Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современные зубосохраняющие технологии (обзор литературы).. 11
1.1. Современные взгляды на механизмы возникновения и развития периапикального периодонтита 11
1.2. Современные методы лечения хронического периапикального периодонтита 16
1.3. Применение имплантатов в амбулаторной хирургической стоматологии 25
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 32
2.1. Экспериментальные исследования 32
2.1.1. Математическое моделирование функциональной нагрузки на окклюзионную поверхность зуба с резецированными (ампутированными) корнями, армированными эндодонто-эндооссальными имплантатами .32
2.1.2. Исследования прочностных характеристик эндодонто-эндооссального имплантата 44
2.1.3. Исследование качества фиксации эндодонто-эндооссальных имплантатов в зубе и герметичности обтурации канала корня при использовании различных цементов 51
2.2. Клинико-рентгенологические методы исследования. 54
2.2.1. Клиническая характеристика пациентов с хроническим периапикальным периодонтитом. 54
2.2.2. Рентгенологические методы исследования. 60
2.3. Статистические методы обработки результатов исследования 63
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований. 64
3.1. Результаты математического моделирования системы «зуб с. резецированными (ампутированными) корнями - эндодонто- эндооссальный имплантат - костная ткань челюсти» 64
3.2. Результаты исследований прочностных характеристик, разработанного эндодонто-эндоосальногоимплантата 75
3.3. Результаты сравнительного анализа исследования качества фиксации эндодонто-эндооссальных имплантатов в корне зуба и герметичности обтурации канала при использовании различных цементов 78
3.4. Результаты клинической апробации эндодонто-эндооссального имплантата 83
ГЛАВА 4. Обсуждение полученных результатов
Исследования 110
Выводы 123
Практические рекомендации 125
Список литературы 126
- Современные взгляды на механизмы возникновения и развития периапикального периодонтита
- Математическое моделирование функциональной нагрузки на окклюзионную поверхность зуба с резецированными (ампутированными) корнями, армированными эндодонто-эндооссальными имплантатами
- Результаты математического моделирования системы «зуб с. резецированными (ампутированными) корнями - эндодонто- эндооссальный имплантат - костная ткань челюсти»
- Результаты клинической апробации эндодонто-эндооссального имплантата
Введение к работе
Проблема лечения периодонтитов, особенно многокорневых зубов, является исключительно актуальной в связи с широким распространением кариеса зубов и его осложнений (14, 22 41, 76, 78, 100, 114, 220).
Традиционная консервативная терапия сложна, требует затраты значительного времени, не всегда эффективна и нередко сопровождается осложнениями, требующими безотлагательного хирургического вмешательства (15, 23,25,66,82,132).
В настоящее время успехи эндодонтического лечения апикальных периодонтитов и новые методы оперативных вмешательств значительно сократили показания к удалению зубов, что и выдвинуло зубосохраняющие технологии в разряд наиболее приоритетных направлений в стоматологии (29, 70, 101,116).
Наиболее частой операцией при хирургическом лечении хронического гранул ематозного периодонтита является резекция верхушки и ампутация корня зуба (17,27,45,58, 71,115).
Общеизвестно, что у зубов с резецированными, а тем более ампутированными корнями значительно снижаются биомеханические показатели, неадекватно воспринимается ранее нормальная жевательная нагрузка, возникает подвижность зуба и нередко его последующая потеря (9,42, 72,113, 183).
Достаточно часто зубы с резецированной верхушкой корня используют под опоры различных конструкций зубных протезов, что еще больше усугубляет напряженно-деформированное состояние модуля «культя зуба - костная ткань», ведет к локальному разрушению системы, возникновению тяжелой клинической картины и неизлечимым осложнениям (5, 7, 166, 175,183, 185).
Известным методом улучшения биомеханических показателей зубов после операции резекции корня (корней) является их армирование эндодонто-эндооссальными имплантатами. Несмотря на положительные клинические результаты проведенных операций, метод не нашел широкого применения в стоматологической практике из-за необратимых осложнений, которые возникали как на этапе введения ЭЭИ, так и в более поздние сроки и обусловлены их конструктивными особенностями и методологическими подходами оперативного вмешательства. В связи с этим представляется весьма актуальным разработать новый ЭЭИ, который позволит улучшить биомеханические показатели зубов с резецированными и ампутированными корнями, расширит показания к их использованию под опору различных конструкций зубных протезов (5,9, 61, 69, 85, 89,147).
