Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Препарирование твердых тканей зубов различными инструментами при кариесе (обзор литературы) 9
1.1. Основные принципы лечения кариозных поражений 9
1.2. Виды ротационных инструментов 13
1.3. Особенности препарирования твердых тканей зубов при кариесе различными инструментами 16
Глава 2. Материал и методы исследования 31
2.1. Материал и методы электронно-микроскопического исследования 31
2.2. Материал и методы исследования адгезионной прочности 40
2.3. Материал и методы клинических исследований 47
Глава 3. Результаты собственных исследований 56
3.1. Результаты электронной микроскопии 56
3.1.1. Электронномикроскопические исследования дентина после препарирования борами сверхгрубой зернистости 56
3.1.2. Электронномикроскопические исследования дентина после препарирования борами грубой зернистости 67
3.1.3. Электронномикроскопические исследования дентина после препарирования борами нормальной зернистости 76
3.1.4. Электронномикроскопические исследования дентина после препарирования борами тонкой зернистости 88
3.2. Лабораторное определение адгезионной прочности прилегания пломбировочного материала к тканям зуба 97
3.3. Результаты клинических исследований 100
3.3.1. Оценка гигиенического состояния полости рта у пациентов до проведения реставрации 100
3.3.2. Оценка качества реставрации твердых тканей зуба в отдаленные сроки наблюдения 101
3.3.3. Электрометрическая оценка качества реставрации краевого прилегания пломбировочного материла к тканям зуба 104
Глава 4. Обсуждение результатов и заключение 108
Выводы 113
Практические рекомендации 114
Список литературы 115
- Особенности препарирования твердых тканей зубов при кариесе различными инструментами
- Электронномикроскопические исследования дентина после препарирования борами сверхгрубой зернистости
- Электронномикроскопические исследования дентина после препарирования борами тонкой зернистости
- Электрометрическая оценка качества реставрации краевого прилегания пломбировочного материла к тканям зуба
Введение к работе
Актуальность проблемы
В настоящее время кариес зубов относится к числу наиболее распространенных заболеваний полости рта [4,26,49]. Эффективность лечения этой патологии во многом определяется качеством имеющихся в распоря-жении врача материалов и инструментов. Немаловажное значение имеют особенности формирования полости для последующего пломбирования, характер ее поверхности и краев, а также нарушение целостности эмали, явившееся следствием воздействия инструментов в процессе препарирования [10,51,141]. На сегодняшний день известны различные методики препарирования кариозных полостей [52]. Возникновение дефектов при формировании стенок кариозной полости является одной из основных причин нарушения краевого прилегания пломб и возникновения микропросачивания между стенкой полости и пломбировочным материалом, при этом пломбировочные материалы способны лишь в незначительной степени компенсировать дефекты обработки кариозных полостей борами [63,66,68]. Краевое прилегание пломб также может варьироваться в зависимости от вида используемого инструмента [14,29]. Проведенные эксперименты показали, что адгезия, как и процесс усадки пломбировочных материалов в полостях, препарированных разными видами ротационных инструментов, происходит неодинаково [2,17,78]. С момента создания зубного бора уже на протяжении двухсот лет продолжают выпускаться их модификации и предлагаются новые и новые усовершенствования [94]. При этом до настоящего времени наиболее широко распространенными остаются различные виды ротационных инструментов. Однако на сегодняшний день отсутствуют четкие показания к применению алмазных, твердосплавных и стальных боров, а имеющиеся в литературных источниках данные о
влиянии различной степени абразивности, формы и скорости вращения боров на состояние твердых тканей зуба и характер поверхности полости и ее краев достаточно противоречивы. Такое состояние вопроса значительно усложняет клиническую работу, делая выбор того или иного бора для клинициста трудной задачей, лишенной какого-либо научного обоснования. В виду этого чрезвычайную актуальность приобретает данное исследование, посвященное оптимизации препарирования твердых тканей зубов на основании всестороннего изучения особенностей препарирования полости алмазными борами различной степени зернистости.
Цель исследования.
Целью настоящего исследования является повышение эффективности лечения кариеса зубов с использованием для препарирования алмазных боров с различной степенью зернистости.
Задачи исследования
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
Дать сравнительную характеристику состояния поверхности дентина после препарирования различными видами алмазных боров с различной степенью зернистости.
