METHODS FOR DETERMINING THE DEGREE OF ABRASIVE WEAR OF DENTAL MATERIALS

Full Text

Актуальность На современном стоматологическом рынке представлено огромное количество различных материалов для восстановления утраченных твердых тканей зубов. Производители стремятся к созданию более универсальных материалов, обладающих хорошими эстетическими и прочностными характеристиками и широким спектром показаний к использованию. Свойства материалов напрямую влияют на качество проводимого лечения, одним из основных критериев которого является получение стабильного и долгосрочного результата. Проблема достижения такого результата становится особенно острой при лечении такой патологии как, например, повышенное стирание зубов. Поскольку одной из причин данного состояния является гипертонус мышц, вызывающий повышенную окклюзионную нагрузку, стабильный и долгосрочный результат возможен только при использовании высокопрочных материалов, устойчивых к абразивному износу. Оценить степень стираемости реставрационных материалов возможно во время динамического наблюдения с использованием фотопротокола и рентгеновского исследования. Однако остается актуальным вопрос более объективной оценки стабильности результата с течением времени. Поскольку результатом абразивного износа материалов является увеличение площади фасеток стирания, по изменению площади окклюзионных контактов можно судить об устойчивости материалов к истиранию. В данной статье приведены два метода объективной оценки степени абразивного износа материалов, которые могут быть использованы как для контроля качества проведенного лечения, так и для оценки качества новых материалов. Цель исследования: оценить методы определения степени абразивного износа стоматологических материалов при помощи цифровых и восковых окклюзиограмм. Материал и методы Первый предлагаемый нами метод основан на оценке изменения площади окклюзионных контактов зубов при помощи цифровых окклюзиограмм. Поскольку наличие в зубном ряду хотя бы одного зуба, не восстановленного исследуемым материалом, может повлиять на степень и равномерность абразивного износа материала на всех остальных зубах, то для исследования были отобраны пациенты с диагнозом «Повышенное стирание зубов» (МКБ-10, код К03.0), получившие лечение в виде тотального восстановления всех зубов одной из челюстей. В исследовании участвовали 23 пациента в возрасте от 34 до 42 лет, получивших лечение в 3 стоматологических поликлиниках Казани (Инновационный центр ООО «Стоматологическая поликлиника № 5», ООО «Стоматологическая поликлиника «Рокада-Мед», Стоматологическая поликлиника КГМУ) в период с 2013 по 2016 г. Пациенты распределены по полу: 13 женщин, 10 - мужчин. Диагноз «Повышенное стирание зубов» ставился на основании осмотра, зондирования, перкуссии, витальность зубов и отсутствие заболеваний периодонта и пародонта подтверждались данными электроодонтометрии и рентгенографии. В ходе обследования обнаружилось, что часть зубов также была подвержена кариозному разрушению. В исследование не включались пациенты с сопутствующей соматической патологией, патологической подвижностью зубов, патологическими видами прикуса. По способу лечения повышенного стирания зубов пациенты были разделены на 2 группы: • восстановление зубов прямым методом нанокомпозитным материалом Filtek Ultimate (3M ESPE, США) - 11 человек; • восстановление зубов непрямым методом из литий-дисиликатной керамики E.max (Ivoclar Vivadent, Германия) - 12 человек. Для оценки абразивного износа материалов пациентам проводили окклюзиографию с помощью сенсорных датчиков и аппарата T-Scan III (Tekscan, США) через 1 мес и 24 мес после завершения лечения. Эти сроки обоснованы данными доступной литературы о сроках адаптации к несъемным ортопедическим конструкциям и сроках возникновения явных нарушений формы прямых реставраций [1-3]. Окклюзиографию проводили при смыкании зубов в привычной окклюзии в соответствии с инструкцией фирмы-производителя. Затем измеряли площадь окклюзионных контактов в положении IP (положение бугоркового контакта) по методике, предложенной С.