Особенности выбора оптимальных стоматологических материалов, имплантационных систем и ортопедических конструкций для реабилитации больных сахарным диабетом (стоматология 14. 00. 21)

Вид материалаАвтореферат

Содержание


Научный руководитель
Ведущее учреждение
Общая характеристика работы
Цель исследования
Научная новизна
Практическая значимость.
Положения выносимые на защиту.
Апробация работы
Публикации по теме диссертации
Внедрение результатов.
Структура и объем работы.
Личное участие.
Содержание работы
Результаты исследования и их обсуждение
Состояние слизистой оболочки при протезировании бюгельными протезами на кламмерной фиксации
Состояние слизистой оболочки при протезировании бюгельными протезами на замковой фиксации
Практические рекомендации
Список опубликованных работ
Подобный материал:
  1   2   3


На правах рукописи


Фурцев Тарас Владимирович


Особенности выбора оптимальных стоматологических материалов, имплантационных систем и ортопедических конструкций для реабилитации больных сахарным диабетом


(стоматология - 14.00.21)


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени
доктора медицинских наук


Казань 2009 г.

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Салеева Гульшат Тауфиковна


Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Хитров Венедикт Юрьевич

доктор медицинских наук, профессор Олесова Валентина Николаевна

доктор медицинских наук, профессор Никитин Александр Александрович

Ведущее учреждение:

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится «25» июня 2009 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 208.034.02 в ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 420012 г. Казань, ул. Бутлерова, 49.


С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 420012 г. Казань, ул. Бутлерова, 49 б.


Автореферат разослан «_____» _____________2009 г.


Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор И.Д.Ситдикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Современная стоматология переживает активное развитие, не отстает в этом и такой огромный и сложный раздел как ортопедическая стоматология. Высокие темпы развития обусловлены тесным взаимодействием разных отраслей экономики и науки, что привело к появлению новых методов, материалов в конструировании зубных протезов для замещения дефектов зубного ряда. Очевидно, что создание и применение биомеханически совместимых с живыми тканями организма зубных протезов, в особенности у пациентов с ослабленным пародонтом, к которым относятся больные сахарным диабетом, выбор конструкции зубного протеза в зависимости от конкретной клинической ситуации является актуальной проблемой.

В этой связи, проявление свойств сверхэластичности и эффекта памяти формы послужило основанием для внедрения в практику протезирования дефектов зубного ряда сверхэластичного сплава на основе никелида титана (В.Э.Гюнтер, 2003; М.З.Миргазизов, 2002; П.С.Юдин, 2004; В.И.Итин, 2006).

В последние годы литературе появились значимые исследования, посвященные сверхэластичному сплаву на основе никелида титана в различных областях стоматологии: имлантологии (В.Э.Гюнтер, 2003; М.А. Звигинцев и др., 2003; А.М.Миргазизов, 2003; В.Н.Олесова и др., 2006), ортодонтии (С.В. Черненко, 2000; И.А. Турецкова, 2006), челюстно-лицевой хирургии (А.А. Радкевич, 2001; П.Г.Сысолятин, 2004), ортопедической стоматологии (М.З.Миргазизов, 2002; А.И.Матвеева и др., 2003).

Сахарный диабет – болезнь, имеющая медико-социальное значение. Большая распространенность, тяжелые осложнения вызывают интерес исследователей к данному заболеванию. Высокая частота поражений органов полости рта (до 90%) при сахарном диабете обусловлена поражением микрососудистой системы, резорбцией костной ткани, снижением местных иммунных реакций. Это приводит к снижению выносливости пародонта и порой обычная жевательная нагрузка становится для опорных зубов травматичной (М.А.Звигинцев, 2000; Л.А.Дмитриева, 2003; Ю.И.Воробьев, 2004; А.И.Грудянов, 2007).

Одним из путей повышения качества протезирования больных сахарным диабетом является изучение реакции тканей протезного ложа на материалы и виды конструкций зубных протезов из сверхэластичных материалов с памятью формы.

Анализ литературы выявил, что нет желаемого и систематизированного обоснования по протезированию, выбору конструкции зубного протеза у больных сахарным диабетом. Клинические исследования, посвященные применению сверхэластичного сплава на основе никелида титана, являются единичными и не раскрывают показаний к применению той или иной конструкции зубного протеза, а так же недостаточно глубоко и полно показывают влияние протезов на ткани пародонта, особенно в отдаленные сроки. Сведения при неблагоприятных анатомо-топографических условиях, где требуются применение костно-пластических операций в сочетании с имплантацией, в научной литературе незначительные. Также мало отражены вопросы рентгенологических изменений костной ткани на влияние различных зубных протезов у больных сахарным диабетом, анализа плотности костной ткани и состояния пародонта опорных зубов, в удаленных участках и кости. Незначительно освещены вопросы неинвазивной диагностики в стоматологии.

