Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Применение сверхкритических сред СО2 и C2F6 для устранения токсического действия зубных протезов из акрилатов (экспериментально-клиническое исследование)

рг5 03 I \ 1997

На'правах рукописи

КАРАКОВ Карен Григорьевич

УДК: 616.314. 2-089. 28:615.462-099.092

ПРИМЕНЕНИЕ СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ СРЕД С0? И С??с ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ ИЗ АКРИЛЛТОВ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-КЛИНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

14.00.21 - Стоматология

14.00.16 - Патологическая физиология

Автореферат диссертации

на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва-1997

Работа выполнена в Московском медицинском стоматологическом институте.

Научные руководители:

доктор мед.наук профессор А. И. Воложин

канд.мед.наук доцент С.Г.Гаража

Научный консультант:

доктор мед.наук, профессор А.Б. Шехтер

Официальные оппоненты:

доктор мед.наук, профессор А.И.Дойников

доктор мед.наук, профессор X.А.Каламкаров

Ведущее учреждение Тверская ордена Дружбы народов государственная медицинская академия

Защита состоится.............. 1997 г. в...... часов на

заседании диссертационного Совета Д.084.08.02 в Московском медицинском стоматологическом институте (103473, Москва, ул. Делегатская, д.20/1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института по адресу: Москва, ул. Вучетича, 10а.

Автореферат разослан............. 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

доцент

Н.В. Шарагин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Сведения о возникновении непереносимости зубных протезов из акриловых пластмасс публикуются в течение более 50 лет, когда эти материалы впервые были внедрены в стоматологическую практику. Частота непереносимости составляет по разным оценкам от 0,7% до 12,3%_(С.Е.Жо-лудев, 1990). Среди причин непереносимости: механическая травма, аллергическое и химико-токсическое воздействие, микрофлора, заболевания внутренних органов и обмена веществ, психологические и другие факторы (Е.И.Гаврилов, 1979; Л.Д. Гожая, 1988). Значительное место занимают аллергическое и химико-токсическое воздействие компонентов пластмасс, выделяющихся в полость рта (главным образом, свободный мономер, красители, инициаторы полимеризации). Полностью добиться удаления мономера и других токсических растворимых соеди-некий из пластмассы существующими методами не удается.

Биосовместимость полимерных материалов является одним из важнейших параметров, определяющих их применение в медицинских исследованиях. Структура пластмассы, степень ее химической инертности, наличие и уровень концентрации технологических примесей, мономеров исходных соединений и низкомолекулярных олигсмеров сказывают решающее влияние как на динамику формирования и изменения слизистой оболочки соединительной ткани в области воздействия пластмассы, а также на иммунный и биохимический ответ организма в целом. Снижение токсичности пластмассы, применяемой в стоматологии является актуальной проблемой.

В настоящее время основными методами снижения токсичности биополимеров являются:

1) увеличение коэффициента конверсии молекул мономеров в полимерную цепь или сетку, а также уменьшение концентрации примесей и повышение степени инертности материала на этапе полимеризации;

2) экстракция токсичных соединений из готового полимера с помощью водных растворов и органических растворителей.

В последние годы все больший интерес вызывает исследо-

ваше сверхкритических сред (СКС) и их использование в качестве экологически чистых, эффективных растворителей и транспортных сред для различных классов молекулярных соединений, особенно в области разработки физико-химических основ инновационных технологий (сверхкритическая экстракция, сверхкритическая импрегнация и др.). получения и обработки новых материалов.

Сверхкритическая среда представляет собой сжатый газ, находящийся при температуре и давлении, превышающих их критические значения Ткр и Ркр. Уникальным образом сочетая в себе свойства газов высокого давления (низкая вязкость, высокий коэффициент диффузии) и жидкостей (высокая растворяющая способность), СКС позволяют реализовать экстракцию растворимых органических и неорганических соединений из биоматериалов, полимеров, растений и различных пористых структур (Мс Hugh, Krukonis, 1986). Кроме того, СКС легко и практически без остатка удаляется из полимера после экстракции простым сбросом давления ниже критического значения.

Среди сверхкритических сред особое место занимает сверхкритическая двуокись углерода (СК-СОг) как экологически чистый и дешевый растворитель.

Цель исследования: применить метод экстракции растворимых соединений из акриловой пластмассы этакрил с помощью сверхкритических двуокиси углерода и фреона (СК С02 и СК C2F6) для снижения ее токсического действия на ткани и последующего применения в клинике для устранения явлений непереносимости зубных протезов.

Задачи исследования.

1. Определить в экспериментах на животных реакцию тканей на пластмассу этакрил в зависимости от времени ее полимеризации.

2. Определить особенности реакции тканей на пластмассу этакрил в зависимости от времени полимеризации и возраста животных.

3. Изучить эффективность применения СК С02 и CZF6 для извлечения из пластмассы этакрил свободного мономера и других растворимых соединений.

