Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1 Определение вертикальной трещины/продольного перелома корня. Причины возникновения, распространенность, основные проблемы диагностики и лечения 10
1.2 Строение дентина и его механические свойства 13
1.3 Биомеханические особенности функционирования интактных зубов и механизм возникновения трещины 16
1.4 Факторы, связанные с проведением эндодонтического лечения, способствующие возникновению вертикальной трещины корня 17
Глава 2. Материалы и методы исследования 38
2.1 Ретроспективный анализ историй болезни 38
2.2 Анкетирование врачей, осуществляющих эндодонтическое лечение 40
2.3 Экспериментальное исследование влияния механической и медикаментозной обработки корневых каналов и формы поперечного сечения корней зубов на устойчивость их к возникновению вертикальной трещины 41
2.4 Статистическая обработка полученных результатов 50
2.5 Специальное программное обеспечение 60
Глава 3. Результаты исследования 61
3.1 Результаты ретроспективного анализа историй болезни пациентов с диагнозом вертикальной трещины корня 61
3.2 Результаты анкетирования врачей, осуществляющих эндодонтическое лечение 68
3.3 Результаты экспериментальных исследований 77
Глава 4. Обсуждение результатов 83
Заключение 104
Выводы 108
Практические рекомендации 110
Список литературы
- Строение дентина и его механические свойства
- Факторы, связанные с проведением эндодонтического лечения, способствующие возникновению вертикальной трещины корня
- Экспериментальное исследование влияния механической и медикаментозной обработки корневых каналов и формы поперечного сечения корней зубов на устойчивость их к возникновению вертикальной трещины
- Результаты анкетирования врачей, осуществляющих эндодонтическое лечение
Строение дентина и его механические свойства
Механику функционирования живых структур, в частности распределение нагрузки, возникающие при этом силы и их воздействие на саму функциональную единицу, в данном случае – на зуб, изучает наука биомеханика. Под воздействием нагрузки в любом объекте возникают напряжения. На распределение и величину напряжений внутри объекта влияет его форма и строение, а также направление и велична приложенной силы.
Зуб в процессе выполнения своих функций, наиболее часто испытывает нагрузку на сгиб. Указанная нагрузка возникает в теле в форме колонны, если сила действует на нее вдоль, но не строго по вертикальной оси симметрии. В таком случае колонна сгибается, что приводит к возникновению компрессионной нагрузки на одной стороне и растягивающей – на другой. Величина возникающих при этом напряжений имеет максимальные значения на поверхности и уменьшается при приближении к центру колонны. При наличии одновременно осевой сгибающей и компрессионной нагрузок, возникающее компрессионное напряжение превосходит напряжение на растяжение. При воздействии на зуб эксцентричной нагрузки, компрессионная нагрузка на одной его стороне значительно превосходит по величине нагрузку на растяжение на другой. В апикальной части зуба сгибание практически отсутствует и имеет место только компрессионная нагрузка [71]. Большая устойчивость к компрессионной нагрузке по сравнению с нагрузкой на растяжение, связана, в основном, с формой, положением зуба (степенью его наклона) и реакцией поддерживающей костной ткани, а не с направлением нагрузки (удаленности нагрузки от оси симметрии).
Трещина – экстремальный дефект в твердом теле, представляющий собой области с полностью нарушенными межатомными связями (берега трещин) и частично нарушенными межатомными связями (вершина трещины). Поверхность раздела берегов называется фронтом трещины. Образование трещины в дентине с точки зрения биомеханики- это сложный процесс, который включает инициацию и увеличение в размере микро- и макротрещин. Трещины микроскопических размеров могут увеличиваться и распространяться с течением времени, и приводить к полному расколу зуба, то есть разъединению его на отдельные фрагменты.
Для того, чтобы образовалась трещина, необходимо одновременное сочетание двух факторов:
1) наличия точки концентрации напряжения (микротрещина, зазубрина, острый угол, углубление и так далее);
2) растягивающей нагрузки, достаточной по величине, чтобы вызвать пластическую деформацию в указанной точке концентрации напряжения. Такая нагрузка может быть вызвана воздействием внешней силы, приложенной к объекту, но также может существовать внутри него в виде остаточных напряжений [107].
