Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Разработка и оценка эффективности методов нормализации обменных процессов твердых тканей зуба в условиях развития кариозного процесса

ДИССЕРТАЦИЯ
Разработка и оценка эффективности методов нормализации обменных процессов твердых тканей зуба в условиях развития кариозного процесса - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Разработка и оценка эффективности методов нормализации обменных процессов твердых тканей зуба в условиях развития кариозного процесса - тема автореферата по медицине
Ипполитов, Юрий Алексеевич Воронеж 2012 г.
Ученая степень
доктора медицинских наук
ВАК РФ
14.01.14
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Разработка и оценка эффективности методов нормализации обменных процессов твердых тканей зуба в условиях развития кариозного процесса

На правах рукописи

ИППОЛИТОВ Юрий Алексеевич

РАЗРАБОТКА И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ НОРМАЛИЗАЦИИ ОБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ТВЕРДЫХ ТКАНЕЙ ЗУБА В УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ КАРИОЗНОГО

ПРОЦЕССА

14.01.14 - Стоматология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

005056397

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени H.H. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научный консультант:

Доктор медицинских наук, профессор Кунин Анатолий Абрамович

Официальные оппоненты:

Максимовский Юрий Михайлович - доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, кафедра факультетской терапевтической стоматологии, заведующий кафедрой

Авраамова Ольга Георгиевна — доктор медицинских наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, отдел профилактики стоматологических заболеваний, заведующая отделом

Шумилович Богдан Романович - доктор медицинских наук, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени H.H. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра стоматологии Института дополнительного профессионального образования, заведующий кафедрой

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства»

Защита состоится «19» декабря 2012 года в «10» часов на заседании диссертационного совета Д 208.009.01 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени H.H. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени Н.Н.Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Ученый секретарь диссертационного совета

Автореферат разослан « >

»

A.A. Глухов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Среди проблем современной стоматологии предупреждение кариеса зубов является одним из основных научных направлений. Кариес зубов в наши дни имеет повсеместное распространение и является главной причиной утраты зубов (Э.М. Кузьмина, 1997; K.G. König, 1999; P.Pieper, 2001; H.Y. Wang, 2002; О.Г. Ав-рамова, 2003; M. Bonecker, 2003; Т.М. Marthaler, 2003; О. Fejerskov, Е.А. Kidd, 2004; L. Maes, 2006). В 2003 году Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) совместно с Международной Федерацией стоматологов (FDI) предложены новые глобальные цели стоматологического здоровья на период до 2020 года. Точные причины снижения распространенности кариеса в некоторых странах до сих пор не известны, так как, например, в Норвегии заболеваемость снизилась за несколько лет до распространения зубных паст, содержащих фтор, а в Нидерландах снижение распространенности кариеса произошло независимо от фторирования воды, которое было прекращено в этой стране в 1973 году. На сегодняшний день общепризнано, что кариес возникает при наличии кариесогенной микрофлоры, легкоусвояемых углеводов и низкой резистентности эмали, которые в комплексе должны присутствовать определенный промежуток времени (Р.Н. Keyes, 1962, K.G. König, 1987). По мнению P.D. Marsh, R.S.Percival (2006), M.S. Wolff (2009), P.Д. Ламонт (2010), «агрессивность» кариесогенных бактерий определяется складывающейся экологической ситуацией в зубном налете. По данным многих исследователей, резистентность к кариесу связана со строением и свойствами тканей зубов, зубных рядов и челюстей, а также состоянием всего организма (М. Goldberg, 1995; Г.Н. Пахомов, 2005; В.К.Леонтьев,2006, П.А. Леус, 2008; Е.В.Боровский, 2009, Е. Beniash, 2009). Более конкретизированы и научно обоснованы взаимосвязи целого ряда социальных сфер и кариеса зубов в качестве факторов риска возникновения патологии в работе О. Fejerskov и F.Manji (1990).

Развитие экспериментально-аналитической эпидемиологии в стоматологии в 1980-1990 гт. позволило выявить достоверные взаимосвязи распространенности и интенсивности кариеса зубов с рядом медико-социальных факторов, влияние которых не находило объяснения в предложенных к этому периоду теориях развития кариозного процесса (П.А. Леус, 2008). Но, видимо, не было методов, позволяющих качественно исследовать начальные поражения эмали кариозным процессом.

Прежде всего, установлено, что в эмали зубов, построенной из апатитоподобно-го вещества и незначительного количества органических веществ, на уровне элементарных ячеек кристаллов осуществляются интенсивные ионные замещения составляющих их минеральных компонентов. Нарушения динамического равновесия

в механизме минерального обмена в эмали приводят к образованию кариеса зубов (S. Mann, 2001; J. Shi, 2003; Т. Sakae, 2006). Ведущим симптомом раннего кариеса является очаговая деминерализация эмали (И.В. Кобиясова, 2005; Y. Iijima, 2008; L. Karlsson, 2010; М. Graye, 2012). Сопоставление патогистологических изменений в эмали и клинических проявлений очаговой деминерализации позволило исследователям сделать вывод о том, что реминерализация очагов пораженной эмали возможна лишь при сохранности органического матрикса (Т.Н. Пахомов, В.К. Леонтьев, 2005). После удаления органического вещества путем кипячения с щелочным эта-ленгликолем эмаль теряет свойство осмотической мембраны и становится полностью проницаемой (A.F. Atkinson, 1947). Из этого следует, что именно органическое вещество придает эмали свойство полупроницаемой мембраны (G.N. Jenkins, 1970). В исследованиях последних лет получены новые данные о природе и функции органической матрицы эмали. В частности, подтверждено, что ее важнейшая роль - это стабилизация буферной системы, обеспечивающей наличие в ней свободных ионов кальция (Y. Yamakoshi, 2001). Считают, что органическая матрица формирующейся эмали регулирует форму и струюуру минеральных частиц, где исходным эмалевым материалом является аморфный фосфат кальция, который преобразуется в апатит-ные кристаллы (E.Beniash, 2009). Органический матрикс, связанный с кристаллами и в ходе образования эмали обеспечивавший процессы их роста и ориентировки, по мере созревания эмали почта полностью утрачивается. Он сохраняется в виде тончайшей трехмерной белковой сети, нити которой располагаются между призмами (М. Goldberg, 1995; Е. Beniash, 2009).

Значение органической составляющей эмали так и недооценено, несмотря на серьезные научные изыскания и факты, полученные за последние 50 лет. На сегодняшний день проблема ранних стадий кариеса зубов решается путем использования специальных реминерализующих препаратов, в состав которых вводятся фтор, кальций, фосфор (Y. Jijima, 2008; N.V. Bulkina, 2012). Однако не все замещения в кристаллической струюуре эмали усиливают резистентность зубов к кариозному процессу, так как ионы кальция и фосфора, как правило, адсорбируются на поверхности эмали зуба, что приводит к их быстрому смыванию ротовой жидкостью во время приема пищи. Ясно и другое: кариес зубов не может быть предотвращен полностью только мерами фторпрофилактики (Т.М. Marthaler, 1990, A.A. Кунин, 2004).

Достижения современной стоматологии не позволяют значительно снизить распространенность кариеса среди населения. Остаются до конца не раскрытыми биохимические процессы обмена веществ в твердых тканях зуба, возникновение дефицита макро- и микроэлементов, состояние тканевого барьера, структура ор-

ганического матрикса и спектра составляющих его биополимеров, способных препятствовать проникновению в ткани зуба микроорганизмов. Хорошим примером являются крайне высокие расходы на реставрационную стоматологию в Европе. В частности, в Германии в 1999 году стоимость лечения последствий кариозного процесса для страховых компаний составила 10,3 миллиарда евро, что соответствует 42,8% всех заболеваний, обусловленных питанием (Жан-Франсуа Руле, Стефан Циммер, 2010). Эти расходы не приводят к решению проблемы. Интенсивное внедрение новых дорогостоящих технологий в современной России в области стоматологии также направлено на пломбирование зуба, не являясь лечением кариеса, а лишь составляющим его компонентом.

Все вышесказанное послужило поводом для проведения данного научного исследования.

Цель исследования

Повышение эффективности профилактики и лечения кариеса на основе разработки и оценки методов нормализации обменных процессов твердых тканей зуба.

Задачи исследования

1. Изучить и провести сравнительный анализ клинико-лабораторных показателей твердых тканей интактных и кариозных зубов, а также ротовой жидкости и зубного налета у пациентов в возрасте от 18 до 45 лет. Разделить обследованных пациентов на клинические группы в зависимости от уровня кариесрезистентности.

2. Выявить наиболее информативные прогностические и диагностические клинико-лабораторные показатели твердых тканей зубов и ротовой жидкости, характеризующие высокую резистентность полости рта к развитию кариозного процесса, а также показатели риска для пациентов со средней и низкой кариесре-зистентностью.

3. Изучить гистоархитектонику эмали интактных и кариозных человеческих зубов, удаленных по клиническим показаниям у пациентов в возрасте от 16 до 60 лет.

4. Проанализировать состояние макро- и микроэлементов в твердых тканях зубов в комплексе с углеводно-белковыми биоорганическими полимерами и гиа-луроновой кислотой в удаленных по клиническим показаниям интактных зубах и зубах, пораженных кариозным процессом у пациентов в возрасте от 16 до 60 лет.

5. На основе полученных лабораторных данных морфогистохимического, рентгеноспектрального, инфракрасного спектрального микроанализов предло-

жить для промышленного производства лечебно-профилактические средства, нормализующие обменные процессы в твердых тканях зубов для предотвращения развития кариозного процесса.

6. Изучить возможность проникновения и накопления лечебно-профилактических средств, содержащих аминокислоты и гиалуроновую кислоту, в твердые ткани коронковой части зуба.

7. На основе разработанных лечебно-профилактических мероприятий предложить научно обоснованную методику нормализации обменных процессов в твердых тканях зубов, подверженных деминерализации.

8. Изучить эффективность предложенных методов, нормализующих обменные процессы в твердых тканях зуба с применением разработанных лечебно-профилактических средств на протяжении 3-5 лет.

Научная новизна исследования

Впервые предложены методы, нормализующие обменные процессы в твердых тканях зуба в условиях развития кариозного процесса путем восстановления аминокислотного спектра и гиалуроновой кислоты, являющихся компонентами органического тканевого барьера в межкристаллических пространствах эмали и дентинных канальцах.

В серии морфогистохимических исследований подтверждена гипотеза о содержании в эмали человеческого зуба гиалуроновой кислоты.

С помощью морфогистохимического и рентгеноспектрального микроанализов, растровой электронной микроскопии и инфракрасной микроспектроскопии изучены углеводно-белковые биополимеры и гиалуроновая кислота в комплексе с химическими элементами минеральной составляющей твердых тканей интактных и кариозных зубов. На основе полученных данных предложены и выпущены для реализации лечебно-профилактические средства, нормализующие обменные процессы в твердых тканях зуба, что позволяет сформулировать новое направление профилактических мероприятий для предупреждения развития кариозного процесса.

На основании проведенной инфракрасной микроспектроскопии дана сравнительная оценка содержания органической и минеральной составляющей с помощью предложенного органико-неорганического индекса в интактном и пораженном кариозным процессом участке твердых тканей зуба.

Предложена оценка кариесогенности зубного налета методом определения в нем короткоцепочечных жирных кислот (рационализаторское предложение № 1011 от 11 октября 2010 года).

Разработан индекс клннико-лабораторной оценки резистентности твердых тканей зубов с целью определения прироста интенсивности поражения кариозным процессом у пациентов в определенный промежуток времени (рационализаторское предложение № 1102 от 23 марта 2011 года).

С помощью цифровой технологии программы Image J предложен способ математической идентификации в гистологических препаратах зубов маркированных изображений, эквивалентных максимальной хромности органических биополимеров в межпризменных пространствах эмали (рационализаторское предложение № 111 б от 16 июня 2011 года).

Практическая значимость работы

В целях совершенствования научной практики, для определения значения органической составляющей в обменных процессах твердых тканей зубов апробированы и предложены методы клинико-лабораторного исследования твердых тканей зубов и мягкого зубного налета: повышена эффективность диагностики кариесогенности зубного налета способом определения короткоцепочечных жирных кислот, позволяющая решить вопрос о кратности удаления мягкого зубного налета с поверхности коронковой части зуба, предложен комплексный клинико-лабораторный индекс оценки резистентности твердых тканей зубов для диагностики прироста интенсивности кариозного процесса, что дает возможность повысить эффективность оценки появления первичных очагов деминерализации эмали и достоверной оценки прироста кариозного процесса во времени.

На основании достоверности полученных при статистической обработке научных данных сформирован комплекс клинико-лабораторных методов исследования, позволяющий с высокой прогностической значимостью оценивать стадию развития кариозного процесса, а также процессы обменных реакций в твердых тканях зуба, который включает оценку электропроводности твердых тканей зубов, микрокристаллизации, вязкости и активности лизоцима ротовой жидкости, содержание короткоцепочечных жирных кислот в мягком зубном налете.

Для стоматологической практики на фирме ООО «Радуга-Р» изготовлены стоматологические материалы: «Радогель» - для первичной профилактики развития кариозного процесса, а также реминерализации начальных кариозных очагов эмали зуба и «Универсальная биоактивная светоотверждаемая бондинговая система» - для профилактики развития вторичного кариозного процесса эмали и дентина зуба при эстетических реставрациях отпрепарированных полостей зуба, которые эффективно используются в стоматологической практике.

Полученные научные данные и выпущенные на их основе лечебно-профилактические средства позволяют практическому врачу сформулировать новый подход к профилактике развития кариозного процесса, который апробирован при выполнении этой работы стоматологами в нескольких областях ЦентральноЧерноземного региона Российской Федерации.

Внедрение результатов в практику

Материалы диссертационного исследования и основные рекомендации, вытекающие из них, используются в работе терапевтического отделения, центра индивидуальной профилактики кариеса стоматологической поликлиники ГБОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия имени Н.Н.Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации (акты внедрения от 7.10.2010, 11.10.2010, 29.03.2011), Областной стоматологической поликлиники г. Тамбова (акты внедрения от 5.04.2010), Областной стоматологической поликлиники г. Курска (акты внедрения от 17.05.2010), МУЗ городской стоматологической поликлиники №2 г. Липецка (акты внедрения от 21.05.2010), МУЗ стоматологической поликлиники №1 г. Белгорода (акты внедрения от 29.03.2010), МЛПУ стоматологической поликлиники №1 г. Орла (акты внедрения от 31.10.2011).