Изучить влияние степени абразивности алмазных боров на состояние смазанного слоя дентина с использованием электронной микроскопии.
Изучить состояние краевого прилегания пломб у пациентов после препарирования различными видами алмазных боров с различной степенью зернистости.
Определить степень адгезии композитного материала к дентину зуба после препарирования алмазными борами с различной степенью зернистости путем определения прочности на отрыв.
5. На основании комплексного клинико-лабораторного исследования разработать алгоритм оптимального режима препарирования твердых тканей зубов и последовательности применения алмазных боров различной степени зернистости.
Научная новизна
Впервые на основании лабораторных исследований выявлено влияние боров различной степени зернистости алмазного покрытия на количество и структуру смазанного слоя.
Впервые научно обосновано, что препарирование дентина борами нормальной степени зернистости алмазного покрытия приводит к образованию слабо выраженного смазанного слоя, который хорошо поддается протравливанию, что обеспечивает оптимальную прочность адгезивного соединения пломбировочного материала с тканями зуба (31,65 + 2,08 МПа).
Впервые на основании клинических наблюдений в течении 18 месяцев установлено, что качество реставрации в 98% случаев имело оценку «отлично» после препарирования дентина борами с нормальной степенью зернистости алмазного покрытия.
С использованием электрометрических исследований впервые установлено прочное краевое прилегание пломбировочного материала к тканям зуба после препарирования дентина борами с нормальной степенью зернистости алмазного покрытия как непосредственно после пломбирования (1,06 + 0,06 мкА), так и через 18 месяцев (1,32 + 0,09 мкА).
Практическая значимость работы
Разработан алгоритм препарирования твердых тканей зубов алмазными борами, имеющими различную степень абразивности, обеспечивающий максимальную адгезию пломбировочного материала и минимизирующий нарушение краевого прилегания пломбы.
Основные положения, выносимые на защиту
Препарирование дентина борами с сверхгрубой и грубой зернистостью алмазного покрытия приводит к деструкции дентина с образованием большого количества его осколков и смазанного слоя, состоящего из достаточно грубых частиц, которые полностью не растворяются при протравливании.
При использовании для препарирования дентина боров с нормальной зернистостью алмазного покрытия образуется слабо выраженный смазанный слой, который полностью удаляется при протравливании, что приводит к раскрытию дентинных трубочек и обеспечивает хорошую адгезионную прочность композитного материала с тканями зуба.
После препарирования дентина борами с нормальной степенью зернистости алмазного покрытия на основании клинических наблюдений в течении 18 месяцев установлено, что качество реставрации в 98% имело оценку «отлично».
После препарирования дентина борами с нормальной степенью зернистости алмазного покрытия с использованием электрометрических исследований установлено прочное краевое прилегание пломбировочного материала к тканям зуба как непосредственно после пломбирования (1,06 + 0,06 мкА), так и через 18 месяцев (1,32+0,09 мкА).
Внедрение в практику
Результаты настоящего исследования внедрены в лечебный и учебный процесс кафедры стоматологии общей практики ФПКС, в практику Городской стоматологической поликлиники №23, Челюстно-лицевой госпиталь для ВВ.
Апробация работы
Основные положения диссертации представлены на стендовом докладе XXIX итоговой конференции Общества молодых ученых МГМСУ (март, 2007г.).
Основные положения диссертации были доложены и обсуждались на межкафедральном совещании кафедр стоматологии общей практики ФПКС, факультетской терапевтической стоматологии, ортопедической стоматологии ФПКС 28 июня 2007 года.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 2 работы в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Работа выполнена на кафедре стоматологии общей практики ФПКС. № госрегистрации темы: 01990010694.