4. Определить эффективность применения СК С02 и C2F6 в

зависимости от-времени-экстракции; - ------------------

5. Определить экстрагируемые компоненты из акриловой пластмассы с применением СК С0г и СгР6.

6. Изучить возможность применения СК С02 для устранения токсического влияния пластмассы этакрил в клинике ортопедической стоматологии.

Теоретическая значимость.

В результате проведенного экспериментального и лабораторного исследования впервые установлена высокая эффективность использования СК С02 и С2Р6 для очистки этакрила от токсичных соединений (мономеры, низкомолекулярные олигомеры метилметакрилата). Экстракция растворимых веществ из пластмассы уменьшает его токсичность, выраженность которой выявляется с помощью гистохимических и морфометрических методов при оценке тканевой реакции вокруг имплантированной пластмассы. Показана зависимость эффективности экстракции от времени воздействия, используемой СКС, возраста животных, степени ее полимеризации. Протезы из пластмассы, очищенной с помощью СКС С02 существенно не изменяют показатели иммунологической резистентности тканей полости рта.

Практическая значимость.

Эффективной, экономически приемлемой и экологически безопасной для экстракции из этакрила растворимых токсических соединений является СК С02. Оптимальным временем экстракции является 2 часа при давлении 100 атм. Использование СК С02 для экстракции токсических веществ из пластмассы этакрил устраняет явления непереносимости, обусловленные воздействием токсических веществ на слизистую оболочку полости рта. Применение СК Сг¥6 также эффективно, но поскольку фреон, как полагают, экологически вреден, его использование в практической деятельности не рекомендуется.

Положения, выносимые на защиту.

I. Реакция тканей на имплантацию пластмассы этакрил зависит от времени ее полимеризации и возраста экспериментальных животных. Уменьшение времени полимеризации приводит к усилению воспаления, торможению коллагеногенеза и к выраженным дистрофическим изменениям в капсуле. У молодых животных более выражен экссудативный компонент и слабее - пролифера-

феративный, чем у взрослых животных.

2. Предварительная экстракция из этакрила мономерных и олигомерных продуктов с помощью СК С02 и СК С2Р6 ослабляет тканевую реакцию на материал, особенно при использовании слабополимеризованной пластмассы.

3. Применение СК СО

2 в течение 2 часов при давлении,100

атм. для устранения токсических компонентов в большинстве случаев ликвидирует явления непереносимости зубных протезов из акрилатов и способствуют активации местной иммунологической защиты.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, главы обзор литературы, глав "Материалы и методы исследования" и Собственные исследования, главы "Обсуждение результатов", а также Заключения, выводов и списка цитированной литературы.

Изложена на 166 странице машинописного текста, иллюстрирована 29 рисунками и 15 таблицами. Указатель литературы включает 169 источников, из которых 21 на русском языке и 148 - на иностранном.

Апробация работы. Основные положения работы доложены

на:

1 - XXVI Конференции стоматологов Ставропольского

края, 1996 г.;

2 - научно-практической конференции "Новые технологии в

стоматологии", Ставрополь, 1996 г.;

3 - межкафедральном совещании СГМА, 1996 г.;

4 - межкафедральном совещании кафедры факультетской ор-

топедической стоматологии и патофизиологии стоматологического факультета ММСИ от 23 января 1997 г.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Лабораторные и экспериментальные исследования

В качестве исследуемого полимера нами использовался этакрил, представляющий собой тройной сополимер метилового

(89%) "и этилового (8%)"""эфйров"метакриловой" кислоты, а также метилового эфира акриловой кислоты (2%).

Для получения исходных образцов из этакрила мелкодисперсный порошок сополимера смешивался с жидкостью, состоящей из мономеров перечисленных выше кислот (содержащихся в тех же пропорциях - 89%, 8%, 2%), а также ингибитора (гидрохинон

- 0,005%) и пластификатора (дибулфталат - 1%). Полученная смесь подвергалась термической обработке. Для изучения зависимости эффективности экстракции, изменения токсичности и биосовместимости полимеров от степени их полимеризации были синтезированы образцы трех различных типов: группа I - нормально полимеризованные (1 час при температуре 100°с в соответствии с инструкцией); группа II - слабополимеризованные (30 минут при температуре 100°С); группа III - длительнопо-лимеризованные (2 часа при температуре 100°С).

Проведено 2 серии опытов на 300 белых беспородных крысах. В первой серии взято 143 взрослые крысы с первоначальным весом 230-270 г, во второй серии 157 крыс (неполовозрелые животные с исходным весом 60-80 г). Всем животным под кожу спины в межлопаточной области имплантировали пластинку из этакрила размером 5 х 7 х 2 мм. Животных разделили на три группы в зависимости от времени полимеризации пластмассы: I

- нормальнополимеризованные, II - слабополимеризованные и III - длительнополимеризованные.