Результаты ретроспективных исследований [105, 176] показали, что в абсолютном большинстве случаев вертикальные трещины возникают в эндодонтически леченых зубах. Эти данные позволяют предположить, что после эндодонтического лечения происходят изменения механических свойств дентина, а также ослабление структуры зуба, снижающие устойчивость его к возникновению вертикальной трещины корня [83].
Выделяют несколько факторов, которые могут способствовать возникновению трещин в эндодонтически леченных зубах: 1. изменение механических характеристик дентина в следствие снижения содержания свободной воды из-за удаления пульпы и отсутсвия гидростатического давления, способствующего заполнению дентинных трубочек жидкостью; 2. изменение механических свойств дентина в результате воздействия ирригантов для медикаментозной обработки корневых каналов; 3. уменьшение объема твердых тканей зуба; 4. изменение распределения окклюзионной нагрузки на ткани зуба при его восстановлении с помощью штифтовых конструкций; 5. понижение тактильной чувствительности зубов в результате удаления нервного окончания, что может приводить к нарушению работы естественных защитных рефлексов при жевании [111]. Ниже мы более подробно рассмотрим каждый из указанных факторов.
Факторы, связанные с проведением эндодонтического лечения, способствующие возникновению вертикальной трещины корня
В соответствии с поставленными задачами исследования, были применены следующие методы: экспериментальный, клинический (ретроспективный), статистический, аналитический.
Настоящая исследовательская работа состояла из нескольких этапов: - клинической части (ретроспективный анализ историй болезни); - анкетирования врачей, осуществляющих эндодонтическое лечение; - экспериментальной части: o в первой серии экспериментов было изучено влияние трех факторов (формы поперечного сечения корня, продолжительности медикаментозной обработки и степени расширения корневых каналов) на устойчивость зубов к возникновению вертикальных трещин; o во второй серии экспериментов было проведено изолированное изучение одного из выделенных ранее факторов (степени расширения корневого канала).
Объектом ретроспективного клинического исследования являлись истории болезни пациентов, обратившихся за медицинской помощью в отделение терапевтической стоматологии ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М.Сеченова в период с января 2010 по июнь 2016 года, у которых хотя бы в одном зубе после удаления было подтверждено наличие вертикальной трещины корня (всего 44 истории). Возраст пациентов составлял от 20 до 75 лет (при этом 95% пациентов попадали в возрастную категорию от 40 лет и старше); 61.4% (27 человек) составляли женщины, 38.6% (17 человек) - мужчины. Предметом ретроспективного клинического исследования были случаи возникновения вертикальной трещины корня зуба.
Наличие вертикальных трещин корней во всех случаях было подтверждено после удаления зубов (визуально, в том числе с использованием окрашивания раствором кариес-маркера и метода трансиллюминации). Регистрировали групповую принадлежность зубов, направление распространения трещин, историю предыдущего эндодонтического лечения, характер реставрации, выбранной для восстановления зуба (наличие внутриканальных анкерных штифтов или иных штифтовых конструкций; восстановление коронковой части зуба с помощью ортопедических или терапевтических конструкций), наличие повышенной окклюзионной нагрузки на данный зуб (в результате отсутствия соседних зубов, особенностей прикуса, использования зуба в качестве опоры съемного или несъемного протеза, бруксизма).
Кроме того, фиксировали особенности клинической картины каждого случая возникновения вертикальной трещины: основные жалобы и клинические признаки, имевшие место на момент обращения и в анамнезе. Отмечали частоту использования в качестве дополнительного метода диагностики рентгенографии и/или компьютерной томографии (спиральной или конусно-лучевой).
Для оценки степени расширения корневого канала отмечали рентгенологически зафиксированную ширину рентгеноконтрастного пломбировочного материла, находящегося в корневом канале, относительно ширины всего корня. «Перерасширенным» считали корневой канал, в котором по данным рентгенографии тень от пломбировочного материала (или внутриканального штифта) составляла по ширине более 1/3 ширины тени корня в каком-либо его участке.
