BIOMECHANICAL CHARACTERISITICS OF PULP REMOVA IN CASES OF PERIODONTAL DISASES

Full Text

Болезни пародонта - ведущая стоматологическая проблема. Наибольшей распространенности (60-65%) пародонтит достигает у людей старше 30 лет [1]. Одной из задач лечения пациентов с заболеваниями пародонта становится профилактика или устранение функциональной перегрузки пародонта, которая на определенной стадии болезни оказывается одним из главных патогенетических факторов, определяющих ее течение. Один дискутабельный вопрос в комплексной терапии заболеваний пародонта - показания к депульпации зубов. Практический опыт стоматологов показывает, что лечебный эффект может быть усилен, если в комплексе с противовоспалительными процедурами проводится депульпация зуба [2]. Она способствует уменьшению воспалительного процесса в пародонте, приостановке резорбции костной ткани, стойкому клиническому эффекту [3]. Однако существует противоположная точка зрения, согласно которой депульпирование при пародонтите малоэффективно [4]. Депульпация приводит к раздражению и повреждению тканей периодонта в области верхушки корня зуба. В результате чего вместо частично разрушенных волокнистых структур периодонта формируется плотная фиброзная ткань, которая более жестко «связывает» зуб с альвеолой на некотором протяжении [5]. Анализ публикаций позволяет сделать заключение, что к настоящему времени в отечественной стоматологии, в практической плоскости остается невыясненным вопрос о влиянии различных методов пломбирования корневых каналов на состояние пародонтального комплекса. Замещение части периодонтальной ткани фиброзной меняет механические свойства системы зуб - пародонт, что необходимо учитывать при оценке риска перегрузки опорных тканей депульпированных зубов. Таким образом, механизм уменьшения подвижности зубов после депульпирования до конца не изучен. Возможности современных информационных технологий позволяют решать задачи прогноза функционального состояния биомеханических систем методом математического моделирования. Цель исследования - обоснование оптимального выбора методов лечения заболеваний пародонта на основании изучения особенностей биомеханического взаимодействия элементов системы зуб - пародонт в условиях различной резорбции костной ткани альвеолярного гребня и замещения части периодонта фиброзной тканью после депульпации зуба. Материал и методы Для расчета напряженно-деформированного состояния биомеханической системы зуб - пародонт создана биомеханическая модель (рис. 1). Построены расчетные схемы для четырех степеней резорбции костной ткани (рис. 2). Применение различных материалов и методов пломбирования корневых каналов зубов влияет на протяженность замещения периодонта фиброзной тканью [6]. Рассмотрены следующие уровни замещения периодонта: 0 - без замещения, I - на уровне апикальной части корня, II - на уровне 1/4 части длины корня от апикальной части, III - на уровне 1/3 части длины корня от апикальной части (см. рис. 1; 3). Механические свойства костных тканей в рассматриваемой модели аппроксимированы набором констант теории упругости. В работе использован предложенный Е.Н. Чумаченко и А.И. Воложиным (1999) прием гипотетического представления зависимости между упругими характеристиками губчатой кости и ее плотностью. Относительная минеральная плотность костной ткани принята за 1250 HU. Жевательная нагрузка, прилагаемая через зуб к костной ткани, передается через периодонт на губчатую кость, охватываемую по контуру кортикальной костью. При этом предполагается, что в нижней части внешнего контура кортикальной кости не имеется каких-либо смещений, а на границах смежных подобластей отсутствуют относительные сдвиги. Форма контуров костных тканей, приведенная на рис. 1, - среднестатистическая, она получена путем обобщения известных данных о строении однокорневых зубов [7]. В исследовании применили вертикальную нагрузку от 1 кг/мм². Система позволяет проводить индивидуальные расчеты на основании данных рентгенологического исследования. Основным методом исследования стало математическое моделирование. Расчеты выполняли с помощью вычислительного комплекса SPLEN-K, разработанного фирмой КОММЕК Лтд. [5]. Вычислительная система SPLEN-K ориентирована на метод конечных элементов, расчет и оптимизацию неодносвязных и неоднородных форм элементов конструкций специального назначения. Матрица жесткости строится из соображений минимума виртуальной работы. Термоупругопластическая постановка в перемещениях приводит к существенно нелинейной задаче. При расчете пластических зон применяют метод упругих решений А.