Каждая группа была разделена на 4 подгруппы. В 1-й -использован исходный материал (без обработки СКС), во 2-й с СК С02 1 час, в 3-ей СК С02 2 часа, в 4-ой СК С2Рб 1 час.

Имплантацию проводили под гексеналовым наркозом. В межлопаточной области выбривали шерсть и на уровне нижнего края лопатки делали поперечный разрез кожи длиной около 1 см. затем тупым путем создавали карман протяженностью 2 см, куда помещали пластмассу. На рану накладывали шов из шелка. Операцию проводили в стерильных условиях, рана заживала первичным натяжением. В сроки 5, 10, 20, 40 и 60 суток животных подвергали эвтаназии (под наркозом, путем кровопускания), по 4 крысы из каждой подгруппы.

Кожа животных вместе с имплантатами фиксировалась в нейтральном формалине в течение 7 суток. Затем имплантаты

Схема проведения экспериментов

1 Степень | т-тл ттТИ^лгм* 1 Продолжительность опыта. сутки

полимери |

зации | Взрослые животные Молодые животные

5 1 | 10 1 20 1 40 | 1 60 5 1 10 1 1 20 1 40 | 1 60

I нормаль-1 1 1 1 1 1 1 1 1

ная 1 1 1 1 1

Без экст- 1 1 1 1 !

ракции 1 3 1 з 3 - | 3 3 3 1 3 з 1 3

С02 —1 час | 3 1 з 2 3 1 3 3 з 1 2 з 1 -

С02-2 часа| - 1 з 3 з 1 2 3 з 1 2 з 1 -

№ 1 3 1 з 3 2 I 3 3 3 1 3 з 1 3

II слабая 1 1 1 1 1

Без экст- 1 1 1 1 1

ракции | 3 1 з 3 3 1 - 3 з 1 3 з 1 2

С02-1 час | 3 1 з 2 з 1 - 2 з 1 - 2 1 2

С02-2 часа| 3 1 з 3 2 I 3 3 з 1 3 3 1 3

с2?6 1 3 1 з 3 2 I - 3 3 1 - - | 2

III дли- 1 1 1 1 1

тельная 1 1 1 1 1

Без экст- 1 1 1 1 1

ракции 1 3 1 з 2 3 1 3 2 3 1 - - | 3

С02-1 час | 3 1 з 3 з 1 3 3 3 1 3 з 1 -

С0г-2 часа\ 3 1 2 2 з 1 3 3 з 1 2 2 I 3

с2?6 1 3 1 з 3 з 1 3 - - 1 3 з 1 3

вместе с окружающей тканью вырезались из подкожной клетчатки, дополнительно фиксировались в течении 3-х суток в нейтральном формалине. Имплантаты бережно вынимались из капсулы, которая после промывки заливалась в парафин.

Срезы толщиной 5 мкм окрашивались гематоксилин-эозином, пикрофуксином по Ван-Гизону, толуидиновым синим при рН 6,7 и рН 2,3 на кислые гликозаминогликаны (ГАГ), при помощи РАБ-реакции на гликоген и гликопротеины, реакции Браше на РНК и реакции Фельгена на ДНК. С помощью окуляр-микрометра измерялась толщина капсулы в 10 разных точках на равных расстояниях, вычислялась средняя толщина капсулы.

Помимо гистологического описания каждая капсула оценивалась по полуколичественной балльной системе. Все гистологические изменения классифицировались на 14 морфологических признаков. Каждый признак оценивался по пятибальной системе: О - отсутствие признака, 1 - слабо выраженный признак, 2 -умеренно выраженный признак, 3 - сильно выраженный признак, 4 - максимально выраженный признак. Сумма баллов в каждой из четырех групп морфологических признаков свидетельствовала об интенсивности воспалительных, продуктивных и дистрофических процессов в тканевой реакции на имплантат.

Толщину капсулы измеряли с помощью окуляр-микрометра, причем измерения проводили в 10 разных местах через равные промежутки.Затем вычислялась средняя толщина капсулы.

Клинические исследования

Под наблюдением находились 39 пациентов страдающих "непереносимостью" к зубным протезам из акриловой пластмассы. Возраст больных составлял от 25 до 75 лет, среди них 30 женщин и 9 мужчин.

Больные были разделены на 2 группы. В 1 группу, состоящую из 32 человек, вошли пациенты со съемными пластиночными протезами, во 2 группу, состоящую из 7 человек, пациенты с несъемными мостовидными акриловыми протезами.

Из анамнеза было установлено, что явления "непереносимости" возникли вскоре после наложения протезов или в тече-

нии 2-3 месяцев.

В процессе выявления и устранения местных причин "непереносимости" в 1 группе было установлено, что у 9-ти больных она вызывалась ишемией слизистой оболочки за счет некачественных протезов, у 5 - воздействием налета на протезах, у 18-ти - аллергическим или химико-токсическим воздействием веществ, входящих в состав протезов. Адекватное ортопедическое лечение со строгим соблюдением режима полимеризации пластмассы привело к полному исчезновению "непереносимости" у 11-ти больных, к значительному облегчению - у 8, отрицательным результатам - у 13-ти пациентов.