На основании результатов исследования разработаны и выпущены фирмой ООО «Радуга-Р» (Российская Федерация) лечебно-профилактические средства, защищенные положительными решениями Международных патентных заявок в соответствии с договорами о патентной кооперации (РСТ), действующими на территории 91 страны мира - «Лечебно-профилактическое средство для эмали зуба», номер международной публикации 2005/000362 А1 от 10 марта 2006 года, «Биоактивная бондинговая система», номер международной публикации 2005/000363 А1 от 10 марта 2006 года, а также получены патенты на изобретение на территории Российской Федерации: «Лечебно-профилактическое средство для эмали зуба» (патент на изобретение № 2423119 от 10 июля 2011 года), «Биоактивная бондинговая система» (патент на изобретение № 2423966 от 20 июля 2011 года).

Основные положения, выносимые на защиту

1.Для получения оптимальной лечебно-профилактической помощи обследованных пациентов в соответствии с клинико-лабораторными показателями твердых тканей зубов, зубного налета и ротовой жидкости целесообразно формировать в группы с высокой, средней достаточной, средней пониженной и низкой кариесрезистентностью.

2. Для оценки и прогнозирования развития кариозного процесса в полости рта на лечебно-профилактическом приеме необходимо использовать комплекс кли-нико-лабораторных показателей: электропроводность твердых тканей зубов, ка-риесогенность и содержание короткоцепочечных жирных кислот в зубном налете, микрокристаллизацию, вязкость и содержание лизоцима в ротовой жидкости.

3. Эмаль не является гомогенным кристаллом, а представляет собой минерально-белковую ткань, содержащую на всем протяжении глубже расположенного слоя участки с низкой плотностью в отличие от наружного плотно организованного слоя. При этом от эмалево-дентинной границы до наружной поверхности эмали межкристаллические пространства образуют мозаичную сеть низкоминеральной плотности.

4. Эмалевые канальцы, как и межпризменные пространства, заполнены биополимерами, представленными кроме нейтральных гликопротеинов, низкомолекулярными катионными белками с характерным спектром аминокислот (лизин, аргинин, гистидин), а также гиалуроновой кислотой. Эти органические вещества представляют «тканевой барьер» для проникновения микроорганизмов и обеспечивают минеральный обмен. При начальных стадиях кариозного процесса происходит потеря биополимеров и гиалуроновой кислоты - деорганизация в твердых тканях зубов, а также в зоне, прилегающей к очагу деминерализации при развитии кариозного процесса. Тогда как в очаге подповерхностной деминерализации содержание веществ белковой природы повышается за счет растворимого в воде белка ротовой жидкости и микроорганизмов.

5. Для применения в клинической практике разработаны и предложены лечебно-профилактические средства «Родогель» и «Универсальная биоактивная светоотверждаемая бондинговая система», позволяющие эффективно заполнять межкристаллические пространства и дентинные канальцы твердых тканей зубов, создавая барьер для проникновения микроорганизмов.

6. Кратность применения профилактических средств, содержащих в своем составе аминокислоты (лизин, аргинин, гистидин) и гиалуроновую кислоту в комплексе индивидуальных мероприятий, направленных на предупреждение кариеса эмали, назначается по результатам клинико-лабораторной оценки резистентности твердых тканей зубов, ротовой жидкости, кариесогенности зубного налета.

7. Индивидуальные профилактические мероприятия с применением лечебно-профилактических средств, содержащих аминокислоты катионного белка (лизин, аргинин, гистидин) и гиалуроновую кислоту, приводят к норма-

лизации показателей электропроводности твердых тканей коронковой части зуба за счет формирования «тканевого барьера» от проникновения микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, а также повышению тропности прилегающего пломбировочного материала к твердым тканям зуба при эстетических реставрациях.

8. Применение лечебно-профилактических средств, содержащих аминокислоты катионного белка (лизин, аргинин, гистидин) и гиалуроновую кислоту, способствует надежной профилактике начального кариозного процесса в эмали на ранних стадиях до видимых клинических проявлений, а также снижению развития вторичного кариозного процесса при реставрационных методах лечения кариеса дентина, что подтверждается низким приростом интенсивности кариозного процесса в течение 3-5 лет.

Апробация диссертации

Материалы диссертации многократно докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Морфофункциональные аспекты заболеваний твердых тканей зубов, пародонта и слизистой оболочки полости рта» (Воронеж, 2004), ХП и XVI Всероссийских научно-практических конференциях (Москва, 2004, 2006), П и III конгрессах Международной ассоциации морфологов (Орел, 2006, 2008), Всероссийском стоматологическом симпозиуме «Новые технологии в стоматологии» (Воронеж, 2006), открытии Интернациональной Лиги профилактики кариеса (Воронеж, 2006), Межрегиональном «Круглом столе» по теме «Индивидуальная гигиена полости рта и профилактика стоматологических заболеваний» (Воронеж, 2007), П - Пан-Европейском стоматологическом конгрессе (Стамбул, 2008), П и IV Международных научно-практических конференциях «Стоматология славянских государств» (Белгород, 2008, 2011), Межрегиональном симпозиуме с международным участием «Современные материалы и технологии в стоматологии» (Воронеж, 2009), Межрегиональной конференции с международным участием «Актуальные вопросы современной стоматологии» (Воронеж, 2009), Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы стоматологии» (Санкт-Петербург, 2009), Ш - Пан-Европейском стоматологическом конгрессе (Киев, 2009), ХХ1П Российской конференции по электронной микроскопии (Москва, 2010), научно-практической конференции регионального отделения СтАР г. Липецка (2011), XVI Международном конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации (Париж, 2011), Всемирном конгрессе по предупредительной персонифицированной и профилактической медицине (ЕРМА-соп^евз, г. Бонн, сентябрь 2011), Европейском

симпозиуме по предупредительной стоматологии под эгидой Европейской Ассоциации по предупредительной медицине (Воронеж, февраль 2012 года), межкафедральной конференции Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н.Бурденко (3 июля 2012 года), Международной конференции по люминесценции и лазерной физике (г. Иркутск, 16-22 июля 2012 года).

Результаты исследования включены в программу производства расходных стоматологических материалов для профилактики и лечения кариозного процесса твердых тканей зубов на ООО «Радуга - Р» г. Воронеж.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа изложена на 272 страницах текста, иллюстрирована 24 таблицами, 99 рисунками. Список использованной литературы включает 359 источников, в том числе 141 отечественных и 218 иностранных авторов.

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 49 научных работ в региональных, центральных, международных гаданиях (17 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ), получены 2 патента на изобретение и 3 удостоверения на рационализаторские предложения.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом программно-целевого исследования ВГМА им. H.H. Бурденко Гос. per. № 01200700009 20062010 гт. «Современные технологии диагностики, лечения, профилактики заболеваний челюстно-лицевой области и полости рта». Шифр темы: 009.99, а также комплексной темы по стоматологии «Профилактика стоматологических заболеваний» Гос. per. № 01200904893 2009-2013 гг. Шифр темы: 020.99.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования

Основой для получения научных данных, согласно цели и задачам исследования изучен материал, полученный при проведении проспективного когортного обследования полости рта 1020 пациентов, из них 627 (61,5%) женщины и 393 (38,5%) мужчины в возрасте от 16 до 60 лет, проживающих в однотипных экологических условиях г. Воронежа и Воронежской области, получавших сходные методы лечения. Все пациенты в соответствии с принципами доказательной медицины (О.В. Реброва, 2002) отобраны по критерию включения-исключения.

Обязательными были наличие у пациентов подробного документированного анамнеза; отсутствие тяжелой сопутствующей патологии, включая заболевания сердечно-сосудистой и эндокринной систем, нарушения обмена веществ, отсутствие «больших» пороков развития и наследственных заболеваний, профессиональных вредностей, этническая однородность. Объективизации клинических данных способствовало применение лабораторных методов исследования, результаты которых регистрировались в определенных временных точках (клинический осмотр каждые 6 мес. на протяжении 5 лет). При выполнении исследования соблюдены этические принципы, получены письменные согласия пациентов на обследование.

Проводилось клиническое обследование твердых тканей коронковой и при-шеечной частей зуба, определялась глубина деструктивного процесса и его активность. С этой целью использовалась Международная классификация болезней МКБ-10, а также учитывались классификации A.A. Кунина (1994), J. Ekstrand (1998) и рентген-признаков деструкции по N.B. Pitts (1997), позволившие показать корреляцию между различными клиническими формами поражения, гистологическими границами распространения деструкции и степенью инфицирования тканей. Для оценки гигиенического состояния полости рта определяли расширенный гигиенический индекс по Федорову - Володкиной (1971), апплицировали вестибулярные поверхности 6 передних зубов нижней челюсти, щечные поверхности двух противоположных верхних моляров и язычные поверхности двух противоположных нижних моляров. Значение индекса гигиены рассчитывали как отношение суммы показателей 10 зубов, разделенной на 10. Для комплексной оценки состояния тканей, окружающих зуб, с помощью пуговчатого зонда определяли комплексный периодонтальный индекс (КПИ), предложенный П.А. Леусом (1988), индекс зубного налета (Silness, Loe, 1964). Учитывая малое количество исследуемого материала (зубного налета), предлагается разработанный нами клинический микрометод определения короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК). Определение кариесогенности зубного налета осуществляли по методике, предложенной J.L. Hardwick, Е.В. Manlay, 1952.

С целью определения эффективности профилактических мероприятий изучили прирост интенсивности кариеса - количество новых кариозных поражений за определенный период (от 3 до 5 лет). Для определения прироста интенсивности кариозного процесса нами предложен индекс клинико-лабораторной оценки резистентности твердых тканей зубов, определяемый в комплексе с рентгендиагно-стикой, электрометрической диагностикой и светоиндуцированной флюоресценцией. Интраоральную рентгендиагностику проводили с помощью дентального

аппарата de Götzen srl (производство Италии) sistema radiográfico per diagnosi intraorale - x-ray system.

Электрометрическую диагностику твердых тканей зуба (Г.Г.Иванова, 1984, И.А. Жорова, 1989) проводили с помощью аппарата «ДентЭст» фирмы ЗАО «ГеософтДент», г. Москва. Всем пациентам применяли витальное окрашивание зубов 2% водным раствором метиленового синего. Оценку флюоресценции твердых тканей зуба проводили с помощью активатора светодиодного «LED актив 05» при длине волны 530 нм, освещенности 100 000 лк, а также длине волны 625 нм при плотности мощности излучения 140 мВт/см2 фирмы ООО «МЕД-ТОРГ+», г. Воронеж. Функциональное состояние эмали определяли с помощью теста оценки резистентности эмали (ТЭР-теста) по В.Р. Окушко, Л.И. Косаревой (1983).

Вязкость ротовой жидкости определяли по Т.Л. Рединовой, А.Р. Поздееву (1994). Для определения кислотности ротовой жидкости использовали иономер И-500 базовый. Показатель микрокристаллизации ротовой жидкости определяли по Н.В. Курякиной (1993). Определение буферной емкости слюны осуществляли с помощью набора CRT buffer фирмы «Ivoclar vivadent». Активность лизоцима в смешанной слюне определяли по методике О.В. Бухарина (1974). Оценку эффективности пломбирования кариозных полостей проводили на основании пяти критериев состояния пломб по Д.М. Каральнику (1979). Клинико-лабораторные методы исследования позволили сформировать три клинические группы пациентов, определить показания для дальнейших лабораторных исследований, а также обосновать показания для удаления зубов. Лабораторным методам исследования были подвержены удаленные зубы пациентов от 16 до 60 лет по ортодонтическим и пародонтологическим показаниям (см. табл. 1).

С помощью рентгеновского технического компьютерного томографа «ВТ-50» исследованы рентгеновские томограммы 30 удаленных зубов при 20-кратном увеличении плотности облучения 200-250 рентген.

Растровую электронную микроскопию (РЭМ) и рентгеноспектральный микроанализ (РСМА) поверхности эмали и глубоких слоев твердых тканей 120 удаленных зубов оценивали с помощью низковакуумного растрового электронного микроскопа модели «JEOL JSM-6380LV» (Япония). Исследование микрорельефа зуба проводили в режиме вторичной электронной эмиссии при ускоряющем напряжении 10-15 кВ и увеличении от 200 до 5000 крат. Распределение химических элементов в области границы пломбировочного материала и лечебно-профилактических средств с тканями зуба было исследовано методом микрорентгеноспектрального картирования поперечных

сколов 63 зубов с помощью системы энергодисперсионного анализа (ЭДА) ШСА-250. Планарное распределение химических элементов оценивали по окраске рентгеновского изображения разными цветами, задаваемыми оператором.

Спектры зеркального отражения и нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) снимали на микроскопе HELIOS в комплекте с ИК-Фурье спектрометром Vertex 70 фирмы Bruker (Германия), что позволило снимать спектры пропускания, зеркального отражения и НПВО с малых участков образца. При измерении пропускания и зеркального отражения минимальный размер анализируемого участка имеет диаметр 0.9 мм. При измерении НПВО применяется призма из кремния с размером контактного участка в диаметре 250 мкм.

