Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 12
1.1 История и эволюция адгезивных методик 12
1.2 Классификация адгезивных систем согласно международным требованиям и отечественным стандартам .15
1.3 Особенности химической структуры адгезивных систем, обеспечивающие их физико-химические свойства 17
1.4 Изменение структуры эмали и дентина под воздействием механической обработки .19
1.5 Место этапа протравливания в алгоритме адгезивной фиксации 22
1.6 Этапы подготовки поверхности керамики к адгезивной фиксации 24
1.7 Сравнительная эффективность методик бондинга 25
Глава 2. Материалы и методы 32
2.1. Этапы исследования .32
2.2 Общая характеристика клинического материала 33
2.3 Характеристика метода изготовления керамических образцов для исследования микрошероховатости поверхности 35
2.4 Характеристика метода изготовления образцов для исследования адгезионной прочности на сдвиг 37
2.5 Характеристика исследуемого материала для изготовления керамических образцов 38
2.6 Методы лабораторных исследований 39
2.6.1 Метод исследования микрошероховатости поверхности керамики после аэроабразивной обработки 39
2.6.2 Метод исследования микрошероховатости поверхности керамики после протравливания 4,5% и 9% HF 42
2.6.3 Метод исследования поверхности с помощью сканирующего электронного микроскопа 44
2.6.4 Методика анализа элементного состава поверхности керамики 46
2.6.5 Методика измерения прочности адгезивной связи в системе дентин зуба/адгезивная система/композитный цемент/ керамика .46
2.6.6 Метод исследования поверхности гибридного слоя с помощью растрового электронного микроскопа .49
2.7 Методы клинических исследований .53
2.7.1 Методика ортопедического лечения пациентов с использование керамических конструкций 53
2.7.2 Методика клинической оценки результатов лечения 68
2.8 Методика статистической обработки и анализа данных 70
Глава 3. Результаты собственных исследований 72
3.1 Результаты лабораторных исследований .72
3.1.1 Результаты исследования микрошероховатости поверхности керамики после аэроабразивной подготовки in vitro 72
3.1.2 Результаты исследования микрошероховатости поверхности керамики после протравливания 4,5% и 9% HF 78
3.1.3 Результаты исследования поверхности образцов подвергнутых аэроабразивной обработке с помощью сканирующего электронного микроскопа .90
3.1.4 Результаты исследования поверхности протравленных образцов керамики с помощью сканирующего электронного микроскопа 91
3.1.5 Анализ элементного состава поверхности керамики после протравливания 94
3.1.6 Результаты исследования адгезионной прочности на сдвиг 95
3.1.7 Результаты исследования морфологии адгезионного интерфейса дентин зуба / композит / керамика на растровом электронном микроскопе 100
3.2 Результаты клинического исследования .103
3.3 Результаты ортопедического лечения пациентов с использованием керамических реставраций, зафиксированных по стандартному и спиртовому адгезивным протоколам 105
Глава 4. Обсуждение результатов .127
Выводы 136
Практические рекомендации .138
Список сокращений .139
Список литературы 140
- Изменение структуры эмали и дентина под воздействием механической обработки
- Метод исследования поверхности гибридного слоя с помощью растрового электронного микроскопа
- Результаты исследования адгезионной прочности на сдвиг
- Результаты ортопедического лечения пациентов с использованием керамических реставраций, зафиксированных по стандартному и спиртовому адгезивным протоколам
Изменение структуры эмали и дентина под воздействием механической обработки
Эмаль на 97% состоит из неорганических компонентов, представленных эмалевыми призмами, которые, в свою очередь, состоят из кристаллов гидроксиапатита. Эмаль, состоящая из призм, носит название призматической поскольку они составляют основную ее часть [34, 35, 39]. Поверхностный слой эмали - состоящий из беспорядочно расположенных кристаллов гидроксиапатита называется апризматической эмалью. Апризматическая эмаль гораздо более устойчива к протравливанию, при этом, являясь плохим субстратом для адгезии. Это необходимо принимать во внимание, при изготовлении no-prep конструкций из керамики или композита [24, 25, 34, 39, 69, 155]. Наличие поверхностного слоя апризматической эмали приводит к необходимости более длительного ее протравливания, предварительной подготовке поверхности зуба алмазными вращающимися инструментами или аэроабразией. Препарирование алмазными борами оставляет на поверхности зуба бороздки, повторяющие однонаправленное вращение бора, углубления диаметром 5-6 микрон заполненные осколками эмалевых призм. Слой, состоящий из осколков эмалевых призм, соединенных между собой гликопротеидами слюны, называется эмалевым смазанным слоем. Он легко убирается с помощью 38% ортофосфорной кислоты, однако может стать непреодолимым препятствием для части самопротравливающих адгезивов [24, 25, 37, 46, 65, 68]. Большая часть стоматологов ограничивается препарированием тканей зуба алмазными борами высокой и низкой абразивности, однако по данным специальной отечественной и зарубежной литературы, наилучшим методом финишной обработки эмали и дентина является аэроабразия, позволяющая добиться равномерно шероховатой поверхности, с сохранением целостности структуры эмалевых призм [69, 155, 172]. С помощью электронной микроскопии было выявлено отсутствие чашеобразных углублений и осколков разрушенных кристаллов гидроксиапатитов. Более того, при отсроченном пломбировании полости, или фиксации реставраций, изготовленных лабораторным методом, аэроабразивное препарирование позволяет надежнее всего убрать биопленку и остатки временных пломбировочных материалов с тканей зуба [38, 69, 159].
