Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Клинико-экспериментальное обоснование применения изопрен-стирольного термоэластопласта для базисов съемных пластиночных протезов

На правах рукописи

БУДАКОВА ЕЛЕНА ВИКТОРОВНА

КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОПРЕН-СТИРОЛЬНОГО ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТА ДЛЯ БАЗИСОВ СЪЕМНЫХ ПЛАСТИНОЧНЫХ ПРОТЕЗОВ

Специальность 14.00.21 - стоматология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

г/

Воронеж-2009

003472112

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н.Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор Каливраджиян Эдвард Саркисович доктор химических наук Пономарева Наталья Ивановна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Губина Лидия Константиновна доктор медицинских наук Рыжова Ирина Петровна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится « > _2009 года в «^>> часов

на заседании диссертационного совета Д 208.009.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. H.H. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 394036, Россия, г. Воронеж, ул. Студенческая, 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежской государственной медицинской академии им. H.H. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

<> ¿¿¿¿2JZ- 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Глухов A.A.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

В настоящее время стоматология обладает широким спектром материалов и методов лечения больных с полным отсутствием зубов. Несмотря на это, многие задачи не решены в достаточной степени. Одной из них является протезирование больных со сложными анатомо-топографическими условиями в полости рта. Наличие в полости рта костных выступов и экзостозов, покрытых тонкой атрофированной слизистой оболочкой, значительная или полная резорбция альвеолярных отростков и альвеолярной части челюстей с наличием продольных складок слизистых оболочек осложняет пользование протезами из-за болевых ощущений, что приводит к значительному снижению эффективности протезирования (А.С.Щербаков, 1996; В.Н.Трезубов, 1999; И.Ю.Лебеденко, 2000).

При ортопедическом лечении больных с полным отсутствием зубов остается много нерешенных проблем, в том числе: повышение функциональной эффективности съемных протезов и сохранение опорных тканей протезного ложа. При полном отсутствии зубов значительно затрудняется лечение больных со сложными анатомо-топографическими условиями. Общеизвестно, что эффективным методом лечения в данной ситуации является применение съемных пластиночных протезов полного зубного ряда с двухслойным базисом из жесткой и эластичной пластмасс. Разработкой и внедрением в практику данного способа занимались многие ученые (Э.С. Каливраджиян, 1986; Е.А.Брагин, 1984; А.И.Дойников, 1967). Применение эластичных базисных материалов позволяет ослабить и амортизировать пики жевательного давления, тем самым добиться его перераспределения через базис протеза на слизистую оболочку протезного ложа, что способствует замедлению процессов резорбции и атрофии альвеолярного отростка и альвеолярной части челюстей, создавая благоприятные условия для повторного протезирования. Кроме того, использование двухслойных базисов сокращает сроки адаптации к протезам, делая их более благоприятными для пациента. г 4

Использование эластичной пластмассы при неблагоприятных анатомо-топографических условиях и для снижения атрофических процессов предложили: А.И. Абдурахманов (1982), В.Л. Высоцкий (1982), Э.С. и др. Применение мягкого слоя базиса из эластичных материалов удовлетворяет требованиям изготовления съемных протезов с максимально возможной площадью соприкосновения с подлежащими тканями (Э.С Каливраджиян, 1987; Т.А. Гордеева, 1998; И.П. Рыжова, 2002; М.Ю. Огородников, 2004). Мягкая пластмасса как бы восполняет недостающий подслизистый слой, компенсируя недостаточную податливость протезного ложа, и амортизирует жевательное давление. Указанные преимущества применения эластичных материалов повышают фиксацию и стабилизацию протезов в сложных клинических условиях, при этом сводится к минимуму количество коррекций протеза.

Применяемые эластичные материалы по химическому составу делятся на 5 групп: акриловые, полихлорвиниловые, силиконовые, полиуретановые, фторкаучуковые (В.Н. Трезубов, 2003). Каждый из этих эластомеров имеет свои преимущества и недостатки. Но, несмотря на широкое применение, существующие эластичные полимеры все же не отвечают всем технологическим, физико-механическим, медико-биологическим требованиям, а создание нового эластичного материала для базисов протезов, который мог бы совмещать в себе и положительные свойства подобных материалов, и устранять имеющиеся недостатки, явилось бы решением данной задачи.

Цель исследования

Повышение эффективности лечения больных с обширными дефектами зубного ряда съёмными пластиночными протезами с мягким слоем базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта.

Задачи исследования

1 .Модифицировать эластичный полимер на основе изопрен-стирольного термоэластопласта для базисов съемных пластиночных протезов.

2.Провести санитарно-химическое и токсико-гигиеническое исследование

модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта.

3.Изучить и дать сравнительную оценку физико-механическим свойствам модифицированного эластичного базисного материала.

4.0ценить влияние двухслойного съемного пластиночного протеза с мягким слоем базиса из модифицированного термоэластопласта на ткани протезного ложа.

Научная новизна

1.Разработана новая рецептура модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта.

2.Доказано соответствие показателей санитарно-химических и токсико-гигиенических исследований модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта требованиям, предъявляемым к базисным стоматологическим материалам.

3.Выявлены оптимальные физико-механические свойства модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта.

4.Разработаны технологические этапы изготовления двухслойного съемного пластиночного протеза полного зубного ряда с мягким слоем из модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта методом литьевого прессования.

5.Доказана высокая эффективность двухслойного съемного пластиночного протеза с эластичным слоем базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта.

Практическая значимость работы

Физико-механические характеристики модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта подтверждают возможность его применения в клинической практике, что позволит повысить качество протезирования съемными пластиночными протезами.

