Клінічна оцінка якості поверхні реставраційних робіт у стоматології

Краткое содержание

Матеріали та методи дослідження. Об’єктом лабораторних досліджень були різці верхньої щелепи, видалені за стоматологічними показаннями у 10 пацієнтів стоматологічної поліклініки ЦМКЛ №1 м. Донецька віком від 20 до 45 років, та зразки фотокомпозиційних матеріалів (ФКМ).

Визначення показників шорсткості поверхні інтактної зубної емалі проводили у лабораторних умовах за допомогою загальноприйнятого профілографічного методу та розробленого нами комп’ютерного методу.

Дослідження мікротвердості фотокомпозиційних матеріалів на етапах фінішної обробки проводили з застосуванням приладу ПМТ-3.

Оцінку шорсткості поверхні зразків фотокомпозиційних матеріалів здійснювали методами профілографії та скануючої електронної мікроскопії (СЕМ), а також комп’ютерним методом оцінки шорсткості.

Дослідження мікротвердості та шорсткості поверхні ФКМ проводили на зразках, які були розподілені на чотири групи у залежності від відновлювального матеріалу та використаної полірувальної системи. В І групі (матеріал Point 4, колір А2, Kerr) та ІІ групі (матеріал Premise, колір А2, Kerr) вимірювання мікротвердості та визначення показників шорсткості проводили в чотири етапи. На І етапі досліджували зразки реставраційних матеріалів безпосередньо після полімеризації (до полірування); на ІІ – після шліфування зразків дисками OptiDisc, Kerr, абразивністю «Coars/Medium»; на III – після полірування дисками з позначкою «Fine» і на IV етапі – дисками «Extra Fine». В ІІІ групі (матеріал Point 4, колір А2, Kerr) та IV групі (матеріал Premise, колір А2, Kerr) вимірювання проводили послідовно в три етапи: спочатку на І етапі досліджували зразки безпосередньо після полімеризації; на ІІ етапі – зразки після обробки діамантовим дрібнодисперсним бором (розмір діамантових частинок 30 мкм, за стандартом ISO з позначкою жовтого кольору); на III – зразки, оброблені гнучкими формами полірувальної системи PoGo, Dentsply.

У клінічних дослідженнях було обстежено 190 пацієнтів стоматологічної поліклініки ЦМКЛ №1 м. Донецька віком від 20 до 45 років, 99 жінок і 91 чоловік. У них було реставровано 278 фронтальних зубів верхньої щелепи з порожнинами ІІІ і ІV класів за Black. Препарування каріозних порожнин та відновлення проводили за загальноприйнятими правилами з застосуванням адгезивної системи SoloBond, Kerr. Світовий вплив здійснювали у режимі «м’який старт» фотополімеризатором Degulux, Degussa. Пацієнтів обстежували до та після реставрації, а також через 6, 12 і 24 місяці після її проведення. Враховували показники структурно-функціональної кислотостійкості емалі зубів за тестом емалевої резистентності (ТЕР), індекси інтенсивності ураження карієсом зубів (КПВ), гігієни порожнини рота (OHI-S), комплексний пародонтальний індекс (КПІ). Клінічну оцінку реставрацій проводили за критеріями USPHS (Ryge G., 1980): анатомічна форма (АФ), крайова адаптація (КА), крайове забарвлення (КЗ), шорсткість поверхні (ШП), колірна відповідність (КВ), дискомфорт/чутливість (Д/Ч), вторинний карієс (ВК). Шорсткість поверхні, окрім візуально-інструментального методу, оцінювали за розробленим методом комп’ютерного аналізу цифрового зображення поверхні реставраційної роботи, використовуючи оригінальну програму «Dental surface». Життєздатність пульпи оцінювали за допомогою електороодонтодіагностики (ЕОД).

Усі обстежені були розподілені на дві групи. У першу ввійшли 98 пацієнтів з 141 реставрацією з універсального мікрогібридного фотокомпозита Point 4, Kerr. Пацієнти цієї групи були розподілені на дві підгрупи: перша – 47 пацієнтів з 71 реставраційною роботою, що полірували багатоетапною системою OptiDisc, Kerr, друга – 51 пацієнт з 70 реставраціями, фінішну обробку яких виконували однокроковою системою PoGo, Dentsply. У другій групі було обстежено 92 пацієнти, у яких трьохмодальним нанокомпозитом Premise, Kerr, було відновлено 137 зубів. Цих пацієнтів також було розподілено на дві підгрупи. В першій підгрупі, яка нараховувала 47 пацієнтів з 68 відновленнями, фінішну обробку поверхні реставрацій проводили системою OptiDisc, Kerr. Другу підгрупу склали 45 пацієнтів, у яких проведено 69 реставрацій, відполірованих системою PoGo, Dentsply.

