Спосіб дослідження щільності твердих тканин зубів

Реферат: Спосіб дослідження щільності твердих тканин зубів включає видалення за показаннями зубів з наступним проведенням електронно-мікроскопічного дослідження. Для дослідження використовуються зразки поздовжніх шліфів зубів. UA 122228 U (54) СПОСІБ ДОСЛІДЖЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ТВЕРДИХ ТКАНИН ЗУБІВ UA 122228 U UA 122228 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонована корисна модель належить до галузі медицини, а саме до стоматології та морфології і може бути використана для оцінки стану емалі, дентину та цементу в інтактних зубах та зубах з клиноподібними дефектами. Пришийкова ділянка зуба вразлива до дії ушкоджень, це підтверджується гістологічною структурою емалі: товщина емалі в пришийковій ділянці досягає 0,01 мм; в пришийковій ділянці наявний шар безпризмової емалі товщиною 20-30 мкм, в якій кристали гідроксіапатиту розташовані щільним шаром паралельно поверхні. Цей шар більш сильно мінералізований. В пришийковій ділянці спостерігається вихід ліній Ретціуса (у вигляді ледь помітних борозенок) та перикиматів (у вигляді ледь помітних валиків). Hassan R. Et al. (1981) показали, що пришийкова емаль більш тендітна, порівняно з оклюзійною емаллю. Емалево-дентинне з'єднання в пришийковій ділянці зубів не має вираженої фестончатості, що зменшує міцність цього з'єднання (Rees J.S., 2006). У міру наближення до емалево-дентинної межі зменшується міцність і модуль пружності емалі (Meridith Ν., 1996). Існує три типи співвідношення цементу і емалі в області емалево-цементного з'єднання: у 60-65 % людей цемент накладається поверх емалі; у 30 % емаль і цемент з'єднуються стик в стик; у 5-10 % емаль і цемент не стикаються, дентин залишається відкритим (Fedi P.F.,1999). Закладка зубів починається на ембріональному рівні і відкладення мінеральної компоненти проходить на білкову матрицю, тому зміна щільності емалі може бути наслідком порушення її формування, а саме недостатнього або зміненого розвитку її матриці, що характеризується деструктивними змінами таких білкових утворень, як фібрили емалевих призм та емалеві пластинки. Органічний матрикс, який зв'язаний з емаллю, після прорізування зубів майже повністю втрачається. Він зберігається у вигляді тримірної білкової сітки, розташованої між призмами, і виступає в ролі стабілізатора буферної системи, яка забезпечує наявність вільних іонів кальцію. [Федоров Ю.А. Сравнительный электронно-микроскопический анализ структуры твердых тканей зубов при некариозных поражениях 2-й группы до и после реминерализующей терапии /Ю.А. Федоров, В.А. Дрожжина, О.В. Рыбальченко //Новое в стоматологии. - 1996. № 4 (49). - С. 41-49]. В практиці лікаря-стоматолога часто діагностуються клиноподібні дефекти, що призводять до розвитку гіперчутливості і незадовільного зовнішнього вигляду зубів [Арутюнов С.Д. Современные нанокомпозиты в технологии замещения клиновидных дефектов зубов /С.Д. Арутюнов, В.М. Карпова, А.В. Бейтан //Институт стоматологии. - 2006. - № 3. - С. 56-57]. Найбільш ефективним методом їх лікування є пломбування, яке не диференціюється в залежності від виду патології твердих тканин зубів [Максимовский Ю.М. Современный взгляд на лечение эрозии и клиновидного дефекта твердых тканей зубов /Ю.М. Максимовский, В.А. Кудряшова, В.М. Гринин //Стоматология для всех. - 2005. - № 1. - С. 22-23]. Але результати власних досліджень і дані літератури свідчать про те, що для підвищення ефективності реабілітації даної групи пацієнтів сучасні методи лікування клиноподібного дефекту повинні бути спрямовані на урегулювання процесів де - і ремінералізації твердих тканин, що неможливо без урахування морфологічних особливостей їх стану при даній нозології [Цимбалистов А.В. Клиническое значение микроструктуры и минерализации твердых тканей зубов при лечении клиновидных дефектов /А.