На основании полученных данных рассчитывали абсолютные и относительное показатели встречаемости того или иного фактора и заносили их в сводную таблицу (табл. 4). 2.2 Анкетирование врачей, осуществляющих эндодонтическое лечение
Объектом анкетирования являлись врачи-стоматологи Москвы, осуществляющие эндодонтическое лечение, участвовавшие в анкетировании, всего 108 человек.
Предметом исследования были средства и методы для проведения эндодонтического лечения, предпочитаемые врачами-стоматологами Москвы.
Врачам-стоматологам, проводящим эндодонтическое лечение, было предложено заполнить анкету (Приложение 1) в которой необходимо было указать стаж, организационно-правовую форму учреждения, в котором они работают, предпочтительные, по их мнению, методы механической и медикаментозной обработки корневых каналов зубов. Отдельные вопросы касались зубов, наиболее подверженных возникновению вертикальных трещин (по данным ретроспективного анализа истории болезней). На основании ответов врачей были рассчитаны абсолютные и относительные показатели частоты каждого ответа, а затем составлена таблица и проанализированы основные тенденции в выборе методик механической и медикаментозной обработки корневых каналов зубов, в том числе тех, в которых по данным ретроспективного исследования, наиболее часто возникали вертикальные трещины корня. Кроме того, был проведен корреляционный анализ для определения наличия связи между продолжительностью стажа врачей и выбором ими средств и методик при проведении эндодонтического лечения.
Экспериментальное исследование влияния механической и медикаментозной обработки корневых каналов и формы поперечного сечения корней зубов на устойчивость их к возникновению вертикальной трещины
В нашем случае при анализе результатов трехфакторного дисперсионного анализа (рис. 7) было показано, что не во всех группах значения распределены согласно нормальному распределению. Поэтому после проведения дисперсионного анализа для подтверждения его результатов были проведены попарные сравнения групп с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни.
Достоинства непараметрических методов (критериев) заключаются в том, что они не требуют знания характера распределения, могут применяться при любых распределениях, могут быть использованы при небольшом числе наблюдений, применимы для признаков, имеющих количественное выражение, и признаков полуколичественного характера (например, степень тяжести и заболевания, результаты лечения и др.), относительно просты и не требуют проведения сложных расчетов, соответственно, экономят время при вычислении. Кроме того, непараметрические критерии обладают достаточной мощностью (чувствительностью) [19, 34].
В основе расчёта непараметрических критериев лежит упорядочивание (ранжирование) имеющихся значений по отношению друг к другу. Это разграничение значений не предполагает точных количественных соотношений, а, следовательно, и ограничений на параметры и вид распределения. Поэтому для использования непараметрических критериев нужно меньше информации, нежели для критериев параметрических. В качестве оценок при непараметрических методах используются относительные характеристики – ранги, серии, знаки и др. Если в ситуации возможно применение параметрических критериев (нормальное распределение признака и незначительно различающееся разнообразие признака в совокупности), то им, как учитывающим большее количество информации, следует отдать предпочтение, так как они оказываются более мощными, чем непараметрические критерии, хотя и более трудоемкими.
В настоящей работе для попарного сравнения групп был использован непараметрический тест Манна-Уитни (Mann-Witney Uest), расчет которого проводили с помощью компьютерной программы IBM SPSS Statistics. Выбор непараметрического критерия обоснован небольшим количеством образцов и, следовательно, невозможностью определить характер распределения значений в совокупности.
Данный непараметрический статистический критерий используют для сравнения двух независимых выборок по уровню какого-либо признака, измеренного количественно. Метод основан на определении того, достаточно ли мала зона перекрещивающихся значений между двумя вариационными рядами (ранжированным рядом значений параметра в первой выборке и таким же во второй выборке). Чем меньше значение критерия, тем вероятнее, что различия между значениями параметра в выборках достоверны.