Результаты исследований используются при чтении курса лекций и проведении практических занятий на кафедре ортопедической стоматологии ВГМА им. Н.Н.Бурденко.

Основные положения, выносимые на защиту

1.Результаты исследования санитарно-химических и токсико-гигиенических свойств модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта, подтверждающие его биоинертность.

2.Результаты исследования физико-механических свойств модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта, позволяющие обосновать его применение в качестве эластичного базисного материала.

3.Результаты сравнительной оценки влияния двухслойного съемного пластиночного протеза с эластичным слоем базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта на ткани протезного ложа.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на IV научно-практической конференции студентов и молодых ученых -изобретателей - рационализаторов (Воронеж, 2007); областной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ортопедической стоматологии» (Воронеж, 2008); совместном заседании кафедры ортопедической стоматологии ВГМА им. Н.Н.Бурденко, кафедры стоматологии детского возраста ВГМА им. H.H. Бурденко протокол №7 от 31.03.2009 г.

Публикации

Основные результаты диссертационного исследования отражены в 4 научных работах в центральной печати, 1 из которых опубликована в издании, включенном в перечень ВАК РФ, 1- в международной печати.

Объем и структура диссертационной работы

Диссертационная работа изложена на 130 страницах машинописного

текста, состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа иллюстрирована 32 рисунками, 12 таблицами. Список литературы содержит 202 источника, в том числе 132 отечественных и 70 иностранных авторов.

Внедрение в практику результатов исследования

Результаты исследований внедрены в практическую работу стоматологических поликлиник №2, №3, №6 г.Воронежа, ортопедического отделения стоматологической поликлиники Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н.Бурденко и используются при чтении курса лекций и проведении практических занятий на кафедре ортопедической стоматологии ВГМА им. Н.Н.Бурденко.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

В клинике ортопедической стоматологии было обследовано и проведено ортопедическое лечение по поводу полного отсутствия зубов на верхней и на нижней челюстях 60 больных, общая характеристика которых представлена в таблице 1.

Таблица 1

Общая характеристика больных

Признаки Число больных %

Всего больных 60 100

Мужчины 32 53

Женщины 28 47

Возраст

41 -50 лет 5 8,33

51-60 лет 18 30

61 - 70 лет 18 30

71 -80 лет 19 31,66

Состояние зубных рядов:

Полное отсутствие зубов 60 100

Анатомо-топографические особенности протезного ложа:

_Продолжение таблицы 1

Первая степень атрофии по А.И.Дойникову 6 10

Вторая степень атрофии по А.И.Дойникову 15 25

Третья степень атрофии по А.И.Дойникову 21 35

Четвертая и пятая степень атрофии по А.И.Дойникову 18 30

Выраженные костные выступы на вестибулярной поверхности альвеолярного гребня 15 25

Экзостозы 21 35

Выраженный небный валик 15 25

Острый выступ внутренней косой линии 9 15

Узкий тонкий гребень альвеолярной части нижней челюсти 9 15

Пациенты были разделены на 3 группы по 20 человек. Первую группу составляли пациенты, которым были изготовлены протезы с жестким базисом. Пациентам второй группы были изготовлены двухслойные протезы с мягким слоем базиса из пластмассы на основе поливинилхлорида. Третью группу составляли пациенты, пользующиеся двухслойными протезами с мягким слоем базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта.

Для разработанного модифицированного эластичного полимера были определены методы исследования физико-механических свойств согласно общепринятым требованиям к базисным материалам. Физико-механические испытания модифицированного эластичного полимера проводили на базе Воронежского филиала ФГУП НИИСК. Все исследования по определению свойств эластомера проводили по методике ГОСТ 29088-91 (ISO 1798-83). Определялись следующие показатели: плотность, разрушающее напряжение при разрыве, относительное удлинение, эластичность по отскоку, поверхностная твердость образцов, адгезионная прочность, коррозионная стойкость (водо-, кислотопоглощение).

Исходя из поставленных задач, был проведен комплекс санитарно-химических и токсико-гигиенических исследований. Испытания проводились на базе ВФ ФГУП НИИСК, вивария и кафедры гистологии ВГМА им. Н.Н. Бурденко согласноМУ 1.1.578-96 (ГОСТРИСО 10993-14-2001).

В рамках санитарно-химических исследований были изучены образцы из изопрен-стирольного термоэластопласта. Исследованию подвергалась водная вытяжка, приготовленная путем настаивания опытных образцов в модельной среде в соотношении Б/У (см:/см3) = 1:1. В качестве модельной среды использовалась простейшая модель слюны. Пробирки термостатировались при температуре 40°С в течении 30 суток. Поскольку полимеры для зубных протезов относятся к материалам длительного контакта со слизистой оболочкой, был выбран именно этот режим термостатирования.

На первом этапе санитарно-химического исследования проводилась оценка органолептических свойств материала. Целью этого исследования явилось определение наличия, интенсивности и характера таких показателей как: привкус, мутность, осадок и запах. Далее определяли рН и перманганатную окисляемость, оценивали содержание химических веществ в вытяжках.

При проведении токсикологического эксперимента оценивалось местное раздражающее влияние полимера на кожу, кожно-резорбтивное и сенсибилизирующее действия. В качестве подопытных животных использовались морские свинки, как наиболее чувствительный вид лабораторных животных к действию химических аллергенов.

Для оценки местного раздражающего влияния химического вещества производили острый (однократный) опыт, на кожу наносили 20 мл/см2 вытяжки. Реакция кожи регистрировалась по окончании экспозиции через 1 и 16 час после однократной аппликации.

