубов (Chung К.Н., Greener F.H., 1990). 3. Разработка новых инициаторных систем полимеризации. В результате появились материалы, полимеризующиеся под воздействием света, что позволило повысить цветоустойчивость материалов. Современные композиты наряду с «BIS-GMA» могут содержать и другие мономеры: уретандиметилакрилат - УДМА, декандиолдиметилакрилат - ДДМА, триэтиленгликолдиметакрилат 14 ТГДМА, благодаря которым удается снизить вязкость и время полимеризации мономера (Иоффе Е., 1994; Поюровская И.Я., 1995; Миндельдер К., 1996; Борисенко А.В., Непрядко В.П., 2001; Николишин А.К., 2001; GranathL. etal., 1992; HasselrotL., 1993). Независимо от типа все мономеры имеют в своей структуре двойную связь и их полимеризация происходит путем «раскрытия» этой двойной связи, приводя к присоединению отдельных мономеров в «растущую» полимерную цепь. Полимеризация сопровождается увеличением вязкости, с образованием твердого вещества. Когда вязкость достигает этого уровня, дальнейшая полимеризация приостанавливается. По размеру частиц неорганического наполнителя различают следующие композиты: - макрофилированные (размер частиц 2-30 мк, объемное содержание 60-70%). Материалы этого класса условно пригодны к проведению реставраций, т.к. они не обладают необходимой адгезией к твердым тканям зуба, достаточной цветостабильностью, плохо полируются и практически не сохраняют блеск, созданный при полировании. Поэтому их используют для пломбирования тех дефектов твердых тканей зубов, где не требуется высокий эстетический эффект и нет повышенной жевательной нагрузки. - минифилированные (размер частиц 1-5 мкм, объемное содержание 50-55%). Пломбы из этих материалов прекрасно воссоздают цветовую гамму и прозрачность естественных зубов, обладают хорошей цветостабильностью, легко полируются и долго сохраняют блеск поверхности. Рекомендуются для пломбирования передней группы зубов, в местах наименьшей жевательной нагрузки. - гибридные (размер частиц 1 и 8-10 мк, объемное содержание наполнителя 70-80%). Имеют универсальные показания к применению и их можно использовать для пломбирования всех групп зубов и типов кариозных полостей, некариозных поражений и дефектов твердых тканей зуба. Пломбы из них обладают целым рядом достоинств: максимальная механическая прочность и химическая стойкость, высокая цветостабильность, минимальная усадка и максимальная адгезия, прекрасная полируемость и длительное сохранение блеска поверхности. - тотально выполненные (частицы наполнителя различного размера -микро-, мини-, макро-, от 0,01 до 8 мкм). По степени наполненности неорганическим веществом различают: сильнонаполненные - 75%, средненаполненные — 66-75%, слабонаполненные - 66% неорганического вещества (Ваупе S.C. et al., 1994).
В последние годы, наряду с универсальными композитами, зарубежные фирмы стали выпускать узкоспециализированные композитные материалы с заданными физико - механическими свойствами, имеющие различное процентное содержание неорганического наполнителя :
Пакуемые или конденсируемые (сильно наполненные) материалы (heavy-filled).3a счет содержания высокого процента наполнителя (до 80 -85%) могут выдерживать большую нагрузку, поэтому их применяются для эстетического пломбирования жевательной группы зубов (отсюда второе название - постериориты). Представителями этого типа материалов являются Solitaire (Kulzer, Германия), SureFil (Dentsply, США), Prodigy Condensable (Kerr-Have, США), Filtek P60 (3 M Espe, США), Piramid (Bisko, США).
Объекты экспериментального исследования
Эксперимент проведен на зубах 9 беспородных взрослых собак в возрасте 2-4 лет и массой 10-12 кг. У каждого животного было запломбировано по 12 зубов (по 3 на каждой челюсти слева и справа).