В связи с этим, восстановление биомеханических показателей зубов с резецированной верхушкой или ампутированной частью корня, расширение показаний к их использованию под опоры ортопедических конструкций, повышение эффективности проведенного лечения явилось целью нашего исследования.
Цель исследования
Повышение эффективности комплексного лечения пациентов с хроническим периодонтитом однокорневых и многокорневых зубов, путем научно-обоснованного применения эндодонто-эндооссальных имплантатов в зоне резецированного и (или) ампутированного корня.
Задачи исследования
1. Изучить в эксперименте методом математического моделирования распределение функциональной нагрузки на окклюзионную поверхность опорных зубов несъемных конструкций зубных протезов, армированных известными конструкциями ЭЭИ.
2. Методом математического проектирования обосновать оптимальные параметры новой конструкции ЭЭИ, для армирования зубов с резецированными и (или) ампутированными корнями.
3. Определить с помощью стендовых испытаний прочностные характеристики разработанной конструкции ЭЭИ. 4. Исследовать в сравнительном аспекте эффективность in vitro различных цементов для фиксации ЭЭИ и герметизации резецированных (ампутированных) корней.
5. Оценить ближайшие и отдаленные клинико-рентгенологические результаты применения разработанной зубосохраняющей методики комплексного лечения пациентов с хроническим периодонтитом.
Научная новизна
Впервые разработана математическая модель «металлокерамическая конструкция - ЭЭИ - культя корня резецированного (ампутированного) зуба - костная ткань челюсти», позволяющая в компьютерной программе SPLENIC планировать операцию резекции (ампутации) корня (корней) однокорневых и многокорневых зубов, армирование оперированного зуба ЭЭИ, исходя из особенностей конкретной клинической ситуации.
Получены новые экспериментальные данные о напряженно-деформированном состоянии в системе «протез - зуб - кость» при изменении основных заданных условий с целью профилактики осложнений при проведении эндодонто-эндооссальной имплантации и в отдаленные сроки реабилитации.
Уточнены и расширены показания к использованию ЭЭИ в комплексе лечебно-профилактических мероприятий у пациентов с хроническим периодонтитом однокорневых и многокорневых зубов верхней и нижней челюстей.
Впервые на основании исследований in vitro изучены в сравнительном аспекте различные цементирующие материалы для фиксации ЭЭИ, обеспечивающие герметичность канала культи корня зуба и препятствующие микробной инвазии.
Получены новые клинические данные о биомеханической эффективности зубосохраняющих методик с применением ЭЭИ. Практическая значимость
Разработан, апробирован и внедрен новый отечественный ЭЭИ из сплава ВТ 16 и набор инструментов для эндодонто-эндооссальной имплантации.
Установлены типичные осложнения, возникающие при эндодонто-эндооссальной имплантации, предложены меры их профилактики, расширяющие показания к применению ЭЭИ.
В эксперименте обоснованы оптимальные параметры конструкции ЭЭИ для армирования зубов с резецированными (ампутированными) корнями при предельных величинах функциональной нагрузки.
Определен оптимальный материал для фиксации имплантата в канале культи корня зуба (Pro Root, фирма Dentsply, Великобритания), обеспечивающий максимальную герметичность и предупреждающий микробную инвазию канала.
В клиническую практику внедрена новая зубосохраняющая методика лечения хронического периодонтита с одномоментной эндодонто-эндооссальной имплантацией.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Разработан ЭЭИ, обладающий достаточной прочностью, повышающий биомеханические параметры зуба и обеспечивающий равномерное перераспределение функциональных нагрузок на опорные ткани зуба и костную ткань челюсти.
2. Математическое моделирование позволяет планировать операцию имплантации с использованием ЭЭИ и последующее ортопедическое лечение с применением современных конструкций зубных протезов.
3. Наилучшим материалом для фиксации ЭЭИ и обеспечения максимальной герметичности в канале зуба является Pro Root (фирма Dentsply, Великобритания).
