Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. CLASS Обзор литератур CLASS ы 13
1.1 Этиологические факторы, вызьшающие дефекты твердых тканей зубов 13
1.2 Современные материалы и методы, применяемые для замещения утраченных твердых тканей зубов 14
1.2.1. Восстановление твердых тканей зубов методом пломбирования 14
1.2.2. Классификации вкладок и их конструкционные особенности 17
1.2.3. Конструкционные материалы, применяемые для восстановления твердых тканей зубов микропротезами 19
1.2.4. Сплавы металлов, применяемые для изготовления вкладок методом литья 20
1.2.5. Напряженное состояние твердых тканей зуба с дефектами коронки при использовании микропротезов из сплава циркония 35
ГЛАВА II. Материалы, объём и методы исследовани й 38
2.1. Экспериментальные методы иследований 44
2.1.1. Рентгеноструктурный анализ экспериментальных образцов, полученных из сплава циркония Э-125 44
2.1.2. Металлографический анализ и метод определения микротвердости образцов, полученных из сплава циркония 45
2.1.3. Метод испытания образцов из сплава циркония на коррозионную устойчивость 47
2.1.4. Метод определения износостойкости циркониевых образцов в искусственно смоделированной слюне 49
2.1.5. Определение прочности соединения образцов сплава циркония с фиксирующим материалом 51
2.1.6. Конечно-элементный анализ вкладки, замещающей дефект твердых тканей моляра 53
2.2. Лабораторные методы исследования сплава циркония Э-125 53
2.2.1. Изучение лейкоформулы и фагоцитарной защиты крови опытных животных на введение имплантатов из сплава циркония 53
2.2.2. Морфологическое исследование органов опытных животных после внутримышечного введения образцов из сплава циркония 56
2.3 Клинические и параклинические методы исследований 57
2.3.1. Объём наблюдений 57
2.3.2. Рентгенологические исследования 59
2.3.3. Методы изучения плотности прилегания микропротеза к протезному ложу 60
2.3.4. Оценка проведенного лечения в отдаленные сроки наблюдения 62
2.4. Статистическая обработка полученных результатов.. 63
Глава III. Результаты собственных исследований 66
3.1. Результаты экспериментальных методов исследований 66
3.1.1. Исследования фазового состава образцов сплава циркония Э-125 в
эксперименте 66
3.1.2. Анализ микроструктуры и микротвердости образцов из сплава циркония 70
3.1.3. Коррозионная стойкость экспериментальных образцов из сплава циркония 72
3.1.4. Результаты испытания образцов из сплава циркония на износостойкость в искусственно смоделированной слюне 75
3.1.5. Анализ прочности сцепления фиксирующего материала и образцов из сплава циркония ." 76
3.1.6. Сравнение показателей напряженного состояния системы «зуб-вкладка» методом конечных элементов 77
3.2. Результаты лабораторных методов исследований 94
3.2.1. Изменение показателей фагоцитарной активности лейкоцитов и лейкоформулы крови животных на внутримышечное введение образцов из сплава циркония 94
3.2.2. Сравнительная оценка состояния тканей животных при внутримышечном введении образцов из сплава циркония 98
ГЛАВА IV. Лечение пациентов с дефектами твердых тканей премоляров и моляров микропротезами, изготовленными из сплава циркония Э-125 :/. 104
4.1. Результаты рентгенологического исследования 106
4.2 Клинико-лабораторные этапы изготовления предложенной конструкции зубного микропротеза 107
4.3. Точность соответствия микропротезов и протезного ложа 109
4.4. Результаты лечения пациентов с применением микропротезов из сплава циркония Э-125 в отдаленные сроки наблюдения 112
4.5. Клиническое обоснование эффективности лечения пациентов с дефектами твердых тканей премоляров и моляров вкладками из сплава циркония Э-125 115
Обсуждение полученных результатов 121
Выводы 134
Практические рекомендации 135
Список литературы 136
- Конструкционные материалы, применяемые для восстановления твердых тканей зубов микропротезами
- Конечно-элементный анализ вкладки, замещающей дефект твердых тканей моляра
- Анализ микроструктуры и микротвердости образцов из сплава циркония
- Клинико-лабораторные этапы изготовления предложенной конструкции зубного микропротеза
Введение к работе
Наиболее массовым видом медицинской стоматологической помощи населению является замещение утраченных твердых тканей зубов, что связано с высокой распространенностью кариеса и его осложнений среди взрослого населения (А.И.Рыбаков, 1984; Н.Г. Аболмасов, 2003).
