Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

MODERN TECHNOLOGY OF PROSTHETIC DENTAL TREATMENT OF CANCER PATIENTS WITH MAXILLARY DEFECTS IN THE EARLY POSTOPERATIVE PERIOD

Arutyunov S.D. 1 Pivovarov A.A. 1 Ordzhonikidze R.Z. 2
1 State Educational Institution of Higher Education Moscow State Medical Stomatological University named after A.I. Evdokimov
2 State Educational Institution of Higher Education "Tbilisi State Medical University"
Замещение дефектов верхней челюсти является актуальной проблемой современной ортопедической стоматологии. Применение стоматологических CAD/CAM-технологий является перспективным решением данной проблемы на сегодняшний день. Использование стандартных заготовок полиметилметакрилата Temp Basic в качестве конструкционного материала для изготовления зубочелюстных протезов-обтураторов, как продемонстрировали результаты лабораторных исследований, оптимально. Данный материал обладает весьма высокими прочностными характеристиками, которые не уступают показателям полиметилметакрилата в мировой литературе, весьма хорошо поддается полированию, что в свою очередь, безусловно, снижает уровень микробной обсемененности поверхностей протеза. Изготовление монолитной конструкции разобщающего послеоперационного зубочелюстного протеза из вышеуказанного материала с помощью CAD/CAM-технологий благоприятно сказывается на стоматологической ортопедической реабилитации пациентов с заболеванием зубочелюстного аппарата онкологического генеза.
Replacement of defects of the maxilla is an actual problem of modern prosthetic dentistry. The use of dental CAD / CAM technology is a promising solution to this problem today. Using standard polymethylmethacrylate blanks "Temp Basic" as a structural material for making dentures dentoalveolar - obturators as laboratory results demonstrated optimally. This material has very high strength characteristics that are not inferior performance polymethylmethacrylate in the world literature lends itself quite well polished, which, in turn, of course, reduces the level of microbial contamination of the prosthesis surfaces. Production of monolithic construction uncoupling postoperative dentoalveolar prosthesis of the above material with the help of CAD / CAM technology is beneficial to dental prosthetic rehabilitation of patients with the disease of dental-maxilla apparatus Cancer genesis.
polymethylmethacrylate
cad / cam technology
uncoupling postoperative prosthesis dentition.

Послеоперационные дефекты верхней челюсти сопровождаются выраженными функциональными и эстетическими нарушениями, приводящими к социально-психологическим ограничениям жизнедеятельности больных. Специализированная стоматологическая помощь больным данной категории должна включать адекватные комплексные лечебные и реабилитационные мероприятия. Наиболее эффективным методом является поэтапное ортопедическое стоматологическое лечение, включающее непосредственное, временное и завершающее протезирование больных с дефектами верхней челюсти. Такая врачебная тактика благоприятно отражается на психоэмоциональном состоянии больных, улучшает их внешний вид, обеспечивает прием пищи естественным путем и способствует восстановлению функции речеобразования [2; 3].

За прошедшее время были предложены различные методики и конструкции непосредственного стоматологического ортопедического лечения приобретенных дефектов верхней челюсти [1]. Однако, несмотря на создание новых конструкционных материалов для зубочелюстного протезирования, технологий и конструкций, существуют сложности при протезировании больных с дефектами верхней челюсти, связанные с сообщением полостей рта, носа и верхнечелюстных пазух, высокой микробной адгезией патогенов рта к поверхности протезов-обтураторов; недостаточной прецизионностью традиционных конструкций зубочелюстных протезов; индивидуальными особенностями дефекта, наличия зубов, имеющихся до хирургического вмешательства, что значимо для восстановления жизненно важных функций: жевание, глотание, дыхание, и речи в короткие сроки. В связи с этим представляется перспективным возможность фрезерования зубочелюстных протезов с помощью стоматологических CAD/CAM-технологий, что сокращает сроки и повышает эффективность лечения.

Цель исследования

Повышение эффективности ортопедического стоматологического лечения больных с приобретенными дефектами верхней челюсти онкологического генеза в ранний послеоперационный период.

Объекты и методы исследования

Объектом исследований являлись:

- образцы фрезерованных разобщающих послеоперационных зубочелюстных протезов из полиметилметакрилата Temp Basic (33 единицы);

- пациенты обоих полов с дефектами верхней челюсти онкологического генеза в ранний послеоперационный период, 20 человек (8 мужчин и 12 женщин в возрасте старше 25 лет).

Механические испытания на одноосное растяжение, сжатие и изгиб проводили в разрывной машине Instron 5982 (ГОСТ 9550-81, ГОСТ 4651-82, ГОСТ 4648-71). Образцы для испытаний фрезеровали из полиметилметакрилата Temp Basic (фирма ZirkonZahn, Италия). Полученные образцы полировали до достижения «зеркального блеска» в установке «Эрго Бокс» и в условиях зуботехнической лаборатории.

