Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Клинико-экспериментальное обоснование показаний к применению металлокомпозитных и стеклокомпозитных зубных протезов

ДИССЕРТАЦИЯ
Клинико-экспериментальное обоснование показаний к применению металлокомпозитных и стеклокомпозитных зубных протезов - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Клинико-экспериментальное обоснование показаний к применению металлокомпозитных и стеклокомпозитных зубных протезов - тема автореферата по медицине
Иванчева, Елена Николаевна Краснодар 2013 г.
Ученая степень
кандидата медицинских наук
ВАК РФ
14.01.14
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Клинико-экспериментальное обоснование показаний к применению металлокомпозитных и стеклокомпозитных зубных протезов

На правах рукописи

с/

ИВАНЧЕВА Елена Николаевна

КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЫЮЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАНИЙ К ПРИМЕНЕНИЮ МЕТАЛЛОКОМПОЗИТНЫХ И СТЕКЛОКОМПОЗИТНЫХ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ

14.01.14 - стоматология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

-* И/ОЛ 2013 0050°1 —

Краснодар -2013

005531161

Работа выполнена в государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ставропольский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО СтГМУ Минздрава России).

Научный руководитель: доктор медицинских наук

Доменюк Дмитрий Анатольевич

Официальные оппоненты:

Рисованный Сергей Исаакович, доктор медицинских наук, профессор, государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России), кафедра стоматологии факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов, профессор.

Перова Марина Дмитриевна, доктор медицинских наук, муниципальное бюджетное учреждение здравоохранения «Городская стоматологическая поликлиника №3» (МБУЗ ГСП №3), заместитель главного врача по медицинской части. Ведущая организация:

государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО НижГМА Минздрава России).

Защита состоится г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 208.038.02 на базе ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России по адресу: 350063, Краснодар, ул. Седина, 4, тел. (861) 262-7375.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России

Автореферат разослан « » ^¿¿<£¿¿6- 2013г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 208.038.02, Скорикова

д.м.н., профессор " /' Людмила Анатольевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. По данным ВОЗ (2010) частичная аден-тия, наряду с кариесом и болезнями пародонта, относится к наиболее распространенной патологии зубочелюстной системы. Системный анализ изучения стоматологической ортопедической заболеваемости по данным обращаемости и планово-профилактической санации полости рта показывает, что на территории Российской Федерации частичная адентия составляет от 45,3% до 76,8% (Копейкин В.Н., 1997; Бушан М.Г., 1998; Абакаров С.И., 2001; Жулёв E.H., 2008; Каливраджиян Э.С., 2010). Значительная распространённость, высокая вероятность возникновения зубочелюстных деформаций при существенном снижении жевательной эффективности определили медико-социальную значимость данной патологии (Лебеденко И.Ю., 2008; Леонтьев В.К., 2009; Миргазизов М.З., 2010; Behr М., 2011; Landesman Н.М., 2011).

При ортопедическом лечении дефектов зубов и зубных рядов широко применяются современные виды несъемных зубных протезов, позволяющие достигнуть высоких функциональных и эстетических результатов с минимальными сроками адаптации. Для облицовки каркасов зубных протезов используются различные по своей структуре и природе материалы: керамика, полимеры и композиты (Борисенко A.B., 2005; Абдурахманов А.И., 2007; Расулов М.М., 2008). Лидирующее положение керамики среди облицовочных материалов достигается оптимальным сочетанием эстетических, функциональных и оптических показателей, а также значительной износо- и водостойкостью. Пребывая в агрессивной среде полости рта, керамика является цветостабильным и биологически индифферентным материалом, приближаясь по основным показателям к параметрам естественных зубов (Каламкаров Х.А., 1999; Жолудев С.Е., 2003; Трезубов В.Н., 2008; van Noort R„ 2004).

Полимерные и композитные облицовочные системы успешно выдерживают конкуренцию за счет непрерывного технологического обновления. Рост качественных показателей металлоакриловых, металлокомпозитных и стеклокомпозитных зубных протезов происходит в следующих направлениях: совершенствование качества каркасного материала; модификация облицовочного покрытия; увеличение надежности сцепления каркаса с облицовочным слоем (Томанкевич М., 2005; Батрак И.К., 2006; Колесов С.И, 2008).

Проблема повышения эффективности ортопедического лечения дефектов зубов и зубных рядов с использованием несъемных протезов остается одной из актуальных в современной стоматологии. Результатами приводимых в научной литературе клинических исследований стали практические рекомендации, позволяющие обеспечить оптимальную конструкцию зубных протезов при минимальном количестве ретенционных пунктов, аккумулирующих дентальный налет, совершенствование средств и методов профессиональной гигиены, а также повышение качественных поверхностных показателей за счет уменьшения шероховатости и пористости. Это позволяет не только снизить микробную обсемененность зубных протезов, но и умень-

3

шить вероятность бактериальной и вирусной интоксикации, сведя к минимуму фоновую сенсибилизацию организма (Рубежов А.Л., 2003; Борисов Л.Б., 2004; Мощиев М.О., 2005; Дмитриева Л.А., 2007; Царёв В.Н., 2012).

Клинические наблюдения и результаты научных исследований доказывают, что невозможно повысить эффективность ортопедического лечения с использованием металлоакриловых, металлокомпозитных, стеклокомпозит-ных зубных протезов без обоснованного выбора облицовочного материала и способа полимеризации, особенно при гипосаливации, повышенной минерализации ротовой жидкости, а также склонности смешанной слюны к образованию дентального налета (Соболева Т.Ю., 1998; Антоник М.М., 2004; Камышников B.C., 2006; Scarano А., 2006; Degidi М. et. al., 2008).

Избирательное применение облицовочных материалов, наименее подверженных микробной колонизации, будет способствовать уменьшению образования биопленки, как организованного взаимодействующего сообщества микроорганизмов, снижая риск развития воспалительных (аллергических) реакций со стороны тканей протезного ложа.

Сохранение стабильных показателей бактериальной обсеменённости позволит не только повысить эффективность механизмов санации, но и увеличить компенсаторные возможности микроэкологической системы при поддержании физиологических способов сохранения гомеостаза. Это позволит улучшить общее гигиеническое состояние полости рта, обеспечить долговременную стабильность отдаленных клинических результатов при сохранении конструкционной целостности и увеличении срока службы зубных протезов. Кроме того, избирательный подход к применению облицовочных полимерных и композитных систем обогатит арсенал практических врачей качественными критериями оценки восстановительных материалов.

Цель исследования: повышение эффективности ортопедического лечения дефектов зубов и зубных рядов с использованием металлокомпозитных и стеклокомпозитных зубных протезов световой полимеризации на основании экспериментально-клинических исследований.

Задачи исследования:

1. Изучить структуру поверхности полимерных и композитных облицовочных систем, а также естественных зубов с помощью микроскопического исследования.

2. Установить рельеф поверхности полимерных и композитных облицовочных систем, а также естественных зубов с использованием профило-метрического исследования.

3. Исследовать гидролитическую сопротивляемость полимерных и композитных облицовочных систем, а также естественных зубов.

4. Изучить колонизацию металлоакриловых, металлокомпозитных и стеклокомпозитных зубных протезов условно-патогенной микрофлорой в эксперименте in-vitro.

5. Провести сравнительную оценку гигиенического состояния поверх-

4

ности зубов и зубных протезов из полимерных и композитных облицовочных материалов химического и светового типа полимеризации.

6. Обосновать целесообразность применения металлокомпозитных и стеклокомпозитных зубных протезов светового типа полимеризации для повышения эффективности ортопедического лечения дефектов зубов и зубных рядов.

Научная новизна работы. Впервые представлено научное обоснование избирательной способности полимерных и композитных облицовочных материалов к образованию дентального налета.

Впервые на основании клинико-экспериментальных исследований проведено изучение гидролитической устойчивости полимерных и композитных облицовочных систем. Исследована динамика и интенсивность агрегации микробного налета на поверхности металлоакриловых, металлокомпозитных и стеклокомпозитных зубных протезов.

Впервые выявлены основные морфологические показатели полимерных, композитных облицовочных систем (структура и микрорельеф поверхности, гидролитическая сопротивляемость), влияющие на адгезивные свойства микробной флоры полости рта.