Особенности препарирования твердых тканей зубов при кариесе различными инструментами
Качественное состояние стенок кариозной полости, прежде всего, определяется характером микроструктуры поверхности твердых тканей зубов, возникающей как следствие воздействия зубных боров [35,118]. Препарирование кариозной полости зубными борами, изготовленными из разных видов материалов, приводит к формированию уникальной, только данному инструменту присущей микроструктуры поверхности. Рядом исследователей было проведено сравнительное изучение состояния стенки и края полости зуба после препарирования эмалевым ножом, стальным бором и карборундовой головкой. Одним из показателей, характеризующих качественное формирование кариозной полости, является состояние эмалевого края и его поверхности. Этот показатель избран не случайно, поскольку, как было установлено, эмаль зубов человека обладает высокой микротвердостыо [90,97]. Так, эмаль постоянных зубов обладает твердостью 266-311 в единицах Виккерса, эмаль молочных зубов - 268-278, дентин постоянных и молочных зубов 80. Твердость стальных боров составляет 850-1050, что в 8-12 раз превышает твердость дентина и всего в 3 раза -твердость эмали, при этом твердость карборунда значительно превышает твердость металлических боров [120,121]. Помимо высокой твердости, эмаль зуба обладает еще и значительной вязкостью, которая может быть настолько большой, что режущие грани стального бора раскаляются в процессе работы, быстро тупятся и становятся не пригодными к дальнейшей работе. Исходя из стойкостных и функциональных свойств зубных боров, считается, что на эмали следует работать только алмазными борами, при этом окончательное формирование кариозной полости, то есть работу в пределах дентина, следует выполнять твердосплавными инструментами. Стальные боры могут использоваться только для удаления некротизиро-ванного дентина.
Действие инструментов на твердые ткани зубов исследовалось на шлифах, которые готовили до и после препарирования, а затем изучались в отраженном свете микроскопа [25]. Микроструктура поверхности твердых тканей зуба, особенно эмали, после обработки различными видами зубных боров характеризовалась различными по своей структуре образованиями. Как было показано, рельеф стенок и краев полости в основном зависит от применяемого для препарирования инструмента. Рельеф эмали постоянных и молочных зубов после обработки стальными борами был неровным и зазубренным, края имели дефекты и трещины, располагающиеся хаотично, что было связано с разъединением эмалевых призм. При этом отмечалось, что чем интенсивнее давление при препарировании эмали, тем значительнее ее разрушение. Так, после обработки стальным бором по краю и на поверхности эмали зуба появляются сколы в виде выемок, расположенных неравномерно по всей обработанной поверхности. Их число увеличивается с увеличением скорости вращения (до 30000 об/мин) и нагрузки (200 г). При этом для твердосплавных боров микроструктура поверхности эмали зуба характеризуется образованием неглубоких и равномерно расположенных бороздок. Особенно выраженный характер бороздки принимают при обработке алмазным бором. Однако, в отличие от стального бора, с увеличением скорости вращения бороздки исчезают, и поверхность становится ровной. Кроме того, применение стальных боров на высоких скоростях ведет к развитию высокой вибрации, вследствие которой раскалываются поверхностные слои эмали, край которой становится веерообразным. Следовательно, стальные боры скалывают и отламывают эмаль. При препарировании дентина стальным бором в нем образуется ровный, без трещин и дефектов край. Таким образом, стальные боры по отношению к дентину являются режущим инструментом.
Применение твердосплавных боров для препарирования твердых тканей зуба повышает качество формирования кариозной полости. Эмалевый край остается гладким без трещин и расслоений. Микроструктура поверхности твердых тканей зуба после применения твердосплавных боров характеризуется небольшими по ширине и глубине бороздами. Однако некоторыми авторами указывалось, что препарирование кариозной полости твердосплавными борами больших размеров при высокой скорости вращения приводит к появлению зазубренности эмалевого края, тогда как при работе небольшими борами края эмали оставались гладкими [180].
После препарирования карборундовыми головками и эмаль, и дентин имели ровный или слегка волнистый край без трещин и дефектов. Данное наблюдение можно объяснить значительно большей твердостью карборунда, что позволяет осуществлять сошлифовывание и срезание эмали. Следует отметить, что дефекты и неровности краев эмали, образовавшиеся после препарирования стальными борами, могут быть устранены дополнительной обработкой карборундовыми камнями. После препарирования различными абразивами, к которым относятся карбид бора, карбид кремния, окись алюминия и др., выяснилось, что рельеф препарирования поверхности зуба зависит от величины частицы абразива. При этом, чем меньше частицы абразива, тем ровнее поверхность и края полости зуба. Величина и твердость абразива также определяют и время препарирования [91].