На основании результатов клинических исследований, было принято решение подвергнуть протезы 13-ти больных воздействию СК С02. СК С2Г6 не использована из-за негативного влияния этого газа на окружающую среду. Протезы подверглись воздействию СК С02 в течении 2-х часов, после чего были наложены пациентам.

Наблюдение проведенное в течение 1-го месяца не выявило у этих больных явление "непереносимости". Далее пациентов наблюдали в течении 6 месяцев, при этом И человек не предъявили жалоб, у 2-х было слабое проявление жжения.

Во 2-ой группе 7-м пациентам с явлениями "непереносимости" были изготовлены по 2 одинаковых мостовидных протеза из акриловой пластмассы, режим полимеризации которой соответствовал инструкции. 7 протезов были зафиксированы временно сроком на 1 месяц. Через 1 месяц протезы заменялись аналогичными предварительно подвергнутыми воздействию СК С02 в течение 2-х часов при давлении 100 атм.. Наблюдение проведенное в течении 6 месяцев не выявили у больных симптомов "непереносимости" и протезы были зафиксированы цементом.

За время проведения исследования произведен забор проб слюны у больных для определения концентрации иммуноглобулинов классов Б^А, 1яА,

Забор ротовой жидкости для иммунологического обследования проводили по следующей схеме:

1-я проба - до наложения протеза;

2-я проба - через 1 неделю после наложения (протез без

воздействия СК С02);

3-я""проба~" - ""через" 1 "месяц" после~наложения"(протез^ без-воздействия СК С02);

4-я проба - через 1 неделю после наложения протеза

(протез после воздействия СК С02).

5-я проба - через 1 месяц после наложения (протез после воздействия СК С02 >.

Смешанную нестимулированную слюну собирали утром натощак в количестве 8 мл в течение 30-40 минут. Через 1 час после сбора слюна центрифугировалась, после чего в надоса-дочной жидкости по методу Манчини определяли концентрацию иммуноглобулинов классов Б1яА,

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате проведенного лабораторного исследования процесса сверхкритической экстракции акриловой пластмассы этакрил различной степени полимеризации нами показана высокая эффективность использования СК С02 для очистки полимерных образцов от токсичных соединений, к которым относятся мономеры и низкомолскулярныс олигомеры мстилметакрилата. Методами ИК Фурье-спектроскопии, сверхкритической хроматографии и массспектрометрии изучена зависимость от концентрации содержащихся в полимере примесей, от типов исходных материалов и степени полимеризации.

Сравнительный анализ гистологических и гистохимических особенностей тканевой реакции на подкожную имплантацию полимера позволяет заключить, что тканевая реакция зависит от следующих факторов:

- времени полимеризации пластмассы,

- экстракции токсических веществ из имплантата фреоном или углекислым газом,

- возраста животных.

Сравнительное изучение тканевой реакции и динамики формирования капсулы в опытных группах, где использовался полимерный материал без экстракции (исходный), но с разным временем полимеризации дало следующие результаты.

I. Материал с нормальной полимеризацией (I группа) вы-

зывает после имплантации в окружающих тканях (клетчатке, фасции, мышцах) умеренную воспалительную реакцию, которая выражается в полнокровии, расстройствах микроциркуляции (стаз и сладж эритроцитов, миграция лейкоцитов, повышенная проницаемость стенок микрососудов), отеке ткани, фибринозной экссудации и нейтрофильной инфильтрации (табл.1). Одновременно возникает реакция тучных клеток (дегрануляция) и мак-рофагальная реакция: появление в ткани, особенно на границе с имплантатом. активных макрофагов. Позже к этому присоединяется продуктивная фаза: пролиферация фибробластов, продукция ими протеогликанов и коллагеновых волокон, рост капиллярных почек.

К 5 суткам вокруг имплантата формируется богатая сосудами грануляционная ткань, которая и становится основой формирующейся капсулы. Эта ткань характеризуется еще достаточно выраженными воспалительными проявлениями (суммарный балл -14), в том числе нейтрофильной инфильтрацией.

К 10 суткам воспалительные процессы в ткани снижаются (суммарный балл - И), причем макрофагальная реакция ослабляется внутри капсулы, но усиливается на границе с имплантатом, где формируется макрофагальный барьер. Здесь же путем слияния макрофагов возникают гигантские многоядерные клетки типа клеток инородных тел. Нейтрофильная реакция ослабевает, но усиливается лимфоцитарная. Грануляционная ткань созревает и фиброзируется, содержание коллагеновых волокон и уменьшается количество сосудистых элементов. За счет компактизации волокнистых и клеточных элементов капсула становится более плотной и значительно более тонкой: толщина ее уменьшается с 470 мк до 30 мк. При этом усиливаются дистрофические изменения фибробластов и других клеток, особенно во внутреннем слое капсулы, что возможно, является следствием влияния токсических продуктов имплантата.