Для оценки кожно-резорбтивного действия исследуемый образец наносили в нативном виде в течение 15 дней по 2 часа на подготовленные участки кожи. Функциональное состояние кожи оценивали по степени выраженности эритемы и отека с помощью колориметрической линейки С.В.Суворова. Величина отека определялась путем измерения толщины кожной складки (в мм) при помощи толщиномера ТР-1-10. Оценка степени эритемы и

отека суммировалась для каждого подопытного животного и определялась выраженность раздражающего и кожно-резорбтивного действий (табл.2).

Таблица 2

Оценка раздражающего и кожно-резорбтивного действий

Классы Средний суммарный балл выраженности эритемы и величины отека Выраженность раздражающего действия

0 0 Отсутствие раздражающего действия

1 0,1-2,0 Слабораздражающее действие

2 2,1-4,0 Умеренно раздражающее действие

3 4,1-6,0 Выраженное раздражающее действие

4 6,1-8,0 Резко выраженное раздражающее действие

После этого вычислялась средняя оценка выраженности раздражающего и кожно-резорбтивного действий вещества для группы экспериментальных животных. Сенсибилизирующее действие определялось с помощью провокационной кожной капельной пробы. На лишенную шерсти кожу морских свинок наносили по 1 капле исследуемой вытяжки в тестирующей концентрации. Реакцию оценивали визуально через 24 часа по схеме, представленной в таблице 3.

Таблица 3

Оценка сенсибилизирующего действия

Оценка в баллах Выраженность сенсибилизирующего действия

0 видимой реакции нет

1 слабо розовая эритема по всему участку или по периферии

2 ярко розовая эритема по всему участку или по периферии

3 ярко красная эритема по всему участку

4 опухание кожи с эритемой или без нее

5 выраженное опухание, очаговые изменения, геморрагии

Воздействие на слизистые оболочки оценивали путем закапывания вытяжки в коньюктивальный мешок глаза кроликов. Реакцию оценивали по аналогичной схеме.

С целью изучения токсического влияния химических составляющих модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта, проведен хронический эксперимент на 80 белых крысах самцах, с массой тела 210±5г, которым под внутрибрюшинным наркозом тиопентала натрия (ЗОмг/кг) внутримышечно, в область бедра были имплантированы образцы из модифицированного термоэластопласта.

Животные были разделены на 2 группы: 1 группа - контрольная, 2 группа - с внутримышечными имплантатами из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта. В сроки 3, 7, 14, 21 суток, 1 и 3 месяцев по 6 крыс из каждой группы подвергали эвтаназии (под наркозом, путем кровопускания). После вскрытия осматривали полость груди и живота, оценивали макроскопические изменения внутренних органов и тканей. Для сохранения чистоты эксперимента исключали из групп животных с пневмонией, инвазией паразитами и при наличии выраженных патологоанатомических изменений внутренних органов. Для получения значимых патоморфологических изменений полученный экспериментальный материал фиксировали в 10% нейтральном формалине, ткани органов после уплотнения и обезвоживания заливали в парафин, срезы окрашивали гематоксилином Караци-эозином (для обзорной микроскопии) и пикрофуксином по Ван-Гизон для исследования соединительнотканых структур.

Доказано, что весовые коэффициенты внутренних органов подтверждают незначительные прижизненные изменения показателей со стороны периферической крови, сыворотки крови, функционального состояния периферической и центральной нервной системы под влиянием токсических веществ. Взвешивание органов проводилось на торсионных весах. Получив абсолютные показатели веса органов, определяли их весовые коэффициенты отношением веса органов в граммах к весу тела животного в килограммах (М.А. Рылова,1964).

В комплексе токсико-гигиенических исследований определяли показатели развернутого анализа периферической крови опытных и контрольных животных. Забор крови проводили на 3, 7, 14, 21 сутки, 1 и 3 месяца эксперимента у опытных и контрольных белых крыс из хвоста. Исследовали показатели морфологического состава периферической крови: количество эритроцитов, гемоглобина, ретикулоцитов, лейкоцитов и СОЭ (В.Е.Предтеченский, 1950). Данные статистически обрабатывали и заносили в таблицы.

С целью повышения функциональной ценности двухслойных протезов была разработана методика их изготовления с применением модифицированного устройства для литьевого формования. Данное устройство позволяет устранить деформацию протеза, добиться отсутствия пор в толще базиса, за счет этого увеличить прочность, и соответственно, срок службы протеза.

С целью клинического обоснования применения модифицированного полимера были применены следующие методики: визуальное выявление зон перегрузки под базисами съемных протезов и определение степени атрофических процессов тканей протезного ложа под базисами съемных протезов.

Для максимально раннего и точного выявления зон перегрузки слизистой оболочки под базисами съемных протезов использовался раствор Шиллера-Писарева и 1% раствор толуидинового синего. Для определения площади зон воспаления слизистой оболочки протезного ложа использовалось специализированное программное обеспечения для работы с графическими изображениями Adobe Photoshop. Методику макрогистохимической реакции проводили в день фиксации протезов, на 3, 7, 14, 21 сутки, а также через 1, 3,6, 12 месяцев.

Для оценки степени влияния съемных протезов на интенсивность атрофических процессов в тканях протезного ложа, перед началом ортопедического лечения и через 12 месяцев после протезирования

изготавливали контрольные модели челюстей, на которых отмечали проекцию альвеолярного отростка (части) в виде профилограммы. Степень изменения высоты альвеолярного отростка верхней челюсти и альвеолярной части нижней челюсти контролировали путем вычисления площади между профилограммами полученными в разные сроки.

