CC BY
55
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ПРОТЕЗИРОВАНИИ НА ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТАХ, НА МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ
Головко Александр Иванович, кандидат медицинских наук, доцент кафедры ортопедической стоматологии Белорусского государственного медицинского университета, Минск Фролова Ольга Сергеевна, клинический ординатор кафедры ортопедической стоматологии Белорусского государственного медицинского университета, Минск
Alexander Golovko, PhD, Associate Professor, Department of Orthopedic Dentistry of the Belarusian State Medical University, Minsk Olga Frolova, Clinical Resident of the Department of Orthopedic Dentistry, Belarusian State Medical University, Minsk Evaluation of the effect of metal alloys used for permanent prosthetics on the microelement composition of saliva
Резюме. Приводятся результаты оценки влияния металлических сплавов на микроэлементный состав ротовой жидкости. Показано, что у пациентов с несъемными неоднородными конструкциями на дентальныхимплантатах содержание ионов металлов в слюне было наиболее высоким, а изменение микроэлементного состава слюны выявлялось наиболее часто. После их замены на безметалловые концентрация ионов металлов в ротовой жидкости достоверно снизилась.
Ключевые слова: металлические сплавы, несъемные конструкции, дентальные имплантаты, состав слюны, микроэлементы.
Современная стоматология. — 2020. — №4. — С. 46-49.
Summary. The article presents the results of evaluating the effect of metal alloys on the microelement composition of saliva. It was shown that in patients wtth non-removable heterogeneous structures on dental implants, the content of metal ions in saliva was highest, and changes in the microelement composttion of saiiva were detected most often. After replacing them with metal-free ones, the concentration of metal ions in saliva significantly decreased.
Keywords: metal alloys, fixed structures, dental implants, saiiva composition, trace elements. Sovremennaya stomatologiya. — 2020. — N4. — P. 46-49.
Распространенность ряда стоматологических заболеваний среди населения сегодня характеризуется тенденцией к росту. В частности, распространенность кариеса, по данным ряда исследований, достигает 90-100%. Как следствие, растет и распространенность частичной адентии, что обусловливает высокую потребность населения в протезировании [1].
Одной из приоритетных задач ортопедической стоматологии является восстановление функций зубочелюстной системы и приближение ее к исходному состоянию [5]. С этой целью используются различные конструкции, причем в последние годы отмечается тенденция к все более широкому применению конструкций с опорой на дентальные имплантаты. Однако наряду с несомненными преимуществами данного вида протезирования
специалисты отмечают и ряд недостатков. В частности, у значительной части пациентов (до 43%) после ортопедического лечения развиваются патологические процессы, причем не только в полости рта, но и на организменном уровне [9].
Одной из причин подобных явлений считается выход ионов металлов стоматологических сплавов в слюну. При функционировании металлических конструкций зубных протезов в полости рта происходят сложные коррозионные электрохимические процессы, связанные с взаимодействием металлических включений (объектов коррозии) со слюной, являющейся электролитически коррозионно-активной средой. Деградация стоматологических сплавов протекает и вследствие ферментативного растворения, клеточной резорбции и механического разрушения [6]. В ряде случаев может развиться
патологический процесс, клинически проявляющийся в виде аллергических и токсико-химических реакций со стороны органов и тканей зубочелюстной системы и организма в целом [4].
Действительно, в современной стоматологии применяется большое количество металлов и их сплавов в качестве материалов для изготовления протетических конструкций. Соответственно, особую актуальность приобретает проблема выбора материала, из которого изготовлены как имплантаты, так и супраструктуры [7]. Опыт использования сплавов благородных и неблагородных металлов, а также их оксидов для изготовления конструкций с опорой на естественные зубы получил широкое освещение на протяжении многих лет. До недавнего времени практически идеальным материалом для изготовления имплантатов считался титан. Однако
Рис. 1. Частота выявления микроэлементов в слюне у пациентов Рис. 2. Частота выявления микроэлементов в слюне у пациентов группы 2 группы 3
данные ряда экспериментальных и клинических исследований свидетельствуют о том, что контакт с достаточно агрессивной средой полости рта приводит к выделению материалов титановых имплантатов в слюну, что способствует изменению кислотности и химического состава окружающих тканей и отрицательно отражается на процессах адаптации зубочелюстной системы к протезам, особенно у пациентов с отягощенным статусом [8]. Целесообразность применения тех или иных сплавов в стоматологической практике, критерии их выбора остаются до настоящего времени предметом дискуссий специалистов [2, 3].
Цель исследования - оценить влияние металлических сплавов, применяемых при несъемном протезировании, на микроэлементный состав слюны.
Материалы и методы
В исследовании приняли участие 140 пациентов, которые в соответствии с целью исследования были разделены на 4 группы.
Группа 1 - включала 35 пациентов без ортопедических стоматологических конструкций в полости рта.
Группа 2 - состояла из 35 пациентов с несъемными ортопедическими конструкциями, не имеющих дентальных имплантатов в полости рта.
Группа 3 - включала 35 пациентов с несъемными однородными ортопедическими конструкции на дентальных имплантатах.
Группа 4а - состояла из 35 пациентов с несъемными неоднородными ортопедическими конструкциями на дентальных имплантатах.
После проведения первичной оценки микроэлементного состава слюны пациентам данной группы было проведено ортопедическое лечение с заменой коронок из сплавов металлов на безметалловые конструкции (из диоксида циркония). Затем у пациентов данной группы был проведен повторный анализ микроэлементного состава слюны - результаты приводятся в работе как группа 4б.