По данным С.Д. Арутюнова, И.Ю. Лебеденко, В.Н. Трезубова, Л.М. Мишнева и др. (2003), В.А. Хватовой (2005), наиболее раннему разрушению вследствие кариеса и его осложнений подвергаются жевательные зубы -премоляры, моляры, утрата которых приводит к значительным морфологическим, функциональным и эстетическим нарушениям. Исследования Е.Ю.Омиговой (2006) выявили у 32% обследованных пациентов в возрасте от 22 до 59 лет частичные дефекты зубных рядов в области моляров.
С целью замещения утраченных твердых тканей зубов наиболее часто применяется метод прямого пломбирования. Ассортимент применяемых пломбировочных материалов постоянно расширяется из-за ряда нерешенных проблем, таких как усадка, нарушение краевого прилегания, непереносимость материала, стирание и трещины, которые неизбежно приводят к нарушению анатомической формы, развитию вторичного кариеса, отколу ослабленных стенок твердых тканей зуба (М.Н.Мусина, 2001). Однако этот метод не достаточно эффективен, так как наблюдается развитие вторичного кариеса: через полгода - 30% клинических ситуаций, спустя год — в 50%, а через 2 года — в 70% (А.И.Николаев, Л.М.Цепов, 1999).
В тех случаях, когда пломбирование жевательной группы зубов не эффективно или невозможно, рекомендуется использование микропротезов (Л.Е.Леонова, Л.Н.Максимовская, И.Ф.Валеев, Г.А.Павлова, 2003), которые являются более предпочтительными, чем метод пломбирования и позволяют уменьшить количество осложнений. Сплавы металлов - основной материал для изготовления зубных протезов в ортопедической стоматологии (М.С.Дашкова, 2007).
К современным конструкционным сплавам предъявляются высокие требования, которые направлены на улучшение их медико-биологических и физико-механических характеристик (В.А. Клемин. В.Н. Арендарюк, 1994; З.Г. Большаков, 2003; Luiz Erlon, A. Rodrigues, Antonio A.V.F. Carvalho and others, 2003).
- Анализ исследований отечественных и зарубежных специалистов убедительно показывает, что количество пациентов, у которых диагностируется непереносимость к данному виду стоматологических материалов, не уменьшается (А.И. Рыбаков, 1984; В.М. Павленко, В.А. Клемин, А.А. Тимченко, 1990; Л.Д. Гожая, 1998; В.Д.Вагнер, В.М.Семенюк, О.В.Чугунков, 2004). В связи с этим особое внимание следует уделять обоснованному выбору сплава для изготовления ортопедических конструкций.
На сегодняшний день предложено множество конструкций вкладок из различных материалов, применение которых зависит от объёма и топографии дефекта твердых тканей зубов (Е.Н.Жулев, С.Д.Арутюнов, И.Ю.Лебеденко и др, 2005). Однако остаётся актуальным вопрос об использовании биологически инертных материалов и конструкционных особенностей вкладок, позволяющих улучшить качество фиксации.
В последние годы в ортопедической стоматологии возрос интерес к биологически инертным материалам. Особого внимания заслуживают сплавы циркония, обладающие биологической инертностью, высокой коррозионной стойкостью, технологичностью, трещиноустойчивостью, усталостной выносливостью (О.Б. Кулаков, Л.В. Цепков, В.В. Матюнин, Ю.В. Иванов, 1997; Е.В.Безгина, 2000; К.И. Головин, А.В. Бейтан, В.А. Волкова, В.А. Николаев, А.Ю. Нурмагомедов, А.Ю. Фадеев, 2000; И.Ю. Лебеденко, А.Ю. Фадеев, Ю.А. Широкова, 2001; К.И.Головин, 2004; А.Г.Рогожников, 2008).
Однако ограничивается возможность применения вкладок, изготовленных из сплава циркония методом литья. Это связано с рядом нерешенных проблем, таких, как: отсутствие плавильно-заливочных установок для литья тонкостенных, сложнопрофильных, малогабаритных конструкций из химически
I.
—- активных металлов; отработанной технологии литья; рациональных конструкционных элементов микропротезов, исключающих в процессе эксплуатации вкладок развитие осложнений (расцементирование, откол стенок и развитие разрушающих напряжений в твердых тканях зуба).
Таким образом, изучение и внедрение новых биоинертных материалов в ортопедическую стоматологию, разработка рациональной конструкции микропротеза, а также совершенствование методов лечения пациентов с дефектами твердых тканей премоляров и моляров на основе использования вкладок из сплава циркония определило цель и задачи нашего исследования.
Цель исследования.
Повышение эффективности лечения пациентов с дефектами твердых тканей премоляров и моляров микропротезами, изготовленными из сплава циркония Э-I 125 методом литья.