4. Предложенная зубосохраняющая методика комплексного лечения хронического периодонтита позволяет достичь высоких клинико 8 рентгенологических результатов как для однокорневых, так и многокорневых зубов.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены на конференции молодых ученых по актуальным вопросам ортопедической стоматологии, приуроченной ко дню рождения Курляндского В.Ю. (Москва, 2002); научной конференции, посвященной 40 летию ЦНИИС (Москва, 2002); научной конференции, посвященной 95-летию Курляндского В.Ю. (Ставрополь, 2003); X международной конференции «Математика, компьютер, образование» (Пущино, 2003); научной конференции, посвященной 75-летию Копейкина В.Н. (Москва, 2004); совместном совещании кафедр: стоматологии общей практики и подготовки зубных техников, госпитальной ортопедической стоматологии, микробиологии МГМСУ и отделения амбулаторной хирургической стоматологии ЦНИИС протокол №19 от 20 февраля 2004.
Внедрение результатов исследования в практику
Результаты настоящего исследования внедрены в практику работы клиники кафедры стоматологии общей практики и подготовки зубных техников ФПКС МГМСУ, отделения амбулаторной хирургической стоматологии ЦНИИС, Медицинского центра «ФОДЭРИС» (г. Москва).
Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре стоматологии общей практики и подготовки зубных техников ФПКС, госпитальной ортопедической стоматологии МГМСУ.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 2 журнальные статьи, получен патент РФ на изобретение № 2209049 «Эн-додонто-эндооссальный имплантат». Арутюнов С.Д., Григорьянц Л.А., Мовсесян Г.В., Мохов А.В. Применение эндодонто-эндооссальных имплантатов в стоматологической практике. // Сб. трудов. «ЦНИИ стоматологии 40 лет. История развития и перспективы». - М., - 2002. - С. 85.
Арутюнов С.Д., Мовсесян Г.В., Мохов А.В., Чумаченко Е.Н. Математическое моделирование возможностей использования эндодонто-эндооссальных имплантатов при протезировании металл окерамически-ми мостовидными протезами. // Панорама ортопедической стоматологии. - М., - 2002. - №3. - С. 34-35.
Арутюнов С.Д., Григорьянц Л.А., Мовсесян Г.В., Мохов А.В. Новый эндодонто-эндооссальный имплантат в хирургической практике лечения больных хроническим периодонтитом./ Институт стоматологии. - СПб., -2003.-№1.-С.48-51.
Ильиных А.Н., Мохов А.В., Игнатьева Д.Н. Расчет и сравнительный анализ моделей зуба и внутрикостного имплантата. Тезисы. Десятая международная конференция «Математика, компьютер, образование». Пушино, 2003.-С. 202.
Ильиных А.Н., Чумаченко Е.Н., Логашина И.В., Мовсесян Г.В., Мохов А.В. Оценка прочностных характеристик сегментов зубочелюстной системы с имплантатами. // Материалы МНТК «Системные проблемы качества и математического моделирования». Сочи, 2002. (часть II). - С. 46. Чумаченко Е.Н., Арутюнов С.Д., Ильиных А.Н., Мохов А.В. Расчет напряженно-деформированного состояния в композитных биомеханических сегментах при протезировании премоляров нижней челюсти. // Материалы МНТК «Системные проблемы качества и математического моделирования». Сочи, 2002. (часть II). - С. 47-51.
Эндодонто-эндооссальный имплантат. Патент на изобретение № 2209049. Опубл. в БИ. - 2003. №21. (Арутюнов С.Д., Григорьянц Л.А., Мовсесян Г.В., Мохов А.В.). Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, глав «материалы и методы исследования», «результаты собственных исследований», а также заключение, выводы, список литературы, включающий 186 отечественных и 34 иностранных источников, приложения. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста, иллюстрирована 5 таблицами, рисунками 66.
Современные взгляды на механизмы возникновения и развития периапикального периодонтита
В возникновении и развитии хронического периодонтита большая роль принадлежит микробной флоре. Даже тогда, когда повреждение ткани вызвано механическими (травматический периодонтит), физическими или химическими (медикаментозный периодонтит) факторами, эти ткани всегда являются в большей или меньшей степени обсеменёнными микроорганизмами, которые попадают в зону повреждения путём проникновения через естественные барьеры слизистых оболочек. Чаще всего хроническое присутствие патогенных микроорганизмов в периодонте обусловлено некачественным предшествовавшим эндодонтическим лечением зубов (26, 28, 30, 34, 43, 44, 47,220).