К 20 суткам капсула еще более истончается (15,2 мк) и приобретает плотный фиброзный характер (фиброз - 3 балла). Уменьшается общее количество клеток и усиливается их дистрофия, сосуды внутри капсулы становятся единичными, возникают участки гиалиноза. Характерно, что в еще более поздние сроки (40 и 60 суток) могут усиливаться не только дистрофические.

---------------------------------------------------------------- .... Таблица 1.

Суммарная балльная оценка морфологических признаков тканевой реакции в I группе

Без экстракции материала

1 Продолжительность опыта, сутки

Признаки | 1 Взрослые животные | Молодые животные

5 10 I 1 1 20 | 40 |60 | 1 1 1 5 1 1 10 1 20 : 40 |60 1

1 Воспалитель-| 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I

ные процессы | 14 11 5 1 I 15| 19 | 13 4 4 | 5

2 Продуктивные| 1 1 1 1 1

процессы ! 6 4 2 I 1 2 | 3 1 4 2 2 | 1

3 Фиброз | 2 о о 4 I ¡21 0 1 з 3 3 | 4

4 Дистрофичес-| 1 1 1 ! 1

кие процессы | | 1 2 3 1 1 3 | 1 1 1 2 1 2 1 1 3 1 4 1

Экстракция С2Р6

■ ■ 1 1. Воспалитель-| 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

ные процессы | 13 7 1 5 1 5 | I 17 12 5 1 7 |

2. Продуктивные! 1 1 1 1 1 I

процессы | 4 4 1 2 1 2 | ! 2 4 2 1 2 |

3. Фиброз 1 1 2 I 4 1 з | 1 0 2 3 1 2 |

4. Дистрофичес-| 1 1 1 1 ! !

кие процессы | 0 1 1 1 1 з | 1 2 1 1 I 2 |

Таблица 1 (продолжение). Экстракция С02 - 1 час

1 Продолжительность опыта, сутки

Признаки | Взрослые животные Молодые животные

5 10 20 1 40 160 1 5 1 I 10 1 20 1 40 |60 1

1. Воспалитель-| 1 1 1 1 1 1

ные процессы 1 13 11 7 4 | 9 19 1 16 6 10 |

2. Продуктивные| 1 1 1

процессы | 6 3 2 2 | 2 3 1 4 2 2 I

3. Фиброз | 2 2 3 3 | 3 0 1 2 3 2 I

4. Дистрофичес-1 1 1 1

кие процессы 1 1 1 1 3 3 | 3 1 2 1 1 1 1 1 1 |

Экстракция С02 - 2 часа

т-1-1-1-1-1-1-1-1-г

1. Воспалитель-| 1 1 1 1

ные процессы 1 1 8 1 4 1 4 1 4 17 8 1 8 1 4 |

2. Продуктивные! 1 1 1 1

процессы 1 1 з 1 2 1 2 1 2 2 2 1 з 1 2 |

3. Фиброз 1 1 з ! з 1 з 1 4 0 1 1 з 1 з |

4. Дистрофичес-| 1 1 1 1

кие процессы | 1 о 1 о 1 1 1 1 1 0 1 о 1 0 |

.1_I , I_I_I_I_I_I_I-1.

но и хронические-воспалительные процессы-(лимфо-гистиоцитар------------

ная инфильтрация, макрофагальная инфильтрация), что можно поставить в связь не только с индивидуальной реакцией животного, но и с пролонгированным воздействием веществ, диффундирующих в ткань из импланатат.

Материал со слабой полимеризацией (II группа) замедляет продуктивные процессы. Так, к 5 суткам грануляционная ткань вокруг имплантата имеет менее зрелый характер, там тормозится пролиферация фибробластов и новообразование капилляров (суммарный балл - 4 по сравнению с 6 в I группе). Менее выражены продукция протеогликанов и фибриллогенез коллагеновых волокон, меньше содержание РНК в фибробластах, что указывает на снижение биосинтетической активности клеток. Суммарная балльная оценка по морфологическим признакам представлена в таблице 2.

К 10 суткам эти отличия от I группы сохраняются! Средняя толщина капсулы втрое больше (93 мк и 30 мк соответственно) , отмечается большая степень воспалительной инфильтрации и отека, а также сравнительная незрелость грануляционной ткани, торможение фиброза (коллагеногенеза). Несколько сильнее и гигантоклеточная реакция. К 20-60 суткам различия в морфологических особенностях I и II групп уменьшаются, но все же следует отметить более выраженные дистрофические изменения клеток и коллагеновых волокон (гиалиноз) во II группе. Отмечается также и локальное усиление воспалительной инфильтрации в капсуле на 40 сутки по сравнению с более ранним сроком, что также можно отнести за счет влияния токсических веществ имплантата. В одном случае выявляются также некротические изменения в капсуле.