Измерения шероховатости образцов осуществляли методом профилометрии и атомно-силовой микроскопии (АСМ), что позволило исследовать рельеф образцов с характерными размерами выступов и впадин на микро- и наноуровне. Измерения проводили в ФГБНУ «Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов» (г.о. Троицк в г. Москве). Рельеф поверхности образцов изучали, используя стандартные параметры шероховатости Ra, Rms и Rz [4].

Микробиологические исследования проводили в модельных экспериментах по сравнительному изучению первичной адгезии микробов к образцам полимера Temp Basic. Все тест-штаммы были выделены в бактериологической лаборатории кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии ГБОУ ВПО «МГМСУ им. А.И. Евдокимова». Идентификацию выделенных штаммов проводили совместно с проф. Царевым В.Н. Для оценки первичной адгезии исследуемые фрезерованные образцы размером 0,5х0,5 см разобщающего зубочелюстного протеза, изготовленного с помощью стоматологической CAD/CAM-технологии, помещали во взвесь суточной культуры микроорганизмов тест-штаммов. Число бактерий в 1,0 мл взвеси составляло 108 КОЕ/мл в соответствии со стандартом мутности 0,5 McFarland; грибов – 106 КОЕ/мл. Экспозиция – 40 минут (для бактерий в анаэростате при 37 °С, для грибов - при комнатной температуре).

Результаты получения изолированных колоний оценивали стереомикроскопом Eclipse (Nikon, Япония), а их число определяли в КОЕ/мл. Вычисляли десятичный логарифм этой величины и рассчитывали индекс адгезии для каждой из исследованных тест-культур [5].

Методика клинических исследований. Оцифровывание гипсовой модели верхней челюсти выполняли сканером S-600 (ZirkonZahn, Италия). Разобщающий зубочелюстной протез из полимерного блока Temp Basic изготавливали на фрезерном станке M-5 (фирма ZirkonZahn, Италия).

Результаты исследований и их обсуждение

Разработанные конструкции (патент РФ на изобретение № 2535078) разобщающих послеоперационных протезов фрезеровали по авторской методике (патенты РФ на изобретение № 2532366 и № 2532368) с помощью стоматологических CAD/CAM-технологий из полимерных блоков Temp Basic и затем изучали их механические свойства (табл. 1).

Таблица 1

Результаты физико-механических испытаний образцов фрезерованных из полимера Temp Basic зубочелюстных протезов

Вид испытаний

Предел прочности, МПа

Модуль Юнга, ГПа

1

Растяжение

50,66±6,91

2,20±0,41

2

Сжатие

98,35±9,05

2,75±0,30

3

Изгиб

63,56±7,15

1,72±0,31

Установлено, что предел прочности фрезерованных образцов зубочелюстных протезов составляет 50,66-98,35 МПа, а модуль Юнга 1,72-2,75 ГПа, что сопоставимо с физико-механическими характеристиками акрилатов в литературе.

Изучали влияние размера рабочей части фрез CAM-модуля на шероховатость поверхности образцов разобщающих зубочелюстных протезов. В комплекте аппарата M-5 CAD/CAM системы ZirkonZahn используется 3 фрезы: № 1, 2, 3 с диаметрами рабочей части соответственно 0,5; 1,0; 2,0 мм. Изучили влияние диаметра рабочей части твердосплавных фрез на шероховатость поверхности образцов фрезерованных конструкций методами профилометрии и АСМ (табл. 2).

Таблица 2

Результаты изучения зависимости шероховатости поверхности фрезерованных образцов от диаметра фрезы

Номер твердосплавной фрезы аппарата

M-5 CAD/CAM системы

ZirkonZahn

Диаметр

рабочей части фрез, мм

Направление хода

иглы профилометра по отношению к следам фрезерования образцов разобщающих

протезов

Шероховатость

образцов

разобщающих

протезов

Ra, мкм

Rz, мкм

№ 1, 2 и 3

0,5, 1 и 2

вдоль

0,49

3,6

поперек

0,84

5,93

№ 2 и 3

1 и 2

вдоль

0,67

3,7

поперек

6

26,9

№ 3

2

вдоль

0,92

5,8

поперек

32

55

Определено, что фрезерование блока из конструкционного материала Temp Basic твердосплавными фрезами с наименьшими поперечными размерами рабочей части позволяет получить наибольшую чистоту поверхности зубочелюстных протезов.