Здоровый дентин зуба состоит на 50% из минеральной фазы, на 30% - из коллагеновых волокон, и на 20% - из воды. Ряд авторов объективизируют наличие перитубулярного дентина, формирующего стенки дентинных трубочек, характеризующегося большим содержанием минеральных компонентов, и значительно менее минерализованного интертубулярного дентина [23, 34, 39, 69]. Коллагеновые волокна в дентине могут быть расположены радиально – волокна Корфа, и тангенциально – волокна Эбнера. По локализации выделяют менее минерализованный, содержащий преимущественно тангенциальные волокна околопульпарный дентин, и более минерализованный плащевой дентин, содержащий радиальные коллагеновые волокна [23, 24, 25]. Как правило, стоматолог работает с зубами, ранее подвергшимися кариозному процессу, и должен учитывать, что структура кариозного инфицированного дентина, кариозного деминерализованного дентина, и склерозированного дентина, будут отличаться. Минимально инвазивный подход к препарированию требует сохранения как можно большего объема собственных тканей зуба, поэтому специалисты должны владеть информацией о эффективности адгезии к каждому из типов измененного дентина [3, 2, 10, 19, 28]. Инфицированный дентин подвергся разрушению как минеральных компонентов, так и органической матрицы, когезивные силы взаимодействия между слоями инфицированного кариозного дентина слишком малы, чтобы он стал хорошим субстратом для адгезии [44, 151]. В структуре деминерализованного дентина происходят частичные разрушения органической матрицы и нарушение кристаллической структуры минеральной фазы, это приводит к образованию более глубокого гибридного слоя [24, 151, 155]. Однако измененная структура и глубина деминерализации не позволяют молекулам адгезива правильно распределиться внутри адгезивного интерфейса [25, 69, 88]. Мономеры лишь частично заполняют свободные пространства, делая связь с дентином подверженной деградации и менее прочной [1, 50, 111, 116]. Адгезия к склерозированному дентину нарушается реакцией дентина на кариозный процесс, и выражается в формировании в дентинных трубочках устойчивых к кислотам кристаллов - три кальций фосфата. Они препятствуют проникновению мономеров адгезива внутрь дентинных канальцев, и в глубину деминерализованной зоны [24, 25, 37, 46, 65, 68] Таким образом, все ткани, пораженные кариесом, являются худшими субстратами для адгезии, по сравнению со здоровым дентином. Однако сохранение нежелательных в плане адгезии фрагментов деминерализованного или склерозированного дентина допускается, при условии того, что границы реставрации окажутся в эмали или здоровом дентине [6, 7, 8, 16, 40, 103]. В механической обработке дентина ключевую роль играет принцип сохранения как можно большего объема здоровых тканей, при максимальном иссечении инфицированного и деминерализованного дентина.
Современные исследования классических методов препарирования дентина алмазными и твердосплавными борами показали разницу в толщине смазанного слоя от 2,4 микрон при препарировании крупнозернистыми алмазными борами, до 1 микрона при использовании самых мелкозернистых алмазных боров и твердосплавных боров [24, 25, 34, 69, 151]. Метод препарирования играет существенную роль при использовании самопротравливающих адгезивных систем, поскольку более тонкий смазанный слой легче растворяется под воздействием кислотных мономеров [1, 32, 59, 159, 160]. На сегодняшний день существуют методики препарирования зубов лазером, их несомненным плюсом является фактически полное отсутствие формирования смазанного слоя, однако повреждения микроструктуры дентина, связанные с разрушением органических молекул и образование микротрещин, фактически ослабляют адгезию к обработанной лазером поверхности [31, 37, 44, 68, 69, 155]. Методы аэроабразии, ультразвукового и звукового препарирования образуют меньшую толщину смазанного слоя на поверхности дентина, по сравнению с обработкой борами средней зернистости, и оставляют его поверхность более целостной и равномерной, края полостей, сформированных аэроабразивными и звуковыми инструментами, демонстрируют лучшую стабильность адгезии с течением времени [43,155].