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи.
Разработать новую конструкцию микропротеза из сплава циркония Э-125 для замещения дефектов твердых тканей жевательной группы зубов. Усовершенствовать оборудование и отработать технологию получения конструкций методом литья из сплава циркония.
Провести анализ силовых и температурных напряжений методом биомеханического моделирования, оказывающих воздействие на твердые ткани зуба, и на качество фиксации разработанной конструкции вкладки.
Исследовать физико-механические свойства образцов сплава циркония, полученных методом литья на усовершенствованном оборудовании.
Изучить морфологическую реакцию биологических тканей и показатели фагоцитарной защиты лейкоцитов крови животных на внутримышечное введение образцов из сплава циркония Э-125, полученных методом литья.
Оценить ближайшие и отдаленные результаты лечения пациентов с дефектами твердых тканей премоляров и моляров с использованием новых конструкций микропротезов, изготовленных из сплава циркония методом литья.
Научная новизна.
Разработана новая конструкция микропротеза для замещения дефекта твердых тканей премоляров и моляров, имеющая на внутренней поверхности паз с нанесенными перлами (патент на полезную модель РФ № 48757 от 20.05.2005), которая обеспечивает повышенную, жесткую фиксацию.
Модифицирована установка и отработана технология литья конструкции зубного микропротеза из химически активных металлов (патент на изобретение № 2291758 от 20.01.2007), позволяющая изготовить высококачественные точные вкладки.
С позиций биомеханики методом конечных элементов обосновано преимущество предложенной конструкции вкладки, которая позволяет снизить температурные напряжения, возникающие на границе «твердые ткани зуба -фиксирующий материал - вкладка» и влияющие на качество фиксации.
Стендовые испытания образцов сплава циркония Э-125, полученных методом литья на модифицированном оборудовании, подтвердили сохранение его физико-механических характеристик
В эксперименте изучена морфологическая реакция биологических тканей и показателей фагоцитарной защиты лейкоцитов крови животных на внутримышечное введение образцов, полученных методом литья. Подтверждено сохранении параметров биологической инертности сплава циркония Э-125 после процесса литья в условиях усовершенствованного оборудовании.
Аргументирована целесообразность и клиническая эффективность применения предложенной конструкции микропротеза с внутренним пазом и перлами, из сплава циркония, которая подтверждена клиническими наблюдениями в ближайшие и отдаленные сроки.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Разработана новая конструкция вкладки из сплава циркония Э-125, имеющая на внутренней поверхности паз с нанесенными на него перлами, за счет чего улучшается фиксация микропротеза. Модифицирована установка и отработана технология изготовления микроконструкций протезов из химически активных металлов методом литья. Рассчитаны силовые и температурные напряжения, возникающие на границах комплекса «твердые ткани зуба - цемент - вкладка из сплава циркония», оказывающие влияние на качество фиксации. В результате стендовых и экспериментальных исследований установлено, что сплав циркония Э-125 после процесса литья на усовершенствованном оборудовании сохраняет свои физико-механические параметры и параметры биологической инертности. Применение новой микроконструкции в практическое здравоохранение позволит расширить показания к её применению, увеличить сроки пользования конструкцией и снизить количество осложнений.
Основные положения, выносимые на защиту.
Обоснование преимущества предложенной конструкции микропротеза из сплава циркония с пазом и нанесенными перлами на внутренней поверхности с позиций биомеханики методом конечно-элементного моделирования.
Исследование физико-механических характеристик образцов сплава циркония Э-125, полученных на модифицированной установке для литья малогабаритных деталей из химически активных металлов.
Обоснование морфологической и иммунологической реакции биологических тканей животных на внутримышечное введение циркониевых образцов, полученных методом литья на усовершенствованном оборудовании.
Клиническая эффективность использования авторской конструкции микропротеза из сплава циркония Э-125 с пазом и нанесенными перлами на внутренней поверхности в динамике наблюдений.
Личный вклад автора в исследование.
В ходе выполнения диссертационной работы проанализирована специальная литература. Самостоятельно выполнены клинические, стендовые и экспериментальные исследования; предложена и обоснована при помощи математического моделирования новая конструкция рационального зубного микропротеза из сплава циркония Э-125. Усовершенствована установка для литья малогабаритных деталей из химически активных металлов и отработана технология изготовления вкладки. Проведен клинический анализ лечения пациентов с дефектами твердых тканей жевательной группы зубов в ближайшие и отдаленные сроки наблюдения. Статистическая обработка полученных материалов диссертации с использованием математических методов.
Реализация результатов работы.