Требуют глубокого изучения природа возникновения пародонтитов у больных сахарным диабетом с точки зрения иммунной системы, рассматриваемых в стоматологической плоскости. Бесспорно представляет интерес изучение стоматологического статуса, этиологии и патогенеза пародонтита у больных сахарным диабетом с учетом иммунной природы их возникновения. Практически не исследованы иммунометаболические аспекты пародонтита.

В связи с вышеизложенным актуальным является разработка комплексного подхода к стоматологическому протезированию больных сахарным диабетом.

Цель исследования: Повышение клинической эффективности протезирования больных сахарным диабетом.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
  1. Разработать систему оказания стоматологической помощи больным сахарным диабетом, алгоритм диагностики и планирования ортопедического стоматологического лечения с учетом иммунного и стоматологического статусов на основе применения современных достижений диабетологии и стоматологии.
  2. Разработать принципы конструирования зубных протезов с использованием сплавов с памятью формы.
  3. Провести биомеханический анализ конструирования бюгельных протезов из сплава «титанид» методом математического моделирования конечно-элементного анализа (МКЭ).
  4. Изучить клиническую эффективность применения разработанных конструкций зубных протезов с памятью формы и алгоритмов ортопедического лечения по ближайшим и отдаленным результатам протезирования с различными дефектами зубных рядов.
  5. Изучить возможности применения дентальной имплантации у больных сахарным диабетом при благоприятных и неблагоприятных анатомо-топографических условиях.
  6. На основании проведенных исследований разработать предложения для внедрения результатов исследования в практическое здравоохранение.

Научная новизна: Впервые разработана оптимизированная схема оказания ортопедической стоматологической помощи больным сахарным диабетом. Разработан способ диагностики пародонтита у больных сахарным диабетом. Применен нейросетевой анализ для изучения информативности НАД и НАДФ-зависимых дегидрогеназ у больных пародонтитом на фоне сахарного диабета. Разработаны и применены новые конструкции зубных протезов для замещения дефектов зубных рядов у больных сахарным диабетом. Впервые применены минимальноинвазивные мостовидные протезы для замещения дефектов зубных рядов у больных сахарным диабетом из сверхэластичного сплава никелида титана. Впервые применены и изучены показания к применению седловидных конструкций из сверхэластичного никелида титана у больных сахарным диабетом. Впервые в эксперименте проведен биомеханический анализ совместного поведения конструкции зубного протеза из сплавов с памятью формы и костной ткани путем конечно-элементного анализа, позволивший установить, что уровень напряжений и характер деформирования элементов конструкции протеза во многом определяют поведение и характер деформирования костных тканей. Впервые показана возможность костной пластики и дентальной имплантации имплантатами из пористого никелида титана, а так же имплантатов с механически активными элементами из никелида титана у больных сахарным диабетом.

Практическая значимость. Разработан способ ранней диагностики риска возникновения пародонтита по метаболическим показателям лимфоцитов у больных сахарным диабетом. Разработаны простые и надежные конструкции кламмеров для бюгельных протезов, позволяющие надежно фиксировать протез, не требующие предварительной пришлифовки и подготовки опорного зуба и не приводящие к его расшатыванию и потере. Впервые показана возможность применения минимальноинвазивных конструкций протезов из сверхэластичного сплава у больных сахарным диабетом. Определены показания к применению седловидных конструкций у больных сахарным диабетом. Расширены показания для применения метода дентальной имплантации у больных сахарным диабетом. Клинически обоснован и доказан выбор сверхэластичных материалов на основе никелида титана.

Положения выносимые на защиту.

  1. Способ диагностики пародонтита и планирование стоматологического ортопедического лечения у больных сахарным диабетом.
  2. Принципы конструирования бюгельных протезов и новые конструкции бюгельных протезов из сверхэластичного сплава «титанид».
  3. На основании биомеханического анализа доказано преимущество сплава «Титанид» перед традиционно применяем КХС.

4. Съемные конструкций из сплава «Титанид», имплантаты из пористого никелида титана и механически активные имплантатов эффективны для ортопедического стоматологического лечения больных сахарным диабетом.


Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на:

- Международной конференции «Новые биосовместимые сверхэластичные материалы и новые медицинские технологии в стоматологии» (г. Красноярск, 2000 г.);

- Всероссийской конференции «Сверхэластичные сплавы с памятью формы в стоматологии» (г. Москва, 2001г.);

- X Юбилейной международной конференции «Новые информационные технологии в медицине и экологии» (г. Гурзуф, 2002г.);

- Всероссийской конференции «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в стоматологии» (г. Красноярск, 2003 г.);

-Международной конференции «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине» (г. Томск , 2004г);

- Всероссийской конференции «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в стоматологии» (г. Томск, 2006г.);

- Краевой конференции «Возможности методов профилактики и восстановительного лечения в негосударственных, коммерческих медицинских учреждениях и их место в реализации региональных профилактических программ» (г. Красноярск, 2006г.);

- Всероссийской научно-практической конференции «Сибирский стоматологический форум» и XV Краевой научно-практической конференции «Актуальные вопросы пародонтологии и эстетической стоматологии» (г. Красноярск, 2007г.);

- Международной конференции «Материалы с памятью формы и новые технологии в медицине» (г. Томск, 2007г.);

- Всероссийской научно-практической конференции «Сибирский стоматологический форум» (г. Красноярск, 2008г.);

- VIII Всероссийском конгрессе по дентальной имплантологии “Методологические основы преподавания стоматологической имплантологии в системе до - и постдипломного образования» (Казань, 2008 г.);

- предметно-проблемной комиссии по стоматологии Казанского государственного медицинского университета (2008 г.)

Публикации по теме диссертации.

Материалы диссертации отражены в 47 опубликованных научных работах, в том числе, 14 статей в ведущих научных рецензируемых журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией.

Получены 3 патента РФ на изобретение

Внедрение результатов. Алгоритм стоматологического ортопедического лечения больных сахарным диабетом внедрен и используется в лечебной деятельности ортопедического отделения Краевой стоматологической поликлиники, МУЗ «Стоматологическая поликлиника №3», МУЗ «Стоматологическая поликлиника №2» г.Красноярска, МУЗ «Стоматологическая поликлиника» г.Норильска, Управления здравоохранения г.Норильска, в Городском диабетологическом центре Красноярска, в ООО «Медидент» г.Красноярск, в ООО «Дентал Комплекс» г.Красноярск. Результаты работы используются в учебном процессе со слушателями курсов повышения квалификации стоматологов-ортопедов, с клиническими ординаторами и интернами и студентами на стоматологических факультетах КГМУ и Красноярской медицинской академии.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 249 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, 5 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка, который содержит 293 источника, в том числе 185 отечественных и 108 иностранных источников. Цифровые данные сведены в 23 таблицы.

Личное участие. Автор принимал непосредственное участие в клиническом обследовании и лечении больных, в организации и проведении различных лабораторных, инструментальных и гистологических исследований. Лично выполнял измерения показателей средней скорости кровотока, индекса периферического сопротивления, пульсационного индекса, минеральной плотности альвеолярных отростков.

Автором исследованы и подробно проанализированы клинико-лабораторные проявления заболеваний тканей пародонта на фоне сахарного диабета в стадии компенсации. Научно обоснован и разработан алгоритм ортопедического стоматологического лечения больных сахарным диабетом с использованием сплавов никелида титана. Разработаны новые конструкции и элементы фиксации съемных бюгельных протезов. Автором планировалось настоящее исследование, формировалась база данных, проводилась статистическая обработка материала и обобщение полученных результатов.


Содержание работы

Общая характеристика клинического материала


Для выполнения поставленных задач исследования по изучению влияния различных конструкций зубных протезов из сверхэластичного сплава никелида титана и кобальто-хромового сплава на пародонт у больных сахарным диабетом, а так же процессов происходящих в пародонте, нами были проведены: анализ существующей системы оказания ортопедической стоматологической помощи на основании изучения медицинских карт, применены специальные, клинические и лабораторные методы исследования. Этапы, объем и методы исследования представлены на табл. 1. В клиническом исследовании принимали участие больные сахарным диабетом 2-го типа в стадии компенсации. Все пациенты были разделены на группы. В I группу были отнесены больные с конструкциями из сверхэластичного литьевого никелида титана, включающая в себя подгруппы пациентов: 1-я с бюгельными протезами на кламмерной и замковой фиксации; 2-я с седловидными протезами на аттачмене МК-1; 3-я - с несъемными минимальноинвазивными мостовидными протезами на креплении C.B.W. Вторая группа пациентов включала в себя подгруппы с такими же конструкциями из кобальто-хромового сплава (КХС).

Состояние пародонта оценено клиническими и инструментальными методами исследования. Оценка состояния стоматологического здоровья проведена на основе изучения и анализа медицинской карты стоматологического больного.