Метод исследования поверхности гибридного слоя с помощью растрового электронного микроскопа
Данное исследование ставило целью оценить отличия морфологии адгезивного интерфейса при использовании стандартного и спиртового адгезивного протокола. В качестве образцов были использованы 10 удаленных по ортодонтическим и хирургическим показаниям вторых или третьих моляров обеих челюстей, без кариозных дефектов, трещин, реставраций, и структурных деформаций. Подготовка зубов проводилась методом аналогичным представленному в главе 2.6.5 (Рисунок 15).
Методом случайной выборки зубы были разделены на 2 группы, к каждому был адгезивно зафиксирован керамический блок из материала Vita Mark 2 на композитный цемент Duolink (США, Bisco), в первой группе 5 образцов использовался адгезивный протокол № 1, во второй группе 5 образцов использовался адгезивный протокол № 2 (подробное описание протоколов приведено в разделе 2.7.1) (Рисунок 16, Таблица 4).
После фиксации образцы хранились в дистилированной воде в течение 24 часов, далее зона адгезивного соединения обрабатывалась повышающим наконечником (Dentsply Sirona, Германия) и мелкозернистыми борами «fine» (Meisinger, Германия) с водяным и воздушным охлаждением, проведено протравливание поверхности образца 37% ортофосфорной кислотой в течение 150 секунд, с последующим промыванием дистиллированной водой. Далее образцы помещались в раствор гипохлорита натрия (Omega Dent, Россия) на 10 минут, с последующим промыванием дистиллированной водой. Образцы хранились в дистиллированной воде в течение 24 часов перед исследованием на электронном микроскопе.
Морфологические исследования и анализ элементного состава структур (образцов) проводились с использованием растрового электронного микроскопа JEOL JSM-IT300LV с энерго и волнодисперсионным элементным анализаторами. Пространственное разрешение в режиме регистрации вторичных электронов (высокий вакуум) при ускоряющем напряжении 30 кВ составляет не более 3,0 нм и не более 15,0 нм при ускоряющем напряжении 1 кВ. Разрешение в режиме низкого вакуума при ускоряющем напряжении 30 кВ составляет не более 4,0 нм. При данном разрешении диапазон измерений линейных размеров может иметь значение от 0,03 до 1000 мкм с пределом допускаемой относительной погрешности измерений линейных размеров 10 %; диапазон увеличений – от 5 до 300000 крат в пересчете на размер отпечатка 10 x 12 см. В микроскопе JEOL JSM-IT300 LV реализована функция съемки образцов в режиме низкого вакуума, что позволяет проводить исследование непроводящих и биологических образцов без предварительной пробоподготовки (Рисунок 17).
В результате исследования были получены изображения адгезивного слоя, передающие морфологическую структуру и качество гибридизации дентина (Рисунок 18).
Результаты исследования адгезионной прочности на сдвиг
После исследования на разрыв получена информация о площади поверхности каждого образца и силе, приложенной к его разрыву, на основании этих данных посчитана адгезионная прочность в мПа. Результаты по образцам группы 1, выполненным с использованием стандартного протокола представлены в таблице 13.
Результаты по группе 2, с применением спиртового протокола, представлены в таблице 14. Результаты по группе 3 представлены в таблице 15. Результаты по группе 4, представлены в таблице 16.
Среднее значение силы, приложенной для сдвига образца в группе 1, составило Fсд =26,01, что больше значения в группе 2 Fсд =23,08 на 2,93.
Среднее значение силы, приложенной для сдвига образца в группе 3, составило Fсд =31,81, что меньше значения в группе 4 Fсд = 36,51 на 4,7.
Среднее значение адгезионной прочности на сдвиг в группе 1 Асд. = 18,40 МПа, что больше значения в группе 2 Асд. = 14,27 Мпа на 4,13 Мпа.
Среднее значение адгезионной прочности на сдвиг в группе 3 Асд. = 20,21 МПа, что меньше значения в группе 4 Асд. = 24,87 Мпа на 4,66 Мпа.