Диссертационное исследование выполнено по плану НИР ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (ректор - заслуженный деятель науки РФ, д.м.н., проф. И.П.Корюкина) на кафедре ортопедической стоматологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (зав. каф. - заслуженный деятель науки РФ, д.м.н., проф. Г.И.Рогожников), на кафедре гистологии, цитологии и эмбриологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (зав. каф. - д.м.н., проф. В.А.Четвертных), в Центральной научно-исследовательской лаборатории ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (зав. — д.ф.н., проф. Г.П.Вдовина), в Научном центре порошкового материаловедения ГОУ ВПО «Пермский государственный технический университет» (директор — академик РАН В.Н.Анциферов).
Основные научные положения внедрены в практику стоматологической клиники ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (гл. вр. - О.В.Поздеева) и используются в учебном процессе кафедр ортопедической стоматологии, гистологии, цитологии и
эмбриологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава».
Апробация работы.
Апробация работы проведена на заседании научно-координационного совета по стоматологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» 09.10. 2008 г. (протокол № 50).
Основные положения работы доложены и обсуждены на заседаниях:
- кафедры биомеханики ГОУ ВПО «Пермскмй государственный
технический университет», (2005, 2006, 2007 г.г.);
кафедры ортопедической стоматологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (2005, 2007, 2008г.г.);
Научной сессии молодых ученых «Актуальные вопросы клинической медицины» ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (2008).
научно-координационного совета по стоматологии ГОУ ВПО «Пермская
государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (2008г.).
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 11 работ, из них 1 статья - в рекомендованном ВАК издании, 7 - в общероссийской печати, 3 - в межрегиональной печати, 1 получен патент на изобретение: № 2291758 «Плавильно-заливочная установка для получения малогабаритных отливок» от 20.01.2007 (СП. Косогор, М.Д. Кацнельсон, О.А. Шулятникова и др.), 6 патентов на полезные модели:
- № 48757 «Зубной микропротез» от 10.11.2005 (О.А. Шулятникова, А.Г. Рогожников, М.В. Мартюшева, И.Г. Неменатов).
- № 50413 «Устройство для орошения полости рта с гидромассажным эффектом»
от 20.01.2006 (Г.И. Рогожников, Н.Б. Асташина, М.В. Мартюшева, О.А.
Шулятникова, В.Д. Гордеева, М.Ю. Дерюшев, В.И. Волкова).
№ 53563 от 27.05.2006 «Штифтово-культевая вкладка» (А.Г. Рогожников, Л.А. Мозговая, О.А. Шулятникова, Е.Ю. Косол'апова).
№ 54504 «Мостовидный зубной протез» от 10.07.2006 (В.А. Вершинин, Г.И. Рогожников, О.А. Шулятникова, И.Г. Неменатов).
- № 67846 «Вкладка» от 10.11.2007 (Неменатов И.Г., Рогожников Г.И.,
Шулятникова О.А., Асташина Н.Б.).
- № 58337 «Штифтово-культевая вкладка» от 27.11.2006 (А.Г. Рогожников, О.А.
Шулятникова, Г.И. Рогожников и др.).
Объём и структура диссертации.
Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, практических рекомендаций. Список литературы содержит 175 источников, из них 138 отечественных и 37 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 17 таблицами, 55 рисунками и фотографиями.
Конструкционные материалы, применяемые для восстановления твердых тканей зубов микропротезами
В качестве конструкционных материалов для микропротезов могут быть использованы фарфор, пластмассы, компомеры, сплавы металлов (сплав золота, золота и платины, сплавы титана, кобальто-хромовый и серебряно-палладиевый сплавы) и сочетания сплавов металлов с керамикой, пластмассой или композитами.
Из соображений эстетики композиционные полимеры, керамику, пластмассу, комбинированные конструкции применяют при дефектах твердых тканей преимущественно фронтальной группы зубов (Т.Ю. Макхамов, 1993; В.Ю. Паршин, 1995; в.А. Клемин, 1991, 1994, 1995; Е.С. Клепилин, 2002). Премоляры и моляры более целесообразно восстанавливать конструкциями из сплавов металлов, что связано, прежде всего, с высокой нагрузкой, которую испытывают зубы этой группы во время жевания (А.В.Федосеев, 1986; Р.Н. Юсупов, 1990; Т.Ю.Махкамов, 1995; В.А. Клёмин, 1995; Е.В.Харитонов, 1998; В.В. Волков, 1999; Г.И. Рогожников, В.А. Логинов, Н.Б. Асташина, А.С. Щербаков, С.Г. Конюхова, 2002; Б.Х. Ибрагимов, 2002; А.В. Скрыль, 2002; И.Р. Никитина, 2002), а эстетические характеристики в данном случае не являются определяющими (Е.С. Клепилин, 2002; И.Ю.Лебеденко, И.В.Щепинова, А.В.Осинцев, В.П.Щепинов, 2005).