Под гексеналовым наркозом на жевательной поверхности коренных зубов и на вестибулярной поверхности клыков с помощью портативной бормашины твердосплавными борами SS WHITE (USA) создавали искусственно смоделированные полости, соответствующие среднему кариесу. Сухость операционного поля обеспечивали, используя ватные валики. Антисептическую обработку полости проводили 0,5% раствором хлоргексидина. Далее использовалась методика тотального протравливания твердых тканей. Для этого применяли 37% ортофосфорную кислоту, которую наносили вначале на края эмали в течение 15 с, а затем и на весь дентин полости еще - 15 с. После этого гель смывали водой в течение 30 с, избыток влаги удаляли легкой воздушной струей и пломбировали исследуемым материалом с различными адгезионными системами. Полимеризация проводилась фотополимеризатором Demetron (Kerr-Have, USA). В зависимости от применяемых адгезионных систем для пломбирования, зубы были разделены на 3 группы: в 1-й группе применялся OptiBondSolo (Kerr-Have, USA) с исследуемым материалом «Эстерфилл Ca\F». Полости формировались на зубах нижней челюсти с левой стороны, проводилась их медикаментозная обработка, после протравливания и высушивания в полость вносили OptiBondSolo и втирали его в дентин и эмаль 30 с. Далее адгезив «раздувался» легкой воздушной струей с последующей 30 секундной фотополимеризацией, после чего в полость послойно вносился пломбировочный материал и отверждался с использованием методики направленной полимеризации. Во 2-й группе использовалась адгезивная система «Эстерфилл-ФОТО» с материалом «Эстерфилл Ca\F». Полости формировались на зубах верхней челюсти справа. Подготовка полости проводилась по описанной выше методике. В этой группе после протравливания дентин обрабатывали «Эстерфилл-ФОТО» праймером в течении 1 мин, затем излишки слегка «раздували» воздухом. Далее тонким слоем на дентин и эмаль наносили «Эстерфилл-ФОТО» адгезив, воздействовали легкой воздушной струей и фотополимеризовали 40 с, после чего послойно наносили исследуемый материал и отверждали, используя технику направленной полимеризации. В 3-й группе реставрацию проводили по инструкции фирмы-производителя - АО ДИАС. Полости формировали на зубах нижней челюсти с правой стороны, медикаментозно обрабатывали, протравливали, и далее, согласно инструкции фирмы-производителя, в течение 1 мин втирали «Эстерфилл-ФОТО» праймер в дентин полости, излишки слегка раздували воздухом. После этого вносили «Эстерфилл Ca\F» одной порцией, с последующей фотополимеризацией, в течении 60 с. Всего, в 3-х группах экспериментальных животных, был запломбирован 81 зуб. Через 1, 3 и 6 месяцев животные были выведены из эксперимента избыточной дозой гексенала, по три собаки на каждый срок исследования. Верхние и нижние челюсти резецировались и помещались в 10% раствор нейтрального формалина на 7 суток. В дальнейшем материал был изучен с помощью обычного рентгенологического исследования, затем с использованием ультразвуковой, сканирующей и световой микроскопии. Рентгенографии подвергались все блоки челюстей с исследуемыми зубами. Ультразвуковое исследование проведено на 27, сканирующая микроскопия на 27 и световая микроскопия на 27 зубах. 2.2.2 Методы экспериментального исследования Методика рентгенологического исследования Выделенные фрагменты челюстей собак с зубами подвергали рентгенографическому исследованию на аппарате «Нео-Диагномакс» (Венгрия) контактным методом без усиливающего экрана на пленке РМ-В при следующих физико-технических условиях: сила тока 20 мА, мощность 40 кв, экспозиция 5 с, расстояние до объекта - 50 см.
Методика сканирующей электронной микроскопия Зубы экспериментальных животных, хранившиеся в растворе нейтрального формалина, подвергались исследованию с помощью сканирующей микроскопии. Для этого с помощью микротомного ножа делали сколы зуба, проходящие через пломбу. Это позволило изучить поверхность препарированной полости, внутреннюю поверхность пломбы, а также сколы на уровне препарированной поверхности и пломбировочного материала. Часть фрагментов зубов с пломбами распиливали сагиттально через центр исследуемого пломбировочного материала тонкими алмазными фрезами с постоянным водяным охлаждением. Возможность затекания материала в дентинные трубочки полученных образцов оценивали после их протравливания насыщенным раствором Ма2ЭДТА.