Впервые получены данные сравнительного анализа структурных и поверхностных показателей облицовочных полимерных, композитных систем и твердых тканей зубов, позволяющие спрогнозировать характер взаимодействия полимерных, композитных облицовочных материалов с тканями и биологическими средами полости рта.

Впервые исследована колонизация металлоакриловых, металлокомпозитных и стеклокомпозитных зубных протезов условно-патогенной микрофлорой в эксперименте ¡п-укго.

Впервые сформулированы обоснованные рекомендации по выбору и клиническому применению полимерных, композитных облицовочных материалов в зависимости от индивидуальных особенностей пациента.

Научно-практическая значимость. Предложенные и обоснованные методы изучения структурных и поверхностных свойств могут быть использованы в прикладном клиническом материаловедении для определения качественных показателей полимерных, композитных облицовочных материалов.

Установление полимерных, композитных облицовочных систем с выраженной структурной однородностью, минимальной шероховатостью поверхности при высоких параметрах гидролитической сопротивляемости прогнозирует низкую адгезионную активность к микробной флоре ротовой полости. Результаты клинико-экспериментальных исследований позволяют утверждать, что структура, свойства полимерного и композитного облицовочного материала определяются химическим составом, а также способом полимеризации.

Микробиологические исследования доказывают, что все полимерные и композитные облицовочные материалы подвержены колонизации условно-

5

патогенными микроорганизмами. Степень колонизации зависит от химического состава, способа полимеризации, поверхностных и структурных свойств материала, но в большей степени от вида бактериальных культур.

Применение МКП и СКП светового типа полимеризации, обладающих низкой адгезионной активностью к микробной флоре ротовой полости, позволяет у пациентов с интактным пародонтом обеспечить стабильность адекватных механизмов резистентности при отсутствии большинства условно-патогенных микроорганизмов в составе протезной биоплёнки.

Индексная оценка бактериальной обсемененности поверхности зубов и стоматологических реставраций повысит информативность гигиенического состояния полости рта и может быть использована для определения сроков профессиональной гигиены. Выявленная кратность проведения профессиональной гигиены является оптимальной с точки зрения профилактики для улучшения общего гигиенического состояния полости рта.

Личный вклад автора в исследование. Диссертантом разработаны основные идеи и алгоритм обработки результатов проведённого исследования. Автор самостоятельно провел подробный анализ современной литературы по проблеме повышения эффективности ортопедического лечения дефектов зубов и зубных рядов с использованием МАП, МКП и СКП. Изучил способы соединения облицовочного материала с каркасом несъемного ЗП, освоил типы отверждения облицовочных полимерных, композитных систем в лабораторной технике, проанализировал физико-механические параметры облицовочных систем, а также систематизировал современные представления о процессе формирования ДН на поверхности несъемных ЗП. Курировал больных в течение всего времени наблюдения, участвовал в проведении всех лабораторных и инструментальных исследований, формировал программы и оценивал результаты лечения больных. Результаты исследований зафиксированы в протоколах экспериментальной работы, индивидуальных картах больных и компьютерной базе данных. Статистическая обработка и анализ полученных данных выполнен автором самостоятельно. На основании проведённых исследований сделаны достоверные, обоснованные выводы и разработаны практические рекомендации.

Внедрение результатов исследований. Результаты диссертационного исследования внедрены и используются в учебном процессе кафедр стоматологии общей практики, ортопедической стоматологии, пропедевтики стоматологических заболеваний, терапевтической стоматологии Ставропольского государственного медицинского университета, в практике работы ортопедических отделений стоматологической поликлиники Ставропольского государственного медицинского университета, краевой клинической стоматологической поликлиники ООО «КВИНТЭСС» и ООО «Вита-Дент», городских стоматологических поликлиник МБУЗ ГСП №1 и №2 г. Ставрополя.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Применение композитных облицовочных материалов светового типа

6

полимеризации позволяет значительно снизить вероятность образования микробного налета на поверхности металлокомпозитных и стеклокомпозит-

ных зубных протезов.

2. Структура композитного облицовочного материала светового типа полимеризации обладает наиболее выраженными показателями гидролитической сопротивляемости при высокой чистоте поверхности, структурной однородности и минимальной пористости.

3. Композитные облицовочные материалы светового типа полимеризации обладают наименьшими показателями бактериальной обсемененности условно-патогенной микрофлорой среди полимерных и композитных облицовочных систем.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 24 печатные работы, 2 из которых - в зарубежной печати и 5 - в журналах, включённом ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: Х1ЛУ, ХЬУ, ХЬУ1 научно-практических конференциях стоматологов Ставропольского края (Ставрополь - 2010, 2011, 2012), IX Всероссийском научном форуме с международным участием (Москва, 2007), XV международной конференции "Циклы природы и общества" (Ставрополь, 2007), XIV межвузовской научной конференции "Лейбниц-мыслитель, философ, человек" (Ставрополь, 2008), XVIII итоговой (межрегиональной) научно-практической конференции студентов и молодых ученых СтГМА «Научные разработки и инновационные идеи - развитию инновационной экономики России» (Ставрополь, 2010), Всероссийской научно-практической конференции «Стоматология -наука и практика. Перспективы развития» (Волгоград, 2011), на заседании научного координационного совета Ставропольского государственного медицинского университета (2012).

Апробация диссертационной работы проведена на межкафедральном заседании кафедр стоматологии общей практики и детской стоматологии, ортопедической стоматологии, пропедевтики стоматологических заболеваний, терапевтической стоматологии и хирургической стоматологии Ставропольского государственного медицинского университета (2013).

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 154 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы характеризующей материал и методы исследования, главы экспериментальных исследований, главы клинических исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Указатель использованной литературы включает 232 источника, из них 143 отечественных и 89 иностранных авторов. Диссертация иллюстрирована 16 таблицами, 24 рисунками и фотографиями. Диссертационное исследование выполнено на кафедре стоматологии общей практики и детской стоматологии Ставропольского государственного медицинского университета в соответствии с планом научных

7

исследований академии в рамках федеральной межотраслевой программы № 22 - «Стоматология». Номер государственной регистрации 01201065509.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования. Материалы экспериментальных исследований представлены следующими образцами: эмаль ЕЗ; облицовочные полимерные материалы химической пневмополимеризации («Superpont», «Justi Pacto»); облицовочный гибридный светоотверждаемый композитный материал «GC Gradia»; облицовочный светоотверждаемый композитный полимер (керомер) «Targis» системы «Targis/Vectris».

Экспериментальное исследование КСМ и ЕЗ проведено с применением методов: микроскопическое исследование структуры поверхности; про-филометрическое исследование рельефа поверхности в одноплоскостном и 3D формате; изучение гидролитической сопротивляемости с использованием методик определения краевого угла смачивания и расчёта величин поверхностной энергии; исследование колонизации облицовочных материалов условно-патогенной микрофлорой в эксперименте in-vitro.

Микроскопические исследования проводились на сканирующем электронном микроскопе «EVO-40» («Karl Zeiss NTS» GmbH - Германия) при ускоряющем напряжении 15 кУ. Поверхность образца устанавливали перпендикулярно электронному лучу. Прямое увеличение определяли путем сравнения маркированных участков на образце и на микрофотографии. Объекты были изучены при кратности увеличения от '35 до '50000. Получено и проанализировано 300 электроннограмм поверхности.

Профилометрическое исследование проведено стилусным профило-метром «Р-6» («KLA-Tencor», «Intertech Corporation», USA), относящимся к классу контактных (механических) профилометров Р-серии и предназначенным для измерений параметров профиля и параметров шероховатости поверхности по системе средней линии (ГОСТ 25142-82) с разделением «волнистости» и «шероховатости» по ГОСТ 2789-73. Полученный оцифрованный сигнал преобразовался в одноплоскостную и 3D картинку, количественно характеризующую поверхностные неровности на определённой длине. Про-филограмма вычерчивалась в увеличенном масштабе при увеличении записи измеряемых высот неровностей в вертикальном направлении в диапазоне 400 - 200 000 раз. Скорость смещения лазерного потока в сканирующем профи-лометре по горизонтальной плоскости такова, что импульсы генерируются через каждые 0,01мкм, определяя высокую чувствительность (разрешающую способность) при минимальной относительной погрешности показателей ± 1%. Получено и проанализировано 300 профилограмм рельефа поверхности в одноплоскостном и 300 профилограмм рельефа поверхности в 3D формате.