В III группе, где имплантировался этакрил с длительной полимеризацией, тканевая реакция, напротив, была менее интенсивной, чем в I группе. Суммарная балльная оценка в III группе по морфологическим признакам представлена в таблице 3. Воспалительные процессы были слабее выражены как на 5 сутки (9 и 14 баллов соответственно), так и на 10 сутки (8 и 11 баллов). При этом отмечалось более ускоренное созревание грануляционной ткани на 5 сутки (больше коллагеновых волокон), созревание фиброзной капсулы на 10 сутки уплотнение.

Таблица 2.

Суммарная балльная оценка морфологических признаков тканной реакции во II группе Без экстракции материала

Признаки

Продолжительность опыта, сутки

Взрослые животные

5

10 20 40 60

Молодые животные

10 20 40 60

1. Воспалительные процессы

2. Продуктивные

процессы

3. Фиброз

4. Дистрофические процессы

И

4 1

12

3 1

11

3 3

3

17

4 О

12

3 1

Экстракция С2Г6

1. Воспалительные процессы

2. Продуктивные

процессы

3. Фиброз

4. Дистрофические процессы

И 6 7

2 2 2

0 1 3

1 1 2

13

2 О

Экстракция С02

1. Воспалительные процессы

2. Продуктивные

процессы

3. Фиброз

4. Дистрофические процессы

10 4 4 5 10 9

1 2 2 2 1 2

0 2 3 3 0 2

1 1 1 1 1 1

5

4

4

5

4

2

2

1

5

1

5

4

1

1

8

1

Таблица 3.

Суммарная балльная оценка-морфологических признаков--------

тканевой реакции в III группе Без экстракции материала

Признаки

Продолжительность опыта, сутки

Взрослые животные

10 20 40 60

Молодые животные

10 20 40 60

1. Воспалительные процессы

2. Продуктивные

процессы

3. Фиброз

4. Дистрофические процессы

13

4 1

2 4

2 4

8

3

9

3

5

О

1

1

1

Экстракция СгF6

1. Воспалитель-

ные процессы 9 3 2 3 4 8 7 4

2. Продуктивные 2 2

процессы 5 2 2 2 2 2

3. Фиброз 2 3 4 4 4 4 4 4

4. Дистрофичес- 0 0 1 0 1 0

кие процессы 0 1

Экстракция С0г

1. Воспалительные процессы 7 7 3 3 4107 3 3

2. Продуктивные

Процессы 32222322 2

3. Фиброз 134441 34 4

4. Дистрофические процессы 000 00000 0

уменьшение фибробластов и сосудов), наблюдались также более слабые макрофагальная и гигантоклеточная реакции в эти сроки и еще большее их уменьшение на 20, 40 и 60 сутки. Причем на эти поздние сроки капсула истончается и, в отличие от I и II групп, в ней отмечается выраженное уменьшение или исчезновение воспалительных признаков (нейтрофильной, макрофагальной инфильтраций, отека), а также меньшая степень дистрофических изменений, что связано, по видимому, с меньшей токсичностью длительнополимеризованного имплантата.

2. Сравнительное изучение особенностей тканевой реакции на имплантат, связанный с предварительной экстракцией из него мономерных и олигомерных продуктов фреоном или углекислым газом, указывает на эффективность такой экстракции. Различия между контролем (исходный, необработанный материал) и подгруппами с экстракцией СК С2Г6 и С02 наиболее отчетливы в I, и особенно во II группах, где были имплантированы материалы с нормальной или слабой полимеризацией.

Во II группе экстракция токсических веществ из слабопо-лимеризованного материала еще более эффективна. Имплантаты с экстракцией С02 или С2Г6 в течение часа на 5 и 10 сутки вызывают меньшую воспалительную реакцию, и особенно снижают макрофагальные и гигантоклеточные реакции. К 5 суткам капсула еще не формируется, а к 10 суткам она значительно тоньше, чем капсула вокруг исходного материала. В последующие сроки сохраняются отличия от контроля, которые заключаются в основном в более тонкой и нежной капсуле, отсутствии локальной воспалительной инфильтрации и меньшей степени дистрофических изменений.

Таким образом, предварительная экстракция токсических веществ СК С02 или С2Г6 даже в течение часа из слабополиме-ризованных материалов значительно ослабляет тканевую реакцию на имплантат, способствует формированию более тонкой капсулы, устраняет токсические влияния в поздние сроки, снижая хронические воспалительные и дистрофические процессы.

В III группе, где использовался этакрил с более продолжительной полимеризацией только на 5 и 10 сутки отмечались незначительные отличия от контрольной подгруппы в степени воспалительной реакции и пролиферации фибробластов. В более

поздние" сроки^гистологическая^картина- в-контроле и при -- экстракции почти идентична, хотя у части животных при экстракции незначительно меньше степень дистрофических изменений. В целом эффективность экстракции усиливается по мере уменьшения степени полимеризации материала. Это связано как с концентрацией низкомолекулярных компонентов в материале, так и, по-видимому, физическими возможностями метода, то есть особенностями экстракции из материалов разной плотности.