Таблица 1

_Распределение пациентов по группам обследования

Распределение 1020 пациентов по группам

Удаленные зубы 412 пациентов с

Клинические группы для лаборатор- низкой кариесре-

ных исследова- зистентностью,

ний сопутствующей

Кон- Группа с карие- Группа с кариесом интакт- кариоз- патологией хро-

трольная сом эмали (II) дентина (III) ные зу- ные зу- ническим гене-

группа (I) гг =67 п =64 бы бы рализованным

п=37 Пациенты с дос- Пациенты с пони- п=183 п=240 пародонтитом

Пациенты таточной кариес- женной кариесрези- средней и тяже-

с высокой резистентностью стентностью лой степенью,

кариесре- 1-я под- профессиональ-

зистент- 2-я под- 1-я под- 2-я под- ной вредностью

ностью группа группа группа группа

Пациентам оказана стоматологи-

п=35 п=32 п=33 п=31 ческая помощь согласно

приме- приме- приме- примене- медицинским стандартам

нение нение нение ние ЛПС*,

ЛПС*, ЛПС*, не ЛПС*, не содер-

содер- содер- содер- жащих

жащих жащих жащих аминокис-

амино- амино- амино- лоты и

кислоты кислоты кислоты гиалуро-

и гиалу- и гиалу- и гиалу- новую

роно- роновую роновую кислоту

вую кислоту кислоту

кислоту

Примечание: * ЛПС - лечебно-профилактические средства

Выбор областей для исследования и их фотографирование осуществляли с помощью оптического микроскопа с 20-кратным увеличением, входящим в комплект ИК-микроскопа HELIOS. Диаметр участка мы измерили с помощью объект-микрометра. Режимы съемок для зеркального отражения и НПВО были следующими: количество сканов 64, диапазон - от 4000 до 400 см"1. Обработку спектров проводили с помощью спектрально-программного комплекса OMNIC-7, позволяющего также производить расчет спектров поглощения из спектров отражения на основании соотношения Крамерса-Кронига. Для верификации полученных данных шлифы зубов были исследованы методом ИК-микроспектроскопии с использованием синхротронного излучения на синхротроне SRC Aladdin Университета Мэдисон (штат Висконсин, США). Измерение проводили на канале Ifrared Spectromicroscopy, который обеспечивает работу в диапазоне от 720 до 4000 см'1 с использованием Фурье спектрометра Thermo Fisher Scientific, совмещенного с ИК-микроскопом. Разрешение при получении спектров составляло 2 см'1. В работе были исследованы шлифы 60 зубов пациентов в возрасте от 18 до 45 лет: 20 шлифов - интактные зубы, 20 - с кариесом эмали, 20 - с кариесом дентина.

Морфологические и гистохимические исследования 60 парафиновых срезов до 9 мкм, приготовленных после декальцинации и резки на микротоме по Г.А.Меркулову (1961), Р.П. Самусен (2002), а также 60 шлифов человеческих зубов проводили с помощью обзорной микроскопии окрашенных препаратов: гематоксилином Караци-эозином по Г.А.Меркулову(1961), нейтральные гликопро-теины идентифицировали шик-реакцией с периодатным окислением по J.F.A.McManus, R.D.Hotchkiss (1948), суммарный белок выявляли реактивом су-лема-бромфеноловый синий, pH 6,9 по D.Maziala, P.A.Brever, M.Alfert (1953), ка-тионный белок (КБ) оценивали с помощью бромфенолового синего, pH 8,4 по МГ.Шубичу (1973). Контрольные реакции выполнены с использованием трипана и хлористого тионина для деполимеризации белков и блокады карбоксильных групп маркерных аминокислот КБ. Гиалуроновую кислоту выявляли реакцией с ферригидроксидзолем, pH 1,8 по G.Muller (1965), гистидин - окрашиванием бромфеноловым синим, pH 8,58 по Э.Г.Быкову (1989) и сульфатированные полисахариды - окрашиванием толуидиновым синим, pH 4,4 по Н. Belanger, H.G. Harznett (1960).

Количественные исследования выполнены на установке «Микротелс - 4», где осуществляли оцифровку микротелевизионного изображения в пределах выбранных областей и расчет величин экстинкций по точкам.

Для решения задачи о репрезентативной выборке использовался метод аккумулированных средних. Изучено 120 зубов человека в возрасте от 16 до 60 лет,

удаленных по ортодонтическпм показаниям, а также при хроническом генерализованном пародонтите тяжелой степени.

В 10 полях зрения проводили количественную оценку окраски микропрепарата шлифа зуба на основе впервые примененной программы Image J. Осуществлялась оценка только маркированных изображений, эквивалентных максимальной хромности органических веществ, представленная в PIXELS.

В соответствии с целью и задачами исследования результаты исследования были сгруппированы таким образом, чтобы можно было сопоставить различные качественные и количественные показатели. Статистический анализ материалов, полученных в результате выполнения диссертации, проводился с использованием математического пакета программ «STATISTICA 6.Х», «BIOSTAT», которые являются интегрированной средой статистического анализа и обработки данных.

Кроме того, использовался факторный анализ для выявления латентных переменных и классификаций групп переменных. Для прогноза ряда показателей использовался метод регрессионного анализа в варианте множественной линейной регрессии.

Для визуализации структуры исходных данных и результатов их анализа использованы графические возможности системы STATISTICA for Windows и модуль построения диаграмм системы Microsoft Office.

Результаты исследования и их обсуждение

В результате визуального осмотра полости рта пациентов с использованием стоматологического зеркала и зонда, а также воздуха компрессора стоматологической установки и 3% раствора перекиси водорода для удаления зубного налета и пелликулы были оценены видимые и доступные поверхности зубов. У 448 пациентов (43,9%) констатировано отсутствие кариозных полостей в твердых тканях зубов. При этом у 391 пациента (87,2%) в этой группе имели место запломбированные зубы, которые были обследованы на качество краевого прилегания пломб к твердым тканям зуба.

У 572 пациентов (56,1%) диагностированы кариозные очаги в твердых тканях зубов: с кариесом эмали - 54 человека (5,3%), с кариесом эмали и дентина - 403 пациента (39,5%), со вторичным кариозным процессом -115(11,3%).

Дагностика кариеса эмали методом витального окрашивания 2% водным раствором метиленового синего, светоиндуцированной флюоресценции для обследования фиссур, гладких поверхностей эмали, обнаженного цемента корня зуба, зоны прилегания пломбы к твердым тканям зуба с помощью излучения светодио-дов зеленого и красного цвета, внутриротовой рентгенографии, электрометрии в

комплексе позволила повысить диагностическую эффективность выявления кариозных очагов до 99,4% (см. табл. 2).

Таблица 2

Диагностическая значимость методов выявления _кариозных очагов (%)_

Методы обследования Окклюзионная поверхность п=1230 Дистальная, медиальная поверхности п=427 Вестибулярная, оральная поверхности п=59 Средняя эффективность метода п=1716

Осмотр 55,7 33,5 79,2 56,1

Витальное окрашивание 57,2 7,2 78,5 47,6

Электрометрия 100 67,2 100 89

Флюоресценция 82 63,9 93 87,9

Рентгенография 50,1 98,2 12,7 53,6

Комплекс методов электометрической диагностики, светоиндуцированной флюоресценции, витального окрашивания и интраротовой рентгенографии позволил объективно оценить глубину поражения твердых тканей зубов не только на видимых и недоступных визуальному осмотру участках поверхности зуба, но и в зоне краевого прилегания пломб, степень рецидива кариозного процесса под пломбой, а также адаптацию и адгезию пломбировочного материала в отпрепарированной полости зуба. Метод электрометрической диагностики может быть альтернативой ТЭР-теста при оценке резистентности эмали обследованных зубов. Это позволило правильно сформировать клинические группы, когда пациентов с видимо благополучным состоянием твердых тканей зубов при первичном осмотре в дальнейшем учитывали в группах с кариозным поражением эмали или дентина.

Таким образом, в первую контрольную группу были включены 37 здоровых молодых людей от 18 до 20 лет с высокой кариесрезистентностью, что составило 8,3% от 448 человек с отсутствием кариозных полостей на первичном стоматологическом осмотре.

Вторую группу - 67 человек с достаточной средней кариесрезистентностью составили пациенты, имеющие начальные очаги деминерализации и первичные очаги деструкции эмали. 45 человек из этой группы имели пломбы на жевательных зубах, леченных по поводу кариозного поражения дентина. Электросопротивление краевого прилегания пломб составило от 8,5х106 до 4,2х106 Ом (0,5 до 1 мкА). Депулышрованные зубы в этой группе отсутствовали.

Третью группу составили 64 пациента с пониженной средней кариесрези-стентностью, имеющие кариозные поражения дентина и пломбированные фронтальные и жевательные зубы. Электросопротивление краевого прилегания пломб составило от 8,5х106 до 0,8х1060м (0,5 до 5 мкА). Имели место депульпирован-ные зубы. Анамнез пациентов констатировал ежегодное появление новых полостей главным образом из-за выпадения пломб.

Из таблицы 3 следует, что индексы ИГ, КПИ, ИЗН в подгруппах с кариозным поражением дентина имели стойкую тенденцию к повышению в отличие от подгрупп пациентов с кариозным поражением эмали, где повышение ИГ было недостоверным. Все подгруппы с наличием кариозных очагов отличались по значениям электрометрической диагностики от группы контроля, констатируя значительное повышение электропроводности твердых тканей при деструкции эмалево-дентинной границы зуба от 50,25±2,5 мкА до 106,5±3,26 мкА при кариозном поражении дентина. При этом если ИГ и КПИ повышались в зависимости от степени деструкции твердых тканей, то ИЗН в группе с кариесом эмали не отличался от группы контроля, а при начальных очагах деминерализации был даже ниже значений контрольной группы, что требует дополнительной клинико-лабораторной оценки зубного налета и изучения его роли в развитии кариозного процесса.

Из таблицы 4 следует, что кариесогенность зубного налета возрастает в зависимости от степени деструкции твердых тканей зубов, тогда как содержание КЦЖК, напротив, снижается, видимо, из-за нарушения гомеостаза и увеличения патогенных микроорганизмов в полости рта.

Таблица 3

Клинические показатели пациентов

Показатели Контрольная группа (п=37) Кариес эмали Кариес дентина

кариес в стадии белого пятна (п=35) поверхностный кариес (п=32) средний кариес (п=33) глубокий кариес (п=31)

Индекс гигиены (ИГ) Комплексный перио-донтальный индекс (КПИ) Индекс зубного нале-га (ИЗН) Электрометрия (мкА) 1,17±0,02 0,16±0,02 0,14±0,03 0,19±0,02 1,33±0,03 0,30±0,03* 0,06±0,01 * 0,7±0,02 * 1,78±0,04 0,59±0,04 * 0,14±0,01 3,23±0,28* 2,03±0,05 * 0,77±0,06* 0,38±0,01 * 50,25±2,5 * 3,04±0,09* 1,86±0,02* 0,51±0,03* 106,5±3,26*

Примечание: * - р < 0,05 - достоверность различий в сравнении с контрольной группой

Таблица 4

Клинико-лабораторные показатели пациентов

Кон- Кариес эмали Кариес дентина

трольная кариес в поверх средний глубокий

Показатели группа (п=37) стадии белого пятна (п=35) ностныи кариес (п=32) кариес (п=33) кариес (п=31)

Кариесогенность зубного налета 0,04±0,01 0,09±0,01 0,09±0,01 0,16±0,01* 0,25±0,01*

Короткоцепочечные

жирные кислоты зубного налета (КЦЖК, экстинкции) рН ротовой жидкости 0,30±0,01 7,1±0,02 0,29±0,01 7,1±0,01 0,28±0,01 7,1 ±0,02 0,26±0,03 * 6,9±0,01 0,19±0,01 * 6,9±0,01

Кристаллизация ротовой жидкости 0,76±0,02 0,78±0,02 0,62±0,02 0,51±0,02* 0,41±0,03*

Вязкость ротовой жидкости Лизоцим ротовой жидкости (мкг/мл) 1,9±0,15 227,14± 0,26 2,07±0,14 226,77± 0,29 3,07±0,14 220,23± 0,29 4,7±0,28* 209,38± 1,03* 5,87±0,26* 204,78± 1,62*

Примечание: * - р < 0,05 - достоверность различий в сравнении с контрольного группой

Проведенные исследования показали снижение результатов: буферной емкости ротовой жидкости на один показатель цвета и недостоверное понижение ее кислотности (р>0,05), достоверное понижение показателя микрокристаллизации и активности лизоцима при повышении вязкости (р < 0,05) у пациентов с пониженной средней кариесрезистентностью. Клинико-лабораторные показатели пациентов, имеющих в полости рта начальные очаги деминерализации и поверхностные очаги деструкции эмали, незначительно отличались от группы контроля, хотя средние значения имели тенденцию к снижению.

В результате статистического анализа была выявлена высокая прогностическая значимость таких показателей, как электропроводность твердых тканей зуба, КЦЖК зубного налета, микрокристаллизация, активность лизоцима и вязкость ротовой жидкости. Прогностическая значимость показателя рН ротовой жидкости оказалась достаточно низкой. Поэтому данные клинико-лабораторные показатели можно использовать для оценки и прогнозирования развития кариозного процесса в полости рта в отличие от показателя кислотности ротовой жидкости.

Результаты рентгеновской томографии твердых тканей зуба

При исследовании рентгеновских томограмм удаленных зубов оценивали плотность твердых тканей относительно цветной шкалы. В результате оценки наружный слой эмали (конечная эмаль) оказался самым плотным - 9 932 относительных единиц (отн. ед.). Таким образом, анализ результатов сканирования твердых тканей зуба и изучение томограмм показали, что значения плотностей эмали и дентина различаются не только между собой, но и на протяжении одного из этих слоев в пределах одного зуба. Эмаль не является гомогенным кристаллом, а представляет собой минерально-белковую субстанцию, содержащую на всем протяжении глубже расположенного слоя мозаичные участки с низкой плотностью (см. рис. 1).

1 2 Рис. 1. Рентгеновские томограммы поперечного сечения человеческого зуба в области эмалевого слоя с зонами обнаженного дентина (1), в области экватора коронковой части зуба (2), по периферии зона эмали зуба с плотно организованным наружным слоем и менее плотным глубже расположенным слоем с мозаичными вкраплениями очагов с низкой плотностью

Результаты растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микрохимического анализа твердых тканей зуба

Поверхность эмали помимо ямок, микротрещин и валиков характеризовалась другими структурами в виде отверстий, переходящих в канальцы диаметром до 2 мкм, создавая структуру, напоминающую пчелиные соты. На эмалевых сколах

канальцы в виде туннелей проникают в глубже лежащие слои эмали и меняют

Рис. 2. Устья эмалевых канальцев и ямки на поверхности эмали. Увеличение х 3000 крат (1). Просветы эмалевых канальцев от поверхности эмали по ходу эмалевых призм. Увеличение х 1500 крат (2).Электронное изображение поверхности эмали зуба в режиме вторичной электронной эмиссии

С помощью прицельного рентгеноспектрального микрохимического анализа (РСМА) был определен состав химических элементов на поверхности эмали и в устье эмалевого канальца интактных зубов, что позволяет констатировать увеличение весового процента в эмалевом канальце по содержанию углерода, присутствие азота как основных элементов органической составляющей в этом морфологическом образовании. Тогда как весовой процент содержания кальция, фосфора, хлора, натрия и кислорода был выше в кристалле гидроксиапатита эмалевой поверхности, где азот не определялся, в отличие от устьев канальцев эмалевого кристалла. Прицельное сканирование участков эмалевого кристалла и канальца в глубже лежащих слоях показало отличительную особенность химического состава поверхностного и глубже расположенного эмалевых слоев. Поверхностный эмалевый слой оказался более насыщенным минеральными элементами в отличие от глубже расположенного эмалевого слоя и в весовых процентах превосходил по кальцию в 1,2 раза, по фосфору - в 1,3 раза, а также по кислороду - в 2,6 раза, тогда как по углероду весовой процент глубже расположенных слоев эмали был выше в 2,7 раза (см. табл. 5, рис. 3).