Для исследования гидролитической сопротивляемости полимерных, композитных облицовочных систем и ЕЗ были использованы: метод определения краевого угла смачивания (9) между жидкой (искусственная слюна) и твердой фазой (металлоакриловые, металлокомпозитные, стеклокомпозитные

8

экспериментальные образцы, ЕЗ); метод определения величины поверхностной энергии экспериментальных образцов. Использование методов позволяет провести сравнительный анализ параметров смачиваемости, определить величину поверхностной энергии КСМ, установить показатели поверхностного и межфазного натяжения раствора искусственной слюны, а также спрогнозировать гидролитическую сопротивляемость адгезии и колонизации микробных агентов из состава жидкой среды.

Определение смачиваемости полимерных, композитных облицовочных систем и ЕЗ р-ром искусственной слюны проводилось с использованием полностью автоматизированного оптического прибора для измерения краевого угла смачивания и анализа контура капли «ОСА 40 Micro» («Data Physics Instruments GmbH», Германия). Информация, полученная с видео- и фотоизображений, с помощью программного обеспечения DSA1 преобразуется в цифровые показатели. Установленные параметры анализируются, суммируются и сохраняются в базе данных компьютера. Относительная погрешность показателей ± 0,1%. Величина поверхностного и межфазного натяжения между раствором искусственной слюны и экспериментальными образцами определена с помощью цифрового тензиометра К20 «EasyDyne» («KRUSS», Германия) с компьютерным управлением. С помощью программного обеспечения SW1002 измерения на приборе полностью автоматизированы и контролируются встроенным микропроцессором. Статистические методы и коррективы обеспечивают непосредственное считывание результатов измерения с дисплея. С помощью заданной программы, установленные параметры анализируются, суммируются и сохраняются в базе данных компьютера. Диапазон измерений: 0-999 мН/м. Относительная погрешность показателей ± 0,1 мН/м. Получено и проанализировано 15 результатов смачиваемости и расчета показателей поверхностной энергии.

В исследовании колонизации полимерных и композитных облицовочных материалов в эксперименте in-vitro были использованы бактериальные культуры, охватывающие широкий спектр представителей условно-патогенной микрофлоры: Staphylococcus aureus wood 95, Escherichia coli В, Streptococcus pyogenes 5, Pseudomonas aeroginosa 573, Candida albicans. Сущность метода заключалась в сравнительной оценке выживаемости микроорганизмов пяти клинически значимых видов (S. aureus, Е. coli, St. pyogenes, P. aeroginosa и С. albicans) на поверхности экспериментальных образцов, которые были обезвожены в растворах ацетона восходящей концентрации, высушены методом перехода через критическую точку, имели полированную и матовую стороны. На каждую из сторон исследуемых образцов наносили по 0,2мл смеси (суспензии) из микроорганизмов. Исходная концентрация микроорганизмов составляла 4х105- 5х105 КОЕ/мл. Суспензию равномерно распределяли по поверхности образцов стерильным шпателем. Контаминиро-ванные тест-микроорганизмами образцы помещали на 28 суток в стерильные

чашки Петри, а чашки Петри - в микроклиматическую камеру, где поддерживались оптимальные для роста микроорганизмов параметры среды (9099% влажности при t°37°C).

Оценку количественного содержания микроорганизмов на образцах материалов проводили в 1-е, 3-е, 7-е, 14-е и 28-е сутки эксперимента. Для этого, после истечения указанных сроков образцы дважды последовательно отбалтывали в 5 мл стерильного физиологического раствора. Первое отбал-тывание было приравнено к ополаскиванию (смыванию) микроорганизмов с поверхности зубных протезов. Высевы проводили после второго отбалтыва-ния в 5мл стерильного физиологического раствора из десятикратных разведений на различные питательные среды по общепринятым методикам в соответствии с действующими нормативными микробиологическими приказами. Посевы инкубировали при t°37°C в течение 24 час и при t°25-30°C в течение 48 час - при выращивании грибов. После истечения необходимых в эксперименте сроков был произведён подсчет колоний на 1см2 питательной среды. Получено и проанализировано 12 результатов.

Материалом клинических исследований служили результаты обследования и ортопедического лечения 110 пациентов в возрасте от 20 до 60 лет (49 мужчин и 61 женщина), из которых были сформированы контрольная и 2 группы наблюдений. Контрольную группу составили пациенты с интактными зубными рядами без дефектов твердых тканей некариозного и кариозного происхождения, а также не имеющих заболеваний пародонта.

В 1-ю группу наблюдений включены пациенты, которым при ортопедическом лечении металлоакриловыми ЗП в качестве облицовочного материала были использованы полимерные материалы химического отверждения («Justi Pacto», «Superpont»). 2-ю группу наблюдений составили пациенты, которым при ортопедическом лечении металлокомпозитными и стеклоком-позитными ЗП в качестве облицовочного материала были применены композитные материалы световой полимеризации «GC Gradia» и «Targis». При клиническом исследовании для оценки количественных и качественных показателей динамического наблюдения процесса агрегации ДН на поверхность ЗП и ЕЗ были использованы гигиенические индексы: ИГ, ИЗН, ИИО (Green, Vermillion, 1964).

Материалы исследования подвергнуты математической обработке на персональном компьютере с помощью пакетов статистических программ Excel 2007, Statistica for Windows 5.0. Полученные данные имеют нормальное распределение. Вычисляли среднее арифметическое значение (М) и ошибку средней арифметической величины (ш). Использовали однофакторный дисперсионный анализ с вычислением двухвыборочного t-критерия Стьюдента; критерий Ньюмена-Кейлса; дисперсионный анализ повторных измерений с использованием парного t-критерия Стьюдента. Количественные значения с нормальным распределением представлены как среднее ± стандартная ошибка средней (М±ш). Достоверными считали различия при р<0,05.

10

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

На основании анализа результатов СЭМ обоснованы критерии оценки структуры и рельефа поверхности КСМ и ЕЗ:

- характеристика структурных элементов (центров кристаллизации);

- насыщенность, равномерность распределения структурных единиц;

- форма границ, образующихся между структурными элементами;

- наличие включений (инородные тела, пористость и т.д.);

- возможность определения фазового состояния (кристаллическая или аморфная фаза) структурных элементов в исследуемом материале.

При СЭМ текстуры поверхности интактного ЕЗ установлена выраженная структурная, оптическая однородность, высокая чистота поверхности при полном отсутствии пористости и зон деминерализации.

При СЭМ структуры поверхности облицовочного полимера «Superpont» на основе ПММА химического отверждения выявлено, что полимерные молекулярные цепи представлены беспорядочно расположенными, короткими однонаправленными волокнами малой толщины. Пространственная конфигурация имеет линейную структуру с незначительным количеством ответвлений и соединений между звеньями. Минимальное количество некристаллических областей, частично погруженных и неравномерно растворенных в аморфной матрице, при большом количестве частиц непрореагировав-шего гомо-, сополимера, а также набухших в мономере, обеспечивают низкую однородность, узурно-фестончатую поверхность при множественной открытой пористости.

При СЭМ текстуры поверхности облицовочного полимера «Justi Pacto» на основе ММА химического отверждения установлено, что полимерные молекулярные цепи представлены относительно длинными, однонаправленными молекулярными цепями средней толщины. Пространственная конфигурация обладает разветвленной структурой с большим количеством переплетения полимерных цепей при наличии ответвленных боковых групп среднего диаметра. Незначительное количество кристаллических участков близко расположенных друг относительно друга, частично погруженных и неравномерно растворенных в аморфной матрице, при наличии частиц непрореаги-ровавшего гомо-, сополимера, обеспечивают незначительную однородность, фестончатую поверхность с выраженной открытой пористостью.

При СЭМ структуры поверхности облицовочного светоотверждаемого композита «GC Gradia» выявлена высокая и неравномерная насыщенность органической фазы частицами неорганического наполнителя. Существенное и гомогенное заполнение рефракционного скелета неоднородными по своему составу частицами неорганического наполнителя со значительным содержанием смеси макро- и микрочастиц обеспечивают умеренную структурную однородность при сглаженной поверхности и незначительной пористости.