Сплавы металлов, применяемые в ортопедической стоматологии, должны быть безвредны для организма человека, по физико-техническим данным соответствовать твердым тканям зуба, обладать устойчивостью к стиранию, хорошо отливаться, иметь минимальную усадку (А.М.Алыииц, 1969; А.И. Рыбаков, 1984; Yoshio Kozono, М. Eng, D. D. Sc, 1986; А.И. Дойников, В.Д. Синицын, 1986; Л.Д. Гожая, 1988; М.З. Штейнгарт, В.Н. Трезубов, К.А. Макаров, 1996; В.Н. Копейкин, Л.М. Демнер, 1998; С.Д. Арутюнов, И.Ю. Лебеденко, В.Н. Трезубов, Л.М. Мишнев и др., 2003; Г.И.Рогожников, О.А.Шемякина, 2003; М.И.Садыков, С.С.Комлев, 2003; А.С. Арутюнов, 2003).
По мнению некоторых авторов, ценность материалов и конструкций, тем выше, чем ближе их физико-химические, механические свойства и принципы функционирования, к характеристикам тех органов и систем, в которых они используются или полностью их заменяют (М.З.Миргазизова, В.К.Поленичкина, В.Э.Гюнтера, В.И.Интина и др., 1991; В.А. Клемин. В.Н. Арендарюк, 1994; З.Г. Большаков, 2003; Luiz Erlon, A. Rodrigues, Antonio A.V.F. Carvalho and others, 2003).
Одними из первых конструкционных материалов, применяемых для целей микропротезирования, были золотосодержащие сплавы. Их выбор обусловливался тем, что они обладают рядом положительных свойств, среди которых коррозионная стойкость, биологическая инертность, технологичность, небольшая температура плавления, возможность создавать точные конструкции (А.И. Рыбаков, 1984; Е.Н. Жулев, 2000). Кроме этого, относительная мягкость золотосодержащего сплава 916 пробы приводит к расклёпыванию вкладки в полости зуба во время функционирования, за счет чего обеспечивается плотное прилегание конструкции к краям полости зуба (А.М.Алыпиц, 1969). Это свойство дает возможность применения сплава золота в кариозных полостях 1, 3, 5 класса по Блэку, окруженных твердыми тканями зуба, где отсутствует усилие на разрыв (Д.И. Цитрин, 1958; М.С. Липец, 1983).
М.А. Балховских (1990) рекомендует использовать сплав 900-й пробы при кариозных полостях 2 класса по Блэку. Данный сплав обладает сопротивлением на разрыв, что является необходимым при таких локализациях кариозных полостей.
Но при этом, золотосодержащие сплавы имеют низкие эксплуатационные характеристики, что связано с низким модулем упругости, малой плотностью и твердостью, которая ниже, чем у железа, входящего в состав нержавеющей стали в 3,5 раза (твердость по Бринеллю золота 185 МН/мм2, железа 600-700 МН/мм2). Следовательно, золотосодержащие сплавы, быстрее изнашиваются. Кроме того, эти сплавы имеют относительно высокую стоимость, что ограничивает их применение в качестве материала для протезирования (А.И. Дойников, В.Д.Синицын, 1986; Р.Ю.Оголь, 2002).
С целью удешевления металла для изготовления вкладок М.С.Липец (1955) предложил использовать сплавы на серебряной основе с палладием, обладающие высоким сопротивлением на разрыв и устойчивость к деформациям. Наиболее эффективными признаны сплавы ПД-140, ПД - 250 которые могут использоваться в билатеральных полостях и в полостях 2 класса по Блэку (Ю.М. Максимовский, Е.В. Кортуков, 1996; Е.Н. Жулев, 2000).
По мнению A.M. Алышща (1969) недостатками серебряно-палладиевых сплавов являются тугоплавкость, хрупкость, твердость, которая затрудняет обработку и припасовывание вкладок, а белый металлический цвет сплава придаёт зубу синеватую окраску. Применение зубных протезов из серебряно-палладиевых сплавов в сочетании с нержавеющей сталью недопустимо, так как образуется гальванический элемент в полости рта, в результате чего возникают условия хронической интоксикации (А.И. Рыбаков, 1984; Л.Д.Гожая, 1998).
Ещё более дешевые олово-серебряные сплавы были предложены Д.Н.Цитриным (1950), серьёзным недостатком их является хрупкость, вследствие чего, они не нашли широкого применения в клинике ортопедической стоматологии для изготовления микропротезов.