3. Возрастные особенности тканевой реакции изучали путем сравнения результатов у молодых и половозрелых животных при имплантации аналогичных материалов.

Было показано, что у молодых животных сохраняется отмеченное ранее у взрослых животных основная закономерность: активность тканевой реакции и толщина капсулы (таблица 4) наибольшая при слабой полимеризации и наименьшая при более продолжительной полимеризации материала. Сохраняется также зависимость реакции от экстракции токсических веществ фреоном и углекислым газом. Самый демонстративный эффект прослеживается во второй группе со слабополимеризованным материалом, меньше в I группе и еще меньше в III группе опытов. Наибольший эффект наблюдается, как и у взрослых животных, при экстракции токсических веществ С0г в течение 2 часов. Длительная экстракция, повидимому, предпочтительнее.

Результаты обсуждаемых здесь экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что СК С0г является эффективным средством для удаления растворимых токсичных соединений из этакрила. Эти данные послужили основанием для выполнения клинической части работы, которая заключалась в изучении эффективности применения СК С02 для устранения явлений "непереносимости" у больных, пользующихся несъемными и съемными зубными протезами из акрилатов.

Результаты исследований показали, что наиболее выраженные явления "непереносимости" проявлялись при съемных протезах в связи с большой площадью их контакта со слизистой оболочкой полости рта. Картина "непереносимости" была классической и характеризовалась различными клиническими проявлениями: жжением, гиперемией, воспалением, усиленной саливацией, причем у каждого больного были свои особенности.

Таблица 4.

Суммарная балльная оценка толщины капсулы вокруг имплантата у молодых и взрослых животных

Продолжительность опыта, сутки

Взрослые животные Молодые животные

5 10 20 40 60 5 10 20 40 и 60

I группа

Без экст-

ракции 470.6 30,8 15,2 48.3 98,0 24,3 12.5 19,8 19,4

№ 240,3 30.4 12,9 22.5 31.1 27,4 15,2 19.0

сог-1 час 338,0 31,4 28,5 22.4 34,2 68,4 28,1 22.4 22,0

С0г-2 часа 26,4 10,6 22,0 16,7 28,0 23,2 31,9 27,0

II группа

Без экст-

ракции 330,4 92,9 23,6 30,4 362,6 80,4 28,5 24,5 29,7

С2 Б6 85,4 27,9 25,8 23,6 152,6 16,7 27,4 23,6

С02 0 18,2 19,4 23,6 0 32,7 28,5 23,5

III группа

Без экст-

ракции 238,8 58.6 11,4 24,4 20,5 288,4 70.3 24,7 23,9

с2г6 231,0 13,9 9,9 22,4 21,5 18,3 28,9 23,5

С0г 169,4 35.7 14,4 16,7 25,8 130,0 34.9 20,9 15,6

--------Данные-клинического-исследования--показали, ..что., через

неделю и месяц пользования зубными протезами после обработки СКС привело к исчезновению явлений "непереносимости" или значительному уменьшению их проявлений.

Существенных изменений со стороны иммунных показателей полости рта по средним данным обнаружено не было. Однако, у некоторых больных выявлена четкая тенденция к увеличению содержания Б^А, ^А, что можно объяснить усилением иммунного ответа в тканях полости рта на микробные антигены.

Возможно, что у этих больных растворимые компоненты пластмассы вызвали супрессию иммунного ответа, что послужило одним из механизмов развития явления "непереносимости".

ВЫВОДЫ

1. Акриловая пластмасса (этакрил) содержит большую концентрацию токсичных веществ, состоящих из мономеров и низкомолекулярных олигомеров метилметакрилата. Применение СК 002 и СК С2Р6 резко снижает содержание этих соединений в пластмассе.

2. Акриловая пластмасса этакрил, имплантированная в мягкие ткани вызывает в эксперименте воспалительную реакцию, выраженность которой зависит от времени полимеризации. Нормально полимеризованный материал вызывает умеренную воспалительную реакцию, слабополимеризованный - более интенсивное воспаление и торможение коллагеногеноза на фоне выраженных дистрофических изменений в капсуле. Меньшая интенсивность воспалительных процессов происходит при имплантации пластмассы после длительной полимеризации.

3. Предварительная экстракция из этакрила мономерных и олигомерных продуктов с помощью СК С0г и СК С2Р6 является эффективным методом, ослабляющим тканевую реакцию на материал, особенно при использовании слабополимеризованной пластмассы. При этом снижаются хронические воспалительные и дистрофические процессы в окружающих имплантат тканях.

4. Тканевая реакция на пластмассы зависит от возраста животного. У молодых неполовозрелых крыс сильнее чем у

взрослых выражен экссудативный компонент и слабее - пролифе-ративный в ранние сроки опытов, а в дальнейшем различия нивелируются. Реакция тканей у неполовозрелых и взрослых животных на пластмассу разной степени полимеризации имеет одинаковую направленность.