Статистичну обробку отриманих результатів проводили з застосуванням стандартної статистичної програми «Statistica 6.0».

Результати дослідження та їх обговорення. На першому етапі у лабораторних умовах вивчали шорсткість поверхні емалі видалених різців профілографічним методом і методом комп’ютерного аналізу цифрового зображення. У ході дослідження з приводу розробки останнього були визначені необхідні параметри цифрової фотозйомки. Для отримання знімків з найбільшою деталізацією поверхні емалі, які найбільш адекватні завданням дослідження, були обрані режими цифрової макрозйомки «оцінити баланс білого/ручний» та «оцінити баланс білого/флуоресцентний». Їх було названо методами дослідження, відповідно, № 1 та № 2.

За результатами профілографії було визначено показник середнього арифметичного відхилення профілю вестибулярної поверхні емалі зубів (Ra), який склав 0,062±0,003 мкм. Показники шорсткості тих самих ділянок емалі за розробленими методами склали 0,059±0,002 мкм (для методу № 1) та 0,066±0,003 мкм (для методу № 2). Аналіз показав наявність тісного кореляційного зв’язку лише між показниками профілографії та методу № 1, коефіцієнт якого дорівнює 0,84 (p=0,002, коефіцієнт кореляції відмінний від 0 на рівні р<0,05). Між показниками профілографії та методу № 2, а також двох запропонованих методів між собою кореляція була слабкою.

Таким чином, на основі аналізу результатів проведених досліджень був розроблений метод оцінки шорсткості поверхні інтактної зубної емалі, який базується на комп’ютерному аналізі цифрового зображення, отриманого в макрорежимі «оцінити баланс білого/ручний» (метод № 1), та дозволяє отримувати кількісні показники. Саме цей метод і використовували в подальших дослідженнях.

Під час вивчення мікротвердості встановили, що безпосередньо після полімеризації мікротвердість зразків І групи (матеріал Point 4, Kerr) склала 25,31±0,07 кГс/мм², ІІ групи (матеріал Premise, Kerr) – 29,89±0,08 кГс/мм². Після шліфування поверхні зразків дисками OptiDisc, Kerr, абразивністю «Coars/Medium» мікротвердість в обох групах вірогідно (p<0,05) збільшилася у порівнянні з результатами попереднього етапу і склала: 28,09±0,05 кГс/мм² та 32,30±0,05 кГс/мм², відповідно. При застосуванні дисків з позначкою «Fine» також спостерігалося вірогідне (p<0,05) збільшення мікротвердості, яка дорівнювала в І групі 29,56±0,12 кГс/мм², в ІІ – 35,02±0,14 кГс/мм². Після полірування дисками «Extra Fine» показники в обох групах вірогідно не відрізнялися від таких на попередньому етапі: в І групі – 29,70±0,34 кГс/мм², в ІІ – 35,44±0,29 кГс/мм². Н цьому етапі, як і на усіх попередніх, мікротвердість зразків Рremise, Kerr, вірогідно (p<0,05) перевищувала таку зразків Point 4, Kerr.

Мінімальною мікротвердість в ІІІ (матеріал Point 4, Kerr) і IV (матеріал Premise, Kerr) групах зразків була безпосередньо після полімеризації: 25,36±0,66 кГс/мм² та 29,78±0,50 кГс/мм², відповідно. Після шліфування поверхні зразків діамантовим дрібнодисперсним бором з жовтим маркіруванням мікротвердість вірогідно (р<0,05) збільшилася до                 27,33±0,50 кГс/мм² в ІІІ групі та 31,94±0,32 кГс/мм² в IV. Найбільш високі показники мікротвердості в цих групах були зареєстровані після обробки поверхні зразків гнучкими полірувальними формами системи PoGo, Dentsply: 29,54±0,27 кГс/мм² та 34,91±0,27 кГс/мм², відповідно. Аналіз показав, що тенденція до збільшення мікротвердості на кожному етапі фінішної обробки, як і систематичне перевищення показників зразків Premise, Kerr, над такими зразків Point 4, Kerr, зберігалася і була вірогідною (р<0,05).