Распространение в качестве конструкционного материала, применяемого в ортопедической стоматологии, получили нержавеющие стали. Для изготовления зубных протезов методом литья применяется нержавеющая сталь марки 25Х18Н102С (А.Д.Скоков, 1998). Имея хорошие технологические и литейные свойства, не требующие специального оборудования и низкую стоимость, этот сплав применяется до настоящего времени. Наряду с высокими механическими и технологическими свойствами нержавеющим сталям присущи недостатки. При медленном охлаждении или длительном нагревании стали в температурном диапазоне 450-850С из твердого раствора выпадают карбиды хрома. Потеря хрома приводит к снижению коррозионной стойкости стали (А.И. Рыбаков, 1984), в результате которой происходит постоянное выделение ионов металла, способных вызывать развитие аллергических реакций и непереносимость этих сплавов (Д.Д. Демнер, 1988; Л.Д. Гожая, 1998). Усадка при литье нержавеющих сталей доходит до 3 %, отмечается низкий предел прочности - около 30 кгс/мм2 (А.М. Алыниц, 1969; А.И. Дойников, В.Д. Синицын, 1986; А.Д.Скоков, 1998; Е.Н. Жулев, 2000; Р.Ю. Оголь, 2002), что вызывает трудности припасовывания ортопедической конструкции. В связи с этим нержавеющая сталь не нашла широкого применения при изготовлении микропротезов.
Конечно-элементный анализ вкладки, замещающей дефект твердых тканей моляра
Известно, что первой линией защиты на чужеродные агенты, попавшие в организм или внедренные в него искусственным путем, являются клетки крови моноциты, макрофаги, полиморфноядерные нейтрофилы. Функция фагоцитоза поглощение и уничтожение,: инородньгх :тел является неспецифическим механизмом и относится к проявлениям врожденного иммунитета (А.А.Кишкун,
2007). г Цель нашего исследования — изучить в эксперименте изменения показателей фагоцитарной активности лейкоцитов крови животных на внутримышечное введение образцов из сплава циркония Э-125.
Исследования проводили по методу, предложенному В.Н.Каплиным (1996), изучали показатели лейкоформулы и фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови животных (фагоцитарный индекс, фагоцитарное число, процент фагоцитоза) на 5 и{21:.сутки после внутримышечного введения образцов сплава циркония.
Эксперимент был выполнен на беспородных белых крысах - самцах с массой тела 200-250 гр. Содержание животных проводилось в условиях лабораторного вивария на стандартной диете. Все эксперименты выполнены в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. № 755) и с европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (Страсбург, 18.03.1986), утвержденной решением этического комитета ГОУ ВПО «ПГМА им. акад. Е.А.Вагнера» Росздрава.
Выделена одна контрольная (п-4) и две экспериментальных группы животных:
1 группа с имплантированным стерильным стеклом (п=4);
2 группа с имплантированным стерильным циркониевым образцом (п=4), изготовленным методом литья.
Для экспериментальной лабораторной части были изготовлены стеклянные образцы (медицинское стекло марки ВС-3, ГОСТ 19808-86) пластинчатой формы, циркониевые образцы .из сплава циркония Э-125. Каждый образец имел размер 3x3x1 мм. Стерилизация образцов проводилась в соответствии с ГОСТ 42-21-1-85.
Операцию имплантации стеклянных и циркониевых образцов проводили после 3-5 минут эфирного наркоза. Заднюю внешнюю поверхность бедра животных очищали от шерсти, обрабатывали 70% этиловым спиртом, проводили линейный разрез тканей размером 1 см до мышечного слоя. Имплантаты вводили стерильным инструментом в мышцу и послойно ушивали рану, после чего обрабатывали её бриллиантовым зеленым.
Выведение из эксперимента животных экспериментальных групп проводили на 21-е сутки после операции, что соответствует международному стандарту ИСО/ДИС 10993 «Биологический контроль материалов и изделий медицинского назначения», в котором определена длительность имплантационного теста от 7 до 90 суток (Draft International Standard).
Забор биологического материала из хвостовой вены у экспериментальных животных (крыс) для исследования проводили на 5 день (рис. 12), на 21 сутки после выведения животных из эксперимента кровь забирали из полости сердца на раствор гепарина (50 ЕД/мл).
Забор крови у опытного животного (крыса) из хвостовой вены.
Из цельной крови готовили мазки, которые затем окрашивали по методу Романовского-Гимзы. Подсчет лейкоцитов периферической крови животных проводили в камере Горяева, клетки считали в 1мм3 крови, учитывали процентное содержание лейкоцитов- в мазке и их абсолютное количество. Определяли показатели общего фагоцитоза лейкоцитов периферической крови (Ю.И. Шилов, 1998): фагоцитарный индекс, фагоцитарное число и процент фагоцитоза. Объектами фагоцитоза служили формалинизированные эритроциты барана.
