|
Скачать 278.26 Kb.
|
На правах рукописиУДК: 616.314-76:616.314-089-843ХВАН ВЯЧЕСЛАВ ИГОРЬЕВИЧ Лабораторно-экспериментальное обоснование ортопедического лечения зубными протезами с опорой на стекловолоконные и диоксидциркониевые супраструктуры 14.01.14 – «Стоматология» Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва – 2010 Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава» ^ заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Лебеденко Игорь Юльевич Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор ^ заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор Олесова Валентина Николаевна Ведущая организация: ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» Защита состоится __ ________________2010 года в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 208.041.03 при ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава» (г. Москва, ул. Вучетича, д.9а). Почтовый адрес: 127473 Москва, ул. Делегатская 20/1 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава» (127206, Москва, ул. Вучетича, д. 10а). Автореферат разослан __ ________________2010 года. ^ диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор Ю.А. Гиоева Общая характеристика диссертации Актуальность работы Реставрации с опорой на дентальные имплантаты приобретают все большее распространение (Арутюнов С.Д. и др., 2009; Иванов С.Ю. и др., 2004-2006; Кулаков А.А. и др., 2006; Миргазизов Р.М., 2007; Олесова В.Н. и др., 2009; Широков Ю.Е. и др., 2007; Asscherickx K. et al., 2010; Branemark P.I. et al., 1999; Elo, J.A. et al., 2009; Sennerby L., Meredith N., 2008). Однако, как показывают последние международные публикации, многие вопросы зубного протезирования с использованием имплантатов пока еще не решены (Bert M. et al., 2007; Gianolio A. et al., 2006; Martin W. et al., 2009). Биосовместимость стоматологических материалов - один из основных факторов, который определяет эффективность ортопедического лечения. Однако, широко используемые для зубных протезов металлические сплавы нередко могут вызывать у пациентов побочные явления в полости рта, аллергические реакции, ухудшение общего состояния организма (Воложин А.И. и др., 2006; Гожая Л.Д., 2001; Дубова Л.В., 2008; Марков Б.П. и др., 1997-2003). Появились сообщения иностранных авторов (Kumazawa R. et al., 2002; Lalor P.A. et al., 1991; Stejskal J., Stejskal V.D., 1999; Valentine-Thon E., Schiwara H.W., 2003; Wirz J., Will C., 1999) об иммуномодулирующем и сенсибилизирующем воздействии титана и его сплавов, которые являются основным материалом для дентальных имплантатов и соответствующих супраструктур. Кроме того, в последние годы значительно повысились требования пациентов к эстетической составляющей при оказании стоматологической помощи (Крихели Н.И., 2008; Лебеденко И.Ю., Ретинская М.В., 2006; Максимовский Ю.М. и др. 2008; Перегудов А.Б., 2006; Персин Л.С. и др., 2009; Польма Л.В., 2009; Ряховский А.Н., 2008). Сочетание двух различных по природе материалов - металла и керамики - уже не может конкурировать с однородными цельнокерамическими протезами в воспроизведении индивидуальных особенностей взаимодействия света с твердыми тканями естественных зубов (Вольвач, С.И., 2003; Туати Б., 2004). Сероватый оттенок металлической культи под керамической коронкой нарушает эстетику реставрации, титановая супраструктура может также просвечивать через тонкую слизистую оболочку десны, приводя к неудовлетворительному эстетическому результату (Heydecke G. et al., 1999; Tan P.L., Dunne J.T., 2003; Wohlwend A. et al., 1996). В связи с этим появились сообщения об использовании неметаллических супраструктур дентальных имплантатов (Behr M. et al., 2001; Gianolio A. et al., 2006). Применение стекловолокна в стоматологии обусловлено его биологической совместимостью, эстетичностью, отсутствием коррозии и обесцвечивания материала. Его широко используют для каркасов одиночных коронок и мостовидных протезов, для корневых штифтов (Гольдштейн Р., 2005; Дмитрович Д.А., 2007; Komada W. et al., 2006). Широкое практическое применение в эстетической стоматологии XXI века получают протезы из диоксида циркония (Лебеденко И.