Разделение удаленных зубов по возрастным группам также показало достоверные отличия содержания химических элементов в весовых процентах, в частности, в устье эмалевого канальца с возрастом содержание углерода, азота и кислорода снижается соответственно от 19,07±0,23, 6,28±0,09 и

32,86±0,34 в возрасте 16-18 лет до 11,87±0,17, 3,42±0,08 и 24,96±0,53 в возрасте 55-60 лет. Но при этом повышается содержание хлора от 0,6±0,011 до 0,79±0,017 с нарастанием минерального компонента кальция от 32,03±0,51 до 36,7±0,06, фосфора - от 15,4±0,37 до 18,2±0,33, магния - от 0,21±0,009 до 0,3±0,007, натрия - от 0,59±0,04 до 0,71±0,02.

Таблица 5

Содержание микро- и макроэлементов в эмали интактных зубов (весовой %, М±т)

Элементы Поверхностный слой Глубокий слой

кристалл (п=30) каналец (п=30) кристалл (п=30) каналец (п=30)

Углерод (С) 10,14±0,18 19,34±0,27* 27,48±0,68* 40,61±0,43

Кислород (О) 51,27±1,28 34,34±0,54* 20,25±2,71 * 7,84±0,19

Натрий (Ка) 0,76±0,02 0,62±0,03* 0,63±0,03* 0,76±0,022

Фосфор (Р) 21,56±0,43 19,02±0,41 16,21±0,85* 14,87±0,17

Кальций (Са) 38,92±0,83 31,97±0,60* 32,37±0,74* 25,66±0,39

Хлор (С1) 0,69±0,2 0,67±0,015 0,45±0,017 0,54±0,019

Сера (8) 0,08±0,002 0Д8±0,003 0,09±0,003 0,18±0,005

Магний (Mg) 0,18±0,003 0,21±0,008* 0,28±0,008 0,31±0,011*

Фтор (Б) 0,14±0,004 0,14±,004 0,14±0,004 0,14±0,004

Цинк (2п) 0,16±0,009 0,17±0,009 0,16±0,009 0,16±0,009

Кремний (81) 0,17±0,003 0,18±0,006 0,17±0,004 0,18±0,006

Азот (К) - 5,17±0,05 8,15±0,06

Примечание: *-р< 0,05 - достоверность различий в сравнении с кристаллом поверхностного слоя

ас

■ о

□ Р

□ Ca

■ N

Весовой % 50 40 30 20

10 +0

ш

Кристалл Каналец

Кристалл

□ С

■ О

ШР

□ Ca

■ N

Каналец

Рис. 3. Содержание макроэлементов в поверхностном слое (1), в глубоком слое (2) эмали интактных зубов

В кристалле гидроксиапатита на поверхности эмали содержание углерода с возрастом снижается от 10,24±0,15 в 16-18 лет до 6,91±0,17 в 30-45 лет. В то же время в этих возрастных группах повышается весовой процент кислорода от 51,75±0,18 до 53,72±1,22, натрия - от 0,69±0,02 до 0,71±0,03, фосфора - от 21,1±0,37 до 22,01±0,41, кальция - от 38,3±0,61 до 39,83±0,75, хлора - от 0,69±0,03 до 0,76±0,015, магния - от 0,20±0,003 до 0,26±0,003. Тогда как в кристалле гидроксиапатита в возрасте 55-60 лет весовой процент фосфора, кальция, хлора, магния, натрия несколько снижается в отличие от минеральной составляющей кристалла гидроксиапатита в возрасте 30-45 лет, видимо из-за истираемости плотно организованного поверхностного слоя эмали и обнажения глубже расположенного эмалевого слоя. Весовой процент углерода и кислорода при этом достоверно не отличается между этими возрастными группами.

На поверхности эмали в зоне начального кариозного процесса с помощью РСМА проведено сканирование в зоне устьев эмалевых канальцев, а также кристалла гидроксиапатита. Полученные данные позволяют констатировать повышение весового процента углерода, серы, хлора, азота, появление калия в устье эмалевых канальцев в отличие от интактных зубов, тогда как весовой процент кислорода, натрия, фосфора, кальция, цинка снижался (р < 0,05) (см. табл. 6). На поверхности эмалевого кристалла гидроксиапатита повышается весовой процент углерода, серы, магния, тогда как весовой процент кислорода, натрия, фосфора, хлора, цинка, кремния понижался (р < 0,05). Весовой процент кальция достоверно не отличается (р> 0,05) от интактной эмали (см. табл. 6).

При сканировании продольных сколов эмали через кариозное пятно обнаружен очаг подповерхностной деминерализации под сохранившимся слоем плотно организованной эмали. Очаг деминерализации выглядит в виде треугольника, основанием обращенным к поверхности эмали. В очаге поражения происходит значительная потеря весового процента фосфора, кальция, хлора, натрия, магния, фтора, цинка, кремния (р < 0,05). При этом значительно повышается весовой процент углерода, кислорода, серы, калия (р < 0,05) (см. табл. 6). Это говорит о деструкции и вымывании минеральных компонентов гидроксиапатита из очага подповерхностной деминерализации и усилении проницаемости поверхностного слоя эмали над кариозным очагом.

В переходной зоне от очага подповерхностной деминерализации к здоровой эмали падает весовой процент углерода и азота (р < 0,05), видимо, из-за потери органической составляющей в межпризменных пространствах. Также

при неизменных весовых процентах кальция, фосфора происходит снижение весового процента хлора с повышением кислорода (р < 0,05) из-за начальных процессов деорганизации и деминерализации (см. табл. 6, рис. 4).

Таблица б

Содержание микро- и макроэлементов в эмали кариозных зубов ___(весовой %, М±т)__

Поверхностный слой Глубокий слой

Элементы кристалл каналец кристалл переходная зона от ка-

(п=30) (п=30) (п=30) риеса к здоровой эмали

(п=30)

Углерод (С) 19,90±0,18 31,43±0,25 62,96±0,36* 6,24±0,48*

Кислород (О) 21,40±0,18 15,48±0,19 34,89±0,36* 53,01±0,04*

Натрий (Ыа) 0,15±0,011 0,5±0,01 o,45±o,oi9* 0,66±0,019*

Фосфор (Р) 19,06±0,2 14,21 ±0,25 0,68±0,04* 14,41±0,24*

Кальций (Са) 38,41±0,14 25,04±0,31 1,98±0,36* 24,40±0,26*

Хлор (С1) 0,56±0,016 0,99±0,018 0,28±0,015* 0,23±0,013*

Сера (8) 0,22±0,007 0,73±0,007 0,63±0,07* 0,20±±0,004

Магний (Mg) 0,20±0,004 0,21±0,008 0,14±0,009* 0,3±0,007

Фтор (Б) 0,14±0,009 0,14±0,003 0,10±0,005* 0,13±0,002

Цинк (гп) 0,13±0,009 0,15±0,001 0,09±0,007* 0,13±0,009

Кремний(80 0,16±0,004 0,18±0,006 0,09±0,006* 0,16±0,004

Калий (К) 0,02±0,005 0,41 ±0,05 0,09±0,002 0,01±0,008

Азот (И) 10,27±0,05 - 0,4±0,001 *

Примечание: * -р < 0,05 - достоверность различий в сравнении с кристаллом поверхностного слоя

1 2

Рис. 4. Рентгеноспектральный микроанализ в очаге (1), под очагом (2) подповерхностной деминерализации эмали. Электронное изображение скола эмали в режиме вторичной электронной эмиссии. Увеличение х J80 крат

При изучении весовых процентов химических элементов, содержащихся в эмали интактных и кариозных зубов, с помощью проведенного факторного анализа выявлена значимость группы элементов, определяющих патологические изменения в очаге поражения. Первый, наиболее значимый фактор состоит из таких элементов, как углерод, фосфор, кальций, хлор и сера, второй фактор - кислород, третий - натрий при патологическом процессе. Значения остальных элементов менее значимы.

Инфракрасная микроспектроскопия твердых тканей зуба

Использование инфракрасных (ИК) - микроскопов, работающих в режиме на отражение, а также высокая интенсивность синхротронного излучения как ИК-источника позволили провести анализ состояния твердых тканей зуба, а также содержания в них органических соединений. В ИК-спектрах эмали человеческого зуба определяются моды в спектрах колебаний, расположенных в области 1020,6 см"1- наиболее интенсивная полоса поглощения, связанная с валентными колебаниями у3(Р043") фосфат аниона, а также валентные колебания у4(РО), расположенные в области 597,6 см'1, 559,8 см"' — соответствующие неорганической составляющей.

В ИК-спектрах поглощения, полученных от участков эмали, пораженных кариозным процессом, наблюдаются существенные отличия от ИК-спектров поглощения участков интактной эмали (см. рис. 5).

Рис. 5 Спектры оптического поглощения эмали человеческого зуба: синий цвет - интактная эмаль, красный цвет - кариозная эмаль

Снижается интенсивность пиков волновых чисел (мод), соответствующих неорганической составляющей, тогда как пики волновых чисел, соответствующих органическим компонентам эмали человеческого зуба, увеличивают свою интенсивность. На рисунке 5 видно, как увеличивается интенсивность пиков поглощения амида I - v(C=0), амида II - 8(N-H). Значительно повышается пик поглощения амида III - 8(NH), v(C-N) за счет ассоциации первичных полос валентных колебаний связей циано группы C-N и вторичных полос деформационных колебаний связей имино группы N-H. В здоровой интактной эмали пик волнового числа амида III ничтожно мал. Кроме того, увеличивается интенсивность максимумов поглощения, соответствующих типов колебаний веществ органической природы v(CH2), v(C=0), S(CH2), v3(C032") и воды б(О-Н).

Поскольку наблюдаемые нами полосы поглощения амида I, амида П, амида III связаны с наличием в составе эмали человеческого зуба химических соединений органической природы, в частности аминокислот, то по величине площадей пиков полос поглощения или их интегральной интенсивности можно судить и о концентрации этих веществ. Значения интегральных интенсивностей пиков полос поглощения для интактной эмали составили: v3(PC>43")- 18,4, для амида I - 0,026, для амида Л - 0,041, для амида Ш - 0,004 (см. рис. 6).

Для эмали, пораженной кариозным процессом, значения интегральных интенсивностей составили: v3(P04J") - 17,2, для амида I - 0,7, для амида II - 0,1, для амида Ш - 0,1 (см. рис. 6).

Рис. 6. Интегральная интенсивность площадей пиков полос поглощения в интактной (1) и кариозной (2) эмали человеческого зуба

Полученные данные наглядно демонстрируют снижение полосы интегральной интенсивности фосфат аниона у3(РС>43"), характеризующей неорганическую

оз:

2

составляющую эмали зуба и увеличение интегральных интенсивностей амидов при поражении эмали кариозным процессом.

Количественной характеристикой относительного содержания органической составляющей в эмали зуба может служить предложенный нами органико-неорганический коэффициент - отношение интегральных интенсивностей полос поглощения амида I, амида II, амида III к интегральной интенсивности пика полосы поглощения v3(P043").

Значения органико-неорганического коэффициента констатировали значительные отличия в содержании минеральных и органических компонентов в здоровой и пораженной кариесом эмали. Так, для амида I коэффициент здоровой эмали составил 0,0014, а в эмали, пораженной кариесом, этот показатель в 29 раз выше. Для амида II коэффициент здоровой эмали составил 0,002, тогда как для пораженной кариесом эмали — в 3 раза выше. Значения коэффициента для амида III здоровой эмали — 0,0002, а в кариозной эмали коэффициент выше в 30 раз (см. рис.7).

1 2 Рис. 7. Соотношение органико-неорганических коэффициентов площадей полос поглощения здоровой и кариозной эмали (1), здорового и кариозного дентина (2)

Полученные данные наглядно демонстрируют качественные изменения в очаге кариозного процесса в эмали в результате протеолитической активности микроорганизмов и эндотокситов, где с помощью ИК-спектров оптического поглощения определен рост деформационных и валентных колебаний, соответствующих связям: метиленовой у(СН2), 5 (СН2), карбонильной у(С=0), имино групп 5 (ТЧ-Н) и карбонат аниону у3(СОз2") в веществах белковой природы и воды 8(0-Н) с количественным увеличением их интегральных составляющих, в отличие от веществ неорганической природы.

Значения органико-неорганического коэффициента констатировали значительные отличия содержания минеральных и органических компонентов в здоровом и пораженном кариесом дентине. Так, для амида I коэффициент здорового дентина составил 0,17, а в дентине, пораженном кариесом, этот показатель в 1,6 раза выше. Для амида II коэффициент здорового дентина составил 0,02, тогда как для пораженного кариесом дентина - в 3,5 раза выше. Значения коэффициента для амида III здорового дентина - 0,008, а в кариозном дентине коэффициент выше в 1,3 раза (см. рис. 7).

Результаты морфологических и гистохимических исследований твердых

тканей зуба

Суммарный белок (СБ) выявлялся во всех отделах зубов и связан со структурами канальцев в дентине, межпризменных пространствах эмали, в клеточном и бесклеточном цементе в виде гомогенного окрашивания (см. рис. 8).