Результаты собственных исследований и их обсуждение

Изучение физико-механических свойств модифицированного эластичного полимера позволило определить возможность применения его в качестве мягкого слоя в двухслойном базисе протеза. Анализ исследований зависимости эластичности и твердости образцов из термоэластопласта от содержания в них связанного стирола показал, что наибольшим показателем эластичности по отскоку (60%) и наименьшим показателем твердости (23 усл.ед.) обладает модификация изопрен-стирольного термоэластопласта с содержанием остаточного стирола 25%. Сравнительная оценка показателей поверхностной твердости эластичных материалов свидетельствует о том, что среднее значение показателя твердости модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта в 2 раза ниже показателя твердости поливинилхлорида, а среднее значение показателя эластичности модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта (60%) в несколько раз превышает значение показателя эластичности эластичных материалов на основе поливинилхлорида (13,7%).В зависимости от клинической ситуации и степени податливости слизистой оболочки протезного ложа следует выбирать композицию эластичного материала по степени его твердости (от 23 до 60 у.е. по Шору) и эластичности (от 35 до 60%).

Проведено исследование изменения показателя текучести расплава и характеристической вязкости модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта в зависимости от температуры полимеризации. Результаты исследования представлены на рисунках 1 и 2. При заданных параметрах температуры (190°С) и характеристической вязкости эластомера (0,5дл/г) показатель текучести расплава при нагрузке Р=49,1Н (5кгс) составил

15г/10мин. При данных условиях среднее значение показателя сопротивления расслоению (адгезионная прочность) модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта составило 6,1кгс/см3.

175 180 185 190 195 200 205 Температура, °С

Рис Л. Зависимость показателя текучести расплава изопрен-стирольного термоэластопласта от температуры.

¡75 180 ¡85 190 195 200 205 Температура, °С

Рис.2. Зависимость показателя характеристической вязкости изопрен-стирольного термоэластопласта от температуры.

Проведенная сравнительная оценка адгезионной прочности эластичных материалов свидетельствует о высокой степени адгезии модифицированного

изопрен-стирольного термоэластопласта к традиционному акриловому базису по сравнению с эластичным материалом из поливинилхлорида.

Испытания коррозионной стойкости образцов проводили в дистиллированной воде, 1%-ом растворе соды и 1%-ом растворе лимонной кислоты. Среднее значение результатов проведенных исследований водопоглощения модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта (0,33±0,02%) свидетельствуют об очень низком водопоглощении разработанного материала. Водопоглощение модифицированного эластомера достигает состояния равновесного насыщения на 3 сутки нахождения в воде. Значительно меньшие показатели водопоглощения данного полимера по сравнению с поливинилхлоридным эластичным базисным материалом, водопоглощение которого колеблется от 1 до 2%, указывают на то, что протезы, изготовленные с применением разработанного материала, находясь в полости рта, менее подвержены действию влажной среды, выражающемуся в проникновении вглубь материала влаги с находящимися в ней микроорганизмами и различными химическими соединениями. Кроме того, известно, что при поглощении 1,5-2% воды прочность материала уменьшается на 8-10%. Следовательно, минимальное водопоглощение модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта выгодно отличает его от широко применяемых эластичных базисных пластмасс.

Таблица 4

Сравнительная оценка данных по физико-механическим свойствам

образцов изопрен-стирольного термоэластопласта и поливинилхлорида

Наименование показателя ИСТ Поливинилхлориц

Плотность, г/см3 0,91 1,4

Условная прочность при растяжении, МПа, (кгс/см2), не менее 9,8(100) 1,2(11,6)

Относительное удлинение при разрыве, % 1300 587

Относительная остаточная деформация после разрыва, %, не более 40 42

Эластичность по отскоку. % 55-60 13.7

Твердость по Шору А, усл. ед. 23-25 42,7

Результаты сравнительной оценки данных по физико-механическим свойствам образцов изопрен-стирольного термоэластопласта и поливинилхлорида представлены в таблице 4.

Изучение физико-механических свойств позволило определить возможность применения модифицированного материала в качестве мягкого слоя базиса в двухслойном протезе, изготовленном методом литьевого формования. Необходимо отметить, что применение современного метода литьевого формования повышает плотность и улучшает основные физико-механические параметры эластичной пластмассы.

При проведении санитарно-химического исследования образцов материала оценивались органолептические показатели, интенсивность которых измерялась в баллах. Результаты оценки органолептических показателей представлены в таблице 5.

Таблица 5

Результаты оценки органолептических показателей

Определяемые показатели Результаты исследований, в баллах Величина допустимого уровня, в баллах

Запах 1 не более 3

Привкус 1 не более 2

Осадок отсутствует отсутствует

Мутность отсутствует отсутствует

Далее определяли рН и перманганатную окисляемость водной вытяжки, уровень миграции химических соединений, вымывающихся из материала в водную вытяжку. Результаты проведенного исследования представлены в таблице 6.

Анализ полученных результатов санитарно-химических характеристик свидетельствует о том, что органолептические показатели, значение рН, перманганатной окисляемости, содержание веществ в вытяжках соответствуют допустимым значениям. Показатели санитарно-химического исследования определили целесообразность проведения токсикологического эксперимента.