Определяющим в возникновении инфекционных воспалительных заболеваний периодонта являются бактериальные ассоциации, в которых на долю облигатно-анаэробных неспорообразующих (неклостридиальных) бактерий приходится 65-67% от количества всех выделяемых штаммов. В обычных условиях неклостридиальные анаэробы являются представителями нормальной (резидентной) микрофлоры полости рта. Их обнаруживают на слизистых оболочках, в зубном налёте, чаще, в количествах, 10-кратно превышающих количества аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (92, 168,169,172,173,203,210).
Бактероиды являются клинически наиболее значимыми среди неспоро-образующих анаэробов. Бактерии данной группы продуцируют различные ферменты агрессии: коллагеназу, гиалуронидазу, хондроитинсульфатазу, ге-париназу, IgA-, IgG-, IgM- протеазы, что позволяет рассматривать их как важнейших потенциальных возбудителей одонтогенной инфекции (35, 90, 108,136,173,210).
Анаэробы, благодаря своим факторам патогенности и снижению резистентности организма, способны проникать и фиксироваться в тканях, вызы 12 вать микроциркуляторные нарушения, разрушать иммуноглобулины, фракции комплемента, ингибировать функцию лимфоцитов, усиливать экссудацию, подавлять рост других микроорганизмов, угнетать фагоцитоз, и ряд других воздействий. Находясь в смешанных культурах (анаэробно-аэробные ассоциации), бактерии вступают в антагонистические и синергические взаимоотношения. Этим объясняют высокий процент перехода воспалительных процессов в каналах зубов и в периодонте в хроническую стадию, несмотря на, казалось бы, качественно проведенное эндодонтическое лечение (24, 50, 51,56,57,82,99,156,184).
Исследованиями ряда авторов (24, 34, 50, 41, 49, 66, 70, 100, 109, 112) установлено, что неоднократное проникновение микроорганизмов, продуктов их жизнедеятельности, а также вырабатываемых ими токсинов в перио-донт приводит к антигенной стимуляции в этой зоне (сенсибилизация). Вследствие чего привлекаются фагоциты, и происходит активация механизмов реактивности, в начале неспецифической, а затем иммунной, которые участвуют в регуляции течения и в ликвидации воспаления.
Многие микробы, вырабатывая токсины и другие, биологически активные вещества в малом количестве, могут вызывать глубокие изменения в тканях и органах хозяина. Введение добровольцам эндотоксина грамотрица-тельных бактерий в количестве 0,1мкг/кг веса оказало существенное влияние на количество и функцию лимфоцитов. В некротическом содержимом каналов находят большое количество биологически активного эндотоксина (62, 116,135,136,170,173,194).
Многие антигены микробов и тканей человека имеют общие антигенные детерминанты с тканями организма, вследствие чего антитела, вырабатываемые против микробов, могут взаимодействовать с тканями хозяина, вызывая деструкцию тканей и воспаление. Так, сыворотка против S.mutans дает перекрестные реакции с антигеном из сердечной ткани человека и в меньшей степени - с антигеном из скелетных мышц (172,173). Тенденция к распространению инфекции из канала в периодонт и увеличению частоты возникновения хронических периодонтитов нередко связывается с появлением антибиотико-резистентных форм бактерий, изменениями резистентности организма, а также с существенными изменениями свойств возбудителей воспалительных процессов. Изменения происходят не только внутри родов, но и внутри отдельных видов микробов, «... что ведёт к выделению приоритетной этиологической роли тех или иных возбудителей, находя своё отражение ив клинических проявлениях, и в эффективности лечебного воздействия теми или иными антимикробными препаратами...» (186, 190,196).
В возникновении хронического периапикального периодонтита большая роль отводится угнетению клеточного иммунитета, что было выявлено у больных деструктивными формами верхушечного периодонтита (51, 101).
Очаг хронической инфекции в стадии ремиссии характеризуется установлением равновесия между патологическим агентом (микрофлорой) и организмом. Между ними существует разграничительный барьер (демаркационный вал), который представлен либо соединительно-тканной капсулой (при хроническом гранулематозном периодонтите), либо защитным лейкоцитарным валом (при хроническом гранулирующем периодонтите). Развитие грануляционной ткани (при участии макрофагов и гистиоцитов) за счет содержащихся в ней остеокластов приводит к лакунарному (пазушному) остео-кластическому рассасыванию костной ткани. Сохраняющееся воспаление, поддерживающееся поступлением инфекционного начала и взаимодействием с факторами защиты организма, обеспечивает неполноценность пролифера-тивных процессов. Препятствует обострению частичное удаление микробов через свищи и открытые каналы корней зубов (34,159).