Для проведения ультразвукового исследования функционального состояния сосудистой стенки пародонта был использован отечественный прибор «Ангиоодин – ПК» (НПФ «Биосс») с гибким датчиком с рабочей частотой 16 МГц карандашного типа, позволяющего исследовать сосуды, находящиеся на глубине подслизистого слоя 2-3 мм. Нами у 176 пациентов с сахарным диабетом с различными типами конструкций зубных протезов оценены следующие показатели микроциркуляции: М - средняя скорость за один сердечный цикл (см/с), ISD- индекс Стьюарта - упруго-эластические свойства сосудов, RI- сопротивление кровотоку дистальнее места измерения, PI - пульсационный индекс – отношение разности систолической и диастолической скоростей к средней скорости. Данное исследование было проведено до и после протезирования четырем группам больных сахарным диабетом с разными конструкциями зубных протезов.


Таблица 1.

Этапы, методы и объем исследований

Объекты исследования

Методы исследования и лечения

количество

Медицинская карта стоматологического больного

статистический анализ

393 медицинских карт

рентгенологический

196 пациентов

рентгеноморфометрический

по методу фиксации

по используемым материалам


196 пациентов

196 пациентов

Пациенты с СД II типа

(инсулинонезависимые)

Лабораторные (иммунологические)

78 пациентов

Опорные зубы

Периотестометрия

1728 измерений

Слизистая оболочка протезного ложа

допплерография

196 пациентов

Ткани пародонта

определение индекса РМА

196 пациентов

Гистологические препараты срезов слизистой оболочки

гистологический

28 гистологических препарата



Пациенты с СД II типа

(инсулинонезависимые)

Бюгельный протез с кламмерной фиксацией из:

- КХС

- Титанид

Бюгельный протез с замковым креплением из:

- КХС

- Титанид

Седловидные протезы из:

- КХС

- Титанид

Минимальноинвазивные:

- КХС

- Титанид

Дентальный имплантат:

- пористый

-механически активный



23 пациента

51 пациент


27 пациентов

29 пациента


20 пациентов

17 пациентов


15 пациентов

14 пациентов


28 пациентов

18 пациентов

Литые каркасы протезов

Визуальный, температурный

242 каркаса

ЗD модели

Математическое моделирование

274 000 конечных элементов

Кровь, лимфоциты

биохимический

31 больных с СД

35 человек – контр.группа

Десневая жидкость у больных сахарным диабетом

Количественное измерение

97 измерений

Костно-суставная система альвеолярных отростков

Измерение минеральной плотности

253 единиц протезов


Первая группа: пациенты с бюгельными протезами с кламмерной фиксацией – 54 человека, в том числе 31 - с бюгельными конструкциями из сверхэластичного сплава TiNi и 23 пациента с протезами из КХС с продолжительностью пользования ими 5 лет. Вторая группа: пациенты с бюгельными протезами на замковой фиксации 56 человек, из которых 29 человек с бюгельными конструкциями из сверхэластичного сплава на основе никелида титана и 27 человек - из КХС сроком пользования в обоих случаях 5 лет. Третья группа: пациенты седловидными конструкциями на аттачмене МК-1 - 37 человек, из которых 20 пользовались конструкцией из TiNi, 17 человек - протезами из сплава КХС. Четвертая группа - пациенты с несъемными минимальноинвазивными конструкциями C.B.W. – 29 человек, из которых 16 пользовались креплениями из литьевого сплава TiNi, а 13 пациентам были установлены стандартные крепления из титана. Для оценки функциональных изменений сосудов пародонта использовали показатели скорости кровотока около опорных зубов.

По методу A.Boyum (1968) в модификации, описанной Дж.Б. Натвигом с соавт. (1980), изучены лимфоциты периферической крови, в том числе определена активность НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ по методу Савченко А.А., Сунцова Л.Н. (1989). Измерение свечения проводили после смешивания биолюминесцентных реактивов и инкубационной пробы с помощью биолюминометра “БЛМ-8803” (сконструирован в СКТБ “Наука”, г.Красноярск).

Для оценки активности СДГ и ГФДГ применялся метод компьютерной морфоденситометрии, основанный на цифровой обработке изображений.

По результатам исследования в пакете электронных таблиц MS Excel 2000 сформирована база данных, на основе которой с помощью прикладных программ SPSS 10,0 и Statistica 6,0 производился статистический анализ. Для всех данных определяли среднее арифметическое значение (М), среднее квадратичное отклонение (s), ошибку средней арифметической (m). Проверку гипотезы о статистической достоверности двух выборок проводили с помощью критерия Манна-Уитни. Рассчитана сила взаимосвязей между исследуемыми параметрами методом ранговой корреляции по Спирмену.