Таблица б

Результаты определения водородного показателя и перманганатной окисляемости и химических веществ в вытяжке

Определяемые показатели Результаты исследований Величина допустимого уровня

Водородный показатель 7,0 6-9

Окисляемость перманганатная 2,11±0,76 мг02/100см2 не более 3,0 мг02/100см2

Массовая доля свободного стирола, %, не более 0,01 10,0

Массовая доля антиоксиданта агидола, % 0,2-0,3 5,0

При исследовании местного раздражающего влияния химического вещества наблюдалось отсутствии эритемы и отека кожи животных. При оценке кожно-резорбтивного действия выявлено отсутствие функциональных нарушений кожного покрова. Таким образом, средний суммарный балл выраженности эритемы и отека равнялся 0, что соответствует отсутствию раздражающего и кожно-резорбтивного действий.

Сенсибилизирующее действие и влияние на слизистые оболочки оценивали визуально по реакции кожи морских свинок и слизистых оболочек конъюнктивального мешка глаза кроликов через 24 часа после нанесения исследуемой вытяжки. Видимой реакции выявлено не было, что соответствует О баллов.

Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии раздражающего, кожно-резорбтивного, сенсибилизирующего действий и влияния на слизистые оболочки. На основании проведенных санитарно-химических и токсикологических исследований, можно сделать вывод о биоинертности и безопасности модифицированного полимера. Соответственно, более высокая химическая стойкость изделия из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта обеспечивает его лучшие эксплуатационные качества.

Результаты патоморфологических исследований тканей внутренних органов и мягких тканей бедра (куда внутримышечно были имплантированы

образцы из изопрен-стирольного термоэластопласта) показали, что гистологическая картина исследуемых микропрепаратов при обзорной микроскопии в обеих группах экспериментальных животных укладывается в рамки «нормы» (рис.3)

Рис.3, а) Печень. Окраска: гематоксилин Караци-эозин, увеличение х 100.

б) Почка. Окраска: гематоксилин Караци-эозин, увеличение *40.

в) Легкое. Окраска по Ван-Гизон, увеличение хЮО.

г) Селезенка. Окраска по Ван-Гизон, увеличение хЮО.

д) Сердце. Окраска: гематоксилин Караци-эозин, увеличение хЮО.

е) Мягкие ткани. Окраска: гематоксилин Караци-эозин, увеличение хЮО.

Таким образом, гистологические исследования ткани внутренних органов и мышц, прилегающих к имплантату из изопрен-стирольного термоэластопласта, позволяют констатировать, что используемый материал не оказывает токсического воздействия на организм экспериментальных животных.

Из анализа весовых коэффициентов (К) сердца, печени, левой и правой почек опытных животных было выяснено, что они существенно не отличались от весовых коэффициентов органов контрольных животных.

На основании проведенных исследований периферической крови опытных и контрольных животных выяснено, что количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, СОЭ опытных животных после имплантации образцов изопрен-стирольного термоэластопласта существенным изменениям не подвергалось и находилось в пределах физиологической нормы до конца эксперимента.

Проведенные экспериментальные исследования изопрен-стирольного термоэластопласта свидетельствуют об индифферентности материала и о его высоких биологических свойствах.

Проведенное макрогистохимическое исследование выявило различия в количестве и частоте локализованных участков острого и хронического воспаления при использовании протезов с жестким и двухслойным базисами.

Суммарная площадь зон воспаления в день фиксации протезов у пациентов первой группы составила 1653мм2, у пациентов второй группы-931мм2, у пациентов третьей группы - 917мм2. На третий день эти показатели снизились у пациентов первой группы до 1282мм2, у пациентов второй группы до 637,7мм2 и у пациентов третьей группы до 616,3мм2. Через 7 дней эти показатели составили 292,6мм2, 143,2мм2, 113,7мм2 соответственно. Через 14 дней - 241,5мм2, 94,3мм2 и 83,2мм2. Через 21 день - 161,1мм2,61,2мм2,57,2мм2.

Из анализа результатов исследования сделан вывод, что под съемными пластиночными протезами с мягким слоем базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта наблюдалось меньшее количество

суммарных площадей зон воспаления на протяжении 12 месяцев (рис. 4).

1 месяц 3 месяца 6 месяцев 12 месяцев

В жесткий базис

□ двухслойный базис с мягким слоем из эластичной пластмассы на основе поливинилхлорида

□ двухслойный базис с мягким слоем из модифицированного изопрен-стирольного _ термоэластопласта___________

Рис.4. Динамика зон воспаления слизистой оболочки протезного ложа

под воздействием базисов съемных протезов, в течение 12 месяцев.

Изменение показателей зон воспаления в сторону увеличения в первой и во второй группе пациентов, позволяет сделать вывод, что под воздействием протезов с жестким слоем базиса и протезов с мягким слоем базиса из поливинилхлорида нарастает несоответствие микрорельефа базиса протеза и поверхности протезного ложа, связанное с протекающей атрофией опорных тканей. Данных изменений не отмечается у пациентов третьей группы, что свидетельствует о более продолжительной функциональной эффективности мягкого слоя базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта.

По данным статистической обработки результатов исследования атрофических процессов у пациентов, пользовавшихся протезами различных конструкций в течение года, на нижней челюсти степень изменения высоты альвеолярной части у пациентов первой группы составила 54,57мм2, у пациентов второй группы - 41,3мм2 и в третьей группе - 34,23мм2. На верхней челюсти у пациентов первой группы степень изменения высоты альвеолярного

отростка составила 61,6мм2, у пациентов второй группы - 38,1мм2, тогда как у пациентов третьей группы - 32,1мм2.

На рисунке 5 представлена сравнительная оценка интенсивности атрофических процессов альвеолярного отростка верхней челюсти и ! альвеолярной части нижней челюсти, произошедших в течение года пользования протезами.