Все высушенные образцы наклеивали на столики токопроводящим клеем Watford (Англия). Затем напыляли в атмосфере аргона слоем меди или платины/палладия толщиной 30 - 35 нм в установке Batzers SCD - 040 (Лихтенштейн). Исследование образцов проводили в электронном микроскопе Philips SEM - 515 (Голландия) при ускоряющем напряжении 15 kv.
Результаты сканирующей микроскопии твердых тканей зубов
В результате обзорного рентгенологического исследования было показано, что в 1-й группе зубов, в которых применялся адгезив Opti-Bond Solo (Kerr-Have) и материал «Эстерфилл-Ca/F» спустя 1 месяц после пломбирования отчетливо видны контуры пломбы, которая плотно прилегает к стенкам полости (Рис.9). Дефектов пломбы не обнаружено, не было изменений и в периапекальных тканях. Аналогичные результаты наблюдались ив других зубах этой группы. Через три месяца после начала опыта целостность пломб, поставленных на исследуемые зубы, так же как и в предыдущем сроке, не нарушена, патологических изменений в периодонте не выявлено (Рис.10). Аналогичные результаты получены спустя 6 месяцев после пломбирования (Рис.11).
Во второй группе зубов применялась адгезионная система «Эстерфилл-ФОТО» и пломбировочный материал «Эстерфилл-Ca/F». Данные рентгенографического исследования, полученные спустя 1, 3 и 6 месяцев после начала эксперимента, были аналогичны тем, которые были в 1-й группе. Это выражалось в сохранении целостности пломб, которые плотно прилегали к твердым тканям зубов. Патологических изменений в тканях периодонта не обнаружено.
В 3-й группе применялся «Эстерфилл-ФОТО» праймер, которым обрабатывался дентин полости с последующим пломбированием материалом «Эстерфилл-Ca/F». В данной группе была применена методика пломбирования, предложенная изготовителем. Данные рентгенологического исследования зубов в этой группе показаны в качестве примера на рис.12. Изучение рентгенограмм показало, что произошли необратимые изменения в пульпе зубов, о чем свидетельствуют развитие периодонтита; На данной рентгенограмме видно, что в периапекальных тканях развился периодонтит.
На основании полученных данных рентгенологического исследования фрагментов челюстей подопытных собак было сделано заключение о том, что в 1 и 2-й группах зубов существенных изменений в тканях периодонта не происходило. Пломбы при визуальной оценке рентгенограмм в динамике после их постановки плотно прилежат к твердым тканям зубов. В 3-ей группе, в отличии от предыдущих двух групп, были получены отрицательные результаты. Это выражалось в развитии воспалительных процессов в периодонте, по-видимому, вследствие необратимых изменений в пульпе зуба.
Приведенные в данном разделе данные следует расценивать как ориентировочные. Для объективной оценки эффективности пломбирования кариозных полостей отечественным, конденсируемым, светоотверждаемым компомером «Эстерфилл-Ca/F» были проведены сравнительные исследования с применением ультразвуковой, сканирующей электронной и световой микроскопии тканей зуба. Результаты этих исследований изложены в следующих разделах.
Через 1 месяц после пломбирования на сканограммах видно, что пломба спаяна с дентином и эмалью, но при скалывании отделяется от стенок препарированной полости. Прилежащая к дентину поверхность пломбы отражает рельеф препарированной полости (Рис.13). Видны полости, размеры которых колеблются в широких пределах. Имеются несколько очень крупных полостей округлой формы диаметром 0,5-0,7 мм.
На боковой поверхности пломбы выявляются участки с зернистым и относительно гладким рельефом. В гладких участках пломбы нередко удается проследить слегка выступающие параллельно расположенные гребни, соответствующие дентинным трубочкам, находящимся на уровне стенки препарированной полости (Рис.14). В области дна полости пломбы преобладают участки пломбы с зернистой структурой, в которых обнаруживаются мелкие поры размером от 0,5 до 10 мкм (Рис.15), В тех участках, где пломба контактировала с дном препарированной полости определяются многочисленные сохранившиеся начальные участки затеков адгезива в дентинные трубочки (Рис.16). Только в одном случае было видно, что в участках недостаточного контакта материала пломбы с поверхностью препарированной полости дентинные трубочки остаются открытыми (Рис.17), что мы расцениваем как результат нарушения технологии пломбирования полости зуба.