Влияние способов полирования на параметры чистоты обработки

поверхности фрезерованных зубочелюстных протезов

а)

б)

в)

Рис. 1. Двумерное представление рельефа поверхности образцов в АСМ: а) после фрезерования без полирования, б) полированных в установке «Эрго Бокс», в) полированных в зуботехнической лаборатории. Увеличение х50000

Описание: шерох_3D

Описание: гладкий_3D

а)

б)

в)

Рис. 2. Трехмерное АСМ-представление рельефа поверхности образцов: а) после фрезерования без полирования, б) полированных в установке «Эрго Бокс», в) полированных в зуботехнической лаборатории. Увеличение х1000

Параметры шероховатости определялись по изображениям, полученным методом АСМ (рис. 1, 2), при размере поля 50х50 мкм и представлены в табл. 3.

Таблица 3

Параметры шероховатости поверхности образцов фрезерованных разобщающих послеоперационных зубочелюстных протезов

Параметры

Фрезерованные образцы

Без полирования

Полированные

Установка

«Эрго Бокс»

Зуботехническая

лаборатория

Ra, мкм

1,27±0,82

0,083±0,048

0,076±0,047

Rms, мкм

1,48±0,88

0,114±0,059

0,125±0,07

Rz, мкм

3,83±1,14

0,64±0,28

0,92±0,38

Установлено, что полирование в установке «Эрго Бокс» сопоставимо с показателями шероховатости при полировании в зуботехнической лаборатории (по рекомендуемому ГОСТом 2789-59 для классов чистоты обработки поверхности 6-12 параметру шероховатости Ra) (p<0,05).

Эти результаты чрезвычайно важны с точки зрения возможной связи параметров шероховатости и бактериальной адгезии к поверхности фрезерованных разобщающих зубочелюстных протезов, используемых в ранний послеоперационный период (особенно с учетом сниженного иммунного статуса онкологических больных).

Результаты изучения первичной адгезии штаммов пародонтопатогенных бактерий и дрожжеподобных грибов к образцам фрезерованного полиметилметакрилата Temp Basic, подвергнутым разным типам полирования, в эксперименте in vitro, представлены в табл. 4.

Таблица 4

Результаты исследования in vitro адгезии бактериальной флоры и дрожжеподобных грибов Candida albicans к исследуемым образцам фрезерованных разобщающих послеоперационных зубочелюстных протезов (M±m)

Метод

полирования

образцов

Porphyromonas gingivalis

Fusobacterium nucleatum

Streptococcus sanguis

Candida albicans

В установке

«Эрго Бокс»

0,37±0,02**

0,24±0,02**

0,84±0,03*

0,39±0,03**

В зуботехнической

лаборатории

0,43±0,03*

0,22±0,02**

0,90±0,04

0,49±0,03*

Без полирования (контроль)

0,52±0,02

0,32±0,02*

0,94±0,04

0,59±0,03

Примечания:

* показатель адгезии достоверно ниже по сравнению с контрольными образцами (p<0,05)

** показатель адгезии достоверно ниже по сравнению с другими образцами (p<0,05)

Для фрезерованных образцов отмечены существенные различия первичной адгезии бактериальной (P. gingivalis, F. nucleatum, S. sanguis) и грибковой (C. albicans) микрофлоры в зависимости от способа полирования. В целом индексы адгезии к контрольным образцам соответствовали среднему уровню для анаэробных патогенов (0,32-0,52) и дрожжевых грибов C. albicans (0,59) и высокому уровню – для S. sanguis (0,94). Иная картина наблюдалась в отношении полированных разными способами образцов. Но общая закономерность, выявленная с контрольными образцами, сохранялась – более низкий уровень адгезии отмечен у штамма F. nucleatum, средний (умеренный) – у P. gingivalis и грибов C. albicans, самый высокий – у микроаэрофильных стрептококков S. sanguis.

При исследовании адгезии тест-штаммов к образцам, полированным в установке «Эрго Бокс», отмечен минимальный уровень первичной адгезии всех тест-штаммов, как бактерий, так и грибов в пределах от 0,24 (F. nucleatum) до 0,37 (C. albicans). Более высокий уровень первичной адгезии продемонстрировали микроаэрофильные стрептококки (0,84±0,03, p<0,05 как по сравнению с контролем, так и по сравнению с другими видами полирования).

При исследовании адгезии тест-штаммов к образцам, полированным в зуботехнической лаборатории, отмеченная закономерность была менее выраженной. Индекс адгезии анаэробов и грибов составил от 0,22 (F. nucleatum) до 0,49 (C. albicans). Более высокий уровень первичной адгезии продемонстрировали лишь микроаэрофильные стрептококки (0,90±0,04, p<0,05 как по сравнению с контролем, так и по сравнению с другими видами полировки).

Исследования адгезии патогенных микроорганизмов и параметров шероховатости в зависимости от способа полирования позволили оценить силу корреляционной связи между этими показателями. Коэффициент корреляции составил r = 0,81 (сильная связь) при ошибке репрезентативности mr = 0,41.