Ю. и др., 2008; Koutayas S.O. et al., 2009). Этот материал обладает уникальной биосовместимостью и способностью сдерживать распространение микротрещин при чрезмерных нагрузках, благодаря механизму трансформационного упрочнения (Christel P., 1989; Garvie R.C., 1975; Piconi C., Maccauro G., 1999). Керамика на основе диоксида циркония успешно применяется в стоматологии для изготовления ортодонтических брекетов (Keith O. et al., 1994), корневых штифтов (Paul S.J., Werder P., 2004), каркасов протезов (Tinschert J. et al., 2006; Sturzenegger B. et al., 2000) и имплантатов (Kohal R., Klaus G., 2004). По мнению некоторых авторов в сравнении с титаном керамика на основе диоксида циркония имеет меньшую степень микробной адгезии (Rimondini L. et al., 2002; Scarano A. et al., 2004). В 2003 году появились первые публикации о применении супраструктур из диоксида циркония (Yildirim M. et al., 2003; Glauser R. et al., 2004). Однако сведений о результатах лабораторных и экспериментальных исследований супраструктур дентальных имплантатов из стекловолокна и из диоксида циркония крайне недостаточно, в отечественной стоматологической литературе отсутствуют публикации на эту тему. ^ Научное обоснование путем комплексного доклинического исследования применения стекловолоконных и диоксидциркониевых супраструктур дентальных имплантатов для ортопедического лечения зубными протезами. ^
^ Всесторонне изучены прочностные и эксплуатационные свойства стекловолоконных и диоксидциркониевых супраструктур для ортопедического лечения больных зубными протезами с опорой на дентальные имплантаты в сравнении с супраструктурами из титанового сплава. Получены новые данные о физико-механических свойствах супраструктур дентальных имплантатов из стекловолокна и из диоксида циркония. Впервые получены данные о шероховатости и пористости поверхности стекловолоконных, диоксидциркониевых, титановых супраструктур дентальных имплантатов путем электронной микроскопии до и после шлифования и полирования. Получены новые данные о степени адгезии микроорганизмов полости рта к образцам супраструктур дентальных имплантатов из стекловолокна, из диоксида циркония, из титанового сплава. Впервые проведено аппаратное изучение влияния материалов супраструктур дентальных имплантатов на параметры цвета фиксированных на них цельнокерамических коронок. ^ Убедительно доказана возможность и целесообразность применения диоксидциркониевых супраструктур для ортопедического лечения больных зубными протезами с опорой на дентальные имплантаты. Обосновано использование супраструктур дентальных имплантатов из стекловолокна в качестве временных конструкций. Путем сопоставительного анализа результатов микроскопических и микробиологических исследований доказана целесообразность полирования внутридесневой части супраструктур дентальных имплантатов вне зависимости от материала. Даны рекомендации по выбору материала супраструктуры при изготовлении цельнокерамических реставраций в эстетически-значимой зоне, а также необходимости учитывать минимальную толщину вестибулярной стенки керамической коронки в зависимости от материала супраструктуры. ^ Автор участвовал в проведении всех видов испытаний. Автором лично осуществлены аппаратные исследования цвета коронок, фиксированных на различных супраструктурах. Подготовлен и реализован дизайн комплексного исследования. Подготовлены образцы в соответствии с методиками исследований из стекловолокна, диоксида циркония и титанового сплава для изучения прочностных свойств, для изучения рельефа поверхности при помощи растрового электронного микроскопа, для изучения микробной адгезии. В полном объеме проведены обработка и анализ полученных результатов. ^ Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на: научной конференции молодых ученых по ортопедической стоматологии на английском языке, приуроченной ко дню рождения профессора В.Ю. Курляндского (Москва, 6 декабря 2007 г.); научно-практической конференции «Философские проблемы биологии и медицины» (Москва, 23 октября 2008 г.); лингвистическом фестивале молодых ученых МГМСУ на английском языке «Компьютерные технологии в стоматологии», посвященном 80-летию со дня рождения профессора В.