1 2

Рис. 8. Содержание и топохимия суммарного белка в дентинных канальцах, эмалевых пучках и межпризменных пространствах эмали. Увеличение х 400 крат (1), в дентинных канальцах, межпризменных пространствах эмали, клеточном и бесклеточном цементе в зоне эмалево-цементного соединения. Увеличение х 100 крат (2). Шлиф зуба. Фиксация 10% раствором формалина. Окрашивание «сулема-бромфеноловый синий»

Наличие катионного белка (КБ) идентифицируется по связыванию структурами зуба молекул бромфенолового синего. Исходя из полученных гистохимических реакций препаратов цельных зубов, получены базовые результаты содержания КБ в интактных твердых тканях человеческих зубов. Содержание КБ в межпризменных пространствах эмали интактных зубов составило 0,355±0,011 (см. рис. 9), а в дентине - 0,454±0,019. Зоной умеренного накоп-

ления КБ отличается область предентина на границе с пульповой камерой, где значение экстинкции составило 0,265±0,008. Наиболее значительные концентрации КБ оказались в элементах клеточного периферического цемента 0,439±0,013, в бесклеточном цементе эти значения несколько меньше -0,359±0,012.

1 2

Рис. 9. Содержание и топохимия «катионного» белка (1), нейтральных глико-протеинов (2) в межпризменных пространствах эмали. Шлиф зуба, фиксация 10% раствором формалина. Увеличение х 400 крат

После проведения шик-реакции с периодатным окислением определен уровень нейтральных гликопротеинов (НГП) эмали интактаых зубов, который составил 0,146±0,004, тогда как в поверхностном слое беспризменной эмали уровень НГП низок - 0,051±0,002 (см. рис. 9). Высокой реакцией на НГП отличаются структуры дентинных канальцев (0,454±0,019) из-за присутствия дентинной жидкости, заполняющей периодонтобластическое пространство, тогда как в интерту-булярном (междуканальцевом) дентине лишь следы НГП (см. рис. 10). В бесклеточном цементе уровень НГП (0,285±0,018) ниже, чем в покрывающем его клеточном цементе (0,384±0,014).

Особый интерес в идентификации компонентов тканевого барьера твердых тканей зуба представила гиалуроновая кислота (ГК) - природный полисахарид, входящий в группу гликозаминогликанов, как главная составная часть основного вещества соединительной ткани, определяющая ее барьерные свойства совместно с аминокислотами. В межпризменных пространствах эмали концентрация ГК соответствует 0,263±0,009, при неравномерном распределении красителя от поверхности эмали до эмалево-дентинной границы. В дентине находится высокое содержание ГК, особенно в околопульпарном

пространстве (0,359±0,012). Дентинные канальца при вариациях окрашивания ГК имеют высокую концентрацию в зоне просвета (0,315±0,007) и их стенок, при низких концетрациях в интертубулярном (междуканальцевом) дентине (0,057±0,001). Определяется тенденция, противоположная той, что характерна для топохимии НГП в цементе корня, когда ГК в бесклеточном цементе (0,285±0,017) по своему содержанию превосходит концентрацию в клеточном цементе (0,212±0,014) (см. рис. 11, табл. 7).

1 2 Рис. 10. Содержание и топохимия нейтральных гликонротеинов в меж-призменных пространствах эмали, эмалевых веретенах и дентине (1), эмалевых пучках и дентинных канальцах) (2). Шлиф зуба, фиксация 10% раствором формалина. Окрашивание - шик-реакция с переодатньш окислением. Увеличение х 400 крат

1 2 Рис. 11. Содержание и топохимия гиалуроновой кислоты в межпризменных пространствах эмали, шлиф зуба (1), в дентинных канальцах зуба и их анастомоз ирующих элементах, срез зуба (2), фиксация 10% раствором формалина. Окрашивание -реакция с ферригидроксизолем. Увеличение х 400 крат

Подповерхностная деминерализация эмали характеризуется потерей минеральной составляющей и повышением органического компонента с наличием микроорганизмов, проникших через плотно организованную и беспризменную поверхность эмали в глубже расположенные и менее минерализированные слои эмали. В результате увеличения числа и размеров микродефектов на месте меж-призменных пространств структуры эмали происходит объединение микродефектов в макродефект - очаг поражения, заселенный микроорганизмами. Проведенные гистохимические исследования шлифов зубов, пораженных начальным кариозным процессом, показали потерю биополимеров в переходной (светлой) зоне от очага поражения до здоровой эмали: значения экстинкций составили для СБ -0,359±0,015, НГП - 0,111±0,006, КБ - 0,251±0,011, ГК-0,181±0,005 (табл. 7).

Таблица 7

Содержание биополимеров и гиалуроновой кислоты в эмали и дентине зубов (экстинкция, М±т)

Биополимеры Интактные зубы Кариозные зубы

эмаль (п=30) дентин (п=30) эмаль (п=30) дентин (п=30)

Нейтральные гликопротеины (НГП) Катионный белок (КБ) Суммарный белок (СБ) Гиалуроновая кислота (ГК) 0,146±0,004 0,355±0,011 0,438±0,018 0,263±0,009 0,349±0,011 0,454±0,019 0,494±0,017 0,359±0,012 0,111±0,006* 0,251±0,011* 0,359±0,015* 0,181±0,005* 0,118±0,007 * 0,301±0,013* 0,354±0,011 * 0,161±0,009*

Примечание: *—р<0,05 — достоверность различий в сравнении с интактными зубами

С целью идентификации органических веществ в интактной и пораженной кариозным процессом эмали зуба проводили сравнительный анализ степени окраски участков одинаковой площади и оценивали в PIXELS. Полученные данные констатируют снижение интенсивности окраски межпризменных пространств эмали, прилежащей к очагу деминерализации, в отличие от интактных участков эмали зуба. В эмали, прилежащей к очагу деминерализации, в межпризменных пространствах наблюдается снижение биополимеров (НГП и КБ) в 1,9 раза, суммарного белка - в 1,5 раза и гиалуроновой кислоты - в 2,4 раза.

В ампулообразных фиссурах зубов деминерализация начинается с обеих сторон стенок фиссур и охватывает всю фиссуру. Зона микробной деминерализации в шлифах зубов, в связи с образованием микродефектов и повышен-

ной пористости, очень хорошо окрашивается. В этой связи очаг поражения верификации на наличие биополимеров не подлежал. Изучению были подвержены только ткани, не утратившие первичную кристаллическую структуру, а также прилежащие к очагу поражения.

До того, как кариозный дефект приблизится к эмалево-дентинной границе, дентин очень рано вовлекается в кариозный процесс посредством бактериальных токсинов и продуктов обмена веществ. В дентине гистохимически выделяется зона, характеризующаяся потерей биополимеров в периодонтобластиче-ском пространстве дентинных канальцев. Такая «светлая» зона дентина идентифицируется под кариозным очагом и характеризуется следующими значениями экстинкций: для СБ - 0,354±0,011, НГП - 0,118±0,007, КБ - 0,301±0,013, ГК -0,161±0,009 (см. рис. 12, табл. 7).

Рис. 12. Потеря нейтральных гликопротеинов в дентинных канальцах в зоне прилегания к кариозному очагу (1), потеря «катионного» белка в дентинных канальцах в зоне прилегания к кариозному очагу (2). Срезы зуба, фиксация 10% раствором формалина. Увеличение х 40 крат

В дальнейшем наблюдается сильная инвазия микроорганизмов, которые через дентинные канальцы, не имеющие функции защиты в виде биополимеров и ГК, проникают в направлении пульпы зуба. Проникновение микроорганизмов в дентинные канальцы происходит с различной скоростью, в зависимости от утраты компонентов тканевого барьера в том или ином канальце. В этой связи всегда есть риск оставить инфицированные канальцы в процессе препарирования зуба. Некоторые дентинные канальцы у границы с пульповой камерой облитерируются вследствие отложения репаративного, иррегулярного дентина.

Разработка, оценка и выпуск на основе полученных лабораторных исследований новых лечебно-профилактических стоматологических материалов

В результате выявления с помощью гистохимических реакций в твердых тканях зуба низкомолекулярных катионных белков (КБ), нейтральных глико-протеинов (НГП) и гиалуроновой кислоты (ГК) фирмой ООО «Радуга-Р» г. Воронежа для профилактики начального кариозного процесса был изготовлен лечебно-профилактический реминерализирующий гель на водной основе «Радогель», содержащий аминокислоты (гистидин, аргинин, лизин), гиалуро-новую кислоту, глицерофосфат кальция, связующие наполнители - глицерин, аэросил, активаторы обменных процессов - цианокобаламин (витамин В(2) и эргокальцийферол (витамин Д) (патент на изобретение № 2423119 от 10.07.2011).

Для профилактики вторичного кариозного процесса при реставрационной терапии была изготовлена универсальная биоактивная светоотверждаемая бондинговая система (УБСБС), состоящая из кондиционера, содержащего предельные и непредельные полифункциональные органические кислоты, биопраймера, представляющего собой композицию из гидрофильного мономера (диглицидилметакрилат), водного раствора аминокислот и гиалуроновой кислоты, связующего компонента со светоотверждаемым адгезивом - В1Э-БМО-уретан (уретандиметакрилат). Органическая составляющая биопраймера повышает тропность к твердым тканям зуба и их органическому компоненту в канальцах и межпризменных пространствах универсального свето-отверждаемого адгезива, содержащего бондинг-смолы: В1з-СМА - бисфе-нолдиглицедилметакрилат (бис-[2-гидрокси-3(4-фенокси)пропилметакрилат]) и В^-ОМО-уретан (уретандиметакрилат), позволяющие универсально применять этот адгезив с любым современным фотокомпозитом, содержащим используемые нами бондинг-смолы (патент на изобретение № 2423966 от 20.07.2011). Для оценки адгезивных способностей лечебно-профилактического реминерализирующего геля и УБСБС использовали энергодисперсионный анализ (ЭДА) 63 сколов зубов, который констатировал проникновение углерода (помеченного красным цветом) как химического элемента органической составляющей геля в наружный слой эмали, а также как химического элемента органической составляющей биопраймера, в зоне адгезии УБСБС в коронковой части дентина (см. рис. 13).

1 400мкт 1 1 200м кгл 1

1 2 Рис. 13. Рентгеновская карта распределения химических элементов на поверхности эмали (углерод - красный, кальций - синий, кислород - зеленый) (1), на границе прилегания дентина к пломбировочному материалу (углерод -красный, кальций - синий, кремний - зеленый) (2). Энергодисперсионный анализ растровой электронной микроскопии.

С помощью РСМА просканирован наружный слой эмали и глубже расположенный от поверхности. Установлено достоверно повышение углерода 36,51 ±0,12 в наружном слое эмали в отличие от глубже расположенных слоев (углерод 25,83±0,56), что подтверждает проникновение органических компонентов лечебно-профилактического реминерализирующего геля в межкристаллические пространства наружного слоя эмали.

Также были исследованы участки дентина зуба в зоне прилегания к пломбировочному материалу, а также в глубже расположенных слоях коронкового дентина. Установлено достоверное повышение углерода в зоне прилегания дентина к пломбировочному материалу (32,21±0,17) в отличие от глубже расположенного слоя коронкового дентина (углерод 21,85±0,13) (см. рис. 13).

Результаты аппликационной терапии, ориентированной на профилактику начального кариеса

С целью определения эффективности применения лечебно-профилактического реминерализирующего геля «Радогель» вторая группа пациентов (67 человек) с достаточной средней кариесрезистентностью была разделена на две подгруппы.

Пациентам первой подгруппы (35 человек) в комплексе необходимых профессиональных гигиенических мероприятий в полости рта были проведе-

ны аппликации предложенным нами реминерализирующим гелем, содержащим аминокислоты и гиалуроновую кислоту.

Пациентам второй подгруппы (32 человека) были предложены стандартные методы профессиональных противокариозных профилактических и гигиенических мероприятий полости рта. Для объективизации динамики наблюдений и оценки прироста интенсивности кариозного процесса у пациентов обеих подгрупп мы применили индекс клинико-лабораторной оценки резистентности твердых тканей зубов (ИКЛОРЗ), балльность которого присваивалась в зависимости от результатов внутриротовой рентгенографии, свето-индуцированной флюоресценции и электрометрической диагностики твердых тканей зубов, в том числе в зоне прилегания пломбировочного материала к твердым тканям зуба.

Значения ИКЛОРЗ в результате проведения лечебно-профилактических мероприятий с применением аппликаций лечебно-профилактическим реминерализирующим гелем в первой подгруппе пациентов и без применения геля во второй подгруппе пациентов наглядно констатировали эффективность ле-чебно-профилатических мероприятий в первой подгруппе, где в течение 36 месяцев значение индекса составило 0,031±0,005 в среднем на одного обследованного в отличие от значений индекса у пациентов второй подгруппы — 0,333±0,077 в среднем на одного обследованного, что говорит об 11-кратной эффективности лечебно-профилактических мероприятий в первой подгруппе и меньшем приросте интенсивности кариозного процесса в отличие от второй подгруппы (см. рис. 14).

При оценке ИКЛОРЗ в первой подгруппе через пять лет среднее значение индекса составило 0,05±0,008 на одного обследованного, а во второй подгруппе - 0,36±0,081.

Таким образом, прирост интенсивности кариозного процесса (заболеваемость) в первой подгруппе спустя пять лет в 7 раз ниже, чем во второй подгруппе, а следовательно, эффективность профилактических мероприятий выше в первой подгруппе, где применялись лечебно-профилактические средства, содержащие аминокислоты и ГК.

Результаты реставрационной терапии, ориентированной на профилактику вторичного кариеса

С целью определения эффективности применения предложенной нами универсальной биоактивной светоотверждаемой бондинговой системы

(УБСБС) III группа пациентов с пониженной средней кариесрезистентностью (64 человека) была разделена на две подгруппы.

Пациентам первой подгруппы (33 человека) в комплексе мероприятий по подготовке отпрепарированной кариозной полости к пломбированию композиционным пломбировочным материалом светового отверждения Charisma фирмы Heraeus (Германия), имеющего нейтральное значение рН, применяли УБСБС, содержащей в составе биопраймера аминокислоты и гиалуроновую кислоту (ГК). Кроме того, через каждые 6 месяцев в этой подгруппе проводили аппликации твердых тканей коронковой части зубов реминерализирую-щим гелем «Радогель», содержащим аминокислоты и ГК.