В. Цимбалистов, В.Д. Жидких, Р.А. Садиков //Новое в стоматологии. 2000. - № 3 (83). - С. 12-18.; Заболотная И.И. Результаты количественного рентгеноспектрального анализа пришеечной области зубов /И.И. Заболотная //Медицинский журнал. - 2013. - № 1. - С. 86-87; Макеева И.М. Электронно-микроскопическое исследование твердых тканей зуба при клиновидных дефектах /И.М. Макеева, С.Ф. Бякова, В.П. Чуев //Стоматология. - 2009. - № 4. - С. 39-42]. Емаль по периферії клиноподібного дефекту функціонально і морфологічно неповноцінна, але характер змін, що спостерігаються в ділянці межі дефекту з боку емалі, дозволяє припустити, що причиною її руйнування є процеси, які відбуваються під нею, тобто, в дентині [Цимбалистов А.В. Клиническое значение микроструктуры и минерализации твердых тканей зубов при лечении клиновидных дефектов /А.В. Цимбалистов, В.Д. Жидких, Р.А. Садиков //Новое в стоматологии. - 2000. - № 3 (83). - С. 12-18]. У міру наближення до зони клиноподібного дефекту, суттєвої відмінності рівня мінералізації емалі не відбувається, в дентині ж спостерігається інша картина [Пихур О.Л. Состояние твердых тканей зубов у больных с двигательными дисфункциями верхних отделов пищеварительного тракта /О.Л. Пихур, Н.С. Робакидзе, Н.И. Черевко //Институт стоматологии. 2007. - №1. - С. 39-41; Яровая С.П. Анализ показателей микротвердости эмали при различном состоянии твердых тканей и глубины микротрещин /С.П. Яровая, И.И. Заболотная //Запорожский медицинский журнал. - 2013. - № 4 (79). - С. 117-120]. На сьогоднішній день в практичній стоматології немає об'єктивних критеріїв, дотримання яких дозволило б стабільно досягати успіху при оперативному лікуванні некаріозної патології. 1 UA 122228 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Діагностика та лікування клиноподібних дефектів зубів представляє певні труднощі, механізм їх виникнення неясний і дискутується, не визначені конкретні зв'язки клиноподібних дефектів з внутрішньою патологією, немає чітких рекомендацій щодо удосконалення діагностики та лікувально-профілактичних заходів. Все це свідчить про необхідність проведення подальших досліджень із зазначеної проблеми [Доценко В.И., Король М.Д., Шундрик Л.С. Сравнительная оценка микротвердости твердых тканей зуба в норме и при патологических состояниях //Медицинская наука - 2010: материалы всеукраинской научно-практической конференции. - Полтава, 2010. - С. 9-10.; Киселева Д.В, Адамович Η.Η., Вотяков С.Л., Мандра Ю.В. Особенности микроэлементного состава зубных тканей человека по данным ИСП массспектрометрии с лазерной абляцией //Ежегодник-2012, Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 160, 2013, С. 334-337]. Відомий спосіб дослідження обмінних процесів у твердих тканинах зубів, переважна більшість яких присвячена вивченню емалі, особливо її різних шарів, які по різному організовані на мікроскопічному і молекулярному рівнях [Боровский Ε.В. Изучение процессов деминерализации и реминерализации на естественных и искуственных кариозных поражениях эмали /Е.В. Боровский, Е.А. Волков, В.Т. Дубинчик //Стоматология. - 1982. - № 1. - с. 51-55]; Відомий спосіб дослідження структурного стану твердих тканин зубів за допомогою засобів світлової та електронної трансмісійної мікроскопії з вивченням епоксидних шліфів зубів після декальцинації [Петренко А.І. Структурний стан твердих тканин зубів при клиноподібному дефекті //Український медичний альманах. - 2010. - Том 13, № 3. – С. 143-145]. Результати дослідження свідчать, що патогенез клиноподібного дефекту полягає в склеротичному переродженні пульпи, що починається в кореневому відділі, поступово поширюючись у коронкову частину зуба, що в остаточному підсумку приводить до повної облітерації пульпарної камери. Дистрофічна альтерація дентину, що виникає при цьому, в першу чергу проявляється в кореневому відділі зуба на межі з коронкою. Недоліком відомих способів є декальцинація твердих тканин, яка сприяє порушенню структури твердих тканин зубів у зв'язку з мінімальною кількістю в них органічних речовин. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі за технічною суттю та результатом, який може бути досягнутий, тому його вибрано за прототип, є спосіб дослідження щільності емалі зубів при фізіологічній та підвищеній стертості зубів [Ткаченко І.М. Спосіб дослідження щільності емалі зубів при фізіологічній та підвищеній стертості зубів. //Деклараційний патент України на корисну модель № 77728 від 25.02.2013. - Бюл. № 4], що включає видалення за показаннями зубів, одержання сколів емалі з робочої поверхні та з ділянки екватора зубів з наступним проведенням електронно-мікроскопічного дослідження за допомогою растрового електронного мікроскопа (SEM) "Mira 3 LMU" ("Tescan", Чехія) з максимальною роздільною здатністю 1 нм і максимальним збільшенням 1 000 000 та отримання мікрофотографій досліджуваних ділянок твердих тканин зубів. Однак відомий спосіб не забезпечує достатній ступінь ефективності дослідження щільності твердих тканин зубів при клиноподібних дефектах зубів за рахунок того, що він передбачає визначення морфологічної структури емалі та її щільності у пацієнтів з фізіологічною та підвищеною стертістю зубів. Крім того, спосіб передбачає дослідження сколів твердих тканин з жувальної поверхні та ділянки екватора зубів. Для досконалого дослідження стану твердих тканин пришийкової ділянки зубів при клиноподібних дефектах необхідно робити поздовжні шліфи. Це пояснюється формою дефекту - він має вид клину, вершиною оберненого до порожнини зуба. В результаті отримували мікрофотографії досліджуваних ділянок твердих тканин зубів. В основу корисної моделі поставлена задача розробити спосіб дослідження щільності твердих тканин зубів при клиноподібних дефектах зубів шляхом удосконалення визначення морфологічної структури емалі, дентину і цементу та їх просторових властивостей за фізіологічних та патологічних умов, удосконалення методів профілактики та лікування клиноподібних дефектів зубів. Поставлена задача вирішується створенням способу дослідження щільності твердих тканин зубів, що включає видалення за показаннями зубів з наступним проведенням електронномікроскопічного дослідження, згідно з корисною моделлю, для дослідження використовуються зразки поздовжніх шліфів зубів. Крім того, додатково у способі виміри проводяться в дентині та цементі зуба. Спосіб здійснюється наступним чином: Видалені за показаннями зуби, що мали клиноподібні дефекти промивають у проточній воді, очищають від зубного нальоту, висушують за допомогою фільтрувального паперу і отримують поздовжні шліфи емалі за допомогою лещат, виконують їх мікроскопічне дослідження 2 UA 122228 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 безпосередньо після одержання шліфів за допомогою растрового електронного мікроскопа (SEM) "Mira 3 LMU" ("Tescan", Чехія) з максимальною роздільною здатністю 1 нм і максимальним збільшенням 1000000. Досліджувані шліфи кожного досліджуваного зуба фотографують у різних масштабних сітках, отримують мікрофотографії та за допомогою спеціальної лінійки підраховують кількість емалевих призм та дентинних трубочок на кожній фотографії у фактичному масштабі, проводять перерахунок їх кількості на площі 100 мкм, аналіз і порівняння структури, складу і характеристик зразків виконують відповідно до розробленого алгоритму їх оцінки як для інтактних зубів, так і зубів з клиноподібними дефектами, а саме вибирають досліджувану ділянку і виміряють характерний розмір емалевої призми і міжпризмового простору. Аналогічні виміри проводяться в дентині та цементі з позначенням характерної для них товщини та щільності: 1. Вибір досліджуваної ділянки і дослідження структури емалевих призм та розмірів міжпризмового простору, структури дентину та цементу. 