Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Экспериментально-клиническое обоснование применения сплава циркония Э-125 для микропротезирования

На правах рукописи

Шулятникова Оксана Александровна

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-КЛИНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СПЛАВА ЦИРКОНИЯ Э-125 ДЛЯ МИКРОПРОТЕЗИРОВАНИЯ

14.00.21 - Стоматология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

UUJ453222

Пермь - 2008

003453222

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пермская государственная медицинская академия имени академика Е.А.Вагнера Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: доктор медицинских наук,

профессор Рогожников Геннадий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор Мозговая Людмила Александровна

доктор медицинских наук,

профессор Маннанова Флора Фатыховна

Ведущая организация: ФГУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится « ^2008 г. в _ часов на

заседании диссертационного совета Д 2d8.067.01 при ГОУ ВПО ПГМА им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава (614990, г. Пермь, ул. Куйбышева, 39).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО ПГМА им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава по адресу: г. Пермь, ул. Коммунистическая, 26 и с авторефератом на сайте www.psma.ru

Автореферат разослан «' ^ » ¿¿а&сс¿^^/Ьс? 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук,

профессор Мудрова Ольга Александровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Наиболее массовым видом стоматологической помощи населению является замещение утраченных твердых тканей зубов, что связано с высокой распространенностью кариеса и его осложнений среди взрослого населения (Н.Г. Аболмасов, 2003).

Раннему разрушению вследствие кариеса и его осложнений чаще подвергаются жевательные зубы, утрата которых приводит к значительным морфологическим и функциональным нарушениям (С.Д. Арутюнов, И.Ю. Лебеденко и соавт. 2003; В.А. Хватова, 2005). Исследования Е.Ю.Омиговой (2006) выявили у 32% обследованных пациентов в возрасте от 22 до 59 лет частичные дефекты зубных рядов в области моляров.

С целью замещения утраченных твердых тканей зубов наиболее часто применяется метод прямого пломбирования. Однако этот метод не достаточно эффективен, так как наблюдается развитие вторичного кариеса: через полгода - в 30% клинических ситуаций; спустя год - в 50%; через 2 года - в 70% (А.И.Николаев, Л.М.Цепов, 1999). Использование рациональных микропротезов на жевательную группу зубов является более предпочтительным и позволяет уменьшить количество осложнений (Л.Е.Леонова, Л.Н.Максимовская, И.Ф.Валеев, Г.А.Павлова, 2003).

Сплавы металлов являются основным материалом для изготовления зубных протезов в ортопедической стоматологии. Анализ публикаций отечественных и зарубежных специалистов убедительно доказывает, что количество пациентов, у которых диагностируется непереносимость к данному виду стоматологических материалов, не уменьшается (Л.Д. Гожая, 2001; В.Д.Вагнер, В.М.Семенюк, О.В.Чугунков, 2004). В связи с этим особое внимание следует уделять обоснованному выбору сплава для изготовления ортопедических конструкций.

В последние годы в ортопедической стоматологии возрос интерес к биологически инертным материалам. К ним относятся сплавы циркония, обладающие высокой биологической инертностью, коррозионной стойкостью, технологичностью и трещиноустойчивостью (Л.Д. Гожая, 1998; ВДВагнер, В.М.Семенюк, О.В.Чугунков, 2004).

Таким образом, цель и задачи нашего исследования определили изучение и внедрение новых биоинертных материалов в ортопедическую стоматологию, разработку рациональной конструкции микропротеза, а также совершенствование методов лечения пациентов с дефектами твердых тканей премоляров и моляров на основе использования вкладок из сплава циркония.

Цель исследования - повышение эффективности лечения пациентов с дефектами твердых тканей премоляров и моляров микропротезами, изготовленными из сплава циркония Э-125 методом литья.

Задачи работы:

1. Разработать новую конструкцию микропротеза из сплава циркония Э-125 для замещения дефектов твердых тканей жевательной группы зубов. Усовершенствовать оборудование и отработать технологию получения конструкций методом литья из сплава циркония.

2. Провести анализ силовых и температурных напряжений методом биомеханического моделирования, оказывающих воздействие на твердые ткани зуба и на качество фиксации разработанной конструкции вкладки.

3. Исследовать физико-механические свойства образцов сплава циркония, полученных методом литья на усовершенствованном оборудовании.

4. Изучить морфологическую реакцию биологических тканей и показатели фагоцитарной защиты лейкоцитов крови животных на внутримышечное введение образцов из сплава циркония Э-125, полученных методом литья.

5. Оценить ближайшие и отдаленные результаты лечения пациентов с дефектами твердых тканей премоляров и моляров с использованием новых конструкций микропротезов, изготовленных из сплава циркония методом литья.

Научная новизна.