Н. Копейкина (Москва, 17 марта 2009 г.); ХХХI итоговой конференции молодых ученых МГМСУ (Москва, 19 марта 2009 г.); VI Международной конференции студентов и молодых ученых «Настоящее и будущее медицины» (Винница, Украина, 9 апреля 2009 г.); совместном заседании кафедры госпитальной ортопедической стоматологии, кафедры стоматологии общей практики и подготовки зубных техников, лаборатории материаловедения отдела фундаментальных основ стоматологии НИМСИ при МГМСУ (Москва, 4 марта 2010). основные Положения, выносимые на защиту Доказана возможность и целесообразность применения диоксидциркониевых супраструктур для ортопедического лечения больных зубными протезами с опорой на дентальные имплантаты, особенно, в эстетически-значимой зоне. Применение супраструктур дентальных имплантатов из стекловолокна целесообразно в качестве временных конструкций. ^ Результаты проведенного исследования используются в учебном процессе на последипломном уровне с клиническими ординаторами и аспирантами кафедры ГОС МГМСУ, включены в программу элективных курсов студентов. Публикации По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 7 в журналах, рекомендованных ВАК Минобнауки РФ. ^ Диссертация изложена на 188 страницах печатного текста, состоит из введения, обзора литературы, двух глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитированной литературы. Работа иллюстрирована 17 таблицами, 130 фотографиями и рисунками. В указателе литературы приведено 241 работы, из них 75 отечественных и 166 зарубежных авторов. ^ В обзоре литературы подробно отражено состояние вопроса об использовании стекловолокна и диоксида циркония в стоматологии и возможном применении для изготовления супраструктур дентальных имплантатов. ^ Для решения поставленных задач был проведен комплекс лабораторных и экспериментальных исследований супраструктур дентальных имплантатов из стекловолокна, из диоксида циркония и из титанового сплава (контроль), включающий изучение прочностных свойств, изучение шероховатости и пористости поверхности, оценку микробной адгезии к исследуемым образцам, изучение параметров цвета покрывной конструкции. Для проведения исследований были взяты материалы различной природы, используемые для изготовления супраструктур дентальных имплантатов: стекловолокно, диоксид циркония, титановый сплав «ВТ6». Также в исследовании использовали керамические блоки «Vitablocs® Mark II» (фирма «VITA-Zahnfabrik», Германия) из полевошпатной керамики и «IPS e.max® CAD» (фирма «Ivoclar Vivadent», Лихтенштейн) из дисиликат литиевой керамики для системы «CEREC». Стекловолоконный материал, используемый в нашем исследовании, был разработан фирмой «НИКО» (Россия) совместно с «Bioloren S.A.S.» (Италия) и представлял собой стеклянные волокна, расположенные параллельно друг другу и погруженные по особому заводскому методу в композитную матрицу. Из фабричных заготовок данного материала в лаборатории материаловедения отдела фундаментальных основ стоматологии НИМСИ при МГМСУ были изготовлены образцы в соответствии с методиками исследований. Стандартные образцы супраструктур дентальных имплантатов из стекловолокна были изготовлены фабрично фирмой «НИКО» (Россия). В наших исследованиях использовался диоксид циркония, частично стабилизированный оксидом иттрия («Y-TZP» - Yttrium-Tetragonal Zirconia Polycrystal). Данный материал также был представлен двумя видами образцов. Образцы в соответствии с методиками исследований изготавливались в лаборатории материаловедения отдела фундаментальных основ стоматологии НИМСИ при МГМСУ из фабричных предварительно спеченных блоков диоксида циркония «IPS e.max® ZirCAD» (фирма «Ivoclar Vivadent», Лихтенштейн). Стандартные образцы супраструктур дентальных имплантатов из диоксида циркония «ZIREAL» (фирма «Biomet 3i», США) и «Cercon» (фирма «Dentsply Friadent», Германия) использовались в исследованиях в фабричном состоянии. В нашей работе использовался титановый сплав «ВТ6» («Ti6Al4V» - в соответствии с американским стандартом ASTM 2000), который успешно используется для изготовления супраструктур и дентальных имплантатов. Из титанового сплава «ВТ6» в зуботехнической лаборатории кафедры ГОС МГМСУ методом литья по выплавляемым моделям изготавливались образцы в соответствии с методиками исследований. Стандартные образцы супраструктур дентальных имплантатов «GingiHue» («Biomet 3i», США) из аналогичного сплава были изготовлены фабрично. ^ исследуемых материалов мы начали с оценки прочности при изгибе. Исследование проводили в институте физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, при помощи разрывной машины AAS 30 (фирма «Fritz Heckert», Германия). Образцы для исследования из стекловолокна и диоксида циркония изготавливались в виде пластин размерами 20х5х2 мм. С целью изучения влияния знакопеременных нагрузок на прочностные свойства исследуемых материалов проводили испытания на специально разработанной и изготовленной установке. Данная установка позволяла