При СЭМ в текстуре облицовочного керомера «Targis» определяется преобладание нанокерамических частиц при оптимальном распределении

11

Поскольку всем категориям пациентов, получающих высокотехнологичную помощь по гастроэнтерологии, показаны гемотрансфузии (Приказ Минздравсоцразвития России от 22 февраля 2006 г. № 106); (Приказ Минздравсоцразвития России от 28 февраля 2006 г. № 124), то целесообразно выделение соответствующей рубрики при нормировании расхода гемотрансфузионных средств.

Сниженные резервы миокарда повышают критический уровень гематокрита у пациентов отделений интенсивной терапии кардиологического профиля, что обусловливает соответствие расхода эритроцитов рекомендуемой норме. Потребление плазмы этой категорией пациентов не превышает 10% от рекомендованного.

В общих и сердечно-сосудистых реанимационных отделениях расход эритроцитов снижен на 95,4% и 94,5% соответственно по сравнению с рекомендованным, плазмы на 96,3% и 98,7%, тромбоцитов на 66,7%

Снижению расхода компонентов, сокращению неблагоприятных эффектов гемотрансфузий, повышению медицинской и экономической деятельности клиники способствует основанная на доказательствах ограничительная тактика назначения переливания крови. Такая тактика отражена в Правилах назначения компонентов крови разработанных в 2006 - 2007 гг. на основе консенсуса заинтересованных специалистов Пироговского Центра и утвержденных в середине 2007 года1.

Изучили показатели трансфузионной терапии у пациентов, получавших ВМП в Национальном центре грудной и сердечно-сосудистой хирургии имени Святого Георгия Пироговского Центра в 2010 г. И сопоставили их с рекомендованными стандартами.

Действующими стандартами оказания ВМП в сердечно-сосудистой хирургии предусмотрено переливание меньшего объема донорских эритроцитов по сравнению со свежезамороженной плазмой (СЗП). Переливание СЗП предусмотрено во всех случаях шунтирования коронарных артерий и протезирования клапанов сердца. Существенная доля кардиохирургических пациентов должна получать донорские тромбоциты (табл. 3).

В центре грудной и сердечно-сосудистой хирургии им. Св. Георгия широко используются кровесберегающие технологии, в частности аутогемотрансфузии. В 2010 году при 193 операциях применялась интраоперационная аппаратная реинфузия отмытых эритроцитов. Реципиентам возвращено 95 литров аутологичных эритроцитов. У 27 пациентов произведено предоперационное резервирование крови.

Наиболее часто (в 53,5% случаев) трансфузии донорских компонентов крови выполнялись при протезировании и/или пластике клапанов сердца, а также при шунтировании коронарных артерий (43,9%). При этом доля реципиентов плазмы при операциях на клапанах сердца составляет 16%, а при коронарном шунтировании 7,7%..

1 -Приказ генерального директора Пироговского центра №042 от 12.07.2007 см. на http://pirogov-center.ru/infoclinic/14/89/

Таблица 3

Частота предоставления и среднее количество компонентов крови при оказании высокотехнологичной медицинской помощи в сердечно-сосудистой хирургии согласно действующим стандартам__

Трансфузионная среда

Вид ВМП Эритроциты СЗП Тромбоциты

Частота Доз Частота Доз Частота Доз

Коронарное шунтирование 0,5 4 1 10 0,5 4

Коронарное стентирование 0-0,5 0-4 0-0,2 0-10 0-0,5 0-4

Аневризмэктомия сердца 0,1-0,8 1,5-2 0,2-1 2-3 0-0,4 0-4

Радиочастотная абляция 0 0 0 0 0 0

Имплантация стимулятора 0-0,1 0-2 0-0,2 0-2 0 0

Протезирование клапана 0,5-1 1-4 1 2-10 0-0,5 0-4

Коррекция врожденных пороков сердца 0,5-1 1-5 0,5-1 2-6 0-1 0-4

Удаление инородного тела 0,5-0,8 1,5-2 0,5-1 2-3 0-0,4 0-4

Если частота трансфузий эритроцитов при кардиохирургических вмешательствах в Пироговском Центре близка к рекомендованной стандартами, то среднее количество перелитых доз значительно меньше (табл. 3 и 4). Таблица 4

Частота предоставления и среднее количество компонентов крови при оказании ВМП по сердечно-сосудистой хирургии в Пироговском Центре_

Вид ВМП Трансфузионная среда

Эрит] зоциты СЗП Тромбоциты

Частота Доз Частота Доз Частота Доз

Коронарное шунтирование 0,44 1,88±0,14 0,08 3,82±0,58 0 0

Протезирование клапана 0,54 2,61±0,21 0,16 3,73±0,44 0 0

Коррекция врожденных пороков сердца 0,14 2,31±0,55 0,01 6,00 0 0

Коронарное стентирование и Радиочастотная абляция 0,01 3,00±1,07 0,004 6,67±1,67 0 0

Кровесберегающая идеология предполагает максимальное сбережение как крови пациента (прецизионная щадящая хирургическая техника, адекватная глубина анестезии, нормотермия, нормоволемия, оксигенотерапия, питание и т.д.), так и компонентов крови доноров. Задача переливания эритроцитов - достижение целевой концентрации гемоглобина, при которой прогноз пациента максимально благоприятен. В 40 % случаев эта задача решается переливанием одной дозы эритроцитной взвеси, при котором концентрация гемоглобина в крови реципиента возрастает в среднем на 10 г/л.

Потребность в свежезамороженной плазме (СЗП) значительно меньше предусмотренной стандартами, частота ее назначения не превышает 0,2. Поскольку СЗП назначают для коррекции глубокой коагулопатии, то частота назначения СЗП должна соответствовать частоте развития коагулопатии со снижением содержания факторов свертывания до уровня менее 30 % от нормы.

Концентраты тромбоцитов переливают для коррекции тромбоцитопении менее 5х 109 клеток в литре. У кардиохирургических пациентов такое состояние развивается крайне редко и обычно сопряжено с сепсисом или иммунной тромбоцитопенией.

Определение потребности в компонентах крови при различных оперативных вмешательствах важно для долгосрочного планирования потребности лечебного учреждения в трансфузионных средах (на год и более). Для этого возможно использование показателей среднего количества перелитых гемокомпонентов на 1 пролеченного пациента при оказании различных видов высокотехнологичной помощи (табл. 5).

Таблица 5

Среднее количество гемокомпонентов необходимое для лечения одного пациента согласно стандартами затраченное в Пироговском Центре_

Вид ВМП Трансфузионная среда

Эритроциты СЗП Тромбоциты

Станда рт Реально Станда рт Реально Станда рт Реально

Коронарное шунтирование 2 0,83±0,08 10 0,30±0,07 2 0

Протезирование клапана 0,5-4 1,40±0,15 2-10 0,60±0,12 0-2 0

Коррекция врожденных пороков сердца 0,5-5 0,33±0,11 1-6 0,07±0,11 0-4 0

Коронарное стентирование и Радиочастотная абляция 0,2-2 0,03±0,02 0,4-2 0,03±0,02 0-2 0

Не менее важно резервирование достаточного количества компонентов крови для проведения оперативного вмешательства. Предоперационный заказ эритроцитов необходим при частоте трансфузий при оказании данного вида помощи более 10 %. Резервирование эритроцитсодержащих сред при меньшей частоте трансфузий может привести к увеличению их списания и удлинению срока ожидания пациентом операции. Лечебное учреждение должно иметь запас эритроцитов для оказания трансфузиологической помощи при возникновении периоперационного кровотечения у таких пациентов. Кроме того, должно быть налажено взаимодействие с поставщиками - предусмотрена возможность быстрого получения необходимых компонентов крови, или само лечебное учреждение должно быть готово к заготовке крови у доноров резерва

Количество доз эритроцитов, которое необходимо зарезервировать перед операцией, целесообразно установить в соответствии с верхним квартилем переливаемых при данном виде оперативного вмешательства. При шунтировании коронарных артерий следует зарезервировать две дозы эритроцитсодержащих сред, а при протезировании клапанов, операциях на аорте, магистральных артер«1х, перегородках сердца - три (рис. 1).