Наличие демаркационной зоны препятствует, с одной стороны, распространению инфекционного начала в окружающие ткани, а с другой стороны -существенно затрудняет воздействие на инфекционный очаг факторов неспецифической и иммунной защиты организма. Когда данное установленное равновесие смещается (нарушается) в ту или другую сторону, создаются условия для обострения воспалительного процесса. Существует несколько механизмов обострения воспаления, в основе которых лежат экзогенные и эндогенные причины. Удельный вес каждого из этих механизмов может быть различен, и представлены они могут быть в разных сочетаниях. Одним из важных факторов, способствующих началу обострения, является повышение суммарного повреждающего эффекта (вирулентности) микрофлоры или усиление патогенных свойств бактерий в данной ассоциации при незначительном изменении их количества. Например, это может произойти при попадании и развитии в данной ассоциации новых видов микроорганизмов, что ведет к эффекту синергизма. Превышение количества микробов определённого «критического уровня», который, по всей видимости, индивидуален для каждого организма (в среднем 105 жизнеспособных микробных тел в 1 мл. экссудата), неизбежно приводит к обострению воспалительного процесса. Распространению инфекции за пределы демаркационной зоны может способствовать повреждение соединительно-тканной капсулы или лейкоцитарного вала при травме, оперативном вмешательстве (например, удаление зуба). Повреждение структур демаркационной зоны приводит к увеличению поступления в окружающие ткани микроорганизмов, их токсинов и продуктов тканевого распада, а с другой стороны, способствует поступлению факторов резистентности организма к инфекционному очагу (35, 55,172,203,215).
Математическое моделирование функциональной нагрузки на окклюзионную поверхность зуба с резецированными (ампутированными) корнями, армированными эндодонто-эндооссальными имплантатами
Задача математического моделирования и последующего количественного анализа биомеханических моделей, в конечном итоге, всегда сводится к решению дифференциальных или интегро-дифференциальных уравнений с линейными или нелинейными граничными условиями. Получить аналитическое решение или хотя бы асимптотику поведения решения, практически, не представляется возможным. Поставленная задача расчета НДС в локально изотропных, неоднородных, существенно отличающихся по свойствам средах, аппроксимирующих костные ткани челюсти, слишком сложна для современного аналитического аппарата математики и механики. Но именно на базе аналитического аппарата, специально для построения решений таких задач, и были созданы вычислительные методы. Одним из наиболее распространенных, эффективно используемых практически во всех отраслях промышленности-является метод конечных элементов (173, 175, 177, 179).
Метод конечных элементов используется для нахождения непрерывных функций, имеющих произвольные области определения. Особенностью данного метода является метод аппроксимации искомой функции (64, 115, 151, 174).
Разобьем область определения нашей функции на конечное число подобластей - элементов, имеющих общие узловые точки. На каждом элементе можем приблизить функцию полиномом так, чтобы на границе элементов аппроксимирующая функция не имела разрывов. Коэффициенты полинома, которые требуется найти, выражаются через значения функции в узловых точках.