Разработана новая конструкция микропротеза для замещения дефекта твердых тканей премоляров и моляров, имеющая на внутренней поверхности паз с нанесенными перлами, которая обеспечивает повышенную, жесткую фиксацию.

Модифицирована установка и отработана технология литья конструкции зубного микропротеза из химически активных металлов, позволяющая изготовить высококачественные точные вкладки.

С позиций биомеханики методом конечных элементов обосновано преимущество использования предложенной конструкции вкладки, которая позволяет снизить температурные напряжения, возникающие на границе «твердые ткани зуба -фиксирующий материал - вкладка» и влияющие на качество фиксации.

Стендовые испытания образцов сплава циркония Э-125, полученных методом литья на модифицированном оборудовании, подтвердили сохранение его физико-механических характеристик

В эксперименте изучена морфологическая реакция биологических тканей и показателей фагоцитарной защиты лейкоцитов крови животных на внутримышечное введение циркониевых образцов, полученных методом литья. Подтверждено сохранение параметров биологической инертности сплава циркония Э-125 после процесса литья в условиях усовершенствованного оборудовании.

Аргументирована целесообразность и клиническая эффективность применения предложенной конструкции микропротеза с внутренним пазом и перлами из сплава циркония, которая подтверждена клиническими наблюдениями в ближайшие и отдаленные сроки.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Разработана новая конструкция вкладки из сплава циркония Э-125, имеющая на внутренней поверхности паз с нанесенными на него перлами, за счет чего улучшается фиксация микропротеза. Модифицирована установка и отработана технология изготовления микроконструкций протезов из химически активных металлов методом литья. Рассчитаны силовые и температурные напряжения, возникающие на границах комплекса «твердые ткани зуба - цемент - вкладка из сплава циркония», оказывающие влияние на качество фиксации. В результате стендовых и экспериментальных исследований установлено, что сплав циркония Э-125 после процесса литья на усовершенствованном оборудовании сохраняет свои физико-механические параметры и параметры биологической инертности. Применение новой вкладки в практическое здравоохранение позволит расширить показания к её применению, увеличить сроки пользования конструкцией и снизить количество осложнений.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Обоснование преимущества предложенной конструкции микропротеза из сплава циркония с пазом и нанесенными перлами на внутренней поверхности с позиций биомеханики методом конечно-элементного моделирования.

2. Исследование физико-механических характеристик образцов сплава циркония Э-125, полученных на модифицированной установке для литья малогабаритных деталей из химически активных металлов.

3. Обоснование морфологической и иммунологической реакции биологических тканей животных на внутримышечное введение циркониевых образцов, полученных методом литья на усовершенствованном оборудовании.

4. Клиническая эффективность использования авторской конструкции микропротеза из сплава циркония Э-125 с пазом и нанесенными перлами на внутренней поверхности в динамике наблюдений.

Личный вклад автора в исследование

В ходе выполнения диссертационной работы проанализирована специальная литература. Самостоятельно выполнены клинические, стендовые и экспериментальные исследования; предложена и обоснована при помощи математического моделирования новая конструкция рационального зубного микропротеза из сплава циркония Э-125. Усовершенствована установка для литья малогабаритных деталей из химически активных металлов и отработана технология изготовления вкладки. Проведен клинический анализ лечения пациентов с дефектами твердых тканей жевательной группы зубов в ближайшие и отдаленные сроки наблюдения. Статистическая обработка полученных материалов диссертации проведена с использованием математических методов.

Реализация результатов работы

Диссертационное исследование выполнено по плану НИР ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (ректор -заслуженный деятель науки РФ, д.м.н., проф. И.П.Корюкина) на кафедре ортопедической стоматологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (зав. каф. - заслуженный деятель науки РФ, д.м.н., проф. Г.И.Рогожников), на кафедре гистологии, цитологии и эмбриологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (зав. каф. -д.м.н., проф. В.А.Четвертных), в Центральной научно-исследовательской лаборатории ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (зав. - д.ф.н., проф. Г.П.Вдовина), в Научном центре порошкового материаловедения ГОУ ВПО «Пермский государственный технический университет» (директор - академик РАН В.Н.Анциферов).

Основные научные положения внедрены в практику стоматологической клиники ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (гл. вр. - О.В.Поздеева) и используются в учебном процессе кафедр

ортопедической стоматологии, гистологии, цитологии и эмбриологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава».

Апробация работы

Апробация работы проведена на заседании научно-координационного совета по стоматологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» 09.10. 2008 г. (протокол № 50).