Исследования микроструктуры эмалевого края после применения алмазных боров показали, что эмалевый край, независимо от скорости вращения был ровным. Выявление рядом ученых при изучении микроструктуры поверхности после обработки алмазными инструментами мелких, не равномерно расположенных сколов связывали с особенностями рабочей поверхности инструмента, а именно, с наличием крупных кристаллов. Другим фактором, приводящим к образованию сколов, является неравномерное расположение алмазных кристаллов на режущей поверхности инструмента, в результате чего выступающие частицы имеют различный угол нареза [48].
Электронномикроскопические исследования дентина после препарирования борами сверхгрубой зернистости
Первый этап. Как показали результаты проведенных исследований после препарирования стенок и дна кариозной полости борами сверхгрубой зернистости, на электронограммах обнаруживается сложный рельеф поверхности дентина, повторяющий однонаправленное вращательное движение граней инструмента, покрытых частицами абразива. На препарированной поверхности дентина видны борозды и слабо структурированный смазанный слой, а также отдельные плотные микрочастицы - осколки дентина (рис. 14). Рис. 14. Электроннограмма. Рельеф поверхности дентина после препарирования борами сверхгрубой зернистости. Видны борозды (одинарные стрелки), смазанный слой и осколки дентина. Х100.
Грани алмазной крошки бора оставляют на поверхности дентина параллельные борозды шириной в 10 шп. Кроме того, видны более узкие параллельные борозды шириной 1 шп. Отмечается большое количество осколков дентина и смазанного слоя (рис. 15).
Электроннограмма. Рельеф поверхности дентина после препарирования борами сверхгрубой зернистости. Параллельные канавки шириной в 10 цт и более узкие параллельные борозды шириной 1 jim. Отмечается большое количество осколков дентина и смазанного слоя (стрелки). XI000.
При электрон ном и крое ко пи чес ком исследовании с большим увеличением определяется бесструктурный дентин на поверхности которого имеется множество широких борозд и поперечных трещин (рис.16), расположенных на различном расстоянии друг от друга
Электроннограмма. Рельеф поверхности дентина после препарирования борами сверхгрубой зернистости. Видны параллельные борозды, крупные частицы сколотого дентина, поперечные трещины прерывают протяженность неструктурированных участков. Х5000.
Второй этап. После препарирования грушевидным бором среднего диаметра с сверхгрубой зернистостью алмазного покрытия на электрон-нограммах обнаруживается несколько иная картина. Основными составляющими поверхностного рельефа в области дна и стенок дентина остаются борозды и бесструктурное вещество смазанного слоя, а так же отдельные более плотные микрочастицы - осколки дентина (рис. 17).
Злектроноірамма. Рельеф поверхности дентина после препарирования борами сверхірубой зернистости. Видны борозды (стрелки углом) и бесструктурное вещество смазанного слоя (одинарная стрелка), а также отдельные более плотные микрочастицы- осколки дентина. XI00.На дне кариозной полости параллельные борозды имеют ширину 10-14 urn, наблюдаются регулярные, как правило, параллельные широким бороздам более мелкие борозды шириной 3-5 цт ( рис. 18).
Электронограмма. Рельеф поверхности дентина после препарирования борами сверхгрубой зернистости. Видны параллельные борозды шириной 10-14 urn и более мелкие борозды шириной 3-5 шп (одинарные стрелки). Х1000.
Под большим увеличением (Х5000) параллельные борозды характеризуются наличием смазанного слоя на их стенках. Видны также пластинчатые наложения смазанного слоя. В стенках широких борозд бесструктурное вещество местами прерывается регулярными трещинами, по-видимому, являющимися результатом однонаправленного сдвига пластов дентина и их разлома с образованием щелевидных дефектов бесструктурного вещества. Данное бесструктурное вещество представляет собой мелко размолотый матрикс, образовавшийся в результате сдавливающего и режущего воздействия бора, покрытого алмазной крошкой сверхгрубой зернистости (рис. 19).
Электронограмма. Рельеф поверхности дентина после препарирования борами сверхгрубой зернистости. Видны пластинчатые наложения смазанного слоя (одинарные сплошные стрелки). В стенках канавок бесструктурное вещество местами прерывается регулярными трещинами (одинарные пунктирные стрелки). Х5000.