Пациентам второй подгруппы (31 человек) были проведены стандартные методы профессиональных противокариозных профилактических и гигиенических мероприятий, пломбирование кариозных полостей композиционным пломбировочным материалом светового отверждения Charisma, адгезивная система которого не содержала аминокислот и ГК. Значения ИКЛОРЗ в результате проведения лечебно-профилактических мероприятий при профилактических осмотрах пациентов обеих подгрупп наглядно демонстрировали эффективность применения предложенных нами лечебно-профилактического геля и УБСБС в первой подгруппе, где после санации полости рта за трехлетний период индекс составил 0,054±0,008 в среднем на одного обследованного в отличие от значений индекса пациентов второй подгруппы (0,490±0,049), что констатирует 9-кратную эффективность лечебно-профилактических мероприятий в первой подгруппе, а следовательно, и меньший прирост интенсивности кариозного процесса в отличие от второй подгруппы (см. рис. 14).

При оценке ИКЛОРЗ в первой подгруппе через пять лет среднее значение индекса составило 0,089±0,007 в среднем на одного обследованного, а во второй подгруппе - 0,551±0,063.

Таким образом, прирост интенсивности кариозного процесса (заболеваемость) в первой подгруппе спустя пять лет в 6 раз ниже, чем во второй подгруппе. Следовательно, эффективность лечебно-профилактических мероприятий эффективнее с применением лечебно-профилактических средств, содержащих аминокислоты и ГК.

Рис. 14. Временная динамика ИКЛОРЗ в исследуемых подгруппах, где жирные линии - средние значения индекса, тонкие — доверительный интервал. Красная линия - динамика значений индекса первой подгруппы

II группы, яселтая линия - динамика значений индекса первой подгруппы

III группы, синяя линия - динамика значений индекса второй подгруппы

II группы, зеленая линия - динамика значений индекса второй подгруппы

III группы

Выводы

1. На основании проведенного сравнительного анализа обследованные пациенты в соответствии с клинико-лабораторными показателями твердых тканей зубов, зубного напета и ротовой жидкости были сформированы в группы с высокой, средней достаточной, средней пониженной и низкой кари-есрезистентностью.

2. Наиболее информативными и прогностически значимыми клинико-лабораторными показателями, характеризующими резистентность полости рта к развитию кариозного процесса, являются: электропроводность твердых тканей зубов, кариесогенность и содержание короисоцепочечных жирных кислот в зубном налете, микрокристаллизация, вязкость и содержание лизоцима в ротовой жидкости, что позволяет в комплексе считать их показателями риска при отклонении от контрольных значений при высокой кариесрезистентности.

3. На основании рентгеновской томографии, растровой электронной микроскопии, рентгеноспектрального микрохимического анализа, а также гистохимических исследований установлено, что эмаль человеческого зуба представляет собой минерально-белковую ткань, имеющую микроциркулирующую систему в виде эмалевых канальцев диаметром 1-2 мкм, устья которых открываются на поверхности эмали. Эмалевые канальцы и межпризменные пространства эмали заполнены углеводно-белковыми биополимерами и гиалуроновой кислотой.

4. В устье эмалевого канальца интактных зубов присутствует азот и углерод как основные элементы органической составляющей, где углерод превышает свое содержание на поверхности эмалевого кристалла в среднем на 48%, тогда как весовой процент по кальцию выше в кристалле гидроксиапатита эмалевой поверхности, чем в устьях канальцев эмалевого кристалла, на 18%, по фосфору - на 12%, по хлору - на 3%, по натрию - на 18%, по кислороду - на 33%. При этом поверхностный слой эмали более насыщен минеральными элементами в отличие от глубже расположенного эмалевого слоя и в весовых процентах превосходит по кальцию на 17%, по фосфору - на 25%, по кислороду - на 61%, тогда как по углероду весовой процент глубже расположенных слоев выше на 63%.

5. С возрастом от 16 до 60 лет в устье эмалевых канальцев содержание углерода снижается в среднем на 38%, азота - на 46%, кислорода - на 24%, при этом повышается содержание хлора на 24%, кальция - на 13%, фосфора - на 15%, магния - на 30%, натрия - на 17%. На поверхности эмалевого кристалла с возрастом от 16 до 45 лет содержание углерода снижается на 33%, при повышении весовых процентов по кислороду, натрию, фосфору и кальцию на 4% по каждому элемен-

ту, по хлору — на 9%, по магнию — на 23%, тогда как в возрасте 55-60 лет весовой процент фосфора, кальция, хлора, магния и натрия снижается в отличие от минеральной составляющей в возрасте от 30 до 45 лет из-за истирания плотно организованного поверхностного слоя эмали.

6.При начальном кариозном процессе эмали в стадии белого пятна в устье эмалевого канальца повышается весовой процент углерода в 1,6, азота — в 1,9 раза, серы - в 4,1 раза, хлора - в 1,5 раза, значительно повышается калий - до 0,41±0,05 весового процента от общего количества химических элементов, при понижении весового процента кислорода в 2,2 раза, натрия — в 1,2 раза, фосфора - в 1,4 раза, кальция - в 1,3 раза.

7.В очаге подповерхностной деминерализации эмали происходит значительная потеря весового процента минеральной составляющей фосфора в 23,5 раза, кальция — в 16,2 раза, хлора — в 1,6 раза, натрия — в 1,4 раза, магния — в 2 раза, фтора - в 1,4 раза, цинка - в 1,8 раза, кремния - в 1,9 раза, при этом повышается весовой процент по углероду в 2,3 раза, по кислороду - в 1,7 раза, по сере - в 7 раз, что говорит о деструкции и вымывании минеральных компонентов гидроксиапатита из очага поражения. Инфракрасная микроспектроскопия констатирует повышение значений суммарного органико-неорганического коэффициента за счет повышения содержания вторичных амидов в 13 раз. Наиболее значимыми элементами, определяющими изменение в ткани при кариозном процессе, являются: углерод, фосфор, кальций, хлор и сера, определенные на основании факторного анализа статистической обработки.

8.В переходной зоне от очага подповерхностной деминерализации к здоровой эмали снижается весовой процент углерода в 4,4 раза, азота - в 20 раз, кальция - в 1,3 раза, фосфора — в 1,1 раза, хлора - в 2,9 раза, с повышением весового процента кислорода в 2,6 раза, при этом снижается количество веществ органической природы — суммарного белка в 1,5 раза, биополимеров (катионных белков и нейтральных гликопротеинов) - в 1,9 раза, гиалуроно-вой кислоты — в 2,4 раза из-за растворения (деорганизации) компонентов «тканевого барьера» продуктами метаболизма микроорганизмов при начальном процессе деминерализации эмали.

9. На основе проведенного энергодисперсионного анализа и рентгенос-пектрального анализа растровой электронной микроскопии установлена химическая адгезия предложенных для применения в клинической практике лечебно-профилактического реминерализирующего геля «Радогель» и универсальной биоактивной светоотверждаемой бондинговой системы. Установлено

накопление углерода как основного элемента органической составляющей в межкристаллических пространствах наружного эмалевого слоя для геля и в зоне дентинных канальцев, прилежащих к пломбировочному материалу, для биопраймера бондинговой системы.

10. Аппликационная терапия с применением лечебно-профилактического реминерализирующего геля способствует поддержанию достаточной резистентности эмали от микробной инвазии путем адгезии аминокислот и гиалуроновой кислоты, повышению электрического сопротивления эмали зуба, а универсальная биоактивная светоотверждаемая бондинговая система предотвращает развитие вторичного кариозного процесса эмали и дентина путем хорошей химической адгезии и высокой тропности к твердым тканям зуба.

11. Применение аппликационной терапии с помощью лечебно-профилактического реминерализирующего геля «Радогель» для профилактики начального кариозного процесса, а также универсальной биоактивной светоотверждаемой бондинговой системы для профилактики вторичного кариозного процесса эмали и дентина при реставрационной терапии позволило снизить прирост интенсивности кариозного процесса в подгруппе с достаточной средней кариесрезистентно-стью в 7 раз и в подгруппе с пониженной средней кариесрезистентностью в 6 раз после 5-летнего наблюдения по сравнению с подгруппами пациентов, где применяемые лечебно-профилактические средства не содержали аминокислот и гиалуроновой кислоты.

Практические рекомендации

1. Для повышения резистентности эмали зубов и профилактики начального кариозного процесса необходимо проведение двухнедельных курсов аппликационной реминерализирующей терапии гелем, содержащим аминокислоты, гиалу-роновую кислоту, глицерофосфат кальция: пациентам с достаточной средней кариесрезистентностью кратностью 2 раза в год, тогда как пациентам с пониженной средней кариесрезистентностью количество двухнедельных курсов целесообразно увеличить до 4 раз в год с предварительным смыванием пелликулы с поверхности эмали зубов с помощью ватного тампона, смоченного 3% раствором перекиси водорода, а при выраженном зубном налете с помощью поверхностно-активных антисептиков.

2. При наличии факторов, обеспечивающих кариесрезистентность зубов: полноценное созревание эмали после прорезывания зубов, низкий уровень проницаемости эмали зубов, наличие пелликулы с высоким содержанием короткоце-почечных жирных кислот, достаточная буферная емкость, способность к микро-

кристаллизации, наличие специфических и неспецифических факторов защиты ротовой жидкости, целесообразно не нарушать гомеостаз ротовой полости применением антисептических ополаскивателей и частыми чистками зубов щетками с жесткой щетиной, способных истирать плотно организованный слой наружной эмали, тем самым снижая ее резистентность.

3. Для повышения тропности и химической адгезии светоотверждаемых композиционных материалов к твердым тканям зуба при реставрационной терапии целесообразно использовать универсальную биоактивную светоотвер-ждаемую бондинговую систему для профилактики развития вторичного кариозного процесса эмали и дентина. После антисептической обработки отпрепарированной кариозной полости нанести на 40 секунд дентин-кондиционер, затем осторожно смыть кондиционер водой и высушить дентин до «искрящегося» оттенка и на 60 секунд нанести биопраймер. Если био-праймер впитался в дентин, то его нанесение следует повторить, чтобы поверхность дентина была влажной. После этого кисточкой тонким слоем нанести адгезив и распределить его по поверхности с помощью струи воздуха безмасляного компрессора, облучить полимеризационной лампой в рабочем диапазоне синего света с длиной волны 450-500 нм мощностью 400 мВт/см2 в течение 20 секунд, после чего полость можно запломбировать одним из све-токомпозиционных пломбировочных материалов, содержащих с своем составе бондинг смолы : В1з-ОМА и В1з-ОМО-уретан.

4. При оценке состояния твердых тканей зубов необходимо дифференцированно распределять пациентов по четырем клиническим группам для правильной тактики комплексного подхода к выбору лечебно-профилактических мероприятий, а также кратности профилактических осмотров: с высокой ка-риесрезистентностъю (признаки кариозного поражения зубов отсутствуют, наличие небольшого количества мягкого зубного налета), с достаточной средней кариесрезистентностью (кариозные поражения только жевательных зубов, не каждый год появление новых кариозных полостей, отсутствие де-пульпированных зубов, наличие небольшого количества мягкого зубного налета), с пониженной средней кариесрезистентностью (кариозное поражение фронтальных зубов, ежегодное появление новых кариозных полостей, быстрое «выпадение» пломб в течение одного — двух лет, наличие нескольких кариозных полостей в одном зубе, наличие депульпированных зубов, большое количество налета на зубах), с низкой кариесрезистентностью (кариозным процессом поражены все зубы с прогрессирующей деструкцией твердых тканей).

5. Все профилактические мероприятия, направленные на предупреждение кариозного процесса, должны проводиться пациентам регулярно в зависимости от состояния кариесрезистентности и гомеостаза полости рта. Врачу-стоматологу или стоматологическому гигиенисту с целью коррекции применяемых процедур необходимо организовать диспансерный учет обратившихся за лечебной или профилактической помощью пациентов.

СПИСОК

работ, опубликованных по теме диссертации

1. Значение микроструктуры и химического состава эмали зубов для качественного пломбирования / A.A. Кунин, Ю.А. Ипполитов, В.К. Леонтьев и др. // Актуальные вопросы стоматологии : материалы XVI обл. и гор. науч.-практ. конф., 27-28 мая. - Воронеж, 1999. - Ч. 1. - С. 40-42.

2. Быков Э.Г. Топохимия углеводно-белковых биополимеров твердых тканей зуба / Э.Г. Быков, Ю.А. Ипполитов, О.М. Горшкова // Новости клинической цитологии России. - 1999. - Т. 3, № 3-4. - С. 153.

3. Обмен веществ в эмали и дентине зуба в норме и при кариесе / A.A. Кунин, В.В. Алабовский, Ю.А. Ипполитов, М. Зойбельман // 25 лет городской больнице № 1 г. Старый Оскол : сб. науч. тр. - Воронеж; Ст. Оскол, 2000. - С. 199-201.

4. Ипполитов Ю.А. Органическая матрица как физиологический барьер твердых тканей зуба / Ю.А. Ипполитов // Прикладные информационные аспекты медицины. - Воронеж, 2000. - Т. 3. - С. 72-75.

5. Ипполитов Ю.А. Углеводно-белковые биополимеры как основа органической структуры твердых тканей зуба / Ю.А. Ипполитов // Новые технологии в диагностике и лечении основных стоматологических заболеваний : тез. Всерос. науч.-практ. конф., 10-12 апр. 2000 г. - Елец, 2000. - С. 45-47.

6. Scanning electron microscopy and microchemical analysis of enamel and caries under low-intensity laser irradiation influence / A.A. Kunin, V.K. Leontiev, T.A. Popova, I.V. Koretskay, Yu.A. Ippolitov, M. Zoibelmann, B.L. Agapov, V.A. Nekrylov // European biomedical optics week, BIOS Europe, abstract book, 4-9 july. - Amsterdam, 2000. -N 4159. - P. 23.

7. Быков Э.Г. Топохимия и содержание «катионного белка» в структурах зуба человека / Э.Г. Быков, Ю.А. Ипполитов, О.М. Горшкова // Новости клинической цитологии России. - 2001. - Т. 5, № 3-4. - С. 162.

