Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,441

RESEARCH OF STRENGTH CHARACTERISTICS OF DENTAL TISSUES AFTER VITAL PULPOTOMY

Shmakov A.M. 1 Danilina T.F. 1 Vorobyov A.A. 1 Verstakov D.V. 1
1 Volgograd State Medical University
Проведено исследование микротвердости эмали и дентина зубов человека и экспериментальных животных (собак). В исследование были включены интактные и депульпированные зубы человека, а также зубы собак – интактные, депульпированные и после витальной ампутации с применением препарата «Пульпотек». Микротвердость твердых тканей зубов изучали на приборе ПМТ-3 по методу невосстановленного отпечатка (Виккерс). После депульпирования наблюдалось снижение микротвердости эмали зубов человека примерно на 40 %, а зубов собак – на 35 %. Наблюдалось незначительное изменение микротвердости дентина зубов человека и собаки после депульпирования. После витальной ампутации с применением препарата «Пульпотек» наблюдалось сохранение микротвердости эмали зубов собак в сравнении с интактными зубами (p < 0,05). Применение метода витальной ампутации с препаратом «Пульпотек» у собак сохраняет прочностные характеристики твердых тканей коронки зуба по сравнению с депульпированными зубами.
This paper presents a research of enamel and dentin microhardness in human teeth as well as in the teeth of experimental animals (dogs). Intact and nonvital human teeth as well as intact, nonvital and teeth treated with Pulpotec following vital pulpotomy were analyzed in the research. In this study Vickers microhardness test was used to measure microhardness of dental hard tissues. The results of the study showed that enamel and dental microhardness of nonvital human teeth decreased by 40 %, whereas in the teeth of dogs it decreased by 35 %. There were insignificant changes in dentin microhardness of nonvital human teeth and in the teeth of the experimental animals. It was noted that microhardness of dental hard tissues treated with Pulpotec following vital pulpotomy remained unchanged in comparison with intact teeth (p < 0,05). Treatment of teeth in dogs with Pulpotec following vital pulpotomy preserves strength characteristics of dental crowns in comparison with nonvital teeth.
nonvital teeth
vital pulpotomy
Pulpotec
microhardness of dental tissues
Vickers
1. Abolmasov N.G. et al., Removal of the pulp of teeth in the oral cavity preparation for prosthetics – the need for and / or iatrogeny? (thoughts and clinical-laboratory substantiation). Institute of dentistry, 2012, no. 2, pp. 28–31.
2. Ashmarin A.N. Periodontal condition of the abutment teeth for a fixed prosthesis: Autores. dis. PhD. Moscow, 2007. 19 p.
3. Barkova I.L. Characteristics of efficiency of the method vital bleaching using additional physical impact factor: Autores. dis. PhD. Moscow, 2006. 25 p.
4. Grigoreva N.A. Clinical substantiation of a choice of material for the treatment of pulpitis biological method and vital pulpotomy: Autores. dis. PhD. Moscow, 2008. 24 p.
5. Danilina T.F., Bagmutov V.P., Slavsky U.I. Microhardness of dental tissues as a measure of their functional stability of under normal and pathological conditions. Dentistry, 1998, no. 3, pp. 9–11.
6. Docenko V.I., Korol M.D., Shundric L.S. Comparative evaluation of of microhardness of dental hard tissues under normal and pathological conditions. Materials of All-Ukrainian scientific-practical conference «Medical science – 2010». Poltava, 2010. pp. 9–10.
7. Zagorsky V.A. Partially removeable and overlapping dentures. Moscow, Meditsina Publishers, 2007. 360 p.
8. Egorova N.M. Comparative assessment of the morphology and chemical structure of human teeth and beaver (clinical and experimental research): Autores. dis. PhD. Voronezh, 2011. 24 p.
9. Semenuk V.M., Yakovlev K.K., Stafeev A.A. et al., The principles of treatment of patients with defects of the teeth and dentition porcelain and ceramic-metal designs using vital teeth. Panorama of Prosthodontics, 2001, no. 1 (march). pp. 34–35.
10. Tairov V.V. Clinical and experimental substantiation of application of modern dental agents to treat of pulpitis by vital pulpotomy: Autores. dis. PhD . Krasnodar, 2009. 22 p.
11. Tairov V.V., Melekchov S.V., Clinical experience with modern dental drugs for the treatment of pulpitis by vital pulpotomy. Clinical endodontics, 2008, vol. II, no. 1.
12. Chakchkieva F.D. Modern methods of improving the quality of endodontic tooth preparation for orthopedic treatment: a comparative aspect: Autores. dis. PhD. Tver, 2008. 23 p.
13. Asma Al-Jobair., The effect of repeated applications of enamel surface treatment on in-vitro bovine enamel hardness after multiple exposures to coca drink. Pakistan Oral & Dental Journal, 2010. Vol. 30, no.1. pp. 154–158.
14. Paul J. Constantino et al., Adaptation to hard-object feeding in sea otters and hominins. Journal of Human Evolution, 2011, no. 61, pp. 89–96.
15. Tikku A.P. et al., Are full cast crowns mandatory after endodontic treatment in posterior teeth? Journal of Conservative Dentistry, 2010. Vol. 13. Issue 4, pp. 246–248.