проводить испытания с частотой от 20 до 200 колебаний в минуту с усилием 50Н. Для исследования были взяты два типа образцов. Первый тип был представлен образцами из стекловолокна, диоксида циркония, титанового сплава и двух видов стоматологической керамики в виде полых цилиндров одинакового размера. Второй тип образцов был представлен стандартными образцами супраструктур дентальных имплантатов из исследуемых материалов, изготовленными фабрично. Полученные результаты подвергали статистической обработке, сводили в таблицы в программах Microsoft Excel и Microsoft Word. ^ образцов супраструктур дентальных имплантатов проводили методом растровой электронной микроскопии на электронном микроскопе «JSM-U3» (фирма «Jeol», Япония) при увеличениях х100, х300, х1000, х3000 раз. По полученным фотографиям проведено сравнение поверхности образцов: исходного фабричного состояния, после шлифования (первичная обработка) и после полирования (вторичная обработка). ^ была выполнена в бактериологической лаборатории кафедры микробиологии, иммунологии и вирусологии МГМСУ по методике Царева В.Н. с соавт. (1997). Мы использовали культуры пародонтопатогенных видов микробов, выделенные из полости рта больных пародонтитом средней степени тяжести - Porphyromonas gingivalis, Streptococcus intermedius, Fusobacterium nucleatum, а также дрожжеподобных грибов Candida albicans. В ходе микробиологических исследований статистическую обработку полученных данных осуществляли методами вариационной параметрической и непараметрической статистики для малой выборки с использованием программы «Биостат» для персонального компьютера. ^ дентальных имплантатов проводили при помощи компьютерного спектрофотометра с калиброванным источником освещения «Easy Shade» (фирма «VITA Zahnfabrik», Германия). Изучали отклонения параметров цвета (светлоты, интенсивности, цветового тона) от эталона цельнокерамических коронок, фиксированных на супраструктуры дентальных имплантатов, в зависимости от материала супраструктуры, цвета фиксирующего цемента, толщины вестибулярной стенки коронки. В каждой группе исследования эталоном был цвет фабричного керамического блока по расцветке «3D-MASTER», который использовался для фрезерования коронки. ^ Оценку прочности при изгибе образцов супраструктур из диоксида циркония и из стекловолокна проводили на образцах в виде пластин размерами 20х5х2 мм. Нами установлено, что лучшие показатели отмечены у образцов из стекловолокна при среднем значении 935,20 ± 5,67 МПа. Среднее значение для образцов из диоксида циркония составило 831,00 ± 6,26 МПа. Отмечено, что образцы из стекловолокна при разрушении не ломались как керамические образцы из диоксида циркония, а были связаны несколькими неповрежденными волокнами, которые проходили в толще материала. В таблице 1 представлены показатели предела прочности при изгибе образцов, полученные в результате проведенных исследований. Таблица 1
Результаты оценки прочности образцов I типа при знакопеременных нагрузках представлены в таблице 2. ^
Нами установлено, что большее число циклов при знакопеременных нагрузках выдерживают образцы из титанового сплава при среднем значении 7335 ± 14 циклов, далее - образцы из диоксида циркония при среднем значении 5860 ± 13 циклов. Различия прочности между образцами из титанового сплава и из диоксида циркония составили 20%. На третьем месте - образцы из стекловолокна при среднем значении 4850 ± 13 циклов. Различия между прочностью образцов из титанового сплава и из стекловолокна составили 34%. Различия по прочности между образцами из диоксида циркония и из стекловолокна составили 17%. Среднее значение для образцов из дисиликатлитиевой керамики составило 536 ± 10 циклов. Образцы из полевошпатной керамики при данной нагрузке (50Н) разрушались мгновенно. Отмечено, что образцы из стекловолокна разрушались вдоль стеклянных волокон, проходящих в толще материала, а образцы из диоксида циркония, титанового сплава и дисиликатлитиевой керамики имели однотипное повреждение в виде скола материала. В таблице 3 представлены результаты оценки прочности образцов супраструктур дентальных имплантатов (II тип образцов) при знакопеременных нагрузках. Таблица 3