8. Новые аспекты в лечении и профилактике неосложненного кариеса / A.A. Кунин, М. Зойбельман, Ю.А. Ипполитов и др. // Новое в теории и прак-

тике стоматологии : сб. науч. работ ученых-стоматологов России. - Ставрополь, 2002. - С. 105-111.

9. Особенности микроструктуры эмали и дентина интактных и кариозных зубов/ В.К. Леонтьев, A.A. Кунин, Т.А. Попова, Ю.А. Ипполитов, И.А. Корецкая, Е.А. Ключникова // Современные проблемы формирования учебной деятельности студентов медицинского вуза : сб. науч. тр. ВГМА. -Воронеж, 2002. - С. 59-62.

10. Ипполитов Ю.А. Профилактические аспекты кариесологии / Ю.А. Ипполитов // Современные технологии в терапевтической стоматологии : материалы науч. симпозиума, 12-13 февр. - Воронеж, 2002. - С. 38-41.

11. Современные пломбировочные материалы : учеб.-метод, пособие / A.A. Кунин, М. Soibelmann, Ю.А. Ипполитов и др. - Воронеж, 2002. - 71 с.

12. Ипполитов Ю.А. Углеводно-белковые биополимеры и вещества белковой природы как основа физиологической защиты тканей зуба / Ю.А. Ипполитов // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2002. - Т. 1, № 1. - С. 49-50.

13. Новые аспекты пломбирования зубов / A.A. Кунин, И.А. Беленова, Ю.А. Ипполитов, С.Н. Панкова, O.A. Кудрявцев, В.А. Кунин // Журнал теоретической и практической медицины. - 2003. - Т. 16, № 1. — С. 43-48.

14. Микрохимические аспекты минерального обмена твердых тканей зуба в условиях развития кариозного процесса / A.A. Кунин, В.К. Леонтьев, Ю.А. Ипполитов и др. // Материалы XII и XIII Всерос. науч.-практ. конф. и тр. IX съезда Стоматологической ассоциации России. -М., 2004. - С. 58-60.

15. Ипполитов Ю.А. Углеводно-белковые биополимеры как основа физиологической защиты тканей зуба/ Ю.А. Ипполитов // 45 лет кафедре терапевтической стоматологии : материалы науч. сессии «Современные технологии в терапевтической стоматологии». — Воронеж, 2004. — Вып. 3. — С. 69-73.

16. Быков Э.Г. Гистохимия биополимеров зуба - новая сфера научной деятельности в стоматологии / Э.Г. Быков, Ю.А. Ипполитов // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2004. - Т. 3, № 3. - С. 48-49.

17. Ипполитов Ю.А.Значение органической составляющей твердых тканей зуба для профилактики деструктивного процесса / Ю.А. Ипполитов // Вестник института стоматологии. — 2006. - № 2. — С. 64-68.

18. Ипполитов Ю.А. Новые перспективы в индивидуальной профилактике кариеса / Ю.А. Ипполитов // Материалы XVI Всерос. науч.-практ. конф. ;

Тр. XI съезда Стоматологической ассоциации России и VIII съезда стоматологов России. -М., 2006. - С. 180-183.

19. Социально-гигиенические аспекты профилактики стоматологических заболеваний в современных условиях : метод, рекомендации / М.А. Губин, Г.Я. Клименко, Ю.А. Ипполитов и др. - Воронеж, 2006. - 32 с.

20. Ипполитов Ю.А. Значение клинической гистохимии в стоматологической практике / Ю.А. Ипполитов, Л.И. Лепехина, Г.А. Бурдина, H.A. Степанян // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2006. - Т. 5, № 1. - С. 64-68.

21. Быков Э.Г. «Катионный белок» в структурах зуба человека / Э.Г. Быков, Ю.А. Ипполитов // Морфология (Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 2006. - Т. 129, № 4. - С. 28.

22. Kunin A.A. A tooth biopolymer may provide a basis for physiologic protection against caries / A.A. Kunun, Yu.A. Ippolitov, E.G. Bykov // RAMA (Journal Russian American Medical Association). - 2007. - Vol. 2, № 3. - P. 24.

23. Кунин A.A. Адаптационные возможности зуба в условиях инструментального воздействия и контакта с пломбировочными материалами / A.A. Кунин, Ю.А. Ипполитов, В.А. Некрылов // Стоматология славянских государств : материалы II междунар. науч.-практ. конф. - Белгород, 2008. - С. 66-68.

24. Ипполитов Ю.А. Разработка и оценка эффективности профилактики заболеваний твердых тканей зубов с учетом медико-социальных факторов риска/ Ю.А. Ипполитов, Е.В. Вусатая // Журнал теоретической и практической медицины. - 2008. - Т. 6, № 1. - С. 64-66.

25. Роль морфо-химических исследований твердых тканей зубов в формировании теоретических предпосылок профилактики кариеса / A.A. Кунин, Ю.А. Ипполитов, И.А. Беленова, И.А. Олейник // Журнал теоретической и практической медицины. - 2008. - Т. 6, № 1. - С. 72-74.

26. Ипполитов Ю.А. Гистохимия органических компонентов зубов человека. Объект и проблемы анализа / Ю.А. Ипполитов, Э.Г. Быков // Морфология (Архив анатомии, гистологии и эмбриологии). - 2008. -Т. 133, № 2. - С. 53.

27. Ипполитов Ю.А. Изучение органической составляющей эмали интактного человеческого зуба методом инфракрасной спектроскопии / Ю.А. Ипполитов // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2009. - Т. 8, № 4. - С. 882-884.

28. Ипполитов Ю.А. Денситометрическая оценка и рентгеноспектральный микроанализ адгезии светоотверждаемой бондинговой системы и пломбиро-

вочного материала к твердым тканям зуба / Ю.А. Ипполитов, Б.Л. Агапов, И.Ю. Ипполитов // Стоматология IV. Медицинский алфавит. - 2009. - № 14 (118).-С. 29-33.

29. Ипполитов Ю.А. Инновационные технологии в разработке расходных стоматологических материалов / Ю.А. Ипполитов // Медицина для Вас. -2009,-№6.-С. 12.

30. Ипполитов Ю.А. Профилактика кариеса у лиц с различными уровнями резистентности зубов к заболеванию / Ю.А. Ипполитов, Л.Е. Барабанова, И.Н. Сарычева // Фундаментальные и прикладные проблемы стоматологии : сб. тез. междунар. науч.-практ. конф., 10-11 дек. 2009 г., Санкт-Петербург. -СПБ., 2009. - С. 36-37.

31. Опыт применения универсальной биоактивной светоотверждаемой бондинговой системы производства «Радуга-Р» / Ю.А. Ипполитов, И.Н. Сарычева, Т.Н. Лесных и др. // Вестник института стоматологии. - 2009. - № 8. -С. 36-41.

32. Современные методики и взгляды оценки адаптации твердых тканей зуба в процессе развития и лечения кариеса / A.A. Кунин, Ю.А. Ипполитов, В.А. Некрылов, Т.А. Попова // Вестник института стоматологии. — 2009. -№8.-С. 28-35.

33. Способ герметизации дентинных канальцев зуба в процессе протезирования несъемными ортопедическими конструкциями / Ю.А. Ипполитов, Л.Н. Дедюрина, И.Ю. Ипполитов, C.B. Завьялова // Фундаментальные и прикладные проблемы стоматологии : сб. тез. междунар. науч.-практ. конф., 1011 дек. 2009 г., Санкт-Петербург. - СПБ., 2009. - С. 155-156.

34. Ипполитов Ю.А. Биоактивная бондинговая система как фактор профилактики вторичной деминерализации в восстановленном зубе / Ю.А. Ипполитов // Вестник новых медицинских технологий. - 2010. — T. XVII, № 2. - С. 44-46.

35. Ипполитов Ю.А. Использование в эндодонтическом лечении универсальной биоактивной светоотверждаемой бондинговой системы как средства надежной обтурации и предотвращения осложнений кариозного процесса / Ю.А. Ипполитов // Вестник новых медицинских технологий. - 2010. - T. XVII, № 1. - С. 116-118.

36. Ипполитов Ю.А. Морфологические образования эмали белковой природы / Ю.А. Ипполитов // Стоматология. — 2010. — № 3. — С.4-7.

37. Ипполитов Ю.А. Функциональная морфология эмали человеческого зуба / Ю.А. Ипполитов II Вестннк новых медицинских технологий. - 2010. - Т. XVII, № 2. - С. 56-58.

38. Влияние модулированного светового излучения на кариесогенность зубного налета / A.A. Кунин, С.Г. Шелковникова, С.Н. Панкова, Ю.А. Ипполитов, Т.А. Попова, Н.С. Азарова // Применение лазеров в медицине и биологии : материалы XXXIV международ, науч.-практ. конф., 6-9 окт. 2010 г. -Судак, 2010. - С. 27-29.

39. Ипполитов Ю.А. Возможность повышения биологической тропности светоотверждаемой бондинговой системы для адгезии твердых тканей зуба к пломбировочному материалу/ Ю.А. Ипполитов // Бюллетень Волгоградского научного центра РАМН. - 2010. - № 4. - С. 31-34.

40. Быков Э.Г. Идеи гистохимии в стоматологии - рождение нового смысла традиционной клинической практики / Э.Г. Быков, Ю.А. Ипполитов // Журнал теоретической и практической медицины. - 2010. - Т. 8, спец. вып. -С. 251-255.

41. Ипполитов Ю.А. Растровая электронная микроскопия и рентгеноспек-тральный микроанализ в оценке адгезии бондинговой системы и пломбировочного материала к твердым тканям зуба при лечении кариозного процесса / Ю.А. Ипполитов, Б.Л. Агапов, И.Ю. Ипполитов // Тез. докл. XXII Рос. конф. по электронной микроскопии, 31 мая-4 июня 2010 г. - Черноголовка, 2010.-С. 358.

42. Ипполитов Ю.А. Диагностика очагов начальной стадии кариозного процесса эмали и цемента зуба с использованием методов электрометрии, флюоресценции и рентгенографии / Ю.А. Ипполитов // Медицинский алфавит. Стоматология. - 2011. - № 2. - С. 51-54.

43. Ипполитов Ю.А. Значение утраты тканевых биополимеров в развитии воспалительно-деструктивного процесса аутоиммунного генеза в тканях пародонта и кариеса цемента корня / Ю.А. Ипполитов, О.И. Олейник, И.Ю. Ипполитов // Аллергология и иммунология. - 2011. -Т. 12, № 1. - С. 124.

44. Ипполитов Ю.А. Клиническая оценка и дифференциальная диагностика начальной стадии кариозного процесса эмали и цемента зуба / Ю.А. Ипполитов // Вестник новых медицинских технологий. - 2011. -Т. XVIII, № 2. - С. 186-188.

45. Ипполитов Ю.А. Лечебно-профилактические мероприятия для предотвращения кариозного процесса твердых тканей зуба / Ю.А. Иппо-

литов, Н.С. Азарова, И.Ю. Ипполитов // Вестник новых медицинских технологий. - 2011. - Т. XVIII, № 2. - С. 184-186.

46. Ипполитов Ю.А. Роль качественного состава зубного налета в изменении резистентности эмали зубов человека к развитию кариозного процесса / Ю.А. Ипполитов, И.Ю. Ипполитов, Е.С. Калинина // Аллергология и иммунология. - 2011. - Т. 12, № 1. - С. 123.

47. Роль светоиндуцированной флюоресценции и электрометрии в оценочной характеристике и реминерализирующей терапии твердых тканей зуба I Ю.А. Ипполитов, Э.Г. Борисова, С.Н. Панкова, С.Г. Шел-ковникова, Н.С. Моисеева // Фундаментальные исследования. - 2011. -№ 9. - С. 408-410.

48. Середин П.В. Исследования интактной, а также пораженной кариозным процессом эмали человеческого зуба методом ИК-спектро-микроскопии с использованием синхронного излучения / П.В. Середин, А.Н. Лукин, Ю.А. Ипполитов // Научные ведомости БелГУ. - 2011. - № 1. - С. 23-27.

49. Ипполитов Ю.А. Исследования методом ИК-спектромикроско-пии с использованием синхротронного излучения интактных и пораженных кариозным процессом эмали и дентина человеческого зуба / Ю.А. Ипполитов, А.Н. Лукин, П.В Середин II Вестник новых медицинских технологий. - 2012. - Т. XIX, № 2. - С. 343-346.

Патенты

1. Пат. 2423966 Российская Федерация, МПК А61К 6/02, 6/027, 6/08. Биоактивная бондинговая система / Ерусалимов Ф.А., Ипполитов Ю.А., Ку-нинАА. - № 2009126302/15 ; заявл. 10.07.2009 ; опубл. 20.07.2011, Бюл. №20.

2. Пат. 2423119 Российская Федерация, МПК А61К 31/195, 31/4172, 1/02. Лечебно-профилактическое средство для эмали зуба / Ерусалимов Ф.А., Ипполитов Ю.А., Кунин АА. - № 2009126301/15 ; заявл. 10.07.2009 ; опубл. 10.07.2011, Бюл. № 19.