верхняя челюсть нижняя челюсть

и жесткий базис

"двухслойный базис с мягким слоем го эластичной пластмассы на основе поливинилхлорида

£3 двухслойный базис с мягким слоем из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта

Рис.5. Сравнительная оценка интенсивности атрофических процессов тканей протезного ложа через 12 месяцев

Анализ полученных результатов дает основание считать, что протез с мягким слоем базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта является наиболее рациональной конструкцией, так как характеризуется меньшей степенью интенсивности атрофических процессов, происходящих под его базисом.

Таким образом, результаты проведенных исследований подтверждают функциональную эффективность двухслойных съемных пластиночных протезов, изготовленных с применением модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта.

Выводы

1.Разработаная модификация эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта отвечает всем требованиям к эластичным материалам и может быть использована для изготовления съемных пластиночных протезов с двухслойными базисами.

2.Результаты санитарно-химического и токсико-гигиенического исследований модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта подтверждают его биоинертность и эффективность использования в клинике ортопедической стоматологии. Морфологическое исследование в хроническом эксперименте на животных, свидетельствует, что представленный образец по показателям безопасности, токсичности и биосовместимости отвечает всем гигиеническим нормативам.

3. Сравнительная оценка результатов исследования физико-механических свойств модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта выгодно отличают его от широко применяемых эластичных базисных материалов: по таким показателям, как водопоглощение и эластичность он в 4 раза превосходит известные аналоги и соответствует параметрам упругости слизистой оболочки протезного ложа. Модифицированный полимер лишен основных недостатков известных эластичных материалов: в процессе эксплуатации он не теряет своей эластичности и не отслаивается от жесткого базиса.

4.Сравнительная оценка ближайших и отдаленных результатов ортопедического лечения пациентов с полным отсутствием зубов показала, что протезы, изготовленные с использованием модифицированного эластомера, обладают более высокой функциональной ценностью в сравнении с протезами, изготовленными из известных базисных материалов.

Практические рекомендации

1.Функциональные возможности съемного пластиночного протеза с мягким слоем из модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-

стирольного термоэластопласта способствуют решению задачи рационального перераспределения жевательной нагрузки, и позволяют применять его при неблагоприятных анатомо-топографических условиях протезного ложа. Увеличенное время эластичности и более высокая химическая стойкость протезов из модифицированного полимера обеспечивают их лучшие эксплуатационные качества.

2.Наиболее оптимальными физико-механическими свойствами модифицированный эластомер обладает при соблюдении следующего соотношения: полистирол - 20-30%; полиизопрен - 70-80%. В зависимости от клинической ситуации и степени податливости слизистой оболочки протезного ложа следует выбирать композицию эластичного материала по степени его твердости (от 23 до 60 по Шору А) и эластичности (от 35 до 60%).

3.Для формования мягкого слоя базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта рекомендуется использовать метод литьевого прессования.

4.Полимеризацию следует проводить при температурном режиме: в течение 20 минут поднимать температуру до 190°С, выдерживать 10 минут (за это время внутри загрузочной камеры шприц-пресса изопрен-стирольный термоэластопласт достигает температуры расплава). Далее производить нагнетание материала в литьевые каналы путем закручивания поршня загрузочной камеры шприц-пресса до упора. После окончания литьевого прессования устройство медленно охладить на воздухе, затем извлечь готовый съемный двухслойный протез полного зубного ряда.

5.Рекомендуется применение методики визуального выявления зон перегрузки под базисами съемных протезов, которая позволяет своевременно провести коррекцию, сократить сроки адаптации и предупредить развитие осложнений.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Будакова Е.В. Возможность применения изопрен-стирольного термоэластопласта в профилактике аномалий зубочелюстной системы/ Е.В. Будакова, A.B. Подопригора// Материалы I и II Межрегиональной конференции с международным участием «Управление качеством в стоматологии» (к 90-летию ВГМА имени H.H. Бурденко), и I и II Межрегиональной конференции молодых ученых с международным участием «Комплексный подход в диагностике, лечении и профилактике в стоматологии» (к 90-летию ВГМА имени H.H. Бурденко). - Сочи. - 2009. - С. 187-189.

2. Каливраджиян Э.С. Опыт применения изопрен-стирольного термоэластопласта при изготовлении съемных пластиночных протезов полного зубного ряда / Э.С.Каливраджиян, Е.В. Будакова // Дентал Юг. - 2009- №5(65). - С.26-28.

3. Каливраджиян Э.С. Токсикологические исследования изопрен-стирольного термоэластопласта для базисов съемных пластиночных протезов / Э.С. Каливраджиян, Е.В. Будакова // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2009. - Т.8, №2. - С.462-463.

4. Будакова Е.В. Дифференциальная диагностика токсического и аллергического стоматитов у пациентов со съемными пластиночными протезами / Е.В. Будакова, Э.С. Каливраджиян, Е.А. Лещева, и др. //Сборник X Международной конференции «Здоровье семьи - XXI век». - Бангкок-Патайя, Тайланд-2006- С.337-339.