U-критерий подходит для сравнения малых выборок: в каждой из выборок должно быть не менее 3 значений признака. Условием для применения U-критерия Манна-Уитни является отсутствие в сравниваемых группах совпадающих значений признака либо очень малое число таких совпадений.
Из обеих сравниваемых выборок составляется единый ранжированный ряд, путем расставления единиц наблюдения по степени возрастания признака и присвоения меньшему значению меньшего ранга. В случае равных значений признака у нескольких единиц каждой из них присваивается среднее арифметическое последовательных значений рангов. В составленном едином ранжированном ряду общее количество рангов получится равным: N = n± + П2 где rij - количество элементов в первой выборке, а п2 - количество элементов во второй выборке.
Далее вновь разделяем единый ранжированный ряд на два, состоящие соответственно из единиц первой и второй выборок, запоминая при этом значения рангов для каждой единицы. Подсчитываем отдельно сумму рангов, пришедшихся на долю элементов первой выборки, и отдельно - на долю элементов второй выборки. Определяем большую из двух ранговых сумм Тх соответствующую выборке с пх элементами. Значение [/-критерия Манна-Уитни определяется по формуле:
Полученное значение [/-критерия сравниваем по таблице для избранного уровня статистической значимости (в данном случае р = 0.05) с критическим значением [/при заданной численности сопоставляемых выборок: - Если полученное значение U меньше табличного или равно ему, то признается статистическая значимость различий между уровнями признака в рассматриваемых выборках (принимается альтернативная гипотеза). Достоверность различий тем выше, чем меньше значение U. - Если же полученное значение U больше табличного, принимается нулевая гипотеза.
Результаты анкетирования врачей, осуществляющих эндодонтическое лечение
Интересные данные были получены при изучении зубов с вертикальными трещинами в китайской популяции. Группой исследователей в нескольких работах были изучены вертикальные трещины в зубах, не леченных эндодонтически [76, 77, 174]. Такие вертикальные трещины образовывались чаще у мужчин старше 50 лет, с целостным зубным рядом при минимальном количестве реставраций, однако при выраженной патологической стираемости. Данный вид вертикальных трещин корня на данный момент описан только в китайской популяции, и, вероятно, связан с увеличением окклюзионной нагрузки при специфическом характере питания и анатомическими особенностями строения зубочелюстной системы, а не с проведенным эндодонтическим лечением.
В настоящем ретроспективном исследовании не было возможности оценить влияние химического фактора (средств для медикаментозной обработки корневых каналов), так как подробные данные о предшествующем эндодонтическом лечении зубов с вертикальными трещинами корня в большинстве случаях отсутствовали.
На основании анализа прицельных рентгенограмм, было установлено, что в 45.45% случаев имело место чрезмерное расширение корневых каналов. В качестве степени расширения корневого канала отмечали рентгенологически зафиксированную ширину тени пломбировочного материла либо штифта, находящегося в корневом канале, относительно ширины тени всего корня. «Перерасширенным» считали корневой канал, в котором пломбировочный материал (или внутриканальный штифт) занимал более ширины корня в каком-либо его участке. Данный способ оценки ширины корневого канала имеет некоторые недостатки. Рентгенограмма представляет из себя плоскостное изображение трехмерного образования с неизбежным наложением структур, в следствие чего ширина корня может быть уже кажущейся (например, при наличии инвагинации). Кроме того, возможно оценить степень расширения канала только в мезио-дистальном направлении и затруднительно – в вестибуло-оральном направлении. Наконец, при наличии двух и более каналов в корне возможно слияние их теней, и, таким образом, видимое расширение будет превышать реальное. Тем не менее результат анализа рентгенограмм позволил выявить зубы, в которых с большой вероятностью корневые каналы были значительно расширены в процессе механической обработки или подготовки ложа для фиксации штифта.