Морфологическое исследование органов опытных животных проводили с целью оценки состояния биологических тканей на внутримышечное введение образцов из сплава циркония Э-125, полученных методом литья.
Проведено изучение реакции биологических тканей животных на внутримышечное введение образцов из сплава циркония Э-125, изготовленных методом литья на плавильно-заливочной установке, позволяющей получить малогабаритные отливки из химически-активных металлов (патент на изобретение № 2291758 от 20.01.2007). В качестве формовочной массы использовали «Biotan Vest С&В» (Shultz Dental Group, Германия, № гос. Регистрации 98/1128).
Эксперимент выполняли на беспородных белых крысах (самцах). Содержание животных проводилось в условиях лабораторного вивария на стандартной диете. Эксперимент проведен в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. № 755) и с европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (Страсбург, 18.03.1986), утвержденной решением этического комитета ГОУ ВПО «ПГМА им. акад. Е.А.Вагнера» Росздрава.
Анализ микроструктуры и микротвердости образцов из сплава циркония
Всего исследованию подвергали 5 экспериментальных образцов из сплава циркония Э-125, полученных методом литья на модифицированном оборудовании. Металлографический анализ травленых микрошлифов образцов сплава циркония показал, что структура материала является однородной, мелкокристаллической, глобулярного типа (рис. 18). Средний размер зерна не превышает 5,0 мкм, что соответствует стандартным характеристикам сплава циркония Э-125.
Измерения микротвердости образцов сплава Э-125 во всей плоскости шлифа поперечного сечения показали значения микротвердости соответствующие 84 ± 2 кгс/мм2 (рис. 19). Для сравнения, в образцах титанового сплава ВТ-1 твердость составляет 129 ± 11 кгс/мм2. Учитывая данные Е.В.Боровского (1991): микротвердость эмали составляет 360,4± 11 кгс/мм2 , то очевидно, что при использовании конструкций, изготовленных из сплава циркония целостность эмали зубов антагонистов будет сохранена.
Более высокие значения твердости для титана обусловлены термомеханическими условиями получения титановых прутков в металлургическом производстве, что в свою очередь повышает содержание газовых примесей в материале и соответственно его твердость. Но в то же время снижает параметры биологической инертности, чего нельзя сказать об образцах сплава циркония Э-125, содержащих минимальное количество примесей после процесса литья (см. данные раздела 3.1.1).a
В представленной части работы рассмотрены результаты испытаний на коррозионную устойчивость образцов из сплава циркония Э-125.
Испытания проводились на 7 образцах из сплава циркония Э-125 (получены методом литья) по стандартным методикам, описанным в главе 2.1.3, с последующей статистической обработкой полученных результатов, считая, что совокупность значений подчиняется нормальному закону распределения нормальных величин.
Коррозионная стойкость циркониевых сплавов обусловливается образованием на поверхности плотной оксидной пленки, замедляющей дальнейшее окисление. Сопротивление коррозии является важнейшим ценным фактором металлических изделий в случае их применения в медицинской практике.
Скорость окисления металла зависит от скорости собственно химической реакции и скорости диффузии окислителя через пленку, а поэтому защитное действие пленки тем выше, чем лучше ее однородность и ниже диффузионная способность. Однородность пленки, образующейся на поверхности металла, можно оценить по отношению объема образовавшегося оксида или другого какого-либо соединения к объему израсходованного на образование этого оксида металла (фактор Пиллинга—Бэдвордса).
Клинико-лабораторные этапы изготовления предложенной конструкции зубного микропротеза
Нами предложена конструкция зубного микропротеза (патент на полезную модель № 48757 от 10.11.2005). Зубной микропротез (рис. 52) представляет собой вкладку - 1, имеющую наружную рабочую - 2 и внутреннюю - 3 поверхности. По наружной поверхности - 2 вкладки на границе твердые ткани зуба - микропротез выполнен выступ - 4 под углом в 45. На внутренней поверхности - 3, выполнен глухой наклонный паз - 5, имеющий на своих поверхностях ретенционные пункты в виде перл - 6.
. Зубной микропротез: 1 - вкладка, 2 - наружная рабочая поверхность, 3 - внутренняя поверхность, 4 - выступ под углом в 45, 5 - глухой наклонный паз, 6 - ретенционные пункты в виде перл.