Подписано в печать 28.05.2009 г. Формат 60 х 84/16 . Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 1375

Отпечатано в типографии Воронежский ЦНТЙ - филиал ФГУ «Объединение «Роеинформресурс» Минпромэнерго России

394730, г. Воронеж, пр. Революции, 30

В настоящее время стоматология обладает широким спектром материалов и методов лечения больных с полным отсутствием зубов. Несмотря на это, многие задачи не решены в достаточной степени. Одной из них является протезирование больных со сложными анатомо-топографическими условиями в полости рта. Наличие в полости рта костных выступов и экзостозов, покрытых тонкой атрофированной слизистой оболочкой, значительная или полная резорбция альвеолярных отростков и альвеолярной части челюстей с наличием продольных складок слизистых оболочек осложняет пользование протезами из-за болевых ощущений, что приводит к значительному снижению эффективности протезирования (А.С.Щербаков, 1996, В.Н.Трезубов, 1999, И.Ю.Лебеденко, 2000).

При ортопедическом лечении больных с полным отсутствием зубов остается много нерешенных проблем, в том числе: повышение функциональной эффективности съемных протезов и сохранение опорных тканей протезного ложа. При полном отсутствии зубов значительно затрудняется лечение больных со сложными анатомо-топографическими условиями такими как, выраженная степень атрофии альвеолярного отростка и альвеолярной части челюстей и сухая малоподатливая слизистая оболочка. Общеизвестно, что эффективным методом лечения в данной ситуации является применение съемных пластиночных протезов полного зубного ряда с двухслойным базисом из жесткой и эластичной пластмасс. Разработкой и внедрением в практику данного способа занимались многие ученые (Э.С. Каливраджиян, 1986, Е.А.Брагин, 1984, А.И. Дойников, 1967). Применение эластичных базисных материалов позволяет ослабить и амортизировать пики жевательного давления, тем самым добиться его перераспределения через базис протеза на слизистую оболочку протезного ложа, что способствует замедлению процессов, резорбции и атрофии альвеолярного отростка и альвеолярной «части челюстей, создавая благоприятные условия для повторного протезирования. Кроме того, использование двухслойных базисов сокращает сроки адаптации к протезам, делая их более благоприятными для пациента.

Использование эластичной пластмассы при неблагоприятных анатомо-топографических условиях и для снижения атрофических процессов предложили: А.И. Абдурахманов (1982), B.JI. Высоцкий (1982), Э.С. Каливраджиян (1987), Т.А. Гордеева (1998), И.П. Рыжова (2002), М'.Ю. Огородников (2004) и др. По мнению данных авторов, применение мягкого слоя базиса из эластичных материалов удовлетворяет требованиям изготовления съемных протезов с максимально возможной площадью соприкосновения с подлежащими тканями. Мягкая пластмасса как бы восполняет недостающий подслизистый слой, компенсируя недостаточную податливость протезного ложа, и амортизирует жевательное давление. Указанные преимущества применения эластичных материалов повышают фиксацию и стабилизацию протезов в сложных клинических условиях, при этом сводится к минимуму • количество коррекций протеза.

Применяемые эластичные материалы по химическому составу делятся на 5 групп: акриловые, полихлорвиниловые, силиконовые, полиуретановые, фторкаучуковые (B.JI. Высоцкий,

1982). Каждый из этих эластомеров имеет свои преимущества и недостатки.

Наиболее распространенными и широко применяемыми являются материалы на основе полиметилметакрилата (Л.Ф.

Власова, 1990). Акриловые эластомеры технологичны, прочно соединяются с материалом базиса (Wright P.S., 1980). К существенным недостаткам этих материалов относится относительно быстрое старение, проявляющееся потерей эластичности, большая усадка, которая приводит к несоответствию внутренней поверхности базиса протеза и протезного ложа, наличие остаточного мономера, которое оказывает негативное влияние на организм в целом (В.Н. Трезубов, 2003).

Поливинилхлоридные полимеры прочно соединяются с базисом протеза, лучше противостоят истиранию, чем акриловые и силиконовые. Но наличие в составе пластификатора обуславливает недостатки, присущие пластмассам с внешней пластификацией, в процессе пользования протезом вымывается пластификатор и эластомер теряет эластичность.

По данным лабораторных и клинических испытаний силиконовые эластомеры обладают высокой эластичностью и низким коэффициентом водопоглощения. Существенным недостатком является слабая степень адгезии к жесткому базису. Для устранения этого недостатка за рубежом широкое применение нашли адгезивы, улучшающие прочность соединения эластомера с жестким слоем базиса, но в отечественной литературе этот вопрос освещен мало. Следует отметить, что силиконовые материалы имеют невысокую прочность на разрыв, плохо смачиваются, хуже противостоят истиранию, чем поливинилхлоридные. Поэтому силиконовые эластомеры рекомендуются как временные, помогающие больным адаптироваться к съемным протезам, срок функциональной пригодности таких протезов не превышает одного года. Положительными отличительными свойствами фторкаучуковых материалов является высокая эластичность, малая водопоглощаемость. Материалы на фторкаучуковой основе хорошо соединяются с базисом, имеют высокие физико-механические показатели, но применение этого материала ограничено из-за сложного процесса переработки.

Эластичные пластмассы на основе полиуретана широко используются в качестве протезного материала в различных областях медицины, характеризуются высокой устойчивостью к водным системам, однако остаточное количество низкомолекулярных химических соединений способно мигрировать в организм и вызывать токсическое действие.

Таким образом, несмотря на широкое применение, существующие эластичные полимеры все же не отвечают всем технологическим, физико-механическим, медико-биологическим требованиям, а создание нового эластичного материала для базисов протезов, который мог бы совмещать в себе и положительные свойства подобных материалов, и устранять имеющиеся недостатки, явилось бы решением данной задачи.

Цель исследования

Повышение эффективности лечения больных с обширными ч дефектами зубного ряда съемными пластиночными протезами с мягким слоем базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта.