2. Вибір досліджуваної ділянки і позначення ділянок мікроаналізу. 3. Вивчення загального вигляду досліджуваної ділянки з позначенням характерної товщини емалі, дентину, цементу. Дослідженню підлягали 33 зуби: інтактних (11 зубів), з клиноподібними дефектами (22 зуби). З кожного зуба роздруковували від 3 до 5 знімків з різним ступенем збільшення. При роздрукуванні на кожному із знімків автоматично в нижньому правому куті проставлялася масштабна мітка (ступінь збільшення), яка для кожного із знімків переносилась на прозорий папір. Прикладаючи дану масштабну мітку на досліджуваний знімок мали змогу підрахувати кількість призм чи дентинних трубочок на ділянці, що вивчалася, а потім перевести їх кількість на ділянку 100 мкм (шляхом перемноження кількості призм, як в даному випадку з 20 мкм, на 5)· Запропонований спосіб дослідження твердих тканин при клиноподібних дефектах зубів пояснюють наступні приклади. Приклад 1. Для дослідження щільності твердих тканин видалений за показаннями зуб, що має клиноподібний дефект, промивають у проточній воді, очищають від зубного нальоту, висушують за допомогою фільтрувального паперу і отримують поздовжні шліфи емалі, виконують їх мікроскопічне дослідження безпосередньо після одержання шліфів за допомогою растрового електронного мікроскопа (SEM) "Mira 3 LMU" ("Tescan", Чехія) з максимальною роздільною здатністю 1 нм і максимальним збільшенням 1000000. Досліджувані шліфи досліджуваного зуба фотографують у різних масштабних сітках, отримують мікрофотографії та за допомогою спеціальної лінійки підраховують кількість емалевих призм на кожній фотографії у фактичному масштабі, проводять перерахунок їх кількості на площі 100 мкм, аналіз і порівняння структури, складу і характеристик зразків виконують відповідно до розробленого алгоритму: 1. Вибір досліджуваної ділянки і дослідження структури емалевих призм та розмірів міжпризмового простору. 2. Вибір досліджуваної ділянки і позначення ділянок мікроаналізу. 3. Вивчення загального вигляду досліджуваної ділянки з позначенням характерної товщини емалі. З досліджуваного зуба роздруковували 4 знімки з різним ступенем збільшення. При роздрукуванні на кожному із знімків автоматично в нижньому правому куті проставлялася масштабна мітка (ступінь збільшення), яка для кожного із знімків переносилась на прозорий папір. Прикладаючи дану масштабну мітку на досліджуваний знімок мали змогу підрахувати кількість призм на ділянці, що вивчалася, а потім перевести їх кількість на ділянку 100 мкм (шляхом перемноження кількості призм, як в даному випадку з 20 мкм, на 5). Різні ступені збільшення дозволяють вибрати ділянку, що вивчається, а після маркування наблизити її та вивчити детальніше. Кількість призм на одиницю площі характеризує щільність емалі, від якої залежить проникність, твердість, стійкість тканин на злам, вигин, скол та модуль пружності. На Фіг. 1 розміщене електронне зображення досліджуваної зони емалі у пришийковій ділянці (зуб з клиноподібним дефектом, зразок № 9). Загальний вигляд емалі на шліфі, збільшення 1140х, масштабна мітка - 100 мкм. Приклад 2. Для дослідження щільності твердих тканин видалений за показаннями зуб, що має клиноподібний дефект промивають у проточній воді, очищають від зубного нальоту, висушують за допомогою фільтрувального паперу і отримують поздовжні шліфи дентину, виконують їх мікроскопічне дослідження безпосередньо після одержання шліфів за допомогою растрового електронного мікроскопа (SEM) "Mira 3 LMU" ("Tescan", Чехія) з максимальною роздільною здатністю 1 нм і максимальним збільшенням 1000000. Досліджувані шліфи досліджуваного зуба фотографують у різних масштабних сітках, отримують мікрофотографії та за допомогою спеціальної лінійки підраховують кількість дентинних трубочок та їх товщину на кожній фотографії у фактичному масштабі, проводять перерахунок їх кількості на площі 100 мкм, аналіз і порівняння структури, складу і характеристик зразків виконують відповідно до розробленого алгоритму: 1. Вибір досліджуваної ділянки і дослідження структури емалевих 3 UA 122228 U 5 10 15 20 25 30 35 призм та розмірів міжпризмового простору. 