Частота переливания свежезамороженной плазмы, а также возможность длительного ее хранения делают предоперационный заказ плазмы неактуальным. Достаточно иметь неснижаемый запас этого гемокомпонента в количестве трехмесячной потребности лечебного учреждения.

Таблица 2

Динамика превышения микробной колонизации МАП химического способа отверяедения над бактериальной обсемененностью ЕЗ пациентов

1 гр1 щпы за 12 месяцев после наложения (%)

ЗП Гигиенические индексы

ИГ ИЗН иио

МАП химического способа отверждения +35,04±1,75* +65,18±2,63** +38,85±1,94* +60,83±2,47** +34,81±1,74* +62,50±2,55**

* — р<0,05 по сравнению с показателями бактериальной обсемененности ЕЗ пациентов 1 группы; ** - р<0,05 по сравнению с исходными параметрами бактериальной обсемененности ЕЗ (критерий Ньюмена-Кейлса, критерий Данна).

Существенный прирост качественных и количественных индексных показателей микробной колонизации МАП (35,04±1,75% - 65,18±2,63%) объясняется не только первой, второй, но и третьей стадией образования ДН. За этот период происходит вторичная колонизация и созревание ДН. Микроорганизмы, заселившие поверхность пелликулы, увеличиваются в своем количестве и производят экстрацеллюлярную и интермикробную субстанцию. Благодаря этому толщина ДН увеличивается, проникновение кислорода сквозь значительную массу налета становится все труднее. Это способствует формированию анаэробных условий, необходимых для колонизации грамот-рицательных анаэробных микроорганизмов. Применение МАП химического отверждения, обладающих структурной неоднородностью, высокой открытой пористостью, низкой чистотой поверхности, незначительной гидролитической сопротивляемостью и склонностью к образованию комплексных соединений со слюной, способствует колонизации условно-патогенной микрофлоры. Усиление бактериальной обсемененности тканей протезного ложа при использовании МАП повышает жизнеспособность условно-патогенных микроорганизмов, увеличивает вероятность нарушения равновесия между патогенной, условно-патогенной и непатогенной микрофлорой, способствуя ослаблению физиологических механизмов резистентности полости рта.

На основании изучения ГС поверхности ЗП пациентов 2-й группы в различные сроки наблюдений установлена динамика изменений (табл. 3).

Таблица 3

Динамика изменений ГС поверхности ЗП пациентов 2-й группы

Сроки наблюдений Гигиенические индексы

ИГ ИЗН ИИО

Исходное состояние 1,12±0,06 1,20±0,06 1,12±0,06

3 месяца 1,18±0,06* 1,24±0,06* 1,16±0,06*

6 месяцев 1,23±0,06* 1,29±0,06* 1,21±0,06*

12 месяцев 1,33±0,07* 1,36±0,07* 1,31±0,06*

* — р<0,05 по сравнению с исходными показателями бактериальной обсемененности (критерий Ньюмена-Кейлса, критерий Данна).

ГС ЗП при клинически здоровом пародонте после ортопедического лечения с применением МКП и СКП оценивается как «хорошее». Отмечается незначительная динамика изменения качественных и количественных индексных показателей в течение 12 месяцев после наложения по сравнению с аналогичными индексными параметрами ЕЗ (табл. 4).

Таблш1а 4

Динамика превышения микробной колонизации МКП и СКП светового типа полимеризации над бактериальной обсемененностью ЕЗ пациентов

2 группы за 12 месяцев после наложения (%)

ЗП Гигиенические индексы

ИГ ИЗН ИИО

МКП и СКП светового типа полимеризации +3,Ю±0,16* +18,75±0,91** +2,26±0,11* +13,33±0,64** +3,05±0,15* + 16,95±0,83**

* - р<0,05 по сравнению с показателями бактериальной обсемененности ЕЗ пациентов 1 группы; ** _ р<0,05 по сравнению с исходными параметрами бактериальной обсемененности ЕЗ (критерий Ньюмена-Кейлса, критерий Данна).

Незначительное увеличение индексных показателей микробной колонизации МКП и СКП (2,26±0,11%-18,75±0,91%) объясняется формированием только второй фазы ДН. Происходящее при этом формирование приобретенной пелликулы связано с образованием осажденных гликопротеинов из состава слюны или из гингивальной жидкости, определенные компоненты которой способствуют адгезии микроорганизмов к поверхности несъемного ЗП. Применение МКП и СКП, обладающих выраженной структурной однородностью, минимальной пористостью, высокой чистотой поверхности, устойчивой гидролитической сопротивляемостью и незначительной склонностью к образованию комплексных соединений со слюной уменьшает вероятность осаждения микрофлоры из состава ротовой жидкости на поверхность композитной облицовки. Вступая в сложное взаимодействие с тканями протезного ложа, МКП и СКП способствуют минимальной колонизации условно-патогенной микрофлоры, обеспечивая стабильность адекватных механизмов резистентности ротовой полости при поддержании микроэкологической системы в состоянии динамического равновесия. Создание устойчивого равновесия между патогенной, условно-патогенной и непатогенной микрофлорой оказывает благоприятное воздействие на состояние тканей полости рта, что ведет к оздоровлению общей ГС, обеспечивая поддержание гомеостаза.

Резюмируя полученные данные можно констатировать, что научно сформулированная, экспериментально апробированная, клинически подтвержденная эффективность применения МКП и СКП световой полимеризации при клинически здоровом пародонте способствует оптимизации профилактического, лечебного и реабилитационных процессов. Обоснованность избирательного применения облицовочных систем и способов их отверждения позволяет прогнозировать отдаленные клинические результаты, улуч-

шить общее ГС полости рта, уменьшить побочное действие при использовании несъемных ЗП, повысив эффективность реставрационных методов лечения. Это уменьшает риск возникновения бактериальной и вирусной инвазии в тканях протезного ложа, обеспечивает сохранение конструкционной целостности, а также увеличение срока службы несъемных ЗП.

ВЫВОДЫ

1. Морфология поверхности светоотверждаемых облицовочных композитов для несъемных ЗП представлена высокой чистотой материала, выраженной структурной однородностью при минимальной пористости. Устойчивая гидролитическая сопротивляемость достигается не высокой смачиваемостью, умеренными показателями поверхностной энергии при включении в состав материала активных гидрофобных соединений.

2. Облицовочные полимерные системы химического типа отверждения для несъемных ЗП обладают незначительной структурной однородностью, фестончатой поверхностью с выраженной открытой пористостью. Низкие параметры гидролитической сопротивляемости обеспечиваются выраженной смачиваемостью, низкими показателями поверхностной энергии при отсутствии гидрофобных включений.

3. Выявлено, что ГС поверхности зубов, а также МКП и СКП светового типа полимеризации у пациентов с интактным пародонтом через 12 месяцев после ^ ортопедического лечения оценивается как «хорошее» при наименьшей положительной динамике микробной колонизации.

4. Установлено, что ГС поверхности зубов, а также МАП химического способа отверждения у пациентов с интактным пародонтом через 12 месяцев после ортопедического лечения оценивается как «удовлетворительное» при устойчивой динамике микробной колонизации.

5. Доказано, что все виды полимерных и композитных облицовочных материалов для несъемных ЗП подвержены колонизации условно-патогенной микрофлорой. Степень обсемененности зависит от химического состава, способа полимеризации, степени шероховатости поверхности материала, но в большей степени, от вида колонизируемых бактериальных культур.

6. Обосновано, что наименьшими показателями микробной обсемененности условно-патогенной микрофлорой при наиболее интенсивном снижении численности использованных тест-штаммов среди полимерных и композитных облицовочных материалов для несъемных ЗП обладают МКП и СКП светового типа полимеризации.

7. Выявлено, что наибольшей устойчивостью к образованию ДН обладают композитные облицовочные материалы светового типа отверждения, при использовании которых получены наилучшие клинические результаты ГС МКП и СКП, согласованные с параметрами ЕЗ.

8. Установлено, что применение композитных облицовочных материалов светового типа отверждения для несъемных ЗП при клинически здоровом

17

пародонте позволяет сохранить ГС полости рта, минимизировав побочное действие МКП и СКП.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Применение МКП и СКП световой полимеризации наиболее эффективно при ортопедическом лечении дефектов зубов и зубных рядов пациентам с интактным пародонтом, имеющим повышенную минерализацию слюны, интенсивное образование ДН, при табакокурении и употреблении пищевых продуктов с высоким содержанием красящих веществ.