Задачи исследования

1.Модифицировать эластичный полимер на основе изопрен-стирольного термоэластопласта для базисов съемных пластиночных протезов.

2.Провести санитарно-химическое и токсико-гигиеническое исследование модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта.

3.Изучить и дать сравнительную оценку физико-механическим свойствам модифицированного эластичного базисного материала.

4.Оценить влияние двухслойного съемного пластиночного протеза с мягким слоем базиса из модифицированного термоэластопласта на ткани протезного ложа.

Новизна исследования

Разработана новая рецептура модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта.

Доказано соответствие показателей санитарно-химических и токсико-гигиенических исследований модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта требованиям, предъявляемым к базисным стоматологическим материалам.

Выявлены оптимальные физико-механические свойства модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта.

Разработаны технологические этапы изготовления двухслойного съемного пластиночного протеза полного зубного ряда с мягким слоем из модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта методом литьевого прессования.

Доказана высокая эффективность двухслойного съемного пластиночного протеза с эластичным слоем базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта.

Практическая значимость работы

Физико-механические характеристики модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта подтверждают возможность его применения в клинической практике, что позволит повысить качество протезирования съемными пластиночными протезами.

Результаты исследований используются при чтении курса лекций и проведении практических занятий на кафедре ортопедической стоматологии ВГМА им. Н.Н.Бурденко.

Основные положения, выносимые на защиту

1.Результаты исследования санитарно-химических и токсико-гигиенических свойств модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта, подтверждающие его биоинертность.

2.Результаты исследования физико-механических свойств модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта, позволяющие обосновать его применение в качестве эластичного базисного материала.

3.Результаты сравнительной оценки влияния двухслойного съемного пластиночного протеза с эластичным слоем базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта на ткани протезного ложа.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на IV научно-практической конференции студентов и молодых ученых - изобретателей - рационализаторов (Воронеж, 2007), областной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ортопедической стоматологии» (Воронеж, 2008), совместном заседании кафедры ортопедической стоматологии ВГМА им. Н.Н. Бурденко и кафедры стоматологии детского возраста ВГМА им. Н.Н. Бурденко, протокол №7 от 31.03.2009 г.

Публикации

Основные результаты диссертационного исследования отражены в 4 научных работах, 1 из которых опубликована в издании, включенном в перечень ВАК РФ, 2 - в центральной печати, 1 - в международной печати.

Объем и структура диссертационной работы

Диссертационная работа изложена на 130 страницах машинописного текста, состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа иллюстрирована 29 рисунками, 14 таблицами. Список литературы содержит 202 источника, в том числе 132 отечественных и 70 зарубежных авторов.

выводы

1 .Разработаная модификация эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта отвечает всем требованиям к эластичным материалам и может быть использована для изготовления съемных пластиночных протезов с двухслойными базисами.

2.Результаты санитарно-химического и токсико-гигиенического исследований модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта подтверждают его биоинертность и эффективность использования в клинике ортопедической стоматологии. Морфологическое исследование в хроническом эксперименте на животных, свидетельствует, что представленный образец по показателям безопасности, токсичности и биосовместимости отвечает всем гигиеническим нормативам.

3. Сравнительная оценка результатов исследования физико-механических свойств модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта выгодно отличают его от широко применяемых эластичных базисных материалов: по таким показателям, как водопоглощение и эластичность он в 4-5 раз превосходит известные аналоги и соответствует параметрам упругости слизистой оболочки протезного ложа. Модифицированный полимер лишен основных недостатков известных эластичных материалов: в процессе эксплуатации он не теряет своей эластичности и не отслаивается от жесткого базиса.

4.Сравнительная оценка ближайших и отдаленных результатов ортопедического лечения пациентов с полным отсутствием зубов показала, что протезы, изготовленные с использованием модифицированного эластомера, обладают более высокой функциональной ценностью в сравнении с протезами, изготовленными из известных базисных материалов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 .Функциональные возможности съемного пластиночного протеза с мягким слоем из модифицированного эластичного полимера на основе изопрен-стирольного термоэластопласта способствуют решению задачи рационального перераспределения жевательной нагрузки, и позволяют применять его при неблагоприятных анатомо-топографических условиях протезного ложа. Увеличенное время эластичности и более высокая химическая стойкость протезов из модифицированного полимера обеспечивают их лучшие эксплуатационные качества.

2.Наиболее оптимальными физико-механическими свойствами модифицированный эластомер обладает при соблюдении следующего соотношения: полистирол - 20-30%; полиизопрен - 70-80%. В зависимости от клинической ситуации и степени податливости слизистой оболочки протезного ложа следует выбирать композицию эластичного материала по степени его твердости (от 23 до 60 по Шору А) и эластичности (от 35 до 60%).

3.Для формования мягкого слоя базиса из модифицированного изопрен-стирольного термоэластопласта рекомендуется использовать метод литьевого прессования.

4.Полимеризацию следует проводить при температурном режиме: в течение 20 минут поднимать температуру до 190°С, выдерживать 10 минут (за это время внутри загрузочной камеры шприц-пресса изопрен-стирольный термоэластопласт достигает температуры расплава). Далее производить нагнетание материала в литьевые каналы путем закручивания поршня загрузочной камеры шприц-пресса до упора. После окончания литьевого прессования устройство медленно охладить на воздухе, затем извлечь готовый съемный двухслойный протез полного зубного ряда.

5.Рекомендуется применение методики визуального выявления зон перегрузки под базисами съемных протезов, которая позволяет своевременно провести коррекцию, сократить сроки адаптации и предупредить развитие осложнений.