Для разбиения двумерных областей целесообразно использовать треугольные элементы. Внутри каждого элемента будем аппроксимировать функцию полиномом первой степени (рис. 1): Учитывая этот факт, для величин, основанных на производных аппроксимируемой функции, таких как напряжения, деформации, тепловой поток, необходимо использовать усреднение для смежных элементов. Также в областях быстрого изменения аппроксимируемой функции следует уменьшать величину элементов. Генерация сетки конечных элементов. Существует большое число алгоритмов автоматического построения сеток для двумерных задач ("Сеточные генераторы"), включающих последующее улучшение сеток и оптимизации нумерации узлов. Эти алгоритмы предусматривают различную степень автоматизации при соответствующей доле ручного труда, связанного с формированием исходных данных. Известны алгоритмы, где сетка формируется полностью автоматически, согласно установленным критериям с определением зон высокой и низкой плотности элементов. В общем случае эффективность сеточного генератора определяется количеством необходимых входных данных и возможностью удовлетворения следующим требованиям: 1. Наличие контроля плотности элементов в заданных районах области дискретизации. 2. Распределение элементов сетки во всей области с учетом требуемых условий. 3. Нумерация узлов и элементов, позволяющая достигнуть хороших вычислительных характеристик программ МКЭ. 4. Экономичность алгоритма в отношении требуемого машинного времени и затрат, связанных с его эксплуатацией. Известно, что для двумерных областей произвольного вида наиболее рациональным является треугольный элемент, так как треугольная сетка удовлетворительно аппроксимирует границу области любой кривизны, не накладывает ограничений на размеры элемента, обеспечивает простой контроль (173, 174). При построении сетки треугольные элементы должны удовлетворять следующим требованиям. 1. Если вершинами треугольника являются узлы щ, п2, пг, то при обходе их в последовательности пх - п2- пг - щ направление обхода треугольника должно быть противоположным движению часовой стрелки. Выполнение этого требования в правой системе координат необходимо для того, чтобы площадь треугольника была положительной, т.е.: Выполнение требований (2.11), (2.12) гарантирует от появления в построенной сетке весьма узких и сильно вытянутых в одном направлении элементов, наличие которых ведет к снижению точности решения задачи. Процедура построения сетки основана на последовательном заполнении области элементами от границы, предварительно разделенной на отрезки, внутрь области. Процесс заполнения идет таким образом, чтобы граница еще не дискретизированной области все время представляла собой непрерывную, замкнутую, самонепересекаюшуюся ломаную. Эта часть границы области называется «текущей границей области» (ТГО). При практическом использовании этого алгоритма с целью предотвращения появления излишне острых углов в элементах, необходимо, чтобы при разбиении границы области длины смежных отрезков отличались между собой не более чем в 2-3 раза. Следует заметить, что нумерация узлов генерируемой сетки не обеспечивает ширину ленты матрицы жесткости для системы линейных уравнений, близкую к минимальной. Поэтому для решения системы линейных уравнений, например, методом Гаусса, необходима перенумерация узлов сетки, получаемой в результате триангуляции области.
Очевидно, что при автоматическом построении сетки некоторые треугольные элементы могут получить слишком вытянутую форму, что существенно снизит точность решения задачи. Ошибка решения, полученного с помощью МКЭ, определяется числом обусловленности матрицы жесткости. При использовании треугольной сетки число обусловленности матрицы жесткости обратно пропорционально величине синуса минимального угла в элементах сетки.
Наиболее простой метод регуляризации сетки заключается в последовательном перемещении внутренних точек подобласти так, что координаты получают среднее арифметическое значение координат окружающих точек. Повторяя этот процесс достаточное число раз, можно оптимизировать вид сетки.
Результаты математического моделирования системы «зуб с. резецированными (ампутированными) корнями - эндодонто- эндооссальный имплантат - костная ткань челюсти»
Для решения одной из актуальных проблем стоматологии - восстановления биомеханических показателей зуба с резецированными и (или) ампутированными корнями и вместе с тем функции жевания, а также достижения оптимального эстетического эффекта при частичном или полном разрушении коронковой части зуба - в последние годы возрождается использование эн-додонто-эндооссальных имплантатов, дающих высокие функциональные результаты. Укрепление зубов с резецированными и ампутированными корнями ЭЭИ, позволяет их использовать под опору съемных, несъемных и комбинированных конструкций зубных протезов.
Ортопедическое лечение с использованием ЭЭИ представляет собой сложный комплекс медико-биологических и технических проблем. Для успешного функционирования имплантата должно быть обеспечено перераспределение жевательной нагрузки на твердые ткани зуба и костную ткань челюсти, таким образом, чтобы сохранить их нормальную функцию и не вызывать морфологических изменений в кости.
Для исследования биомеханических аспектов взаимодействия структур костной ткани и твердых тканей зуба, с резецированными и (или) ампутированными корнями, армированными ЭЭИ при функциональных нагрузках и сравнительного анализа их прочностных характеристик с интактным зубом, была использована вычислительная система SPLEN-K, разработанная фирмой КОММЕК Лтд. при непосредственном участии кафедры математического моделирования МГИЭМ и кафедры стоматологии общей практики ФПКС и подготовки зубных техников ФСМО МГМСУ. Математическую основу системы составляет метод конечных элементов в форме перемещений с использованием треугольных симплекс-элементов. Система ориентирована на расчет неоднородных неодносвязных конструкций специального назначения. В каждом конкретном клиническом случае при планировании имплантации ЭЭИ создавали индивидуальную математическую модель исследуемого зуба по данным компьютерной томографии или электронной версии сканированных рентгенографических снимков (рис. 9, А). На мониторе очерчивается контур исследуемого зуба. В случае резорбции верхушек корней зубов, из-за хронических воспалительных процессов в периапикальных тканях, на мониторе воссоздавали параметры утерянной формы корней исследуемого зуба (рис. 9, Б).