2 При моделировании каркаса МКП пациентам, склонным к образованию ДН, необходимо исключить создание «гирлянды». Также при изготовлении МКР и СКП необходимо достигать максимальной сглаженности гинги-вального края опорных и промежуточных зубов. Воспроизводить выраженные межзубные сепарации и фиссуры жевательных зубов только по эстетическим показаниям.

3 С целью уменьшения бактериальной колонизации тканей протезного ложа поддержания микроэкологической системы в состоянии динамического равновесия, долгосрочного успешного прогнозирования клинических результатов при сохранении конструкционной целостности и увеличении срока службы ЗП, выбор КСМ следует проводить с учетом микробнои обсе-мененности условно-патогенной и патогенной микрофлорои.

4 Контроль микробной колонизации МАП, МКП, СКП, а также ЕЗ при оценке эффективности ортопедического лечения с использованием полимерных и композитных облицовочных материалов после наложения, и в отдаленные после протезирования сроки, осуществлять с применением гигиенических индексов: ИГ, ИЗН, ИИО.

5 Для повышения эффективности ортопедического лечения МАИ, МКП и СКП в отдаленные после протезирования сроки и улучшения общего ГС полости рта, установить кратность проведения профессиональной гигиены с периодичностью: для полимерных облицовочных материалов химического типа отверждения - раз в полгода, для композитных облицовочных материалов светового типа полимеризации - раз в год.

6 При избирательном подходе к оценке композитных облицовочных систем для несъёмных ЗП на предмет выявления качественных показателей, а также значительных физико-механических, оптических, биологических свойств в прилагаемых инструкциях фирм-производителей обратить внимание на следующие параметры:

- содержание полимерного матрикса, состоящего из смеси алифатических и циклоалифатических мономеров без включения В1з-СМА, НЕСБМА, должно составлять не более 25 % от массовой доли материала;

- содержание керамического (неорганического) наполнителя, включающего смесь макронаполнителя (размер частиц менее 2,0цш) и микронапол-

нителя (размер частиц менее 0,01цш), должно составлять не менее 75 % от массовой доли материала;

- применение светового типа отверждения материала при использовании в качестве фотоинициатора Camper chinon.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации:

* 1. Иванчева, E.H. Влияние микроструктуры дентальных реставраций на эффективность их клинического применения / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева, E.H. Гришилова // Кубанский научный медицинский вестник. - 2009. - № 5 (110). - С. 27-32.

*2. Иванчева, E.H. Оценка колонизации металлоакриловых зубных протезов условно-патогенной микрофлорой в эксперименте in-vitro / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева, Н.И. Пивоварова, A.A. Попов // Кубанский научный медицинский вестник. - 2009. - № 7 (112). - С. 47-51.

*3. Иванчева, E.H. Сравнительная оценка микроструктуры и микрорельефа поверхности композиционных пластмасс и эмали естественных зубов с применением методов лазерной профилометрии и сканирующей электронной микроскопии / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева // Кубанский научный медицинский вестник. - 2009. - № 7 (112). - С. 52-57.

4. Иванчева, E.H. Лазерная профилометрия и сканирующая электронная микроскопия в изучении структуры поверхности стоматологических конструкционных материалов и эмали естественных зубов / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева // Материалы XLII научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии». - Ставрополь, 2009. - С. 225-228.

5. Иванчева, E.H. Обоснование применения стеклокомпозитных зубных протезов при лечении дефектов зубных рядов у пациентов с интактным пародонтом / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева // Материалы XLII научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии». - Ставрополь, 2009 - С 256-261.

6. Иванчева, E.H. Изучение различных зубопротезных материалов на предмет колонизации условно-патогенной микрофлорой / E.H. Иванчева, Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, Н.И. Пивоварова // Вестник медицины. - 2009. -№ 10. - С. 78-84.

*7. Иванчева, E.H. Гидролитическая сопротивляемость керамических реставрационных систем и естественных зубов / Д.А. Доменюк, E.H. Иванчева, С.Н. Гаража, А.Я. Лернер, Б. К. Цогоев // Российский вестник дентальной имплантологии. - 2010. - № 2 (22). - С. 84-88.

*8. Иванчева, E.H. Оценка металлоакриловых зубных протезов на колонизацию условно-патогенной микрофлорой / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража,

E.H. Иванчева // Российский стоматологический журнал. - 2010. - № 5. - С. 8-11.

9. Иванчева, E.H. Применение метода выживаемости тест-культур для исследования колонизации условно-патогенной микрофлорой металлоакри-ловых зубных протезов / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева // Материалы XLIII научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии». - Ставрополь,

2010.-С. 259-265.

10. Иванчева, E.H. Оценка колонизации условно-патогенной микрофлорой акриловых пластмасс, применяемых для облицовки зубных протезов / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева // Материалы XLIII научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии». - Ставрополь, 2010. - С. 265-272.

11. Иванчева, E.H. Исследование бактериальной обсемененности облицовочных полимерных материалов условно-патогенной микрофлорой в эксперименте in-vitro / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева // Материалы XLIII научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии». - Ставрополь, 2010. - С. 272-278.

12. Иванчева, E.H. Микроструктура поверхности облицовочного све-тоотверждаемого композиционного материала для несъемных протезов «GC Gradia» / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева // Материалы XLIII научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии». - Ставрополь, 2010. - С. 278283.

13. Иванчева, E.H. Применение методов лазерной профилометрии, сканирующей электронной микроскопии в сочетании с электромагнитным резонансом для исследования облицовочных полимерных и композитных материалов / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева // Материалы XLIII научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии». - Ставрополь, 2010. - С. 284-289.

14. Иванчева, E.H. Влияние состава и технологии производства на структурные особенности облицовочных акриловых пластмасс / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева // Материалы XLIII научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии». - Ставрополь, 2010. - С. 292-298.

15. Иванчева, E.H. Комплексное экспериментальное исследование бактериальной обсемененности облицовочных полимерных материалов / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева // Материалы XII научно-практической конференции «Актуальные вопросы стоматологии», посвященной 25-летию организации кафедры стоматологии ФПК и ППС Дагестанской государственной медицинской академии. - Махачкала, 2010. - С. 200-202.

20

16. Иванчева, E.H. Профилактика патологического воздействия ме-таллоакриловых зубных протезов на слизистую оболочку полости рта и па-родонт / E.H. Иванчева, Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, Э.А. Казарьянц // Материалы IX научно-практической конференции стоматологов юга России «Актуальные вопросы клинической стоматологии», посвященной памяти профессора А.И. Воложина. - Ставрополь, 2010. - С. 116-118.

17. Иванчева, E.H. Обоснование дифференцированного применения облицовочных материалов для несъемных протезов в комплексном лечении воспалительных заболеваний пародонта / E.H. Иванчева, Д.А. Доменюк // Материалы XVIII итоговой (межрегиональной) научной конференции студентов и молодых ученых СтГМА. - Ставрополь, 2010. - С. 312-316.

18. Иванчева, E.H. Использование металлокомпозитных и стеклоком-позитных зубных протезов световой полимеризации для повышения эффективности ортопедического лечения дефектов зубов и зубных рядов / E.H. Иванчева, Д.А. Доменюк // Материалы XVIII итоговой (межрегиональной) научной конференции студентов и молодых ученых СтГМА. — Ставрополь,

2010.-С. 323-328.

19. Иванчева, E.H. Колонизация условно-патогенной микрофлорой ме-таллоакриловых зубных протезов / E.H. Иванчева, Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, Э.А. Казарьянц // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Стоматология - наука и практика. Перспективы развития», посвященной 50-летию стоматологического факультета Волгоградского государственного медицинского университета. - Волгоград, 2011. - С. 353-358.

20. Иванчева, E.H. Обоснование избирательного применения композитных облицовочных материалов по результатам определения гидролитической сопротивляемости / Д.А. Доменюк, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева // Материалы XLIV научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии». — Ставрополь,

2011.-С. 305-311.