Основные положения работы доложены и обсуждены на заседаниях:

- кафедры биомеханики ГОУ ВПО «Перысюш государственный технический университет» (2005, 2006,2007 г.г.);

- кафедры ортопедической стоматологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (2005,2007,2008г.г.);

- Научной сессии молодых ученых «Актуальные вопросы клинической медицины» ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (2008);

- научно-координационного совета по сто даст) лога и ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А.Вагнера Росздрава» (2008 г.).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 11 работ, из них 1 статья - в рекомендованном ВАК издании, 7 - в общероссийской печати, 3 - в межрегиональной печати, получен 1 патент на изобретение, 6 патентов на полезные модели.

Объём и структура диссертации

Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, практических рекомендаций. Список литературы содержит 175 источников, из них 138 отечественных и 37 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 15 таблицами, 55 рисунками и фотографиями.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследовании

Для решения поставленных задач в данной работе были использованы следующие методы: экспериментальные, лабораторные, клинические и параклинические. Дизайн проведенных методов исследований представлен на рисунке 1.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Метод рентгенострук-турного фазового ЯНЯТТИ1Я Металлографически й анализ и методика определения микротвердости Метод испытания образцов на коррозионную устойчивость Метод определения износостойкости образцов в | смоделированной слюне | 1 Метод испытания образцов из сплава цирконияЭ-125 на прочность сцепления с фиксирующим материалом

ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИИ

Изучение фагоцитарной активности Морфологическое

и лейкоформулы крови опытных исследование органов

животных опытных животных

КЛИНИЧЕСКИЕ И ПАРАКЛИНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Рентгенологическое исследование (до лечения и после)

Точность соответствия микропротеза протезному ложу (этап припасовки вкладок)

Электрометрическая диагностика

краевого прилегания, изучение точности прилегания вкладок на компараторном

микроскопе (ближайшие сроки наблюдения) .

Формоустойчивос ть микропротезов, электрометрическ ая диагностика краевого прилегания (отдаленные

сроки наблюдения)

Рис.1. Дизайн методов исследований

На основании конечно-элементного моделирования изучены силовые и температурные напряжения с позиций последующих возможных осложнений и влияние, которое они оказывают на качество фиксации предложенной конструкции зубного микропротсза (патент на полезную модель № 48757 от 10.11.2005).

Экспериментальные исследования выполнялись на образцах из сплава циркония Э-125, изготовленных методом литья по выплавляемым моделям на модифицированной плавильно-заливочной установке для получения малогабаритных отливок из химически активных металлов (патент на изобретение № 2291758 от 20.01.2007) (рис. 2), которая отличается от аналога водоохлаждаемым электродом-катодом, выполненным в виде кольца и закрепленным в водоохлаждаемом электрододержателе, установленным по окружности на равном расстоянии от тигля для равномерного распределения тепловой энергии. Всего для исследований изготовили 52 образца.

Рис. 2. Схема плавильно-заливочной установки для получения малогабаритных отливок из химически активных металлов: 1 - рабочая камера; 2 -тигель; 3 - тигледержатель; 4 -литейная форма для заливки металла; 5 - водоохлаждаемый электрододержатель; 6 - крышка-свод; 7 - источник питания; 8 -газовая система для подачи рабочего газа аргона; 9 смотровое окно; 10 - экран; 11 -водоохлаждаемый электрод-катод; 12 - поджигающий электрод; 13 - вакуумный затвор; 14 - диффузионный насос; 15 -вакуумные клапаны; 16 -форвакуумный насос.

С целью исследования физико-механических свойств сплава циркония после процесса литья испытано 44 образца. Проведен рентгеноструктурный анализ образцов

на дифрактометре «ДРОН 4-13» в Х-С о излучении в интервале углов Вульфа-Брегга 2Т= 29-125°. Изучены структурные параметры сплава циркония на макро- и микромасштабном уровне путем металлографического анализа на микроскопе «Neophot-32» и измерения микротвердости по методу Виккерса на микротвердометре «ПМТ-ЗМ». Проведены испытания на коррозионную устойчивость в 10% растворе НС1 (ГОСТ 857-78) и физиологическом 3% растворе NaCl (ГОСТ 857-78). Изучена износостойкость образцов сплава циркония на приборе для триботехнических испытаний «ТК-1», при нагружении 1 и 8 Н в среде максимально приближенной к условиям в полости рта - в искусственно смоделированной слюне следующего состава (г/л): 0,4 КС1 + 0,4 NaCl + 0,795 СаС12 + 0,69 Na2HP04 + 0,005 Na2S х 9 Н20+1,0 мочевина + Н20 - остальное. Проведена оценка прочности сцепления фиксирующего материала (стеклоиономерного цемента «Fuji I» (GC, Япония)) и образцов сплава циркония (с нанесенными ретенционными пунктами в виде перл) методом сжатия на установке Instron-1195, Великобритания при общей нагрузке 10 кН, скорости нагружения 5 мм/мин.