5. В клинической практике наблюдаются проявления непереносимости к протезам из акриловой пластмассы, значительно чаще к съемным, чем к несъемным конструкциям. Развитие явлений непереносимости не сопровождаются положительными изменениями в показателях местного иммунитета полости рта.

6. Применение СК С02 в течении двух часов для удаления из акриловой пластмассы токсических компонентов в большинстве случаев ликвидировало явления непереносимости и приводило к четкой тенденции увеличения содержания в ротовой жидкости БЗ^А и Тёк.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последние годы все больший интерес вызывают исследования СКС и их использование в качестве экологически чистых, эффективных растворителей и транспортных сред для различных классов молекулярных соединений, особенно в области разработки физико-химических основ инновационных технологий (сверхкритическая экстракция, сверхкритическая импрегнация и др.) получения и обработки новых материалов.

СКС позволяют реализовать экстракцию растворимых органических и неорганических соединений из биоматериалов и полимеров более эффективно, чем при использовании обычных газов или жидкостей. Кроме того, СКС легко и практически без остатка удаляется из полимера.

Среди сверхкритических сред особое место занимает сверхкритическая двуокись углерода (СК С02) как экологически чистый и дешевый растворитель.

Основываясь на этих принципах нами была проведена экспериментальная работа по изучению возможности применения СКС для устранения токсических соединений из наиболее часто ис-

- пользуемой-в-стоматологической практике пластмассы.. этакрил.

Установлено, что как СК С02 так и СК С2Р6 при давлении в 100 атм. и ведения экстракции 1 и 2 часа эффективно удаляют из этакрила технологические примеси, мономеры исходных соединений и низкополяризованные олигомеры. Б результате этого резко увеличивается биосовместимость пластмассы, что обосновано результатами динамического наблюдения за тканевой реакцией у крыс разного возраста, которым имплантированы под кожу спины этакрилы разной степени поляризация и, в том числе, после применения СКС. Несмотря на то, что положительные результаты были получены как при использовании СК С02, так и СК С2Г6 для клинического применения была использована СК С02. Фреон, как экологически вредный газ, не может быть рекомендован в широкой клинико-лабораторной практике. Применение в клинической практике СК С02 для экстракции растворимых соединений из пластмассовых зубных протезов привело к устранению явлений непереносимости у больных и способствовало увеличении содержания в ротовой жидкости иммуноглобулинов классов и 1яА, которые являются наиболее важными факторами противо-микробной защиты тканей полости рта.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Степень токсичности этакрила объективно определяется на экспериментальной модели путем имплантации пластмассы под кожу крыс с последующим динамическим полуколичественным гистологическим контролем.

2. Эффективная экстракция из пластмассы этакрил может быть осуществлена с помощью СК С02 при следующих режимах: давление 100 атм., время экстракции 2 часа.

3. Применение СК С02 для экстракции технологических примесей мономеров исходных соединений и низкомолекулярных мономеров из акриловых протезов является эффективным методом устранения явлений непереносимости и приводит к активации местного иммунитета в полости рта.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Динамика воспалительной реакции при имплантации в ткань акриловой пластмассы с разной степенью полимеризации. Тез. докл. I Российский конгр. по патофизиол. с междунар. участием, Москва, 1996, С.266.

2. Экспериментальное обоснование применения сверхкритических жидкостей для извлечения остаточного мономера из акриловых зубных протезов. Сб.научн. работ IV итог, на-учн. конф.молодых ученых и студ., Ставрополь, 1996, С. 177-178.

3. Экспериментальное исследование реакции тканей на имплантат из акриловой пластмассы. Сб.научн.работ IV итог, научн. конф.молодых ученых и студ., Ставрополь, 1996, С.177-178.

4. Сравнительный анализ применения сверхкритической жидкости С02 и С2Г6 (фреона) для экстракции растворимых компонентов из акриловой пластмассы. Сб. научн. трудов. "Новые технол. в стоматологии". Матер.научно-практ.конф., Ставрополь, 1996, С. 42-43.

5. Особенности реакции детского организма на имплантацию акриловой пластмассы. Тез. докл. 1-ой Респ.конфер. "Стоматология и здоровье ребенка", Москва, 1996, 1996, С.60-61., с соавт. Ю.П.Сухановым, Р.А.Дружининой, Г.В.Амелькиной.

6. Применение сверхкритических сред С02 и С2Р6 для устранения токсического действия зубных протезов из акрилатов. Метод, рекомендации, Ставрополь, 1997.

7. Применение сверхкритических жидкостей для устранения токсического действия на ткани остаточного мономера акриловых пластмасс. "Актуальн.вопр.клин.стоматол". Сб.научн. трудов, Ставрополь, 1997. С.86-88, соавт С.Н.Гаража.