В современной стоматологической практике депульпирование опорных зубов нередко используется при подготовке пациентов к ортопедическому лечению [1, 2, 12]. Однако депульпирование приводит к снижению прочностных характеристик твердых тканей по сравнению с витальными зубами. В частности снижается микротвердость и модуль упругости твердых тканей зубов, что увеличивает вероятность перелома коронки опорного зуба [5, 9, 15].

Одним из основных методов исследования механических характеристик твердых тканей зуба является определение микротвердости. Данные о микротвердости позволяют оценить динамику процессов минерализации и могут служить показателем функциональной устойчивости и прочности твердых тканей зуба [5]. Микротвердость твердых тканей депульпированных зубов значительно ниже интактных (эмали – на 23…26 %, дентина – на 1,5…17,1 %) [1, 3, 5, 6].

В качестве альтернативы депульпированию предлагается метод витальной ампутации. Метод направлен на сохранение жизнеспособности корневой части пульпы, обеспечивая нормальную трофику тканей зуба [11]. На сегодняшний день хорошие результаты при проведении метода витальной ампутации показал препарат «Пульпотек» [4, 10].

Цель исследования: экспериментально изучить микротвердость твердых тканей зубов после применения метода витальной ампутациис препаратом «Пульпотек».

Материал и методы исследования

В исследование были включены зубы людей и зубы экспериментальных животных (собак). Исследование микротвердости твердых тканей зубов проводили в два этапа.

На первом этапе объектом исследования стали твердые ткани 10 жевательных зубов человека (5 интактных, 5 депульпированных, удаленных по показаниям) и 15 жевательных зубов беспородных собак (5 животных), 5 интактных, 5 депульпированных и 5 зубов после применения метода витальной ампутации с использованием препарата «Пульпотек». Масса собак – 9…11 кг, длительность эксперимента – 3 месяца.

На втором этапе объектом исследования сталитвердые ткани 5 жевательных зубов (1 группа), беспородных собак (5 животных) после витальной ампутации с применением препарата «Пульпотек». Масса собак – 7…9 кг, длительность эксперимента – 3 месяца. Также исследовали твердые ткани 5 жевательных зубов (2 группа), беспородных собак (5 животных), полученные на первом этапе исследования. Зубы хранили в холодильнике (при T = 10°) в дистиллированной воде в течение 12 месяцев.

Для определения микротвердости твердых тканей зубов предварительно готовились шлифы по специальной методике. Первоначально проводили продольный распил зубов алмазным диском, полученные образцы заливали пластмассой холодного отверждения Редонт (Стома, Украина) в пластиковые контейнеры и обрабатывали на наждачном круге шлифовальной бумагой с уменьшением её зернистости от № Р180 до № Р3000. Было подготовлено для первого этапа исследования – 20 шлифов зубов людей, 30 шлифов зубов собак; для второго этапа исследования – 20 шлифов зубов собак. Таким образом, в исследование было включено 30 шлифов зубов экспериментальных животных (собак) после применения метода витальной ампутации с использованием препарата «Пульпотек».