В лабораторной части работы исследовали влияние полученных образцов сплава циркония Э-125 на иммунологические показатели крови животных (крысы) в сравнении с медицинским стеклом марки ВС-3, ГОСТ 19808-86. Эксперименты проводили в соответствии .с европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (Страсбург, 18.03.1986). По методу В.Н.Каплина (1996) изучали лейкоформулу и фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови животных на 5-е и 21-е сутки после внутримышечного имплантирования экспериментальных образцов. Анализ изменения строения органов опытных животных (печень, селезенка, слюнные железы, скелетная мышечная ткань из зоны имплантации образцов) проводили на 21-й (ближайшие сроки) и 40-й (отдаленные сроки) дни, что соответствует международному стандарту

ИСО/ДИС 10993: «Биологический контроль материалов и изделий медицинского назначения», в котором определена длительность имплантационного теста от 7 до 90 суток (Draft International Standart).

Клиническая часть работы представлена результатами ортопедического лечения 75 пациентов (44 женщины, 31 мужчина) в возрасте от 31 до 58 лет, которым фиксировано постоянно 80 вкладок предложенной конструкции из сплава циркония Э-125, изготовленных методом литья по выплавляемым моделям на усовершенствованном оборудовании. Комплексное обследование пациентов включало: сбор жалоб; сбор общего и стоматологического анамнеза; клинический осмотр; рентгенологическое исследование (анализ и описание рентгенограмм проводили по схеме, предложенной Ю.И.Воробьевым и соавторами, 1985).

На этапе припасовки конструкций проводили замеры плотности прилегания изготовленных вкладок к препарированным твердым тканям зубов на силиконовых блоках при помощи микрометра. После фиксации микропротезов, кроме визуального осмотра, проводили электрометрическую диагностику краевого прилегания вкладок к твердым тканям витальных зубов на аппарате для электроодонтодиагностики «Endo 3D EST». Изучение плотности прилегания изготовленных и фиксированных вкладок к твердым тканям девитальных зубов проводили непрямым методом по рентгенограммам на компараторном микроскопе.

Результаты протезирования предложенной конструкцией вкладки в отдаленные сроки (от 9 до 12 месяцев) были прослежены у 70% пациентов, что составило 52 человека. Им было постоянно зафиксировано 54 микроконструкции на премоляры и моляры (20 микроконструкций на верхнюю челюсть, 34 - на нижнюю челюсть). Оценивались поверхность конструкций, качество фиксации, сохранность контактных пунктов и анатомической формы, цвет и целостность твердых тканей зубов, явления непереносимости и рецидивирующего кариеса, состояние маргинального пародонта в

области контакта с конструкционным материалом. Проводилась электрометрическая диагностика краевого прилегания вкладок. Результаты оценивались удовлетворительно/неудовлетворительно - в процентном соотношении к общему количеству осмотренных вкладок.

Результаты собственных исследований и их обсуждение

Для обоснования рациональности предложенной конструкции вкладки были проведены расчеты её функционирования методом конечных элементов, в результате чего выявлено:

• использование нагрузки в качестве основного воздействия на зуб показало, что температурное воздействие на твердые ткани зуба приводит к более негативным последствиям, чем силовое нагружение;

• применение паза во вкладке приводит к улучшению теплообмена и снижению напряжений в сильно нагруженных областях, в которых наиболее часто возникают осложнения (место соединения: твердые ткани зуба - цемент - материал вкладки) на величину порядка 10% (рис. 3);

Рис. 3 (а, б). Температурное нагружение вкладки без паза (а) и с пазом (б). Оценка запаса прочности напряжения.

• наличие перл на внутренней поверхности паза вкладки, кроме улучшения

фиксирующего момента, также способствуют менее травматичному теплообмену на

границе соединения: твердые ткани зуба - цемент - материал вкладки. Уменьшается

время, в течение которого в конструкции образуются несовместимые температурные деформации.

Анализ химического состава образцов сплава циркония после литья выявил незначительное увеличение кислорода (на 0,25 %), что способствует образованию твердых растворов внедрения. В результате этого прочностные характеристики сплава возрастают.

Рентгенофазным анализом установлено: образцы из сплава циркония Э-125 после литья являются однофазными. При сравнении циркониевого эталона и диафрактограмм образца из сплава циркония Э-125, полученного методом литья, выявлено, что все линии рентгенограммы экспериментального образца в интервале углов отражения 30125 градусов соответствуют цирконию.

Металлографический анализ микрошлифов образцов сплава циркония после литья показал, что структура соответствует глобулярному типу, является мелкокристаллической, средний размер зерна не превышает 5,0 мкм. Это отвечает стандартным характеристикам сплава циркония Э-125 до процесса литья (рис.4).

