Деструкция адгезивного соединения «дентин — пломба» и «эмаль — пломба» считается одной из причин развития вторичного кариеса, профилактика которого является актуальной задачей в стоматологии [6, 9, 10]. Одной из методик купирования данной патологии является реминерализующая терапия, позволяющая сохранять биоорганическую фазу в деминерализованном дентине [4, 8]. Поэтому введение серебра в состав стоматологических материалов из-за его высоких бактерицидных свойств представляется перспективным в предотвращении развития вторичного кариеса [8]. Однако особенности механизма влияния серебра на адгезивное соединение «дентин — пломба» и «эмаль — пломба» остаются невыясненными (например, не будут ли серебросодержащие препараты снижать когезионную прочность границ). При использовании таких материалов происходит инфильтрация серебра в биоорганическую матрицу деминерализованного дентина, что обуславливает его реминерализацию [8]. Манипуляцией, обеспечивающей доставку серебра к деминерализованному дентину и эмали, является протравливание препарированной полости. Задачей данной работы является изучение влияния травления препарированной полости гелем, содержащим наночастицы серебра, на прочностные свойства границ «дентин — пломба» и «эмаль — пломба» в постоянных зубах пациентов с низкой кариесрезистентностью твердых тканей зуба [5].
Цель исследования
Оценить влияние протравливающего геля с содержанием серебра на когезионную прочность границ «дентин — пломба» и «эмаль — пломба» в зубах с низкой кариесрезистентностью твердых тканей у лиц зрелого возраста.
Материалы и методы исследования
Исследование было выполнено на 46 зубах (премолярах и молярах, удаленных по медицинским показаниям у пациентов 40–60 лет) с кариозными полостями I и II класса по Блеку. Подготовленные зубы были разделены на две группы по 23 штук в каждой. Первая группа – контрольная, в которой зубы обрабатывали согласно стандартной методике (травление 15 с в 36% H3PO4) [7]. Вторая группа – группа наблюдения, где зубы обрабатывали 15 с в протравливающем геле «Etchmaster Ag™», в состав которого входили 36% H3PO4 и наполнитель, содержащий 10 ppm Ag в наноколлоидном состоянии [5]. Подготовленные полости в зубах обеих групп пломбировали текучим композитом «Aeliteflo™», пакуемыми композитами «Aelite All-Purpose Body™» и «Aelite Aesthetic Enamel™» с применением адгезивных систем IV поколения «All-Bond 3™» и V поколения «Sealbond Ultima™». Постбондинг поверхности пломб и зубной эмали производили гелями тех же типов, что использовались при пломбировании контрольной группы и группы наблюдения, и герметиком «Fortify™» [2].
Образцы для металлографических исследований толщиной 1 мм вырезали из середины коронковой части зуба перпендикулярно главной оси зуба (рис. 1). Поверхности образцов механически полировали, после чего поврежденный слой стравливали в концентрированной H3PO4 в течение 2–5 мин. Микроструктуру дентина и эмали вблизи границ с пломбой изучали на металлографическом микроскопе при увеличении х500. Исследования при больших увеличениях проводили на сканирующем электронном микроскопе JSM-6390LV. Содержание серебра в зубе определяли на установке лазерной абляции LSX-500 (Cetac) [3].
Результаты исследования и их обсуждение
На оптических изображениях, полученных при увеличении х20, эмаль, дентин и пломба отличаются по цвету, а их взаимное расположение в коронке определяется особенностями установки пломбы в зубе (рис. 1). Границы между твердыми тканями зуба и пломбой представляют собой тонкие однородные линии, не содержащие пор и трещин. Различий между образцами из контрольной группы и группы наблюдения не выявлено. Данные наблюдений при увеличении х500 подтверждают, что границы «дентин — пломба» (рис. 2) и «эмаль — пломба» представляют собой тонкие линии, не содержащие дефектов. Небольшое растравливание границ, которое не было заметно при увеличении х20, обусловлено методикой приготовления поверхности образцов, в которую входит травление в концентрированной ортофосфорной кислоте. Так же, как в предыдущем случае, различий между границами «дентин — пломба» и «эмаль — пломба» в образцах контрольной группы и группы наблюдения выявлено не было.