Третий этап. При электронномикроскопическом исследовании после препарирования фиссурным и обрати оу сече иным борами сверхгрубой зернистости алмазного покрытия в сложном микрорельефе поверхности полости обращает на себя внимание более организованный характер систем параллельно ориентированных борозд (рис. 20). Ширина борозд составляет около 10 цт. Сами борозды имеют поверхностный характер, их рисунок стерт. В картине превалируют наслоения на поверхность дентина пластинчатых образований смазанного слоя (рис. 21). При большем увеличении (Х5000) отмечается большое количество смазанного слоя и грубых дентинных осколков. Однако встречаются отдельные апертуры дентинных трубочек, не прикрытые смазанным слоем (рис.22).
Электронномикроскопические исследования дентина после препарирования борами тонкой зернистости
Лабораторное исследование прочности проводилось на 46 удаленных интактных молярах, удаленных у пациентов в возрасте 18-25 лет по орто-донтическим показаниям. Каждый удаленный зуб был распилен в сагиттальном направлении в условиях сохранения влажности. Половина зуба была монтирована с помощью самоотверждаемой пластмассы Акрилоксид в блок и помещена в воду. Все образцы исследуемых 46 постоянных зубов были разделены на две опытные группы (по 23 образца). Рабочая поверхность эмали и дентина в 1-й группе была обработана фиссурным бором грубой зернистости алмазного покрытия, а во 2-й группе фиссурным бором нормальной зернистости алмазного покрытия. После этого препарированную поверхность всех образцов исследуемых групп подвергала трав-нию фосфорной кислотой. Затем было нанесено необходимое количество однокомпонентной адгезивной системы «Solist», далее порционно заполняли композитом «Ecusit», подвергая каждую порцию полимеризации.
Адгезионную прочность соединения композитного материала с дентином зуба определяли как предел прочности при сдвиге цилиндрического образца восстановительного материала относительно поверхности эмали
. Адгезионная прочность фиксации композитного материала к дентину в зависимости от зернистости алмазного покрытия боров Таким образом, как показали проведенные нами лабораторные исследования прочность связи пломбы с дентином образцов зубов после препарирования борами нормальной зернистости алмазного покрытия (2 группа) на 13,7% выше, чем прочность связи пломбы с дентином у образцов, препарированных борами грубой зернистости алмазного покрытия (1 группа). Различия статистически достоверные (Р 0,001) (рис. 61, табл. 8).
Анализ данных адгезионной прочности пломбировочного материала к тканям зуба, обработанных борами с грубой (группа 1) и нормальной (группа 2) зернистости алмазного покрытия показывает, что для достижения хорошей адгезии большое внимание необходимо уделять инструментальной обработке препарируемой полости. При этом важную роль играет то, каким бором обрабатывается дентин на заключительном этапе, так как последним бором создается рельеф поверхности, определяющий область контакта с адгезивной системой. Смазанный слой, остающийся на поверхности дентина может отличаться по своим свойствам в зависимости от степени зернистости алмазного покрытия используемого бора. Объем и плотность смазанного слоя определяют степень закупорки дентинных канальцев, в дальнейшем оказывая влияние на качество протравливания. Обработанный борами с грубой зернистостью алмазного покрытия дентин представляет собой поверхность с глубокими бороздами, покрытую большим количеством крупных конгломератов осколков дентина. На такой поверхности удается различить единичные просветы дентинных трубочек. После протравливания не происходит полного удаления «смазанного слоя», значительная часть дентинных трубочек остается закрытыми. Адгезионная прочность снижается.
Обработка поверхности дентина борами с нормальной зернистостью алмазного покрытия создает меньший по объему и более рыхлый «смазанный слой», который в большей степени поддается удалению на этапе протравливания, что способствует повышению адгезионной прочности фиксации композитного пломбировочного материала к дентину.
Электрометрическая оценка качества реставрации краевого прилегания пломбировочного материла к тканям зуба
Целью данного исследования была оптимизация препарирования твердых тканей зубов при наличии кариозных поражений различными ротационными инструментами.
В соответствии с поставленными задачами, в ходе лабораторного исследования нами были разработаны критерии для оценки эффективности препарирования кариозных полостей с помощью различных боров. Для каждого из исследуемых боров изучались результаты препарирования на этапах раскрытия полости, некрэктомии и формирования полости. Оценивали результаты препарирования по характеру рельефа обработанной поверхности дентина на каждом из этих этапов препарирования.