Значения микротвердости экспериментальных образцов

составили 84 ± 2 кгс/мм2. Для сравнения, микротвердость эмали зубов равна 360,4 ± 11 кгс/мм2. Очевидно, что при использовании ортопедических конструкций,

Рис. 4. Микроструктура образцов сплава

циркония Э-125 после процесса литья. изготовленных из сплава циркония

методом литья, целостность эмали антагонирующих зубов не будет подвержена истиранию.

Скорость коррозии исследуемых образцов в физиологическом 3 % растворе NaCl не превышает 0,1 мм/год, в 10 % растворе НС1 - 0,12 мм/год.

Износостойкость сплава циркония в искусственно смоделированной слюне составила 0,02 масс.%. С увеличением нагрузки износостойкость сплава циркония Э-125 увеличивается, а после 14000 м пути трения наблюдалась тенденция к стационарному процессу износа.

Показатели прочности сцепления образцов сплава циркония, имеющих перлы, и связки стеклоиономерного цемента «Fuji I» (GC, Япония) составили 35 ± 1 МПа, что в 8 раз выше показателей адгезии этого цемента к эмали и дентину (4 МПа по данным фирмы производителя). Этот факт в состоянии обеспечивать достаточно хорошую фиксацию предложенной конструкции.

Лабораторные исследования показателей крови опытных животных на 5 день после операции имплантации образцов стекла выявили тенденцию к увеличению лейкоцитов в сравнении с контрольной группой. Данное увеличение происходило за счет относительного и абсолютного повышения количества сегментоядерных нейтрофилов. В фагоцитарном звене этой же группы животных наблюдалась тенденция к увеличению фагоцитарной активности за счет увеличения исследуемых показателей: % фагоцитоза, фагоцитарного индекса, фагоцитарного числа. Имплантированные образцы из сплава циркония привели к достоверному уменьшению относительных показателей палочкоядерных нейтрофилов. В сравнении с этими же показателями в контрольной группе животных существенных изменений фагоцитарной активности не выявлено. Были проанализированы показатели крови на 21 день после имплантации экспериментальных образцов. В 1 группе животных наблюдалось восстановление количества лейкоцитов за счет достоверного снижения абсолютных и относительных показателей палочкоядерных нейтрофилов. Выявлена тенденция к снижению абсолютных и относительных показателей сегментоядерных нейтрофилов (табл. 1). Во

2-ой группе животных выраженных изменений показателей лейкоформулы не установлено. Показатели фагоцитарной активности периферической крови в этих группах существенных достоверных изменений не имели.

Таблица 1.

Показатели лейкоформулы и фагоцитоза в экспериментальных группах животных на

21 день после имплантации образцов

Показатели Контроль N=4 М ±т Стекло N=4 М ±ш Цирконий N=4 М ±ш

Лейкоциты, абс. 5972,5 ±347,883 5180 ± 554,797 5515 ± 755,794

Лимфоциты, % 63,75 ±2,68871 70,25 ±4,09013 60,25 ±2,78014

Лимфоциты, абс. 3799,675 ±241,92417 3694,4 ±574,91175 3303,4 ±403,95028

Палочкоядерные нейтрофилы, % 5,5 ±0,86603 1 * ± 0,40825 1,75 ±0,47871

Палочкоядерные нейтрофилы, абс. 320,075 ±29,8279 45,3 * ± 15,647 93,55 ± 26,0206

Сегментоядерные нейтрофилы, % 24,5 ±3,17543 25,75 ± 3,94493 35,25 ** ± 2,80995

Сегментоядерные нейтрофилы, абс. 1468,53 ±229,9 1275,6 ± 129,417 1965,7 ± 383,483

Эозинофилы, % 1 ±0,57735 1 ± 0,40825 1 ± 0,40825

Эозинофилы, абс. 63,5 ±36,6727 58,3 ±25,4014 53,8 ± 18,8337

Моноциты, % 5 ±1,08012 2 ±0,57735 1,75 ±0,25

Моноциты, абс. 305,1 ±73,9644 106,4 ± 33,5622 98,55 ±22,2314

Фагоцитоз, % 26,75 ±4,49768 19,5 ±3,20156 27,5 ± 3,92641

Фагоцитарное число 0,3275 ±0,05963 0,2725 ± 0,04956 0,405 ±0,06614

Фагоцитарный индекс 1,1375 ±0,04768 1,38 ± 0,04243 1,46 ±0,07083

Примечание: все абсолютные показатели приведены в расчете на 1 мм3 *- Р < 0,05 по отношению к контрольной группе животных ** - Р < 0,05 по отношению к 1 группе животных (стекло)

При изучении изменений тканей слюнных желез, селезенки, печени, скелетной

мышечной ткани в ранние сроки спорадически наблюдались сосудистые явления. На 21

день выявлялись, в основном, сосудистые реакции и отечные явления тканей, а также незначительные нарушения структуры печени и скелетной мышечной ткани в зоне имплантации (рис. 5 а, б), которые снижались к 40 дню наблюдений. В единичных случаях реакция сосудов сохранялась, но никаких патологических изменений в органах не определялось.