Через 3 месяца после пломбирования при изучении рельефа препарированной полости в области боковых стенок выявляются открытые параллельно расположенные дентинные трубочки (Рис.18). На уровне дентино-эмалевой границы в некоторых участках обнаруживаются соединяющиеся между собой тяжистые структуры, вероятно, образованные адгезивом (Рис.19). В области дна препарированной полости большинство дентинных трубочек остается открытыми (Рис.20) и лишь в отдельных участках в их просвете обнаруживаются затеки адгезива (Рис.21). В таких местах они выявляются и на препаратах после травления раствором №2ЭДТА (Рис.22).
Исследование качества пломбирования методами акустической микроскопии
Исследование микроструктуры современных пломбировочных материалов с помощью оптической микроскопии затруднено тем, что основу их составляют вещества полимерной природы, не поддающиеся окрашиванию традиционными красителями. В последнее время появились публикации о возможности изучения микроструктуры образцов стеклополиалкенатных материалов с помощью акустического микроскопа (Л.А.Денисова с соавт., 2002 (в), 2003(6), 2004(6)). Преимущества акустомикроскопических методов заключаются в том, что контраст визуальных изображений формируется на основе вариаций упруго-механических свойств объекта, благодаря чему можно выявить особенности формы, размеров и взаиморасположения элементов в неоднородных по своему химическому составу материалах без окрашивания или контрастирования образцов.
На рис.68, представлено акустическое изображение поверхности образца полимеризованного материала. Изображение, получаемое в акустическом микроскопе, является растровым (точечным) и состоит более чем из 600 тысяч точек, в каждой из которых измерена амплитуда отразившегося от поверхности акустического сигнала. Величина амплитуды отраженного сигнала ранжируется по серо-белой шкале — чем выше значение амплитуды, тем более светлым оттенком передается ее значение на мониторе компьютера. Величина амплитуды отраженного от поверхности объекта акустического сигнала находится в прямой зависимости от величины локальной плотности и упругости, следовательно, на изображении более светлыми оттенками представлены участки поверхности, характеризующиеся более высокой плотностью и упругостью образующего ее вещества.
На рис. 68 можно видеть, что пломбировочный материал состоит из аморфной матрицы полимерной природы. В матрице распределены более светлые и, следовательно, характеризующиеся более высокой плотностью и упругостью гранулы - это частички минеральных включений (стекла). Частички стекла образуют более крупные скопления, агломераты, их размеры неодинаковы, а распределение в метакрилатной матрице неравномерно.
В области пустот, заполненных воздухом или жидкостью, отражение звука либо не происходит вовсе, либо является очень слабым. Благодаря этому поры и микротрещины отчетливо выделяются на акустическом изображении в виде участков черного цвета с четкими контурами. Можно видеть, что на поверхности образца исследуемого материала имеются многочисленные микропоры, местами сливающиеся в крупные каверны.
После исследования микроструктуры материала, на этих же образцах были измерены величины плотности (влажным способом), скорости ультразвука, расчетным путем определены значения акустического импеданса и динамического модуля упругости (модуля продольной волны). Скорость ультразвука измеряли на настольном сканирующем акустическом микроскопе ИБХФ РАН, использовали частоту ультразвука 50МГц по методу, описанному в главе 2.
Акустический импеданс Z вычисляли как произведение продольной скорости звука в образце на его плотность (CLp), динамический модуль продольной волны вычисляли по формуле, используемой в материаловедении для полимерных материалов: L = CL р (Hartmann В., 1980; Bar-Cohen Y., 1996; Swallow G.M., 1999). Полученные результаты представлены в табл.3.
Одновременно с измерением скорости ультразвука на этом же сканирующем акустическом микроскопе были получены акустические изображения подповерхностной структуры образцов — Б-сканы, соответствующие картине среза, проведенного по линии сканирования перпендикулярно поверхности образца (рис.69). Использовали частоту ультразвукового сигнала 50 МГц, при этом пространственное разрешение составляет всего около 30 мкм, но можно исследовать внутреннее строение объекта на глубину до 2-3 мм.