2. Вибір досліджуваної ділянки і позначення ділянок мікроаналізу. 3. Вивчення загального вигляду досліджуваної ділянки з позначенням характерної товщини емалі. З досліджуваного зуба роздруковували 5 знімків з різним ступенем збільшення. При роздрукуванні на кожному із знімків автоматично в нижньому правому куті проставлялася масштабна мітка (ступінь збільшення), яка для кожного із знімків переносилась на прозорий папір. Прикладаючи дану масштабну мітку на досліджуваний знімок мали змогу підрахувати кількість дентинних трубочок на ділянці, що вивчалася, а потім перевести їх кількість на ділянку 100 мкм (шляхом перемноження кількості та товщини дентинних трубочок, як в даному випадку з 20 мкм, на 5). Різні ступені збільшення дозволяють вибрати ділянку, що вивчається, а після маркування наблизити її та вивчити детальніше. Кількість дентинних трубочок на одиницю площі характеризує щільність дентину, від якої залежить проникність, твердість, стійкість тканин на злам, вигин, скол та модуль пружності. На Фіг. 2 розміщене електронне зображення досліджуваної зони дентину у пришийковій ділянці (зуб з клиноподібним дефектом, зразок № 27). Загальний вигляд дентину на шліфі, збільшення 1140х, масштабна мітка - 100 мкм. Аналізуючи отримані дані щодо будови твердих тканин зубів при клиноподібних дефектах зубів, ми виявили різницю в розташуванні емалевих призм, зокрема їх укладки, яка при зламі в ділянці дефекту втрачає чітке розташування в поверхневій зоні та здебільшого утворює конгломерат без чіткої структури призм. Досліджуючи морфологію емалі, виявили, що кількість призм, проміжки між ними корелюють із товщиною емалі. Тобто збільшення кількості призм в емалі буде зумовлювати її товщину, а їх зменшення буде призводити до збільшення зазорів між ними. Виявлено множинні тріщини на поверхні емалі та цементу. Виявляється гіпермінералізація дентину в зоні ураження зі стенозом і облітерацією канальців. Зазначені відхилення від норми надалі можуть бути використані для запобігання виникненню клиноподібних дефектів та покращення стійкості твердих тканин до механічного і абразивного впливу оклюзійних сил. Позитивний ефект полягає в тому, що запропонований спосіб дослідження дозволяє визначити кількість емалевих призм чи дентинних трубочок на одиницю площі, що характеризує щільність твердих тканин, від якої залежить проникність, твердість, стійкість тканин на злам, вигин, сколення та модуль пружності; дозволяє визначити мікроструктуру твердих тканин зубів. Таким чином, запропонований спосіб дослідження твердих тканин при клиноподібних дефектах зубів відповідає поставленій задачі і дозволяє досягти визначення морфологічної структури твердих тканин зубів за фізіологічних та патологічних умов, забезпечує проведення порівняльної оцінки стану емалі, зокрема у кількості призм та дентинних трубочок, товщини проміжків між ними. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 1. Спосіб дослідження щільності твердих тканин зубів, що включає видалення за показаннями зубів з наступним проведенням електронно-мікроскопічного дослідження, який відрізняється тим, що для дослідження використовуються зразки поздовжніх шліфів зубів. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково виміри проводяться в дентині та цементі зуба. 4 UA 122228 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5