Рис. 5 а. Скелетная мышечная ткань после имплантации образца циркония (21 сутки): нарушения структуры волокон нет. Окраска гематоксилин-эозином, х 400.

Рис. 5 б. Скелетная мышечная ткань после имплантации образца стекла: (21 сутки): отечность мышечных волокон - 1; очаг кровоизлияния - 2. Окраска гематоксилин-эозином, х 400.

Для ортопедического лечения пациентов использовалась предложенная конструкция зубного микропротеза - вкладки (рис.6).

Рис. 6. Зубной микропротез: вкладка - 1; наружная рабочая поверхность - 2; внутренняя поверхность - 3; выступ под углом в 45° - 4; глухой наклонный паз - 5; ретенционные пункты в виде перл -6.

Вкладка (1) имеет наружную рабочую (2) и внутреннюю поверхности (3). Наружная поверхность на границе твердые ткани зуба - микропротез имеет выступ под углом в 45° (4), обеспечивающий достаточный герметизм данной области. Внутренняя поверхность, обращенная к твердым тканям зуба, имеет глухой наклонный паз (5), с нанесенными на его поверхностях ретенционными пунктами в виде перл (6). Указанный паз увеличивает площадь внутренней поверхности, что обеспечивает повышение адгезии к препарированной полости зуба, а наклон его предохраняет вкладку от смещения по внутренней части поверхности.

Определяя показания для изготовления микропротезов на боковую группу зубов, использовали индекс разрушения окклюзионной поверхности зубов (ИРОПЗ), предложенный В.Ю.Миликевичем (1984) и табличные данные зависимости выбора метода ортопедического лечения от степени кариозного поражения зуба (Е.Н.Жулев, С.Д.Арутюнов, И.Ю,Лебеденко и соавт., 2005). Предложенную конструкцию вкладки изготавливали при ИРОПЗ равный 0,4-0,6. Распределение пациентов по ИРОПЗ, полу и возрасту представлено в таблице 2.

Таблица 2.

Распределение больных по индексу разрушения окклюзионной поверхности зубов, полу и возрасту

Возраст Индекс разрушения окклюзионной поверхности зубов Всего

0,4 0,5 0,6

М Ж М Ж М Ж

31-40 лет 2 (2,5*) 4(5) 8(1) 6 (7,5) 9(11,25) 14 (17,5) 43 (53,75)

41-50 лет 3 (3,75) 7 (8,75) 3 (3,75) 8(1) 4(5) 3 (3,75) 28 (35)

51 и более 2 (2,5) 1 (1,25) 2(2,5) 2 (2,5) 1 (1,25) 1 (1,25) 9(11,25)

Всего 7 (8,75) 12(15) 13(16,25) 16 (20) 14(17,5) 18 (22,5) 80(100)

Всего М, Ж 19 (23,75) 29 (36,25) 32 (40) 80 (100)

* в таблице все цифровые значения в скобках представлены в % от общего количества изготовленных микроконструкций вкладок.

Микропротезы изготавливали методом литья по выплавляемым моделям на модифицированном оборудовании (рис. 2). В качестве огнеупорной массы использовали «Biotan Vest С&В» (Shultt Dental Group, Германия, № гос. регистрации 98/1128).

Средний показатель плотности прилегания изготовленных вкладок к препарированным твердым тканям зубов, измеренный на этапе припасовки при помощи силиконовых блоков и микрометра, составил 60,1±4,1 мкм. Данные электрометрической диагностики краевого прилегания микроконструкций после фиксации на витальные зубы составляли 1,1 ±0,4 мкА. Плотность прилегания вкладок к твердым тканям девитальных зубов, определенная по рентгенограммам на компараторном микроскопе, находилась в пределах 60-62 мкм и имела равномерную плотность прилегания на всем протяжении.

В отдаленные сроки наблюдения оценку каждой вкладки проводили по выше приведенным параметрам, включая электрометрическую- диагностику краевого прилегания, значение которой соответствовало 1,1 ±0,25 мкА. Вкладки отвечали предъявляемым к ним требованиям в 87% клинических случаев. В 11,2 % случаев осмотренные конструкции имели на своих поверхностях мягкие зубные отложения. После протезирования отмечались следующие осложнения: расцементирование произошло у 2-х пациентов (3,71%); контактные пункты имели нарушение в 2-х случаях (3,71 %); в 5,6 % (3 случая) клинических ситуаций состояние маргинального пародонта имело признаки воспаления. На наш взгляд, данные осложнения можно объяснить недостаточным гигиеническим уходом за полостью рта, несоблюдением пациентами данных им рекомендаций и наличием в анамнезе хронического генерализованного пародонтита легкой и средней тяжести.