На первом этапе – исследование образцов (эмали, дентина) проводили в поперечном направлении на 5-и уровнях: 1-й – в области экватора коронки зуба, 2-й – в области шейки коронки зуба, 3-й – в области устьев каналов, 4-й – в средней трети канала корня и 5-й уровень – в области апикальной части канала корня (рисунок).

pic_76.tif

Уровни исследования микротвердости: 1 – область экватора коронки, 2 – область шейки коронки зуба, 3 – область устьев каналов корня, 4 – область средней трети канала корня, 5 – область апикальнойчасти канала корня

Выбор для исследования микротвердости пяти уровней в поперечном направлении исследуемых образцов обусловлен диффузным воздействием препарата «Пульпотек» на пульпу зуба, и как следствие, на твердые ткани зуба.

На втором этапе исследование микротвердости проводили также в поперечном направлении исследуемых образцов, но анализировали только состояние эмали.

Экспериментальное исследование микротвердости твердых тканей зубов проводили на кафедре «Материаловедение икомпозиционные материалы» ВолгГТУ, при консультативном участии доцента, к.т.н. Гуревича Л.М., в соответствии с ГОСТ 9450-76, по методу (Виккерса), восстановленного отпечатка с помощью прибора ПМТ-3. Исследования структуры шлифов зубов проводили на модульном моторизованном оптическом микроскопе Olympus BX-61 с фиксацией микроструктур с помощью цифровой камеры микроскопа DP12, при увеличениях ×100 и ×500 крат. Обработка цифровых фотографий и измерение различных параметров структуры исследуемых шлифов осуществлялись на ЭВМ с использованием программного комплекса Analy SIS фирмы Soft Imaging System Gmbh.

При определении микротвердости твердых тканей зуба использовали нагрузку в 0,1 Н. В качестве индентора применяли четырёхгранную алмазную пирамидку с квадратным основанием и с углом при вершине между противолежащими гранями в 136°. Шаг измерений устанавливался на дентине 0,3 мм, на эмали 0,2 мм. Значения микротвердости определяли путем деления приложенной к алмазному наконечнику нормальной нагрузки (Н) на условную площадь боковой поверхности отпечатка (мм2). Для применяемой в работе четырехгранной пирамидки с квадратным основанием число твердости НV (МПа) вычислялось по формуле:

Eqn12.wmf

где Р – нормальная нагрузка, приложенная к алмазному наконечнику, Н; d – размер отпечатка, мм.

При измерении микротвердости наблюдали существенные отклонения значений от аналогичных показателей в соседних точках. Подобные отклонения обусловлены увеличенным содержанием кальция в отдельных зонах. Такие включения не оказывают влияния на прочность зуба в целом [7]. Значения величин микротвердости для каждого случая усредняли по 8–10 замерам.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием компьютерного программного пакета Microsoft Office Excel 2007. Данные экспериментов приведены в соответствии с ГОСТ 8.417-81о единстве измерений.

Результаты исследования и их обсуждение

По результатам, полученным на первом этапе исследования, установлено, что значения микротвердости эмали интактных зубов человека составили 4260 ± 172 МПа, дентина 685 ± 69 МПа. После депульпирования показатели микротвердости эмали составили 2640 ± 158 МПа, дентина – 705 ± 87 МПа соответственно. Эти результаты не противоречат и согласуются с данными литературы в проведенных ранее научных исследованиях [1, 3, 5, 7].