Д. Арутюновым с соавт. [4]. Для этого данные окон двухмерного фильма сохраняли в едином разрешении и дальнейшие измерения проводили с ними (рис. 1, а на вклейке). Затем упрощали картинку, убирая все, кроме окклюзионных контактов. Полученные скриншоты сохраняли с последующим их воспроизведением в программе Adobe Photoshop (рис. 1, б на вклейке). Производили масштабирование, чтобы размер самого датчика от аппарата T-Scan соответствовал полученному графику следующим образом: - измеряли ширину в области основания и разветвления большого датчика аппарата T-Scan, которые являются константой и составляют 25 мм и 10 мм соответственно; - выставляли виртуальным инструментом «линейка» ширину в области основания и разветвления 25 мм и 10 мм соответственно; - подсчитывали при помощи виртуального инструмента «линейка» сколько пикселей приходится на 10 мм длины, что составило 106 пикселей, следовательно, в 1 мм 10,6 пикселей, а в 1 мм2 =112,36 пикселей (10,6×10,6). В программе T-Scan III в окне двухмерного фильма видны плоскостные окклюзионные контакты различных цветов, что соответствует разной степени их интенсивности (силы), определяемой по цветовой шкале. Силу сжатия определяли по цветам в диапазоне от красного (наибольшая) до синего (наименьшая). Цветовая палитра шкалы следующая: фиолетовый, красный, оранжевый, желтый, зеленый (все оттенки зеленого цвета объединяли), бирюзовый, синий (все оттенки синего и голубого объединяли). Затем при помощи инструмента «Волшебная палочка» компьютерной программы выделяли определенный цвет, например, зеленый. Инструмент «Волшебная палочка» запоминает этот цвет и в дальнейшем выделяет только его при нажатии на анализируемую область. Выделяли все области данного цвета, а затем в гистограмме в подразделе пиксели выявляется, сколько пикселей заняли выделенные контакты (рис. 2 на вклейке). Например, если зеленый цвет составил 49 пикселей, то окклюзионные контакты зеленого цвета по площади занимают 0,44 мм2 (49 пикселей/112,36 = 0,44 мм2). Для более точного выделения окклюзионных контактов картинку увеличивали, однако при этом сбоя масштабирования не происходило. Вначале подсчитывали плащадь, занимаемую каждым цветом. Затем путем сложения площадей отдельных контактов получали общую площадь окклюзионных контактов. Поскольку при проведении одного исследования смыкание зубов пациентом производится трижды и сила смыкания, а соответственно и площадь окклюзиограммы в положении IP, может несколько меняться, за площадь окклюзионных контактов одного пациента в данный момент времени принималось среднее значение площади 3 окклюзиограмм в 3 исследованиях (всего 9 окклюзиограмм) (рис. 3 на вклейке). По изменению площади окклюзионных контактов у одного пациента с течением времени судили о степени абразивного износа реставрационных материалов. При оценке степени износа искусственных материалов у пациента на результат влияет множество факторов, таких как тонус жевательной мускулатуры, частота и характер употребляемой пищи, особенности окклюзионных взаимоотношений зубов, наличие реставраций на зубах-антагонистах и т. д. Для исключения влияния этих факторов и определения прочности реставрационных материалов в целом следующее исследование проводили в эксперименте на «Стенде жевательных движений» (патент на изобретение №158862, МПК G09B23/28; A61C11/00, 2015 апрель 07) [5], позволяющем многократно воспроизводить жевательные движения с одинаковой фиксируемой силой сжатия челюстей. Для оценки абразивного износа реставрационных материалов на жевательной поверхности всех зубов модели нижней челюсти «Стенда жевательных движений» устанавливали металлические вкладки, а верхней челюсти - поочередно реставрации из литий-дисиликатной керамики E.max (Ivoclar Vivadent, Германия), изготовленные методом фрезерования, и прямые реставрации из нанокомпозита Filtek Ultimate (3M ESPE, США). Для идентичности реставраций для непрямого метода предварительно проводилось сканирование модели верхней челюсти до препарирования зубов. Прямые реставрации производили с использованием прозрачных силиконовых шаблонов, изготовленных также до препарирования зубов. В каждом случае получали две восковые окклюзиограммы, сразу после установки реставраций и через 1 млнжевательных движений. Для подсчета площади окклюзионных контактов использовалась методика, предложенная И.Ю. Пчелиным с соавт. [6]. Восковые окклюзиограммы изготавливали из зуботехнического базисного воска «Беловакс» (ЗАО «ОЭЗ «ВладМиВа», Россия), сканировали на сканере «CanoScan LiDe 90» и помещали изображение в программу Adobe Photoshop CS6 (рис. 4 на вклейке). Для определения площади окклюзионных контактов с каждой окклюзиограммой в программе проводили следующие манипуляции, согласно предложенной выше методике: • инструментом «Волшебная палочка» выделяли области окклюзионных контактов (рис. 5 на вклейке) и «Сохраняли выделенное», переводя изображение в черно-белое (рис. 6 на вклейке); • для последующего измерения площади окклюзионных контактов с помощью программы Universal Desktop Ruler изменяли позитивное изображение точек окклюзионных контактов на негативное. Для этого в меню программы Adobe Photoshop CS6 «Выделение» применяли «Инвертировать выделение», затем в меню «Редактировать» выбирали «Заполнить белым», для получения белого фона (рис. 7 на вклейке). • для выделения окклюзионных контактов черным цветом выбирали