Проведенные экспериментальные, лабораторные и клинические наблюдения подтверждают возможность и целесообразность применения предложенной рациональной конструкции вкладки из биологически инертного сплава циркония Э-125, полученной

методом литья на усовершенствованном оборудовании. Вкладка позволяет восстановить анатомическую и функциональную целостность зуба, отвечает требованиям прочности, снижает уровень неблагоприятных воздействий температурных и силовых факторов на твердые ткани зуба в процессе эксплуатации, обеспечивает хорошую фиксацию. Использование сплава циркония снижает до минимума риск возникновения явлений непереносимости. Данные факты позволяют говорить о применении надежной и долговечной в процессе эксплуатации конструкции, что дает возможность рекомендовать предложенную вкладку в практику ортопедической стоматологии для качественного восстановления анатомической и функциональной целостности зубов.

ВЫВОДЫ:

1. Разработана новая конструкция вкладки с пазом, выполненная из биологически инертного сплава циркония Э-125, применение которой позволяет улучшить качество фиксации в 8 раз за счет наличия паза на внутренней поверхности с нанесенными регенционными пунктами в виде перл.

1. Методом конечных элементов изучены силовые и температурные воздействия на твердые ткани зубов; отмечено снижение уровня напряжений, развивающихся в комплексе «твердые ткани зуба - фиксирующий материал-вкладка» на величину 10 %.

2. Физико-механическое исследование сплава циркония Э-125 после литья на предложенном оборудовании свидетельствует о сохранении исходных параметров: металлографическая структура образцов имеет однородное, мелкокристаллическое, глобулярного типа строение со средним размером зерна 5,0 мкм; микротвердость образцов соответствовала уровню 84 ± 2 кгс/мм2; износостойкость в искусственно смоделированной слюне составила 0,02 масс.%.

3. Экспериментальные исследования реакции биологических тканей на образцы из сплава циркония Э-125, полученные методом литья, не выявили существенных

изменений иммунной системы, и морфологических структур исследуемых органов животных.

4. Использование в клинических условиях новой конструкции вкладки из биологически инертного сплава циркония Э-125 обеспечивает высокие эксплуатационные показатели: изготовленные микропротезы имеют плотное прилегание к протезному ложу и в состоянии обеспечить достаточный герметизм на границе «твердые ткани зуба - фиксирующий материал - вкладка» (60,1±4,1 мкм); прочность соединения стеклоиономерного цемента и вкладки соответствует уровню 35±1 Мпа, что в 8 раз больше силы адгезии этого фиксирующего материала к эмали и дентину; электрометрический показатель краевой проницаемости конструкций соответствовал норме в ближайшие и отдаленные сроки наблюдения (1Д±0,4 мкА; 1,114±0,25 мкА); в отдаленные сроки наблюдения вкладки отвечали предъявляемым к ним требованиям в 87 % клинических случаев.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Сохранение высокой биологической инертности, коррозионной устойчивости и эксплуатационных характеристик сплава циркония Э-125 после процесса литья позволяют рекомендовать его в качестве конструкционного материала для изготовления зубных микропротезов методом литья.

2. Наличие паза с нанесенными на него перлами на внутренней поверхности вкладки приводит к увеличению площади сцепления с фиксирующим материалом, улучшает теплообмен, снижает напряжение в месте соединения элементов комплекса «твердые ткани зуба - фиксирующий материал - вкладка», уменьшая тем самым риск развития возможных осложнений.

3. Вкладку с пазом и нанесенными на его поверхность перлами, изготовленную методом литья из сплава циркония Э-125, рационально применять на этапах лечения

пациентов с дефектами твердых тканей зубов, имеющих индекс разрушения окклюзионной поверхности зубов 0,4-0,6.

4. В качестве фиксирующего материала микропротезов из сплава циркония Э-125 рекомендуется использовать стеклоиономерные цементы, обладающие низким коэффициентом теплового расширения, максимально приближенным к твердым тканям зуба, чем обеспечивается необходимая прочность фиксации.

Список опубликованных статей

1. Оценка влияния сплава циркония Э-125 на состояние тканей животных /О.А.Шулятникоеа, Г.И.Рогожников, Н.ПЛогинова и дрМ Уральский медицинский журнал. - 2008. - № 10 (50). - С. 14-17.

2. Структура и физико-механические свойства титана / М.Ю. Дерюшее, С.П.Косогор, Р.Ю. Оголь, O.A. Шулятникова // Актуальные вопросы курортологии: Материалы межрегиональной научно-практической конференции. - Ключи - Пермь, 2004. - С. 243.

3. Сплав циркония в ортопедической стоматологии / С.П. Косогор, O.A. Шулятникова, А.Г. Рогожников и др. // Клиническая пародонтология: Материалы V Всероссийского конгресса «Стоматология XXI века». - Пермь, 2005. - С. 118.