У экспериментальных животных (собак) значения микротвердости эмали интактных зубов составили 4476 ± 194 МПа, дентина – 964 ± 37 МПа. После депульпирования показатели микротвердости эмали составили 2942 ± 128 МПа, дентина 1026 ± 76 МПа соответственно. После применения метода витальной ампутации с препаратом «Пульпотек» значения микротвердости эмали составили 4161 ± 207 МПа, дентина 994 ± 74 МПа. В табл. 1 представлены средние значения показателей микротвердости зубов человека и экспериментальных животных (собак).

Средние значения микротвердости зубов человека и экспериментальных животных на разных уровнях исследуемых образцов

Исследуемые

образцы

Уровни исследования

Зубы человека

Зубы экспериментальных животных

Интактные (МПа)

Депульпир. (МПа)

Интактные (МПа)

Депульпир. (МПа)

После витальной ампутац. (МПа)

Эмаль

4255

2642

4476

2942

4161

Дентин коронки

755

818

958

1070

975

Дентин области шейки зуба

656

717

995

1013

913

Дентин устьевой части корня

697

694

997

1093

1068

Дентин средней части корня

709

640

932

1022

982

Дентин апикальн. части корня

610

659

943

935

1033

Учитывая, что измерение микротвердости зубов человека и экспериментальных животных проводили на одном приборепри постоянной нагрузке, на сходном по своим характеристикам биологическом материале [8, 13, 14], то правомерно проведение сравнительного анализа полученных экспериментальных результатов.

Установлено, что микротвердость эмали интактных зубов человека и собак не имеют значимых статистических различий (4255 ± 172, 4476 ± 194 МПа). Подобный результат (4161 ± 207 МПа) был получен также у собак после применения биологического метода лечения, витальной ампутации с применением препарата «Пульпотек».

Установлено, что значения микротвердости дентина зубов человека и животных (собак) на всех уровнях исследуемых образцов после депульпирования и витальной ампутации с применением препарата «Пульпотек» не имели значимых статистических отклонений – отличий от микротвердости интактных зубов (p < 0,05).

После депульпирования наблюдали снижение микротвердости эмали зубов человека примерно на 40 %, а зубов собак на – 35 %. Микротвердость дентина зубов человека ниже зубов собак примерно на 30 %. Предполагаем, что эта особенность связана с характером питания животных.

По результатам исследования на втором этапе установлено, что в 1 группе образцов значения микротвердости эмали зубов собак после применения метода витальной ампутации с препаратом «Пульпотек» составили 4466 ± 183 МПа, во 2 группе – 4326 ± 202 МПа. Близкие значения(4161 ± 207 МПа) микротвердости эмали зубов собак после витальной ампутации с применением препарата «Пульпотек» были получены и на первом этапе исследования. Проведенная сравнительная проверка полученных данных по критерию Пирсона показала, что полученные значения принадлежат одной генеральной совокупности.

Заключение

Таким образом, после депульпирования наблюдали снижение микротвердости эмали зубов человека примерно на 40 %, а зубов экспериментальных животных (собак) на 35 %. На всех уровнях исследуемых образцов (человека и животных) наблюдали незначительное изменение микротвердости дентина после депульпирования в сравнении с интактными зубами (p < 0,05).

После применения метода витальной ампутации с препаратом «Пульпотек» в зубах собак наблюдали сохранение микротвердости эмали и дентина (на всех уровнях) в сравнении с интактными зубами (p < 0,05).

На основании полученных результатов экспериментальных исследований можно сделать вывод о сохранении прочностных характеристик твердых тканей коронки зуба животных (собак) после применения метода витальной ампутации с препаратом «Пульпотек» по сравнению с депульпированными зубами. Полученные результаты имеют в основном теоретическое значение, для клинической интерпретации результатов экспериментальных исследований необходим анализ клинических данных применения метода витальной ампутации с применением препарата «Пульпотек» и оценкой отдаленных результатов.

Рецензенты:

Фирсова И.В., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой терапевтической стоматологии ВолгГМУ, г. Волгоград;

Шемонаев В.И., д.м.н., заведующий кафедрой ортопедической стоматологии ВолгГМУ, г. Волгоград.

Работа поступила в редакцию 17.10.2013.