21. Иванчева, E.H. Изучение свойств поверхности облицовочных материалов для несъемных протезов горячего отверждения / Д.А. Доменюк, И.В. Зеленский, С.Н. Гаража, E.H. Иванчева, В.А. Зеленский // Материалы XLVI научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии». - Ставрополь, 2012. -С. 120-125.

22. Иванчева, E.H. Гидролитическая сопротивляемость облицовочных композитов для несъемных протезов световой полимеризации / Д.А. Доменюк, И.В. Зеленский, E.H. Иванчева, В.А. Зеленский // Материалы XLVI научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии». — Ставрополь, 2012. — С. 129133.

23. Ivancheva, E.N. Comparative assay of basic plastics for orthodontic appliances by parameters of hydrolytic resistance / D.A. Domenyuk, I.V. Zelensky, E.N. Ivancheva // J. Archiv Euromedica. - 2012. - Vol. 2. - №1. - P. 38-42.

24. Ivancheva, E.N. Valuation of microbial colonization of foundry alloy, using in rehabilitation of sick persons with inflammatory pathology parodont / D.A. Domenyuk, E.N. Ivancheva // Thes. X Internat. Med. Congr. Euromedic. -Hannover, 2012. - P. 60-63.

* - работа опубликована в журнале, включённом ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий.

Список сокращений

ги - гигиенический индекс

ГС - гигиеническое состояние

дн - дентальный налет

др. - дентальная реставрация

ЕЗ - естественный зуб

ЗП - зубной протез

ИГ - индекс гигиены

изн - индекс зубного налета

иио - индекс интенсивности окрашивания

кем - конструкционный стоматологический материал

лп - лазерная профилометрия

МАП - металлоакриловый протез

мкп - металлокомпозитный протез

екп - стеклокомпозитный протез

СЭМ - сканирующая электронная микроскопия

ИВАНЧЕВА Елена Николаевна

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Сдано в набор 21.05.13. Подписано в печать 22.05.13. Формат 60x84 '/16 Бумага типогр. № 2. Печать офсетная. Гарнитура офсетная. Усл. печ. 1,0. Уч.-изд. л. 1,2. Заказ 2020. Тираж 100 экз.

ГНУ СНИЖК цех оперативной полиграфии 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 15.

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Иванчева, Елена Николаевна

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.А.КОСТЫЧЕВА»

На правах рукописи

04201358754

БЕЗНОСЮК РОМАН ВЛАДИМИРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНА ВЫНОСНОЙ СЕПАРАЦИИ КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИН

Специальность: 05.20.01 - «Технологии и средства механизации сельского хозяйства»

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

к. т. н., доцент Рембалович Г.К.

Рязань 2013

АННОТАЦИЯ

Целью диссертационного исследования является повышение эффективности функционирования картофелеуборочных машин совершенствованием органа выносной сепарации.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель работы и ее народнохозяйственное значение. Приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ состояния вопроса, определены цель и задачи исследования.

Во второй главе приведены теоретические исследования эффективности функционирования усовершенствованного органа выносной сепарации картофелеуборочных машин, обоснованы его кинематические и конструктивные параметры и выявлены рациональные режимы работы, обеспечивающие повышение эффективности сепарации при уменьшении повреждений клубней картофеля.

В третьей главе представлены программа, методика и результаты лабораторных исследований эффективности функционирования усовершенствованного органа выносной сепарации картофелеуборочных машин.

В четвертой главе представлены программа, методика и результаты хозяйственных исследований эффективности функционирования картофелеуборочных машин с усовершенствованным органом выносной сепарации.

В пятой главе изложена методика и результаты определения технико-экономической эффективности предложенных решений.

Сделаны общие выводы об эффективности функционирования картофелеуборочных машин с усовершенствованным органом выносной сепарации, и даны рекомендации производству.

Приведен библиографический список, использованной автором.

В приложениях представлены копии патентов и актов хозяйственных испытаний.

СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация.......................................................................... 2

Введение.......................................................................... 6

1 Глава 1. Анализ современных технологий уборки картофеля и конструктивно-технологических схем сепарирующих органов картофелеуборочных машин................................................ 12

1.1 Анализ современных технологий возделывания картофеля...........

1.2 Анализ современных технологий и уровня механизированной уборки картофеля............................................................... 13

1.3 Анализ технологических схем картофелеуборочных машин........ 16

1.4 Анализ основных проблем машинной уборки картофеля........................................................................ 36

1.5 Анализ схемно-конструктивных решений сепарирующих рабочих органов........................................................................... 38

1.6 Задачи исследования........................................................... 51

1.7 Выводы........................................................................... 52

2 Глава 2. Теоретические исследования эффективности функционирования органа выносной сепарации картофелеуборочных машин.............................................. 53

2.1 Описание схемно-конструктивного решения усовершенствованного органа выносной сепарации картофелеуборочных машин................................................ 53

2.2 Моделирование процесса взаимодействия лопастей отбойного валика с клубнем картофеля................................................ 56

2.3 Методика определения параметров лопасти и угловой скорости вращения отбойного валика из условия не прохождения клубней в зазор между полотном органа выносной сепарации и лопастью отбойного валика............................................................. 77

2.4 Выводы............................................................................ 84

3 Глава 3. Лабораторные исследования эффективности функционирования усовершенствованного органа выносной сепарации картофелеуборочных машин.................................. 85

3.1 Программа лабораторных исследований................................. 85

3.2 Объект исследований и применяемое оборудование.................. 85

3.3 Методика лабораторных исследований и обработки опытных данных............................................................................ 90

3.4 Результаты исследований эффективности функционирования органа выносной сепарации с лопастным отбойным валиком.......................................................................... 100

3.5 Выводы......................................................................... 107

4 Глава 4. Полевые исследования эффективности функционирования картофелеуборочных машин с усовершенствованным органом выносной сепарации.................. 108

4.1 Исследования физико-механических свойств культуры картофеля....................................................................... 109

4.1.1 Объект исследований физико-механических свойств культуры картофеля....................................................................................................109

4.1.2 Методика исследований физико-механических свойств культуры картофеля........................................................................ 109

4.1.3 Результаты исследований физико-механических свойств культуры картофеля на поле.............................................................. 115

4.2 Полевые исследования и испытания картофелеуборочных машин............................................................................ 119

4.2.1 Методика проведения исследований..................................... 122

4.2.2 Результаты исследований и хозяйственных испытаний эффективности функционирования картофелеуборочных машин............................................................................ 126

4.3 Выводы.......................................................................... 128

5 Глава 5. Технико-экономическая эффективность применения сепарирующей горки с лопастным отбойным валиком на

картофелеуборочных машинах........................................... 129

5.1 Стоимость изготовления и модернизации устройств................. 129

5.2 Экономический эффект от снижения эксплуатационных затрат............................................................................. 132

5.3 Экономический эффект от снижения повреждений и потерь клубней.......................................................................... 139

5.4 Выводы............................................................................ 140

Общие выводы................................................................. 141

Библиографический список................................................. 143

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Производство картофеля по машинным технологиям является одним из перспективнейших направлений развития мирового агропромышленного комплекса [124, 126, 147]. Его возделывают в более чем 130 странах мира на площади 20 млн. га, с которой ежегодно собирают свыше 300 млн. тонн клубней [11]. Из картофеля можно получить белок, крахмал, глюкозу, спирт, патоку, приготовить свыше 700 блюд [127]. Эта культура способна за сравнительно короткий вегетационный период (70-90 дней) накапливать высокие урожаи ценного продукта питания [150]. Перспективность этой культуры в мире подтверждается и тем фактом, что авторитетная международная организация «Food and Agriculture Organization of the United Nations» назвала 2008 год Международным годом картофеля [153].