Создание математической модели (системы) представляем на примере пациента М. с диагнозом - хронический гранулематозный периодонтит с резорбцией верхушек корня в области зуба 46, где планировалась эндодонто-эндооссальная имплантация. Для этого было произведено сканирование прицельных рентгенологических снимков зуба 46. Затем с помощью вышеуказанной программы были воссозданы параметры зуба 46, как это указано на рис. 10, до предполагаемых норм, чему в качестве ориентира послужил симметричный интактный зуб 36. В случае отсутствия симметричного зуба, параметры исследуемого зуба воссоздавали по морфологическим характеристикам рядом стоящих зубов, а при одиночно стоящем зубе исходили из среднестатистических величин зубов той или иной группы (Клюев Б.С., 1976; Аболмасов Н.Г. и соавт., 1995; Дмитриенко СВ. и соавт., 2000).
Полученные данные были внесены в программу SPLEN-K. Задавали механические свойства элементов математической модели. Свойства твердых тканей зуба, кости и конструкционных материалов зубного протеза по данным работ, опубликованным в открытой печати, были аппроксимированы набором констант теории упругости: модуль Юнга (Е), коэффициент Пуассона (v), предельные значения напряжений при сжатии (crse) и растяжении ( т/). Так как прочностные характеристики системы определяет в основном ее несущее сечение, полученные результаты решения плоской неоднородной упруго-пластической задачи имеют достаточно общий характер и позволяют провести необходимый анализ.
К коронке зуба 46 была приложена нагрузка, моделирующая жевательное давление (функциональную нагрузку), действующее на окклюзионную поверхности зуба в области скатов жевательных бугров. Угол приложения нагрузки а изменялся от 0 до 180 градусов с шагом 30 градусов (рис. 10).
Для каждого угла приложения было найдено максимальное значение нагрузки, которую возможно приложить до возникновения в тканях зуба необратимых последствий - сколов и трещин. При превышении указанных значений функциональной нагрузки в системе возникает НДС, предполагающее локальное разрушение костной ткани и, следовательно, возможные клинические осложнения.
Исходя из клинической ситуации, были выбраны наиболее оптимальные параметры ЭЭИ. После учета и внесения всех параметров была создана модель-система зуба 46, с виртуальным армированием ЭЭИ (рис. 10, Б).
Для исследования этой модели была использована та же схема нагруже-ния, что и в предыдущем случае. При проведении расчета НДС получали результаты в виде полей средних напряжений, полей интенсивности напряжений, зон пластики. По полученным результатам проводили численно-аналитическое и сравнительное исследование.
На рис. 11 представлена графическая зависимость величины предельной нагрузки, моделирующей жевательное давление, от угла ее приложения для интактного зуба и зуба, армированного ЭЭИ.
Результаты клинической апробации эндодонто-эндооссального имплантата
Планирование зубосохраняющих операций с использованием предложенного ЭЭИ, осуществляли с учетом ортопедической конструкции на завершающем этапе комплексного лечения пациентов с хроническим периапи-кальным периодонтитом. Важно было определить, какая ортопедическая конструкция (из каких конструкционных материалов должна быть изготовлена), какими конструктивными особенностями она должна характеризоваться, особенно при формировании окклюзионной поверхности. Такой уровень диагностического планирования способствовал оптимальному функционированию зуба с резецированными (ампутированными) корнем (корнями), армированного ЭЭИ, профилактике нередких осложнений в клинике в ближайшие и отдаленные сроки.
Всем пациентам проводили предоперационную подготовку, которая заключалась в санации полости рта: профессиональной гигиене полости рта, обучению правил индивидуальной гигиены, удаление зубов, корни которых были не пригодны для изготовления штифтовых конструкций протезов, пломбирование кариозных полостей, осуществляли замену старых пломб на новые реставрации/реконструкции.