Подписано в печать 14.09.2012 Гарнитура Times New Roman. Формат 60x84'/i6. Бумага для множительной техники. Усл.-печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ № 58 «Издательство ВГМА им. H.H. Бурденко» 394036, Воронеж, ул. Студенческая, 10

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2012 года, Ипполитов, Юрий Алексеевич

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени Н.Н.Бурденко Министерства здравоохранения Российской Федерации»

На правах рукописи

05201350391

ИППОЛИТОВ Юрий Алексеевич

РАЗРАБОТКА И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ НОРМАЛИЗАЦИИ ОБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ТВЕРДЫХ ТКАНЕЙ ЗУБА В УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ КАРИОЗНОГО ПРОЦЕССА

14.01.14- стоматология

Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор А.А. Кунин

Воронеж 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение................................................................................... 5

Глава 1. Обзор литературы...................................................... 19

1.1. Теоретические основы обменных процессов в твердых тканях зуба в условиях развития кариозного процесса....... 19

1.2. Роль реминерализации в нормализации обменных процессов в твердых тканях зуба при начальных стадиях кариозного процесса.......................................................... 37

1.3. Роль ротовой жидкости в обменных процессах в твердых тканях зуба при начальных стадиях кариозного процесса... 56

Глава 2. Материал и методы исследования................................. 64

2.1. Материал исследования............................................. 64

2.2. Методы исследования............................................... 68

2.2.1. Клинико-лабораторные методы исследования.......... 73

2.2.2. Специальные методы исследования....................... 84

2.3. Методы статистического анализа................................. 93

Глава 3. Результаты собственных исследований.......................... 95

3.1. Результаты клинических исследований......................... 95

3.2. Результаты лабораторных исследований........................ 114

3.2.1. Результаты рентгеновской томографии твердых

тканей зуба...................................................... 114

3.2.2. Результаты растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микрохимического анализа твердых тканей зуба.......................................... 115

3.2.3. Результаты инфракрасной микроспектроскопии твердых тканей зуба.......................................... 140

3.2.4. Результаты морфологических и гистохимических исследований твердых тканей зуба........................ 154

Глава 4. Разработка, оценка и выпуск на основе полученных лабораторных исследований новых лечебно-профилактических стоматологических материалов............................................... 169

4.1. Результаты аппликационной терапии, ориентированной

на профилактику начального кариеса............................ 177

4.2. Результаты реставрационной терапии, ориентированной

на профилактику вторичного кариеса............................ 181

Глава 5. Обсуждение результатов и заключение......................... 186

Выводы................................................................................ 211

Практические рекомендации................................................... 214

Список литературы................................................................ 217

Приложения.......................................................................... 251

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГА - гиалуроновая кислота

ИГ - индекс гигиены

ИЗН - индекс зубного налета

ИК - инфракрасная Фурье-микроспектроскопия

ИКЛОРЗ - индекс клинико-лабораторной оценки резистентности твердых

тканей зуба КБ - катионный белок

КПИ - комплексный периодонтальный индекс

КЦЖК - короткоцепочечные жирные кислоты

НГП - нейтральные гликопротеины

НПВО - нарушенное полное внутреннее отражение

РЭМ - растровая электронная миктоскопия

РСМА - рентгеноспектральный микрохимический анализ

СБ - суммарный белок

УБСБС - универсальная биоактивная светоотверждаемая бондинговая система

ЭДА - энергодисперсионный анализ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Среди проблем современной стоматологии предупреждение кариеса зубов является одним из основных научных направлений. Кариес зубов в наши дни имеет повсеместное распространение и является главной причиной утраты зубов [1,3,21,80,106,127,168,204,261,264,282,308,344,347]. И хотя причины развития кариеса зубов окончательно не установлены, в разработке этой проблемы достигнуты определенные успехи. В 2003 году Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) совместно с Международной Федерацией стоматологов (Р01) предложены новые глобальные цели стоматологического здоровья на период до 2020 года. И хотя документ ВОЗ о долгосрочных измерительных целях стоматологического здоровья на глобальном уровне до 2000 года имеет только историческое значение, важно заметить, что ни в одной из бывших республик СССР глобальные цели ВОЗ не были достигнуты. При этом во многих промышленно развитых странах интенсивность кариеса зубов понизилась [80]. Точная причина снижения распространенности кариеса в некоторых странах до сих пор неизвестна, так как, например, в Норвегии заболеваемость снизилась за несколько лет до распространения зубных паст, содержащих фтор, а в Нидерландах снижение распространенности кариеса произошло независимо от фторирования воды, которое было прекращено в этой стране в 1973 году. В Великобритании существует большая разница жителей Северной Англии с высокими значениями КПУ - 2,53,0 от жителей южных районов Англии, где КПУ имеет значение 1,5 [45]. На сегодняшний день общепризнано, что кариес возникает при наличии карие-согенной микрофлоры, легкоусвояемых углеводов и низкой резистентности эмали, которые в комплексе должны присутствовать определенный промежуток времени [250,262]. По мнению некоторых авторов, «агрессивность» кариесогенных бактерий определяется складывающейся экологической си-

туацией в зубном налете [276]. Исходя из этого, для возникновения кариеса могут быть несколько вариантов инфекции: а) специфическая, б) неспецифическая, в) экологически обусловленная. Таким образом, наиболее убедительной, хотя с многими нерешенными вопросами, признается теория, согласно которой инфекционная природа кариозной болезни считается зависимой от экологической ситуации в зубном налете [91,353]. Из этого следует, что возникновение патологического процесса в эмали зуба обусловлено рядом внешних и внутренних факторов. По данным многих исследователей, резистентность к кариесу связана со строением и свойствами тканей зубов, зубных рядов и челюстей, а также состоянием всего организма. В связи с этим данную проблему целесообразно рассматривать на разных уровнях: молекулярном, тканевом, органном, системном и организменном [14,77,80,98, 100,186]. Ради исторической справедливости можно указать работы П.Г. Дауге, А.И. Евдокимова, А.И. Рыбакова о социальной природе кариозной болезни [78]. Более конкретизированы и научно обоснованы взаимосвязи целого ряда социальных сфер и кариеса зубов в качестве факторов риска возникновения патологии в работе О. БеЗегекоу [205].

Развитие экспериментально-аналитической эпидемиологии в стоматологии в 1980-1990 гг. позволило выявить достоверные взаимосвязи распространенности и интенсивности кариеса зубов с рядом медико-социальных факторов, влияние которых не находило объяснения в предложенных к этому периоду теориях развития кариозного процесса [78]. Но, видимо, не было методов, позволяющих качественно исследовать начальные поражения эмали кариозным процессом.

Прежде всего, установлено, что в эмали зубов, построенной из апати-топодобного вещества и незначительного количества органических веществ, на уровне элементарных ячеек кристаллов осуществляются интенсивные ионные замещения составляющих их минеральных компонентов. Нарушения динамического равновесия в механизме минерального обмена в эмали

приводят к образованию кариеса зубов [273,323,346]. Ведущим симптомом раннего кариеса является очаговая деминерализация эмали [53,193,242,249]. Сопоставление патогистологических изменений в эмали и клинических проявлений очаговой деминерализации позволило сделать важный вывод о том, что реминерализация очагов пораженной эмали возможна лишь при сохранности органического матрикса [98]. После удаления органического вещества путем кипячения с щелочным этиленгликолем, эмаль теряет свойство осмотической мембраны и становится полностью проницаема [153]. Из этого следует, что именно органическое вещество придает эмали свойство полупроницаемой мембраны [247]. С учетом структуры твердых тканей зуба и данных о проницаемости, а также расположения зуба на границе двух сред — с одной стороны крови и лимфы, а с другой — слюны, где вода проходит со стороны среды с низкой молекулярной концентрацией в сторону среды с высокой концентрацией, а молекулы и ионы - наоборот, т.е. в физиологических условиях идет процесс минерализации прорезавшихся зубов [209]. В исследованиях последних лет получены новые данные о природе и функции органической матрицы эмали. В частности, подтверждено, что ее важнейшая роль - это стабилизация буферной системы, обеспечивающей наличие в ней свободных ионов кальция [175]. Кроме того, описаны эмалевые пластинки, пучки и веретена - участки эмали, содержащие недостаточно обызвествленные эмалевые призмы и межпризменное вещество, в которых значительна концентрация белков с высокой молекулярной массой, родственных энамелину [22,186]. Современные авторы считают, что органическая матрица формирующейся эмали регулирует форму и структуру минеральных частиц, где исходным эмалевым материалом является аморфный фосфат кальция, который преобразуется в апатитные кристаллы [100]. Органический матрикс, связанный с кристаллами и в ходе образования эмали обеспечивающий процессы их роста и ориентировки, по мере созревания эмали почти полностью утрачивается. Он сохраняется в виде тончайшей трехмерной белковой сети, нити

которой располагаются между призмами [186]. Функциональной элементарной единицей органической матрицы эмали считается растворимый в кислоте кальцийсвязывающий белок, способный осаждаться в нейтральной среде при наличии ионов кальция. Кальцийсвязывающий белок эмали и кислотоне-растворимый белок определяют ориентацию кристаллов в призмах эмали и ее структуру [77]. При хроматографическом исследовании гидролизатов белков эмали установлен значительный спектр аминокислот [71].

Органический состав матрицы эмали и поныне изучен меньше, чем ее минеральная фаза. Значение органической составляющей эмали так и не до-оценено, несмотря на серьезные научные изыскания и факты, полученные за последние 50 лет. Некоторые исследователи отводят органическим веществам эмали пассивную роль [12]. Поэтому минеральной составляющей в ре-минерализирующих препаратах производители отводят ведущую роль, игнорируя органический компонент.

На сегодняшний день проблема ранних стадий кариеса зубов решается путем использования специальных реминерализующих препаратов, в состав которых вводятся фтор, кальций, фосфор [173,193]. Однако не все замещения в кристаллической структуре эмали усиливают резистентность зубов к кариозному процессу, так как ионы кальция и фосфора, как правило, адсорбируются на поверхности эмали зуба, что приводит к их быстрому смыванию ротовой жидкостью во время приема пищи. Было установлено, что обработка очага искусственной деминерализации в эмали удаленного зуба зубной пастой «Жемчуг» в течение 20 минут не приводит к достоверным изменениям содержания кальция и фосфора [12]. Ясно и другое: кариес зубов не может быть предотвращен полностью только мерами фторпрофилактики [67,281]. Сделана попытка создать раствор сложной композиции, имитирующей состав зуба, - «Ремодент». Проводятся поиски препарата, сходного по составу со слюной. Ионообменные процессы, происходящие в твердых тканях зуба, во многом определяются свойствами ротовой жидкости, контактирующей с эмалью. Возможно, самопроизвольное исчез-

новение очаговой деминерализации у некоторых больных может происходить под воздействием ротовой жидкости [184]. Предложены комплексные методики применения реминерализующих средств с низкоинтенсивным лазерным облучением тканей зуба [44].

Однако все достижения современной стоматологии не позволяют значительно снизить распространенность кариеса среди населения. Остаются до конца не раскрытыми биохимические процессы обмена веществ в твердых тканях зуба, возникновение дефицита макро- и микроэлементов, состояние тканевого барьера, структура органического матрикса и спектра составляющих его биополимеров, способных препятствовать проникновению в ткани зуба микроорганизмов. Это еще происходит и потому, что в современной стоматологии профилактика и лечение не разделимы и являются интегральными составляющими одной лечебной концепции. Исторически стоматологическая помощь ориентирована на восстановление разрушенного: от адгезивных технологий прямых реставраций до металлокерамических конструкций, САД-САМ и безметалловых керамических конструкций. Такое лечение может устранить симптомы, но не причины возникновения заболевания. Для снижения распространенности и интенсивности кариеса среди населения необходимы новые научные данные, так как современные высокие технологии не в состоянии справиться с приростом интенсивности кариозного процесса зубов. С одной стороны, хорошим примером являются крайне высокие расходы на реставрационную стоматологию в Европе, в частности в Германии в 1999 году стоимость лечения последствий кариозного процесса для страховых компаний составила 10,3 миллиарда евро, что соответствует 42,8% всех заболеваний, обусловленных питанием [109]. С другой стороны, эти расходы не приводят к решению проблемы. Интенсивное внедрение новых дорогостоящих технологий в современной России в области стоматологии также направлено на пломбирование зуба, не являясь лечением кариеса, а лишь составляющим его компонентом.

Все вышесказанное послужило поводом для проведения данного научного исследования.

Цель исследования: повышение эффективности профилактики и лечения кариеса на основе разработки и оценки методов нормализации обменных процессов твердых тканей зуба.

Задачи исследования

1. Изучить и провести сравнительный анализ клинико-лабораторных показателей твердых тканей интактных и кариозных зубов, а также ротовой жидкости и зубного налета у пациентов в возрасте от 18 до 45 лет. Разделить обследованных пациентов на клинические группы в зависимости от уровня кариесрезистентности.

2. Выявить наиболее информативные прогностические и диагностические клинико-лабораторные показатели твердых тканей зубов и ротовой жидкости, характеризующие высокую резистентность полости рта к развитию кариозного процесса, а также показатели риска для пациентов со средней и низкой кариесрезистентностью.

3. Изучить гистоархитектонику эмали интактных и кариозных человеческих зубов, удаленных по клиническим показаниям у пациентов в возрасте от 16 до 60 лет.

4. Проанализировать состояние макро- и микроэлементов в твердых тканях зубов в комплексе с углеводно-белковыми биоорганическими полимерами и гиалуроновой кислотой в удаленных по клиническим показаниям интактных зубах и зубах, пораженных кариозным процессом у пациентов в возрасте от 16 до 60 лет.

5. На основе полученных лабораторных данных морфо-гистохимичес-кого, рентгеноспектрального, инфракрасного спектрального микроанализов предложить для промышленного производства лечебно-профилактические средства, нормализующие обменные процессы в твердых тканях зубов для предотвращения развития кариозного процесса.

6. Изучить возможность проникновения и накопления лечебно-профилактических средств, содержащих аминокислоты и гиалуроно-вую кислоту, в твердые ткани коронковой части зуба.

7. На основе разработанных лечебно-профилактических мероприятий предложить научно обоснованную методику нормализации обменных процессов в твердых тканях зубов, подверженных деминерализации.

8. 8. Изучить эффективность предложенных методов, нормализующих обменные процессы в твердых тканях зуба с применением разработанных лечебно-профилактических средств на протяжении 3-5 лет.

Научная новизна исследования

Впервые предложены методы, нормализующие обменные процессы в твердых тканях зуба в условиях развития кариозного процесса путем восстановления аминокислотного спектра и гиалуроновой кислоты, являющихся компонентами органического тканевого барьера в межкристаллических пространствах эмали и дентинных канальцах.

В серии морфогистохимических исследований подтверждена гипотеза о содержании в эмали человеческого зуба гиалуроновой кислоты.

С помощью морфогистохимического и рентгеноспектрального микроанализов, растровой электронной микроскопии и инфракрасной микроспектроскопии изучены углеводно-белковые биополимеры и гиалуроновая кислота в комплексе с химическими элементами минеральной составляющей твердых тканей интактных и кариозных зубов. На основе полученных данных предложены и выпущены для реализации лечебно-профилактические средства, нормализующие обменные процессы в твердых тканях зуба, что позволяет сформулировать новое направление профилактических мероприятий для пр