Среднее значение адгезионной прочности на сдвиг в группе 1 Асд. = 18,40 МПа, что меньше значения в группе 3 Асд. = 20,21 Мпа на 1,81 Мпа.
Среднее значение адгезионной прочности на сдвиг в группе 2 Асд. = 14,27 МПа, что меньше значения в группе 4 Асд. = 24,87 Мпа на 10,6 Мпа
Количество когезивных переломов в группах 1,2,3 и 4 – 2, 3, 6 и 5 соответственно, большее количество когезивных переломов в 3 и 4 группах связано с приложением большей силы к образцу.
Средние показатели адгезионной прочности при применении классического протокола фиксации через 24 часа больше, чем аналогичные результаты в группе с применением спиртового протокола, однако в группах, подвергнутых исследованию через 72 часа средние показатели спиртового протокола выше, чем у классического.
Большее значение среднего отклонения в группах с использованием спиртового протокола может свидетельствовать о его большей зависимости от особенностей субстрата – дентина зуба и мануальных навыков оператора, при этом минимальное значение адгезионной прочности в группе 4 больше чем в группах 1, 2, 3.
Результаты ортопедического лечения пациентов с использованием керамических реставраций, зафиксированных по стандартному и спиртовому адгезивным протоколам
Клинический пример №1
Ортопедическое лечение пациента из группы 2
Пациент К. Мужчина 38 лет
Жалобы: на скол пломбы
Анамнез: считает себя здоровым, аллергические реакции и инфекционные заболевания отрицает, пломба установлена 3 года назад
Осмотр: Кожные покровы физиологической окраски, конфигурация лица не изменена, регионарные лимфатические узлы не пальпируются. Открывание рта свободное, патологических щелчков и хрустов не выявлено. Пальпация в области ВНЧС безболезненная, тест с нагрузкой отрицательный. Красная кайма губ без видимых изменений.
Слизистая оболочка альвеолярного отростка верхней челюсти и альвеолярной части нижней челюсти, неба, десен, губ и щек, бледно розового цвета без патологических изменений. По итогу осмотра зубов заполнена зубная формула.
Зубы 4.5, 2.4, 2.7 пломбы с нарушенным краевым прилеганием. Зуб 1.5 коронка, краевое прилегание не нарушено, на рентгенограмме корневые каналы запломбированы до физиологических верхушек, нет изменений в периапикальных тканях. Зуб 4.6 Пломба с нарушенным краевым прилеганием занимает более 2/3 окклюзионной поверхности, рецидив кариеса, дистальная контактная стенка разрушена на 1 мм над уровнем десны. На рентгенограмме корневые каналы запломбированы до физиологических верхушек, без патологических изменений. Зуб 4.7 пломба с нарушенным краевым прилеганием, дистальная контактная поверхность разрушена на 1 мм над уровнем десны, зуб витальный Зуб 2.5 пломба с нарушенным краевым прилеганием занимает более 2/3 окклюзионной поверхности, на контрольной рентгенограмме корневые каналы запломбированы до физиологических верхушек (Рисунок 64). Зуб 26 пломба с нарушенным краевым прилеганием, рецидив кариеса, на рентгенограмме корневые каналы запломбированы не до верхушек корней, не прослеживается медиальный боковой канал (Рисунок 64). Зуб 37 пломба, краевое прилегание не нарушено. Зуб 36 пломба с нарушенным краевым прилеганием, рецидив кариеса, на рентгенограмме очаги разряжения костной ткани в области верхушек корней (Рисунок 63).
Зуб 2.5, 2.6, 4.6 - Хронический апикальный периодонтит К 04.5 Зуб 3.6 - Периапикальный абсцесс без полости К 04.7 План лечения:
1) Проведение профессиональной гигиены полости рта
2) Повторное эндодонтическое лечение зуба 3.6, с последующим протезированием временной коронкой, контроль через 6 месяцев (зуб исключен из исследования по критерию №4)
3) Повторное эндодонтическое лечение зуба 2.6
4) Лечение кариеса зубов 2.4, 2.7, 4.5
5) Протезирование 2.5, 2.6, 4.6, 4.7
6) наблюдение через 7 дней, 6 месяцев, 12 месяцев Лечение:
Проведено повторное эндодонтическое лечение зуба 2.6, извлечен штифт из зуба 2.5 далее пациент направлен на протезирование. Восстановление коронковой части зуба по протоколу № 2 (Рисунок 65).