Результаты электронно-микроскопического исследования согласуются с приведенными выше данными. Границы «дентин — пломба» (рис. 3) и «эмаль — пломба» (рис. 4) не содержат дефектов сплошности и равномерно растравлены по всей длине. Появление небольшого числа микротрещин на границах скорее всего является следствием механического воздействия, оказываемого на образец в процессе резки зуба и при механической полировке поверхности образца. Кроме того, на растрескивание границ могут влиять протравливание образцов в кислоте, а также дегидратация при хранении, которая может приводить к деформации образцов и деструкции адгезивного соединения. При этом следует отметить, что рост таких трещин тормозится в поверхностном слое дентина или эмали, поскольку приготовленные для структурных исследований образцы никогда не разрушались по границам, несмотря на то, что они подвергались значительным механическим воздействиям. Проведенное электронно-микроскопическое исследование границ не выявило различий между образцами, приготовленными из зубов контрольной группы и группы наблюдения.
Изучение элементного состава дентина и эмали образцов контрольной группы, проведенное на расстоянии около 1,25 мм от границы с пломбой, показало, что в слое твердой ткани толщиной порядка 50 мкм содержится около 10ppm Ag (рис. 5). В образцах группы наблюдения серебра не обнаружено.
Применение методов физического материаловедения для изучения когезионной прочности границ «дентин — пломба» и «эмаль — пломба» в зубах контрольной группы и группы наблюдения, позволило сделать два вывода:
1) независимо от того, содержит протравочный гель серебро или нет, когезионная прочность границ оказывается достаточно высокой, чтобы выдержать механические нагрузки, возникающие при резке и полировке образцов, а также влияние такой агрессивной жидкости, как концентрированная ортофосфорная кислота;
2) в результате обработки препарированной полости протравливающим гелем с серебром слой твердых тканей на расстоянии примерно 1,25 мм границ подготовленной к пломбированию полости зуба оказывается обогащенным серебром в концентрациях, способных оказывать бактерицидное и фунгицидное действие [8].
При использовании полученных результатов в клинической практике следует иметь в виду, что прочность соединения пломбы с твердыми тканями зуба пациента зависит от многих факторов, как то: клиническое состояние дентина и эмали, физико-механические свойств конкретного пломбировочного материала, химические свойства адгезивной системы и протравливающего геля. Поскольку в исследованиях протравливание поверхностей дентина и эмали проводят на шлифах, которые готовят из зубов, удаленных по медицинским показаниям, это максимально приближает условия выполнения работы к естественным. На основании полученных данных можно сделать вывод, что основной функцией серебра в протравливающем геле является профилактическое действие на патологию, поскольку его присутствие не снижает прочностных свойств реставрации.
Рис. 1. Образец, вырезанный из коронковой части зуба (х20)
Рис. 2. Граница «дентин — пломба» после обработки протравливающим гелем (оптический микроскоп): а – с серебром, адгезивная система IV поколения, б – с серебром, адгезивная система V поколения, в – без серебра, адгезивная система IV поколения, г – без серебра, адгезивная система V поколения
Рис. 3. Граница «дентин — пломба» после обработки протравливающим гелем (сканирующий электронный микроскоп): а – с серебром, адгезивная система IV поколения, б – с серебром, адгезивная система V поколения, в – без серебра, адгезивная система IV поколения, г – без серебра, адгезивная система V поколения
Рис. 4. Граница «эмаль — пломба» после обработки протравливающим гелем (сканирующий электронный микроскоп): а – с серебром, адгезивная система IV поколения, б – с серебром, адгезивная система V поколения, в – без серебра, адгезивная система IV поколения, г – без серебра, адгезивная система V поколения
а б
Рис. 5. Дентинно-эмалевое соединение, обработанное протравливающим гелем с серебром:
а – после резки (на границе нет трещин или пор), б – после изучения элементного состава в дентине и эмали (обведены места лазерного испарения)
Заключение
При выполнении данного комплекса исследований было показано, что наличие в дентине и эмали зуба до 10 ppm серебра не снижает прочностных свойств реставрации, поэтому основной функцией серебра в протравливающем геле можно считать профилактическое действие на патологию.
Работа была поддержана РФФИ в рамках гранта № 15-08-04073a. Электронно-микроскопические исследования выполнены в центре коллективного пользования «ГЕОАНАЛИТИК» Института геологии и геохимии УрО РАН (г. Екатеринбург) при финансовой поддержке УрО РАН, проект № 13-05-022-УМА.
Рецензенты:
Мандра Ю.В., д.м.н., профессор, проректор по научной работе, заведующая кафедрой пропедевтики и физиотерапии стоматологических заболеваний ГБОУ ВПО «Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ, г. Екатеринбург;
Жолудев С.Е., д.м.н., профессор, декан стоматологического факультета, заведующий кафедрой ортопедической стоматологии ГБОУ ВПО «Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ, г. Екатеринбург.