Россия стабильно занимает лидирующие места в списке производителей картофеля по величине валового сбора (9-14% от мирового объема производства) [11]. В 2012 году в РФ данную культуру выращивали на площади около 2,2 млн. га, валовой сбор составил 29 355 тыс. тонн [78]. Но большая часть этой продукции получена не сельскохозяйственными предприятиями (СХП и КФХ), а в личных подсобных хозяйствах (ЛПХ) населения. Очевидно, что ЛПХ не в состоянии обеспечить ни применение машинных технологий, ни интенсивный характер возделывания культуры. В результате средняя урожайность по РФ в 2012 году (и это стабильная тенденция последних 15-20 лет) составила всего 13,2 т/га [78], что в несколько раз меньше, чем в развитых странах Европы и США [120, 148, 149]. При этом трудозатраты на производство картофеля в нашей стране зачастую достигают 500 чел-ч на 1 га [22], что делает выращивание картофеля экономически неэффективным. Решением данной проблемы является использование машинных технологий производства этой культуры, которые предусматривают в том числе применение высокоэффективной производительной техники для подготовки поля, посадки, культивации,

защиты растений, уборки и послеуборочной доработки продукции [102, 124, 126]. Основные тру до - и энергозатраты (до 60% и более) при этом приходятся на заключительную стадию технологического процесса производства «второго хлеба» - уборку [22, 126, 130, 134]. Технологический процесс уборки картофеля в рамках машинных технологий производится картофелеуборочными машинами, к которым предъявляются жесткие агротехнические требования, в первую очередь по полноте сепарации клубней от примесей (не менее 80%), а также по величине потерь (не более 3%) и повреждений (не более 5-10%) клубней [92, 126, 130]. Данные требования должны обеспечиваться в широком диапазоне условий использования. Но практика работы картофелеуборочных машин показывает, что при сжатых сроках проведения уборочных работ (а для климатических условий России это обычная ситуация), для производителей сельскохозяйственной продукции производительность уборки является более важным фактором, чем соблюдение агротехнических требований [21, 27, 36, 120]. В результате полнота сепарации клубней от примесей снижается, а потери и повреждения продукции растут. Данная ситуация связана в первую очередь с недостаточной эффективностью сепарирующих рабочих органов картофелеуборочных машин [22, 29, 30, 45, 50, 53, 57, 86, 107, 112, 128, 132].

В связи с этим повышение эффективности функционирования картофелеуборочных машин, в том числе путем совершенствования технологического процесса и органов выносной сепарации, является актуальной научно-технической задачей.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР ФГБОУ ВПО РГАТУ на 2011...2015 гг. по теме «Совершенствование технологических процессов, разработка и повышение надежности технических средств возделывания, уборки, транспортировки и хранения сельскохозяйственных культур в условиях ЦФО РФ» (номер гос. регистрации 01201174432), и согласуется с распоряжением Председателя Правительства РФ Д.А. Медведева №1233-р

«Инновационное развитие производства картофеля и топинамбура на 20122015 годы» [105].

Цель исследований - повышение эффективности функционирования картофелеуборочных машин совершенствованием органа выносной сепарации.

Объекты исследования - технологический процесс выносной сепарации в картофелеуборочных машинах.

Предмет исследования - теоретические и экспериментальные закономерности технологического процесса выносной сепарации в картофелеуборочных машинах.

Методика исследования. Теоретические исследования выполнены на основе моделирования технологического процесса выносной сепарации в картофелеуборочных машинах на основе известных методов теоретической механики и сопротивления материалов. Обоснование конструктивных и кинематических параметров усовершенствованного органа выносной сепарации проводилось как по известным, так и по разработанным оригинальным методикам, в том числе с использованием пакетов программ «Microsoft Office» и «MathCAD». Лабораторные исследования эффективности функционирования органа выносной сепарации выполнены с использованием теории планирования эксперимента по плану 23 ПФЭ. Обработка результатов исследований проведена методами математической статистики. В поле оценка условий проведения испытаний и эффективности функционирования картофелеуборочных машин проводилась согласно ГОСТ 20915-75, ГОСТ Р 52778-2007 и СТО АИСТ 8.5-2006. Достоверность основных положений работы подтверждена сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований (расхождение не более 2,6%), и положительными результатами хозяйственных испытаний.

Научную новизну работы составляют:

1. Методика обоснования рациональных конструктивных и кинематических параметров лопастного отбойного валика органа выносной сепарации картофелеуборочных машин.

2. Аналитические зависимости, описывающие взаимосвязиполноты сепарации от примесей, потерь и повреждений клубней с конструктивными и кинематическими параметрами усовершенствованного органа выносной сепарации, и величиной подачи клубненосного вороха.

Практическую ценность работы составляют:

1. Оригинальная конструктивно-технологическая схема органа выносной сепарации (патент РФ № 95960) картофелеуборочных машин, оснащенного лопастным отбойным валиком, его рациональные параметры и режимы работы.

2. Результаты оценки агротехнических показателей работы картофелеуборочных машин, оснащенных органом выносной сепарации с лопастным отбойным валиком.

3. Оценка технико-экономической эффективности применения картофелеуборочных машин, оснащенных органом выносной сепарации с лопастным отбойным валиком.

Достоверность основных положений подтверждена сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований (расхождение не более 2,6 %), и положительными результатами хозяйственных испытаний.

Реализация результатов исследования. Усовершенствованные органы выносной сепарации с лопастным отбойным валиком картофелеуборочных машин изготовлены и прошли опытно-производственную проверку в период массовой уборки картофеля (конец августа - начало октября) 2009-2011 гг. в крестьянско-фермерском хозяйстве ИП «Чесноков A.B.» Ухоловского района и ОАО «Аграрий» Касимовского района Рязанской области на общей площади более 150 га.

Апробация работы.

Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на всероссийских и международных научных конференциях Рязанского ГАТУ им. П.А. Костычева (2009...2012 гг.); Мордовского ГУ (2009 г.);Московского ГАУ им. В.П. Горячкина (2011 г.), Саратовского ГАУ (2011 г.), ГНУ ВИМ Россельхозакадемии (2011 г.); на Международной выставке инноваций «Ехрорпогку'2011» (Москва, Экспоцентр, 2011 г.), Московских международных салонах изобретений и инновационных технологий «Архимед-2012» и «Архимед-2013). Автор награжден специальным призом Министерства сельского хозяйства и продовольствия Рязанской области в рамках конкурса «Молодой ученый года-2012» имени академика И.П. Павлова.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Конструктивно-технологическая схема усовершенствованного органа выносной сепарации картофелеуборочных машин.

2. Методика обоснования рациональных конструктивных и кинематических параметров лопастного отбойного валика органа выносной сепарации картофелеуборочных машин.

3. Аналитические зависимости, полученные на основе экспериментальных исследований и характеризующие взаимосвязь основных агротехнических показателей (полноты сепарации, потерь и повреждений клубней) с частотой вращения лопастного отбойного валика, углом наклона сепарирующей горки и с величиной подачи вороха.

4. Результаты полевых испытаний и исследований эффективности функционирования картофелеуборочных комбайнов, оснащенных усовершенствованным органом выносной сепарации.

5. Технико-экономическая оценка применения усовершенствованного органа выносной сепарации в картофелеуборочных комбайнах.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ, в том числе 6 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для

публикации результатов диссертационных работ на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, получено 2 патента РФ: на полезную модель и на изобретение. Общий объем публикаций составил 4,46 пл., из них лично соискателю принадлежит 1,49 пл.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 153 наименований, в том числе 16 на иностранных языках и приложений. Работа изложена на 168 страницах текста, содержит 13 таблиц и 71 рисунок.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ УБОРКИ КАРТОФЕЛЯ И КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОРГАНОВ ВЫНОСНОЙ СЕПАРАЦИИ КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ

МАШИН

В России потребление картофеля является одним из самых высоких в мире. Данная культура в 2012 году возделывалась на площади в 2,2 млн. га [78] и в среднем урожайность составляла 13,2 т/га. Данный показатель довольно низкий, что связано в том числе с несовершенством технологии уборки. Наиболее трудоемким при производстве картофеля считается уборка, на долю которой приходится до 75% затрат труда. В зависимости от погодных условий уборку картофеля осуществляют прямым комбайнированием, раздельным или комбинированным способами. В РФ применяют картофелекопатели: КТН-2В, КСТ-1,4, Л-652, отечественные картофелеуборочные комбайны: КПК-2-01, КПК-3, импортные комбайны: ЭЯ, 8Е, АУЯ и др. Разновидности современных картофелеуборочных комбайнов образовались в результате сочетания в различных вариантах относительно небольшого количества сепарирующих и вспомогательных органов, предназначенных для выполнения основных технологических операций: подкапывания клубней, их отделения от почвы, ботвы и растительных примесей. Уборка в тяжелых почвенно-климатических условиях приводит к снижению производительности, в таре для клубней появляется значительное к