в меню «Выделение» - «Инвертировать выделение», затем в меню «Редактировать» выбирали «Заполнить черным». Для определения единицы измерения изображения в меню «Вид» программы Adobe Photoshop CS6 выбирали пункт «Показать», «Сетка». В качестве единицы измерения площади выбрали см2. Используя показанную сетку, отмечали отрезок и в окне определения масштаба программы Universal Desktop Ruler указывали длину отмеченного отрезка в выбранных единицах (рис. 8 на вклейке). • c помощью курсора указывали область изображения, не занятую окклюзограммой. Записывали результат измерения из поля «Площадь» программы Universal Desktop Ruler (рис.9, а на вклейке). Затем в меню «Редактировать» программы Adobe Photoshop CS6 выбирали «Заполнить белым» для получения полностью белого холста (рис. 9, б на вклейке). В меню программы Universal Desktop Ruler выбирали пункт «Площадь (авто)», указывали курсором мыши закрашенную область и записывали результат измерения из поля «Площадь». Полученная величина будет являться суммарной площадью холста и площадью окклюзионных контактов; • из результата, полученного при измерении площади всего поля, вычитали результат площади, полученный при удалении окклюзограммы, вычисленная разность являлась искомой площадью окклюзионных контактов в выбранных единицах измерения. Результаты По данным цифровой окклюзиометрии, средняя площадь окклюзионных контактов у пациентов с прямыми и непрямыми реставрациями через 1 мес после завершения лечения составляла 263 ± 12,36 мм2 и 272 ± 13,22 мм2 соответственно. Через 2 года после проведения лечения в группе с непрямыми реставрациями не произошло существенных изменений средней площади смыкания зубов, что видно из рис. 10. В группе с прямыми реставрациями из нанокомпозитного материала средняя площадь окклюзионных контактов увеличилась и составила 306 ± 14,24 мм2, что свидетельствует об изменении контактов от точечных к более плоскостным и объясняется абразивным износом реставрационного материала. Поскольку при работе на «Стенде жевательных движений» все реставрации были изготовлены идентичными, то площадь окклюзионных контактов непосредственно после установки реставраций не различалась и составила 2,68 см2. После жевательной нагрузки увеличение площади окклюзионных контактов наблюдалось в обоих случаях, однако при керамических реставрациях она изменилась незначительно - 2,71 см2, а при нанокомпозитных реставрациях составила 2,94 см2. Заключение Использование цифровой и восковой окклюзиометрии является показательным для определения площади окклюзионных контактов при оценке степени абразивного износа стоматологических реставрационных материалов. Однако каждый из этих методов имеет ряд достоинств и недостатков. Цифровую окклюзиометрию возможно провести только во рту у пациента, поскольку методика ее получения требует определенных действий со стороны пациента. Преимуществами этого метода являются возможность сохранения результатов и их повторная обработка. К недостаткам восковой окклюзиографии относится трудность длительного хранения самой окклюзиограммы, но возможно сохранение в электронном виде ее скана. Кроме того, невозможно оценить степень истирания материала при контакте с естественными тканями зуба. Однако использование «Стенда жевательных движений» позволяет исключить влияние на результат исследования частоты и характера употребляемой пищи, особенностей окклюзионных взаимоотношений зубов, тонуса жевательной мускулатуры, поскольку сжатие челюстей происходит с определенной, фиксированной датчиками, силой. Возможность многократного длительного повторения жевательных движений способствует сокращению временн'ых затрат на проведение исследования.

About the authors

Gulsahat Taufikovna Saleeva

Department of orthopedic dentistry of the Federal state budgetary educational institution of higher medical education, Kazan state medical University of the Ministry of health of the Russian Federation

Email: rin-gul@mail.ru
Ph.D., professor of orthopedic stomatology department of the Federal State Budget Educational Institution of Higher Medical Education, KSMU of the Ministry of Public Health of the Russian Federation, contact phone +79173934868 420012, Kazan

Albina Machmutovna Gimaletdinova

Department of orthopedic dentistry of the Federal state budgetary educational institution of higher medical education, Kazan state medical University of the Ministry of health of the Russian Federation

420012, Kazan

Liaisan Rinatovna Saleeva

Department of orthopedic dentistry of the Federal state budgetary educational institution of higher medical education, Kazan state medical University of the Ministry of health of the Russian Federation

420012, Kazan

References

Supplementary files