При этом учитывали:
1. размеры и расположения борозд, оставляемых бором;
2. характер и степень выраженности смазанного слоя и осколков дентина, образующегося на поверхности препарируемого дентина;
3. степень удаления смазанного слоя после протравливания 37%-ным раствором фосфорной кислоты.
Раскрытие кариозной полости производили с помощью шаровидных боров сверхгрубой зернистости (1 группа), грубой зернистости (2 группа), нормальной зернистости (3 группа) а также тонкой зернистости (4 группа). Некрэктомию проводили с помощью грушевидного бора сверхгрубой зернистости (1 группа), грубой зернистости (2 группа), нормальной зернистости (3 группа) и тонкой зернистости (4 группа). На третьем этапе препарирования на двух зубах в каждой группе производили формирование полости с помощью фиссурного и бора в форме обратного конуса сверхгрубой зернистости (1 группа), грубой зернистости (2 группа), нормальной зернистости (3 группа) и тонкой зернистости (4 группа). Фиссурным бором об рабатывали стенки кариозных полостей, бором в виде обратного конуса осуществляли формирование дна полостей.
В эксперименте in vitro были воспроизведены условия пломбирования кариозных полостей композитными материалами. С этой целью на четвертом этапе по 1 зубу из каждой группы после препарирования бором подвергали травлению 37%-ным раствором фосфорной кислоты с тем, чтобы оценить выраженность смазанного слоя, образовавшегося в результате препарирования борами с различной зернистостью, который препятствует раскрытию дентинных трубочек. Механизм связывания адгезивных систем с дентином достигается за счет удаления смазанного слоя в результате полного протравливания («total etch») эмали и дентина. При этом происходит деминерализация межтубулярного и перитубулярного дентина, обнажение коллагеновых волокон, раскрытие дентинных трубочек.
Протравливание способствует удалению смазанного слоя и раскрытию дентинных трубочек, что обеспечивает полноценное сцепление пломбировочного материала со стенкой полости после ее препарирования. Как указывает С.А. Ннколаенко, 2004 (49), ни о какой химической связи между твердыми субстанциями зуба с композитами и адгезивными посредниками не может быть и речи. В лучшем случае можно говорить о микро- и нано-ретенции.
Таким образом, в эксперименте мы получили возможность оценить степень удаления смазанного слоя в ходе протравливания фосфорной кислотой после препарирования полости различными борами.
Препарирование полости производили по классу I Блека с помощью боров различных типов с алмазным покрытием разной зернистости: боры со сверхгрубой зернистостью алмазного покрытия - величина алмазных частиц 150-180 микрон; боры с грубой зернистостью алмазного покрытия - величина алмазных частиц 125-149 микрон; боры с нормальной зернистостью алмазного покрытия - величина алмазных частиц - 91-126 микрон; боры с тонкой зернистостью алмазного покрытия - величина алмазных частиц - 40-76 микрон.
По данным лабораторного исследования было установлено, что прямые корреляции характера рельефа обработанной поверхности устанавливаются не с видом бора, а с типом зернистости алмазного покрытия. При этом учитывались как выраженность смазанного слоя, образовавшегося при препарировании, так и возможность его удаления путем протравливания фосфорной кислотой.
Большие размеры алмазных частиц (сверхгрубая зернистость) и тонкая зернистость алмазного покрытия приводят к получению наихудшего результата вследствие образования огромного количества смазанного слоя, который практически не поддается элиминированию с помощью протравливающих веществ, что хорошо было видно на электронограммах после 4 этапа обработки полостей в группе 1 и группе 4.
Было установлено, что боры со сверхгрубой зернистостью размалывают дентин, в результате чего образуется смазанный слой, состоящий из достаточно грубых частиц, которые не успевают раствориться в фосфорной кислоте при протравливании. Поэтому боры с сверхгрубой зернистостью оказываются неэффективными. Боры с тонкой зернистостью, напротив, приводят к образованию смазанного слоя с чрезвычайно тонкой структурой. Кроме того, воздействие бора с тонкой зернистостью, по-видимому, приводит к уплотнению смазанного слоя, делая его более компактным, что подтверждается в ходе исследования соответствующих элек-троннограмм.