За сутки до операции проводилась механическая и медикаментозная обработка канала корня зуба (через который планировалась эндодонто-эндооссальная имплантация), во время которой мы определяли его проходимость и измеряли длину. Полученные результаты параметров канала корня зуба сопоставляли с рентгенографическими данными, которыми руководствовались при формировании ложа для внутрикорневого участка ЭЭИ.
Необходимым условием механической обработки канала корня было расширение его диаметра до 1,2 мм, что соответствует файлу №120 по ISO набора эндодонтических инструментов фирмы Maillefer/Dentsply (США). После эндодонтического препарирования твердых тканей канала, в них оставляли турунду, пропитанную антисептическим раствором Crezophen (фирма Septodont), а вскрытую полость зуба закрывали временной повязкой Темпо-фил (фирма Целит).
Оперативное вмешательство осуществляли под проводниковой и ин-фильтрационной анестезией Ultracain D-S forte (фирма Hoechst) с премедикацией (феназепам). Линия разреза проводилась на вестибулярной поверхности альвеолярных частей челюстей и зависела от конкретной клинической ситуации (либо угловая, либо трапециевидная). Мы придерживались следующего принципа: если зона деструкции и предполагаемая линия резекции (что определяется на рентгенологическом снимке) находились относительно близко к основанию корня зуба, то горизонтальный разрез преимущественно проводили по зубодесневым бороздкам.
Если область деструкции и предполагаемая линия резекции находились ближе к верхушке корня, то горизонтальный разрез на слизистой оболочке проводили отступя на 3-4 мм от края десны. В любом случае будущий слизи-сто-надкостничный лоскут должен был перекрывать дефект кости.
После откидывания слизисто-надкостничного лоскута над очагом деструкции проводилась трепанация компактной костной пластинки шаровидным хирургическим бором. Отверстие в костную полость расширялось.
Выше описанные манипуляции с костной тканью проводились с охлаждением во избежание перегрева кости. В качестве охлаждающей жидкости применялся 0,9% изотонический раствор хлорида натрия. После этого проводилось выскабливание патологической грануляционной ткани, под визуальным контролем проводилась резекция верхушки или ампутации части корня.
Линия резекции или ампутации корня зависели от конкретной клинической ситуации, и определялась на мониторе по электронной версии рентгенограммы. У пациентов I группы линия резекции верхушки корня проходила на 1 мм выше (зубы нижней челюсти) или ниже (зубы верхней челюсти) угла искривления корня. У пациентов II группы также учитывался уровень угла искривления корня. В III группе линия резекции зависела от уровня перфорации стенки корня или уровня непроходимости канала корня. У пациентов этой группы линия резекции или ампутации проходила на 1,0 мм выше (зубы нижней челюсти) или ниже (зубы верхней челюсти) уровня перфорации стенки корня или непроходимости канала корня.
После резекции верхушки корня костная полость тщательно очищалась от остатков патологической грануляционной ткани и промывалась антисептическим раствором. С этой целью мы использовали 0,05% раствор хлоргек-сидина биглюконата. Далее проводилась обработка культи корня, которая заключалась в формировании ящикообразной или овальной формы полости. С этой целью использовались шаровидный хирургический бор с минимальным диаметром для прямых наконечников или наконечник Soniflex (фирмы Kavo, Германия) со специальными насадками. Далее через канал корня зуба специальным сверлом соответствующего диаметра в костной ткани челюсти формировалось ложе для верхушечной части имплантата..
Перед окончательным введением и фиксацией имплантата в канал корня с помощью каналонаполнителя вводили цемент для фиксации (Pro Root -Dentsply, США). Тот же цемент наносили на тело имплантата (та часть, которая должна быть расположена в канале). ЭЭИ вводили в канал и с помощью специального ключа, вращая по часовой стрелке, фиксировали в костной ткани. При фиксации имплантата необходимо избегать чрезмерных усилий с целью предотвращения его поломки и возникновения НДС в костной ткани челюсти. Цемент плотно конденсировали в канале усеченного корня, в месте выхода ЭЭИ. Излишки цемента удалялись из костной полости, которую обрабатывали антисептическим раствором, заполняли препаратом, стимулирующим регенерацию костной ткани («Остим-100», Россия). Лоскут укладывали на место и ушивали наглухо узловыми швами.