Таким чином, отримані дані свідчать про те, що нанонаповнений відновлювальний матеріал Premise, Kerr, має поліпшені міцнісні властивості, що означає, як відомо, і кращу здатність до полірування (Chung S. M., Yap A. U., 2005). Вірогідне зростання мікротвердості на кожному етапі фінішної обробки підтверджує необхідність її проведення, а оскільки мікротвердість відображає згадану здатність до полірування, то збільшення показників мікротвердості можна трактувати, як процес оптимізації якості поверхні реставрації. Однак існує небезпека видалення у ході фінішної обробки значного за товщею шару ФКМ, під яким перебувають менш тверді шари, бо, як відомо, мікротвердість будь-якого фотокомпозиційного матеріалу зменшується залежно від відстані від джерела світла (Борисенко А. В., 2005). У такому випадку доцільно було б обмежити товщу шару матеріалу, який видаляється в ході фінішної обробки, що практично зробити неможливо, виходячи зі значного розмаїття клінічних умов, у яких проводиться реставрація, або рекомендувати здійснення повторного світлового впливу після завершення фінішної обробки, що й забезпечить максимальні фізико-механічні характеристики відновлювального матеріалу, включаючи й дзеркальний блиск, і мікротвердість.

Для досягнення високого естетичного ефекту реставрації необхідно зробити правильний вибір не лише відносно відновлювальних матеріалів, але й полірувальної системи. Тому під час наступного етапу дослідження були визначені показники шорсткості поверхні, що характеризують здатність ФКМ двох різних груп до полірування в залежності від обраної системи для фінішної обробки. Метою отримання таких показників шорсткості було визначення еталону для подальшої кількісної клінічної оцінки якості поверхні реставраційних робіт з цих ФКМ.

Результати дослідження шорсткості поверхні зразків ФКМ трьома методами показали, що відразу після полімеризації в І групі зразків (матеріал Point 4, Kerr) ці показники склали: за профілографічним методом             0,401±0,001 мкм, за методом СЕМ – 0,399±0,005 мкм, за комп’ютерним методом – 0,396±0,002 мкм; в ІІ групі (матеріал Premise, Kerr): 0,258±0,001 мкм, 0,256±0,003 мкм, 0,258±0,007 мкм, відповідно. При порівнянні результатів, отриманих методами профілографії та комп’ютерного аналізу цифрового зображення, встановлена вірогідна (p<0,05) різниця між згаданими показниками в І групі зразків, проте на підставі даних СЕМ було визначено, що результати, отримані за цим методом, вірогідно не відрізняються від показників, отриманих двома попередніми методами дослідження, а у ІІ групі усі показники вірогідної різниці не мали (p>0,05).

Після шліфування поверхні зразків ФКМ дисками полірувальної системи OptiDisc, Kerr, абразивністю «Coars/Medium» за результатами трьох методів дослідження в І групі (матеріал Point 4, Kerr) було зареєстроване вірогідне (p<0,05) підвищення показників шорсткості, які дорівнювали за профілографічним методом 0,424±0,002 мкм, за СЕМ –0,419±0,004 мкм, за комп’ютерним методом – 0,418±0,004 мкм. У той же час в ІІ групі (матеріал Premise, Kerr) ці показники вірогідно (p<0,05) зменшилися і склали               0,175±0,001 мкм, 0,173±0,005 мкм та 0,176±0,009 мкм, відповідно.

Після обробки поверхні зразків дисками з позначкою «Fine» в обох групах спостерігалася тенденція до зменшення показників шорсткості відносно попереднього етапу дослідження (p<0,05). За результатами профілографії, СЕМ та комп’ютерного методу були отримані такі показники: в І групі –                 0,410±0,002 мкм, 0,405±0,006 мкм та 0,398±0,002 мкм; в ІІ групі –                0,149±0,001 мкм, 0,152±0,005 мкм та 0,154±0,010 мкм, відповідно.

Найменші показники шорсткості поверхні зразків (p<0,05) було зафіксовано на етапі полірування дисками «Extra Fine». За допомогою профілографічного методу отримали такі показники: в І групі –                  0,347±0,004 мкм, в ІІ – 0,121±0,002 мкм; за СЕМ: в І групі – 0,341±0,007 мкм, в ІІ – 0,120±0,003 мкм; за комп’ютерним методом – 0,338±0,005 мкм та 0,118±0,005 мкм, відповідно. Показники шорсткості, отримані трьома методами, в кожній групі вірогідно не відрізнялися один від одного.

Таким чином, при дослідженні поверхні зразків фотокомпозиційних матеріалів двох різних груп із застосуванням полірувальної системи OptiDisc, Kerr, було з’ясовано, що нанокомпозит Premise, Kerr, має кращу здатність до полірування, тому що середні показники шорсткості, отримані на заключному етапі фінішної обробки зразків цього матеріалу, були майже у 3 рази нижчими за такі універсального мікрогібридного фотокомпозита Point 4, Kerr.