Указанный паз с ретенционными пунктами в виде перл увеличивает площадь внутренней поверхности, что обеспечивает повышение адгезии её в препарированной полости зуба, а его наклон предохраняет последнюю от смещения по наибольшей части внутренней поверхности. Наличие выступа обеспечивает достаточный герметизм. Изготовление предложенной конструкции зубного микропротеза включает нижеприведенные клинико-лабораторные этапы.
Изучив состояние дефекта твердых тканей зуба и распространение патологического процесса, производили препарирование (под местной анестезией) его под вкладку общепринятым способом с созданием по наружному краю полости зуба скоса, выполненного под углом 45. Рабочий оттиск снимали силиконовым материалом, вспомогательный - альгинатным. В зуботехнической лаборатории получали рабочую модель из супергипса, вспомогательную - из гипса. После этапа определения центральной окклюзии модели фиксировали в артикуляторе (окклюдаторе) в положении центральной окклюзии. Заготовку вкладки получали из пластмассового моделировочного материала «Pattern Resin» общепринятым способом (рис.52).
Изучив размеры и форму заготовки, исходя из соотношения внутренних поверхностей, определяли направление глухого наклонного паза, согласно которому выбирали часть внутренней поверхности и выполняли его. Целесообразно создать паз на наибольшей части внутренней поверхности. На поверхности паза наносили ретенционные пункты в виде перл. После чего производили замену пластмассы на металл, в данной работе на сплав циркония Э-125. Плавку и литьё сплава циркония осуществляли в плавильно-заливочной установке для получения малогабаритных отливок из химически-активны металлов (патент на изобретение № 2291758 от 20.01.2007). Описание процесса литья представлено выше, в главе II «Материалы и методы исследований». Изготовленный зубной микропротез припасовывали на рабочей модели, далее на клиническом этапе - в подготовленной полости зуба. Шлифовали и полировали внешнюю поверхность вкладки, внутреннюю поверхность микропротеза подвергали пескоструйной обработке, после чего к обработанной внутренней поверхности не прикасались руками. Далее зубной микропротез укрепляли фиксирующим материалом — стеклоиономерным цементом «Fuji I» (GC, Япония) под жевательным давлением.
Зубной микропротез используют следующим образом: под действием жевательной нагрузки на вкладку давление передается на границу .между зубным микропротезом и зубом. Величина адгезии определяется площадью их соприкосновения. Наличие паза с ретенционными пунктами в виде перл увеличивает площадь внутренней поверхности, что обеспечивает повышение адгезии вкладки в препарированной полости зуба. Наклон паза предохраняет последнюю от смещения по направлению к наибольшей части внутренней поверхности, а наличие скоса по краям препарированной полости зуба под углом 45 обеспечивает достаточный герметизм. Это особенно важно при замещении дефекта твердых тканей зубов микропротезом на апроксимальных поверхностях боковой группы зубов.
Использование предлагаемой конструкции повышает срок функциональной эффективности ортопедического лечения за счет надежной её фиксации и обеспечения достаточного герметизма на границе «микропротез — твердые ткани зуба».
На основании полученных результатов измерений точности соответствия микропротезов протезному ложу подсчитано их среднее значение, соответствующее 60,1±4,1 мкм. Наименьший показатель был выявлен у образца 7 и составил 56,0 мкм, наибольший - 64,25 мкм у образца 4.
Размер микрощели на границе твердые ткани зуба — микропротез определяет различную величину электропроводности твердых тканей витального зуба. С целью оценки краевого прилегания изготовленных конструкций к витальным тканям зуба проводили их электрометриметрическую диагностику в ближайшие сроки наблюдения. Измерения осуществляли на следующий день после постоянной фиксации микроконструкций. Полученные данные проведенных исследований представлены в таблице 15.
Из представленных данных видно, что наименьший результат электропроводности при изучении краевой проницаемости на границе микропротез - вкладка составил 0,7 мкА, наибольший — 1,5 мкА, среднее значение находится в пределах 1,1 ±0,4 мкА. Полученные результаты соответствуют показателям нормы при определении краевой проницаемости по данным В.К.Леонтьева с соавторами (1988).
Изучение плотности прилегания изготовленных и постоянно фиксированных микроконструкций к твердым тканям зубов при помощи горизонтального компараторного микроскопа, показало, что в среднем зазор микрощели находится в пределах 62 мкм и имеет равномерную плотность прилегания на всем протяжении.
Анализ полученных результатов позволяет говорить о плотном прилегании изготовленных микропротезов к препарированным твердым тканям зубов, что в состоянии обеспечить достаточно длительное функционирование конструкций изготовленных методом литья по выплавляемым моделям из сплава циркония Э-125 на предложенном оборудовании.