Нами отмечено, что у образцов супраструктур из стекловолокна разрушению повергались сами супраструктуры (продольный разлом), при этом титановые винты, которыми супраструктуры были фиксированы к аналогам имплантатов оставались неповрежденными. У образцов супраструктур из диоксида циркония и из титанового сплава разрушению подвергались титановые винты, а сами супраструктуры были без повреждений. Анализ полученных результатов показывает, что на прочность супраструктур в основном влияют конструкционные особенности: длина, ширина, толщина и геометрия посадочной части супраструктур. Поэтому быстрое разрушение супраструктур из стекловолокна связано с конструктивными недостатками. Результаты исследования шероховатости и пористости поверхности супраструктур дентальных имплантатов методом электронной микроскопии показали, что поверхность супраструктур из диоксида циркония и титанового сплава исходного фабричного изготовления имеет продольные борозды, связанные с фабричной обработкой, небольшое число пор размерами 1 3 мкм, а поверхность стекловолокна имеет множество углублений, каверн, неровностей размерами от 3 до 20 мкм и пор размерами 1-5 мкм. Шлифование поверхности образцов супраструктур (первичная обработка) приводит к образованию различных участков деструкции поверхности с различимыми трассами, кавернами и углублениями, которые соответствуют размеру алмазных частиц бора. Полирование поверхности образцов супраструктур стоматологическими полирами (вторичная обработка) позволяет значительно улучшить качество поверхности всех образцов. Наилучшей полируемостью обладали образцы из титанового сплава и из диоксида циркония. Наихудшей полируемостью обладал образец супраструктуры из стекловолокна, так как на поверхности образца после полирования выявлялись каверны, поры и остаточные структуры, связанные с первичной обработкой (рис. 1). ![]() ![]() ![]() ![]() ^ Результаты исследования адгезии пародонтопатогенной микрофлоры полости рта к ортопедическим стоматологическим материалам, используемым для изготовления супраструктур дентальных имплантатов, до и после полирования представлены в таблицах 4 и 5. ^
^
*P<0,05 достоверные различия по сравнению с титановым сплавом Достоверно до и после полирования более высокий уровень адгезии отмечен на образцах из стекловолокна по сравнению с образцами из титанового сплава и диоксида циркония. Стоит отметить, что образцы из диоксида циркония после полирования показали наименьший индекс адгезии для грибов C. albicans по сравнению с образцами из титанового сплава и из стекловолокна. Для оценки сравнительной адгезии до и после полирования материалов нами предложен показатель снижения адгезии (П) после полирования. Специальная обработка (полирование) исследуемых материалов снижала индекс адгезии в среднем на 20-30%, что видно из данных, представленных в таблице 6. ^
**P<0,05 достоверные различия по сравнению с аналогичным образцом до полирования Анализ результатов изучения параметров цвета показал, что существенное влияние на параметры цвета цельнокерамических реставраций, фиксированных на супраструктуры, во всех исследуемых группах оказывают: материал супраструктуры дентального имплантата и толщина вестибулярной стенки реставрации. Влияние цвета фиксирующего материала на параметры цвета реставрации минимально при толщине клеевого слоя 50 мкм, который задавался в программе «CEREC 3D V3.60». Наилучшие результаты по совпадению цвета реставрации с эталоном были у реставраций, фиксированных на супраструктуру из стекловолокна (25 совпадений из 36 возможных). На втором месте - реставрации, фиксированные на супраструктуру из диоксида циркония (19 совпадений из 36 возможных). Наихудшие показатели были у реставраций, фиксированных на супраструктуру из титанового сплава (ни одного совпадения). При уменьшении толщины вестибулярной стенки реставрации во всех исследуемых группах отмечено, что у реставраций, фиксированных на супраструктуры из титанового сплава, значения светлоты (L), шли со знаком «минус», т.е. коронка становилась более темной, а у реставраций, фиксированных на супраструктуры из диоксида циркония и из стекловолокна значения светлоты (L) шли со знаком «плюс», т.е. коронка становилась более светлой. При использовании супраструктур из титанового сплава первые изменения цвета в группах отмечены при толщине вестибулярной стенки реставрации, равной 2,0 мм, при среднем значении (Е) около 7 единиц. При использовании супраструктур из диоксида циркония и стекловолокна первые изменения цвета в группах отмечены при толщине вестибулярной стенки реставрации, равной 1,5 мм, при среднем значении (Е) около 3,6 единиц у обоих материалов. ВЫВОДЫ
^
^
|