Для решения задач системного анализа использовали нейросетевой классификатор, представляющий собой компьютерную программу, способную к самообучению и принятию на его основе решений. Нейросеть представляет собой число нейронов (максимальное число соответствует числу введенных показателей + 2) и матрицу синапсов (связи между нейронами).

Проведены морфологические исследования биоптического материала из зоны давления бюгельных протезов на кламмерной и замковой фиксации на слизистую полости рта, изготовленных из кобальто-хромового и сплава никелида титана. Биоптический материал размером 1,5х1,5 мм под аппликационной анестезией получали путем среза слизистой в зонах давления через 6 месяцев, 1,5 и 3 года после протезирования, затем фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. Полученные парафиновые срезы толщиной 10-15 мкм из каждого блока окрашивали гематоксилиноэозином и по Ван-Гизону. Препараты изучали в световом микроскопе при различных увеличениях.

Функциональное состояние пародонта опорных зубов в ответ на воздействие конструкций зубных протезов из сплава «титанид» и КХС у больных диабетом оценивали пробой Шиллера-Писарева и измерением количества десневой жидкости. Для определения степени воспаления слизистой оболочки при воспалении десневого края пародонта применяли индекс РМА. Забор жидкости из десневых борозд зубов производили с помощью полосок фильтрованной бумаги длиной 15 мм и шириной 4 мм с заостренным краем в течение 5 минут. Затем полоски взвешивали на торсионных весах со шкалой деления 0,005мг и разница до и после забора за вычетом веса самой полоски составляла общее количество полученной жидкости. Всего проведено 97 исследований.

Для определения степени воспаления слизистой оболочки при воспалении десневого края пародонта использовали папиллярно-маргинальный-альвеолярный (РМА) индекс.

Для оценки подвижности опорных зубов у больных сахарным диабетом второго типа при использовании различных материалов для протезирования использованы рентгенморфометрия и рентгенденситометрия.

Исследование проводилось на ортопонтомографе Sirona Ortophos. С этой целью выполнены дополнительные построения - проведены две осевые линии, одна через опорный зуб, другая через альвеолярную стенку. Остеоденситометрия осуществлялась в 3-х - 4-х точках в области опорных зубов в костной ткани протезного ложа, рассчитывали среднее арифметическое значение, а минеральную плотность костной ткани определяли в процентном выражении в программе «Sidexis XG». Указанный метод исследования использован у больных до и в различные сроки после протезирования при динамическом наблюдении: 6 месяцев, 1, 3 года и 5 лет.

Общее количество первичных исследований составило - 476, количество повторных -1870. Пациенты были распределены следующим образом: первая группа - 58 человек с бюгельными протезами на кламмерной фиксации, из них 31 человек - конструкции на основе сверхэластичного сплава TiNi с памятью формы и 27 человек - аналогичные конструкции из КХС. Вторая группа - 56 человек с бюгельными конструкциями на замковой фиксации, из них 29 человек - конструкции из сверхэластичного сплава TiNi и 27 - из КХС. Третья - 39 человек с седловидными протезами на аттачмене МК-1, из них 21 с конструкциями из сверхэластичного сплава TiNi и 18 - из КХС. Четвертую группу составили 36 человек с минимальноинвазивными мостовидными протезами C.B.W., из них 19 человек с конструкциями из TiNi и 17- с аналогичными из КХС.

Для оценки деформационного поведения 28 дентального имплантата из пористого никелида титана, 18 титановых механически активных имплантатов (МАИ) и опорных зубов в ответ на воздействие различных конструкций зубных протезов из сплава «титанид» и КХС проведена периотестметрия в объеме 1728 измерений.

Совместное гистерезисное поведение сплавов «титанид», КХС и костной ткани изучено методом конечных элементов (МКЭ) в программном комплексе ANSYS, куда импортировалась конечно-элементная аппроксимация расчетной области полученной 3D модели. Расчетная область включала 274 000 конечных элементов и проводилась на кластерной системе SGI Altix 330 при продолжительности счета в течение одних суток с 40 временными шагами на этапе нагружения и разгрузки.

Клинически апробирована возможность применения имплантатов из пористого никелида титана и механически активных имплантатов (МАИ) в комплексе с различными костно-пластическими материалами у больных сахарным диабетом. Всего были установлены 28 имплантатов из пористого никелида титана у больных сахарным диабетом при благоприятных анатомо-топографических условиях в сочетании с различными костно-пластическими операциями (синус-лифтинг, направленная костная регенерация с применением мембран и костно-замещающих препаратов) и 18 МАИ с фторопластовыми абатментами, объединенных в единую конструкцию с зубами пациента.