Таким образом, полученные данные позволяют сделать заключение, что образцы фрезерованных разобщающих послеоперационных зубочелюстных протезов из полиметилметакрилата Temp Basic обладают различной степенью выраженности адгезионной резистентности к представителям патогенной микрофлоры рта, которая зависит от технологии полирования.

Результаты клинических исследований

Нами было обследовано 54 больных (24 мужчины и 30 женщин в возрасте от 25 лет). Лечение осуществлено 20 пациентам (8 мужчинам и 12 женщинам), 6 (основная группа) из которых проведено протезирование по разработанному нами методу замещения дефектов верхней челюсти в ранний послеоперационный период. Остальных 14 пациентов (контрольная группа) лечили традиционным способом. Отбор больных осуществлялся с учетом критериев включения, невключения и исключения. Все принятые на лечение больные были мотивированы на протезирование, у них отсутствовали вредные привычки (алкогольно-наркотическая зависимость, курение), жили в семье.

У 18 больных диагностировано злокачественное новообразование верхней челюсти эпителиальной формы (рак) (3 во фронтальном отделе, 9 справа и 6 слева) и у 2 соединительнотканной формы (саркома) (справа). Больные были обследованы до хирургического вмешательства, включая изготовление диагностических гипсовых моделей, определение индекса гигиены рта OHI-s и пародонтологического индекса CPITN. До хирургической операции планировали границы резекции верхней челюсти на диагностической гипсовой модели, выявляли возможности максимального сохранения анатомических образований, формировали врачебную тактику реабилитации. Изготовляли индивидуальную ложку по диагностической гипсовой модели верхней челюсти, путем отсечения планируемого резецируемого фрагмента на ней. Ортопедическое стоматологическое лечение у всех пациентов осуществлялось на 7-е сутки по настоянию челюстно-лицевого хирурга.

При осмотре полости рта после операции у всех больных выявлен послеоперационный дефект верхней челюсти, границы которого покрыты фибринозным налетом, сообщение полостей рта и носа, наличие зубов на сохраненной стороне верхней челюсти. Все больные предъявляли жалобы на нарушение речи, глотания, жевания из-за наличия носопищеводного зонда, соустья между полостями носа и рта и верхнечелюстных пазух.

Послеоперационные дефекты верхней челюсти (рис. 3) классифицировали по Курляндскому. У 11 больных правосторонний дефект верхней челюсти, у 6 левосторонний (2-я группа по Курляндскому), у 3 в передне-срединном сегменте (1-я группа по Курляндскому).

Лечение больных основной группы осуществляли следующим образом: по альгинатному оттиску верхней челюсти, полученному индивидуальной ложкой, изготавливали гипсовую модель (7-е сутки после операции по рекомендации челюстно-лицевого хирурга), которую оцифровывали с помощью сканера S-600 (ZirkonZahn, Италия), затем осуществляли компьютерное моделирование в программном обеспечении ZirkonZahn посредством репликации резецируемой части верхней челюсти (рис. 4), конструкции зубочелюстного протеза. Из полиметилметакрилатного блока Temp Basic фрезеровали монолитную конструкцию (рис. 5). После ее припасовки на гипсовой модели, шлифовали и полировали. Протез накладывали на 9-е сутки после операции (рис. 6). Контрольные осмотры проводили на 10, 14, 21 и 28-е сутки после операции.

Описание: полость рта.jpg

Рис. 3. Послеоперационный дефект верхней челюсти

Описание: 44.png

Рис. 4. Репликация резецируемой части верхней челюсти

IMG_2480.JPG

Рис. 5. Фрезерованная конструкция разобщающего послеоперационного зубочелюстного протеза

Рис. 6. Зубочелюстной протез установленный на верхнюю челюсть

Больных контрольной группы лечили по традиционной методике, которая включала этапы: получение альгинатных оттисков и изготовление гипсовых моделей; изготовление индивидуальной ложки и получение рабочего оттиска с верхней челюсти (8-е сутки после операции); определение высоты нижнего отдела лица при помощи воскового базиса с окклюзионными валиками (8-е сутки после операции); постановка зубов на воске; перевод воскового базиса протеза в пластмассовый; шлифовка и полировка конструкции; припасовка и наложение конструкции в полости рта больного на 11-е сутки после операции; контрольные осмотры на (на 12, 14, 21 и 28-е сутки после операции), при необходимости коррекция базиса и окклюзионных контактов.

Таким образом, разработка и применение разобщающих послеоперационных зубочелюстных протезов из полиметилметакрилата Temp Basic на раннем послеоперационном этапе лечения больных с приобретенными дефектами верхней челюсти онкологического генеза позволяет повысить эффективность ортопедического стоматологического лечения за счет сокращения сроков изготовления протеза с помощью CAD/CAM-технологий.