Чрезмерное расширение корневого канала не сочеталось с повышенной окклюзионной нагрузкой в 20.9% случаев. Кроме того, чрезмерное расширение корневых каналов приводило к возникновению вертикальных трещин в зубах, в которых вертикальные трещины образуются достаточно редко (клыки, верхние резцы). С другой стороны, и при отсутствии чрезмерной механической обработки корневых каналов, увеличение окклюзионной нагрузки предположительно способствовало возникновению вертикальной трещины корня в 34.88% зубов. В остальных случаях имело место сочетанное влияние указанных факторов.
Таким образом, фактором риска так же являлось увеличение окклюзионной нагрузки, которое было зарегистрировано в 70.4% случаев. К причинам повышения окклюзионной нагрузки относили: отсутствие большого количества зубов (40.9%), использование зуба в качестве опоры съемных или несъемных ортопедических конструкций (25%), бруксизм (45.5%).
В 50% случаев нами было зафиксировано восстановление зубов с вертикальными трещинами корня с помощью штифтовых конструкций: культевых штифтовых вкладок (38.6%) и стандартных штифтов (11.4%). Доля зубов, восстановленных штифтовыми конструкциями в нашем исследовании была сравнительно невысока. В то же время, в исследовании Yoshino K. с соавт. (2015) из 93.6% эндодонтически леченых зубов с вертикальными трещинами, 82.1% зубов были восстановлены с помощью тех или иных штифтовых конструкций. Считается, что различные виды штифтовых конструкций, с одной стороны, изменяют распределение нагрузки на сохранившиеся ткани зуба [70], с другой стороны, требуют дополнительного расширения корневого канала, уменьшая таким образом толщину стенок корня зуба.
Большинство вертикальных трещин в зубах, вошедших в настоящее исследование, имели вестибуло-оральное направление. Эти данные соответствуют наблюдениям других авторов [154], а также результатам расчётного исследования Sathorn C. с соавт. (2010) проведенного с применением метода анализа конечных элементов, которые показали, что при наличии щелевидного корневого канала, происходит концентрация напряжений в вестибуло-оральном направлении и, соответственно, именно в этом направлении происходит образование трещины [143].
Кроме того, по данным ретроспективного анализа были выделены группы зубов, а также определены корни многокорневых зубов, наиболее подверженные образованию вертикальных трещин. Чаще всего вертикальные трещины были выявлены в корнях премоляров (54.5%), при этом наиболее часто – в корнях вторых премоляров верхней челюсти (25%). Достаточно часто вертикальные трещины так же встречались в области моляров нижней челюсти (20.4%), в основном в области мезиального корня (18.2%).
Наши данные о распространенности вертикальных трещин в различных группах зубов соответствуют результатам исследования, проведенного Reeh E.S. с соавт. (1989), согласно которым вертикальные трещины корня наиболее часто возникали в премолярах, а затем, в порядке убывания, в молярах, резцах и клыках [138].
Chan C.P. с соавт. (1999) так же показали, что вертикальные трещины корня наиболее часто поражают моляры и премоляры. Однако, в исследовании указанных авторов число моляров с вертикальными трещинами корня значительно превышало число премоляров: оно составило 53% и 33% соответственно [76].
Yoshino K. с соавт. (2015) показали, что среди мужчин и женщин имелись различия в группах зубов, наиболее часто подверженных возникновению вертикальных трещин корня. Так, у мужчин наиболее часто поражались верхние клыки (46.7%), нижние вторые премоляры (48.0%) и нижние первые моляры (50.0%); у женщин – верхние первые премоляры (43.3%), верхние вторые премоляры (44.4%), нижние вторые премоляры (53.8%) и нижние первые моляры (54.5%) [176]. Результаты нашего исследования соответвуют данным, приведенным Yoshino K. с соавт. (2015). Так, все случаи образования вертикальных трещин в клыках в нашем исследовании (4.5%) были зафиксированы у лиц мужского пола. Кроме того, у мужчин чаще обнаруживали вертикальные трещины корней моляров (из 29.5% таких трещин, 18.2% образовались у лиц мужского пола). У женщин максимальное число вертикальных трещин было обнаружено в корнях премоляров (66.7%), преимущественно верхней челюсти (48.1%).