А. Ильюшина [8]; для оценки прочности биомеханической конструкции - теорию разрушения Шлейхера-Надаи [8]. Главным оцениваемым параметром для каждого рассматриваемого случая (сочетания степени резорбции и уровня замещения периодонта фиброзной тканью) была предельная распределенная (максимальная допустимая) нагрузка на зуб (q), превышение которой может привести к разрушению элементов системы зуб - пародонт. Дополнительными оцениваемыми результатами были поля средних напряжений и поля интенсивности напряжений, по которым строилась вероятностная оценка параметров возможных разрушений в костной ткани. Результаты исследования Анализ напряженно-деформированного состояния системы показал однотипную картину полей средних напряжений и интенсивности напряжений при различных степенях резорбции костной ткани. Зона максимальных значений интенсивности напряжений локализуется в губчатой кости в области вершины корня. Из всех 16 расчетных схем наибольшую величину имели опасные растягивающие напряжения при замещении периодонта в апикальной части (I). Концентрировались они в зонах, прилегающих к периодонту в непосредственной близости от верхних краев замещенной фиброзной ткани (рис. 4). Было установлено, что при физиологическом состоянии губчатой кости (отсутствие резорбции, относительная минеральная плотность 1250 HU) максимально допустимая нагрузка на зуб с живой пульпой и депульпированный зуб без замещения периодонта фиброзной тканью может достигать 13 кг/мм2. При аналогичных характеристиках костной ткани максимально допустимая нагрузка на депульпированный зуб с первым уровнем замещения периодонта фиброзными тканями резко падает до 8,8 кг/мм2; со вторым уровнем замещения она возрастает до 11 кг/мм2, а при третьем - до 12 кг/мм2 (табл. 1). Из приведенных в табл. 1 данных следует, что депульпация однокорневых зубов с интактным пародонтом и незначительным замещением периодонта фиброзной тканью в апикальной части (I) приводит к снижению выносливости к нагрузке на 32,3%, а с замещением на 1/3 (III) - только на 10% по сравнению с зубами с интактной пульпой. В табл. 2 приведены данные максимально допустимой нагрузки на зуб при пародонтите тяжелой степени. Таким образом, депульпация однокорневых зубов, имеющих резорбцию пародонта около 2/3 длины корня, и незначительное замещение периодонта фиброзной тканью в апикальной части (I) приводит к снижению выносливости к нагрузке на 41,5%, а с замещением на 1/3 (III) - только на 3,3% по сравнению с зубами с интактной пульпой. Установлено, что при относительной плотности губчатой кости 1250 HU наилучшими характеристиками прочности обладают системы зуб с интактной пульпой - пародонт и депульпированный зуб без замещения периодонта фиброзной тканью - пародонт независимо от степени резорбции губчатой кости. Наименьший запас прочности определяется у депульпированных зубов при замещении периодонта в апикальной части (I) (рис. 5). Таким образом, выявив степень резорбции костной ткани с помощью томографа, можно, воспользовавшись приведенными графиками, определить наиболее благоприятный вариант эндодонтического лечения. Обсуждение Результаты биомеханических исследований показали, что депульпация однокорневых зубов в ситуации хорошей минерализации костной ткани не приводит к повышению порога максимально допустимых нагрузок на комплекс зуб - пародонт. Данный порог одинаков у зубов с интактной пульпой и депульпированных зубов, у которых в результате энодонтического лечения не произошло замещения периодонта фиброзной тканью. С биомеханической точки зрения депульпацию зубов без весомых к тому показаний не следует рассматривать как способ «укрепления» подвижных зубов. Если возникает необходимость удаления пульпы зуба из-за осложнений кариеса, деформаций зубных рядов, стойкой гиперестезии или включения зуба в штифтово-балочную шину, следует учитывать, к каким изменениям периодонта это приведет. Возможное последствие эндодонтического лечения - замещение периодонта фиброзной тканью, не выполняющей ряд свойственных ему функций. Задачи врача включают определение прогноза данных изменений в зависимости от метода и материалов для пломбирования корневых каналов. Следует избегать методов, приводящих к формированию фиброзной ткани на небольшом участке апикальной части корня. Аналогичная закономерность справедлива для всех рассмотренных степеней исходной резорбции пародонта. Предпочтение нужно отдавать материалам, которые либо вообще не вызывают замещения периодонта фиброзной тканью, либо вызывают такое замещение минимум на 1/3 длины корня. Последнее наиболее актуально при резорбции пародонта более чем на 1/2 длины корня, что соответствует пародонтиту тяжелой степени. Заключение На основании результатов данного исследования возможно внесение поправок в коэффициенты одонтопародонтограммы в зависимости от того, проводилось ли эндодонтическое лечение и каковы его последствия для периодонта. Изменения выносливости комплекса зуб - пародонт к нагрузке при этом составляют от 3,3 до 41,5%. Это существенно влияет на выбор методов устранения функциональной перегрузки пародонта. Так, при замещении периодонта депульпированных зубов фиброзной тканью менее чем на 1/4 длины корня изменяются правила определения количества зубов, включаемых в шину, в сторону увеличения их количества. Авторы обращают внимание на то, что сделанные выводы правомочны только с позиций биомеханики для однокорневых зубов и высокой степени минерализации костной ткани. Таким образом, научно обоснованные в данном исследовании практические рекомендации позволят повысить качество лечения больных с заболеваниями пародонта, особенно в отношении профилактики и устранения функциональной перегрузки зубов.

About the authors

V. R Shashmurina

Smolensk state medical university

Author for correspondence.
Email: Shahmurina@yandex.ru
214019, Smolensk, Russia

L. I Devlikanova

Smolensk state medical university

Email: info@eco-vector.com
214019, Smolensk, Russia

E. N Chumachenko

Smolensk state medical university

Email: info@eco-vector.com
214019, Smolensk, Russia

References

Supplementary files