В наступних групах зразків ФКМ, які полірували системою PoGo, Dentsply, спостерігалася така ж сама тенденція до зменшення показників шорсткості поверхні, як і при вивченні поверхні попередніх груп.

На першому етапі наступного фрагмента дослідження за даними профілографії було встановлено вірогідну (p<0,05) різницю показників шорсткості зразків: в III групі (матеріал Point 4, Kerr) цей показник склав 0,411±0,002 мкм, в IV групі (матеріал Premise, Kerr) – 0,261±0,001 мкм. Ця вірогідна (p<0,05) різниця показників шорсткості була отримана також за результатами СЕМ та комп’ютерного методу: в III групі зразків показники дорівнювали 0,409±0,003 мкм та 0,408±0,008 мкм; в IV – 0,255±0,005 мкм та 0,255±0,007 мкм, відповідно.

На другому етапі дослідження за результатами профілографії, СЕМ та комп’ютерного методу в обох групах зразків було зареєстроване вірогідне (p<0,05) зменшення показників шорсткості: 0,386±0,002 мкм, 0,384±0,011 і              0,381±0,006 мкм в III групі та 0,204±0,001 мкм, 0,201±0,008 і                0,203±0,001 мкм в IV групі, відповідно.

Найменші показники шорсткості поверхні знов були зафіксовані за трьома методами на останньому етапі фінішної обробки, вони майже у 1,5 раза відрізнялися від початкових даних і склали за профілографічним методом в              III групі 0,360±0,005 мкм, в IV – 0,182±0,001 мкм; за СЕМ – 0,361±0,011 мкм та 0,181±0,007 мкм; за комп’ютерним методом – 0,357±0,006 мкм та                0,183±0,005 мкм, відповідно. Показники шорсткості, отримані різними методами у групах, вірогідно між собою не відрізнялися.

На основі отриманих даних ми дійшли висновку, що за використання полірувальної системи PoGo, Dentsply, найбільш гладкою була поверхня зразків ФКМ з найбільшим об’ємним і ваговим вмістом неорганічного наповнювача, тобто нанокомпозита Premise, Kerr. Середній показник шорсткості їх поверхні у 2 рази нижчий за такий зразків Point 4, Kerr. Але при застосуванні однокрокової полірувальної системи PoGo, Dentsply, показники шорсткості поверхні зразків цих двох матеріалів різних груп демонструють вірогідно (p<0,05) більші значення шорсткості, ніж ті, що отримані після обробки їх системою OptiDisc, Kerr. Проведені дослідження підтверджують тезу залежності якості полірування від здатності до полірування самого матеріалу та обраної системи для їх фінішної обробки. В ході цих досліджень було також доведено, що розроблений комп’ютерний метод дозволяє отримувати кількісні показники шорсткості, що можуть бути порівняні з результатами профілографії і СЕМ.

Таким чином, на підставі результатів лабораторних досліджень був розроблений і захищений патентом України на винахід спосіб оцінки шорсткості поверхні реставраційних робіт після полірування за допомогою комп’ютерного аналізу цифрового зображення і програмний продукт для його аналізу «Dental surface». Запропонований спосіб дозволить об’єктивізувати оцінку якості поверхні реставраційних робіт у клінічних умовах, тобто обґрунтує її кількісно, та, тим самим, надасть можливість проводити ранню діагностику ускладнень, пов’язаних з появою збільшеної шорсткості, у різні терміни функціонування реставрацій та попередити їх розвиток.

На підставі комп’ютерного аналізу цифрового зображення реставрації за згаданим програмним продуктом була розроблена система клінічної оцінки якості поверхні реставраційних робіт. Сутність запропонованої системи полягає в порівнянні середнього показника шорсткості кожної з 10 ділянок, на які комп’ютерна програма автоматично розподіляє поверхню реставрації, з еталоном якості полірування, який визначений в лабораторних умовах, в залежності від обраного відновлювального матеріалу та полірувальної системи. Розроблена система виглядає наступним чином.

Відмінну оцінку «А» отримують такі реставраційні роботи, які за показниками шорсткості усіх 10 ділянок не відрізняються від еталона.

Оцінку «В» отримують роботи, у яких дані шорсткості поверхні реставрації та параметри еталона відрізняються в одному чи двох ділянках, тобто займають до 20% площі поверхні реставрації.

Оцінкою «С» характеризують такі реставрації, у яких показники шорсткості поверхні реставрації і параметри еталона відрізняються в трьох–п’яти ділянках (від 21% до 50% площі досліджуваної поверхні реставрації).

Оцінкою «D» можна оцінити такі реставрації, у яких показники шорсткості поверхні відрізняються від еталона більш, ніж в п’яти ділянках (більше 51% площі поверхні реставрації).