4. Рогожников, Г.И., Применение сплава циркония для восстановления утраченных твердых тканей зубов посредством микропротезирования / Г.И. Рогожников, O.A. Шулятникова, А.Г. Рогожников // Материалы XVI Всероссийской научно-практической конференции: Труды XI съезда Стоматологической Ассоциации России и VIII съезда стоматологов России. - Москва, 2006. - С. 310-312.

5. Применение сплава циркония при лечении больных с полным разрушением коронковой части фронтальной группы зубов посредством штифтово-культевых конструкций / А.Г. Рогожников, O.A. Шулятникова, Г.И. Рогожников, И.Г. Неменатов // Материалы Всероссийского конгресса «Образование и наука на стоматологических

факультетах ВУЗов России. Новые технологии в стоматологии». - Екатеринбург, 2006. -С. 164-166.

6. Плавильно-заливочная установка для получения малогабаритных отливок. Патент на изобретение № 2291758 от 20.01.2007 / С.П. Косогор, М.Д. Кацнельсон, O.A. Шулятникова и др. // Бюллетень «Изобретения, полезные модели» ФГУ «Федерального института промышленной собственности федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам». - Москва, 2007. - № 2 (II ч.). - С. 409.

7. Кирюхин, В.Ю., Конечно-элементный анализ эффективности установки вкладки для замещения дефекта премоляра / В.Ю. Кирюхин, Г.И. Рогожников, O.A. Шулятникова И Российский журнал биомеханики. - 2007. - Т. 11. - № 1 - С.55-69.

8. Плавильно-заливочная установка для получения малогабаритных отливок из химически активных металлов / Г.И. Рогожников, O.A. Шулятникова, А.Г. Рогожников и др. /I Материалы VI Всероссийского конгресса «Стоматология Большого Урала. Новейшие технологии в стоматологии». - 2007. - С. 122-126.

9. Кирюхин, В.Ю., Актуальные проблемы управления напряжениями в стоматологии / В.Ю. Кирюхин, Ю.И.Няшин, И.Г.Неменатов, Г.И. Рогожников, O.A. Шулятникова, А.Г.Рогожников И Российский журнал биомеханики. - 2007. - Т. 4. -С.36-60.

10. Рогожиков, Г.И. Изучение показателей фагоцитарной активности лейкоцитов крови животных на внутримышечное введение образцов из сплава циркония Э-125/Г.И. Рогожников, Кумаланина И.В., Шулятникова O.A., Косарева П.В. // Панорама ортопедической стоматологии. - 2007. - № 4. - С. 14 -16.

11. Показатели фагоцитарной активности лейкоцитов крови животных при внутримышечном введении образцов сплава циркония Э-125 / O.A. Шулятникова, И.Г. Неменатов // Материалы научной сессии молодых ученых «Актуальные вопросы клинической медицины». - Пермь, 2008. - С. 127-129.

Патенты

1. Плавильно-заливочная установка для получения малогабаритных отливок. Патент на изобретение № 2291758; 20.01.2007 / С.П. Косогор, М.Д. Кацнельсон, O.A. Шулятникова и др.

2. Зубной микропротез. Патент на полезную модель № 487574; 10.11.2005 / O.A. Шулятникова, А.Г. Рогожников, М.В. Мартюшева, И.Г. Неменатов.

3. Устройство для орошения полости рта с гидромассажным эффектом. Патент на полезную модель № 50413 ; 20.01.2006 / Г.И. Рогожников, Н.Б. Асташина, М.В. Мартюшева, O.A. Шулятникова, В.Д. Гордеева, М.Ю. Дерюшев, В.И. Волкова.

4. Штифтово-культевая вкладка. Патент на полезную модель № 53563; 27.05.2006 / А.Г. Рогожников, JI.A. Мозговая, O.A. Шулятникова, Е.Ю. Косолапова.

5. Мостовидный зубной протез. Патент на полезную модель № 54504; 10.07.2006 / В.А. Вершинин, Г.И. Рогожников, O.A. Шулятникова, И.Г. Неменатов.

6. Штифтово-культевая вкладка. Патент на полезную модель № 58337; 27.11.2006 / А.Г. Рогожников, O.A. Шулятникова, Г.И. Рогожников и др.

7. Вкладка. Патент на полезную модель № 67846; 10.11.2007 / И.Г. Неменатов, Г.И. Рогожников, O.A. Шулятникова, Н.Б. Асташина.

Подписано в печать 30.10.2008. Формат 90 х 60/16. Усл.печл-1,0. Тираж 80 экз. Заказ № 635/2008.

Отпечатано в типографии ИД «Пресстайм». Адрес: 614025, г. Пермь, ул. Героев Хасана, 105.