После подготовки зуба проводилось препарирование в соответствии с рекомендациями производителя материала Vita Mark 2 под полные коронки. 2 мм в области бугров, 1,5 мм в области фиссуры, 1мм в области стенок, 1 мм в области границы, формировался плечевой уступ с скошенным внутренним углом. После препарирования получили классический силиконовый оттиск и изготавливались временные конструкции из материала Luxatemp (DMG, Германия). Коронки моделировались в ПО CEREC Premium 4.4 и изготавливались на фрезерном станке CERE MC XL из материала Vita Mark 2 в лаборатории.
Во второе посещение коронки были зафиксированы по протоколу фиксации № 2 (Рисунок 66, 67). Убраны излишки цемента, проведена оценка окклюзионных взаимоотношений окклюзионной бумагой Arti-Check 40 мкм (Baush, Германия).
Клиническая оценка качества проведенного ортопедического лечения проводилась через 7 дней, 6 месяцев и 12 месяцев после лечения, по измененным критериям Cvar and Rydge (рисунок 68,69,70), результаты представлены в таблице 19.
Пациент Д. Женщина 30 лет
Жалобы: дефекты на передних зубах
Анамнез: считает себя здоровой, аллергические реакции и инфекционные заболевания отрицает, кариозные процессы передних зубов начались более 5 лет назад.
Осмотр: Кожные покровы физиологической окраски, конфигурация лица не изменена, регионарные лимфатические узлы не пальпируются. Открывание рта свободное, патологических щелчков и хрустов не выявлено. Пальпация в области ВНЧС безболезненная, тест с нагрузкой отрицательный. Красная кайма губ без видимых изменений. Слизистая оболочка альвеолярного отростка верхней челюсти и альвеолярной части нижней челюсти, неба, десен, губ и щек, бледно розового цвета без патологических изменений. По итогу осмотра зубов заполнена зубная формула.
Зубы 1.2, 2.2 эрозивные дефекты на вестибулярной поверхности, в пришеечной области, пломбы с нарушенным краевым прилеганием, рецидив кариеса, фасетки стираемости на небной поверхности. Зубы 1.1, 2.1 эрозивные дефекты на вестибулярной поверхности в пришеечной области, кариес на медиальной и дистальной контактных поверхностях, фасетки стираемости на небной поверхности (Рисунок 76).
Прототип будущих реставраций из материала Luxatemp (DMG, Германия) установлен на зубы, проведено препарирование, иссечение кариеса и старых композитных реставраций. Восстановление дефектов композитным материалом по протоколу №2 (рисунок 77). Далее проведено финишное препарирование под полные виниры, с переходом на небную поверхность, для восстановления окклюзионной высоты. В соответствии с рекомендациями производителя материала Vita Mark 2 для виниров, препарированием создавалась минимальная толщина для керамики в области вестибулярной поверхности 0,5 мм, в области режущего края 0,5 - 0,7 мм, в пришеечной зоне 0,2 - 0,3 мм (Рисунок 78).
После препарирования получили классический силиконовый оттиск, далее конструкции моделировались в ПО Exocad, конструкции изготавливались на фрезерном станке CERE MC XL в лаборатории. Во второе посещение коронки были зафиксированы по протоколу фиксации № 2 (Рисунок 79). Убраны излишки цемента, проведена оценка окклюзионных взаимоотношений окклюзионной бумагой Arti-Check 40 мкм (Baush, Германия).
Клиническая оценка качества проведенного ортопедического лечения проводилась через 7 дней, 6 месяцев и 12 месяцев после лечения, по измененным критериям Cvar and Rydge (Рисунок 80, 81, 82), результаты представлены в таблице 20.
Клинический пример №3
Ортопедическое лечение пациента из группы 1
Пациент Х. Мужчина 30 лет
Жалобы: на разрушение зуба
Анамнез: считает себя здоровым, аллергические реакции и инфекционные заболевания отрицает, лечение кариеса более 5 лет назад
Осмотр: Кожные покровы физиологической окраски, конфигурация лица не изменена, регионарные лимфатические узлы не пальпируются. Открывание рта свободное, патологических щелчков и хрустов не выявлено. Пальпация в области ВНЧС безболезненная, тест с нагрузкой отрицательный. Красная кайма губ без видимых изменений. Слизистая оболочка альвеолярного отростка верхней челюсти и альвеолярной части нижней челюсти, неба, десен, губ и щек, бледно розового цвета без патологических изменений. По итогу осмотра зубов заполнена зубная формула (Рисунок 83).