Коронки у пациентов из групп 2, 3 и 4а были изготовлены из кобальт-хромового или никель-хромового сплава. Имплантаты состояли из сплава титан-алюминий-ванадий.
Определение алюминия, никеля, кобальта, хрома, титана, молибдена, ванадия, серебра в исследуемых пробах биологической жидкости (слюны) методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.
Испытания проводились при температуре окружающей среды 20,3-21,5°С и относительной влажности воздуха 65,4-65,9%.
Пробоподготовка исследуемых образцов слюны для последующего определения в них хрома включала их минерализацию мокрым способом. Аликвоту слюны объемом 5 см3 помещали в колбы Кьельдаля, добавляли 0,5 см3 концентрированной HNO3 и 0,5 см3 дистиллированной воды. Пробы выдерживали 15 минут. Далее пробы кипятили в течение 5 минут. После этого добавляли 0,4 см3 перекиси водорода порциями по 0,2 см3 и снова кипятили в течение 5 минут. Содержимое колбы Кьельдаля количественно переносили в мерные колбы на 25 см3. Полностью подготовленная для анализа проба представляла собой прозрачную бесцветную жидкость.
Полученные результаты подвергались статистической обработке с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel 2013 и STATISTICA 12.0. Математический анализ включал вычисление следующих показателей: мер центральных тенденций, распределения признака в группе, достоверности различий по критерию Манна - Уитни, Вилкоксона и Фишера. Различия считались достоверными при р<0,05.
Таблица 1 Сравнительный анализ концентрации ионов металлов в слюне (мг/дм3)
пациентов из разных групп исследования
Ионы металлов 1руппы исследования
группа 2 группа 3 группа 4а
Al 0,41±0,12 0,44±0,11 0,55±0,11
Ni 0,001±0,0001 0,0016±0,0001* 0,02±0,00009*#
Cr 0,029±0,01 0,04±0,01 0,29±0,04*#
V - 0,001±0,00009 0,001±0,0004
Ti - 0,003±0,0009 0,003±0,0009
Примечание: * - достоверные различия показателя в сравнении с таковым в группе 2 (р<0,01); # - достоверные различия показателя в сравнении с таковым в группе 3 (р<0,01).
Таблица 2 Анализ динамики концентрации ионов металлов в слюне пациентов группы 4а после лечения
Ионы металлов Концентрация в слюне (мг/дм3) р
до лечения после лечения
А1 0,55±0,11 0,06±0,002 <0,001
N1 0,02±0,00009 - -
Сг 0,29±0,04 0,007±0,0009 <0,001
V 0,001±0,0004 - -
Т 0,003±0,0009 - -
Результаты и обсуждение
В ходе проведенного исследования было установлено, что в группе 1 у всех пациентов концентрация элементов №, Со, Сг, Д Мо и V была ниже предела обнаружения применяемого метода (менее 0,001 мг/дм3), Ад (менее 0,005 мг/дм3). Содержание А1 в диапазоне 0,05-0,1 мг/ дм3 обнаружено у 16 (45,71%) испытуемых. Его среднее содержание в слюне составило 0,07±0,006 мг/дм3.
В группе 2 концентрация элементов в слюне составила: А1 - в диапазоне 0,08-0,9 мг/дм3 (0,41±0,12 мг/дм3); N - в диапазоне 0,0011-0,0015 мг/дм3 (0,001±0,0001 мг/дм3); Сг - в диапазоне 0,006-0,06 мг/дм3 (0,029±0,01 мг/дм3); Со, Д Мо и V - ниже предела обнаружения применяемого метода (менее 0,001 мг/ дм3), Ад (менее 0,005 мг/дм3).
Частота выявления указанных элементов в слюне у пациентов группы 2 представлена на рисунке 1.
Чаще всего у пациентов с несъемными ортопедическими конструкциями, не имеющих дентальных имплантатов в полости рта, в слюне выявлялись ионы алюминия, реже всего - никеля.
В группе 3 концентрация элементов в слюне составила: А1 - в диапазоне
0,08-1,0 мг/дм3 (0,44±0,11 мг/дм3); N - в диапазоне 0,0014-0,0019 мг/дм3 (0,0016±0,0001 мг/дм3); Сг - в диапазоне 0,01-0,08 мг/дм3 (0,04±0,01 мг/дм3); V - в диапазоне 0,0011-0,0012 мг/дм3 (0,001±0,00009 мг/дм3); Т - в диапазоне 0,0011-0,0040 мг/дм3 (0,003±0,0009 мг/ дм3); Со, Мо - ниже предела обнаружения применяемого метода (менее 0,001 мг/ дм3), Ад (менее 0,005 мг/дм3).
При этом наиболее часто у пациентов с несъемными однородными конструкциями на дентальных имплантатах в слюне выявлялись ионы алюминия, реже всего -ионы ванадия и титана (рис. 2).
У пациентов с неоднородными несъемными конструкциями на дентальных имплантатах (группа 4а) концентрация элементов в слюне составила: А1 - в диапазоне 0,09-1,2 мг/дм3 (0,55±0,11 мг/дм3); N - в диапазоне 0,0019-0,0026 мг/дм3 (0,02±0,00009 мг/дм3); Сг - в диапазоне 0,10-0,50 мг/ дм3 (0,29±0,04 мг/дм3); V - в диапазоне 0,0011-0,0012 мг/дм3 (0,001±0,0004 мг/ дм3); Т - в диапазоне 0,0011-0,0052 мг/дм3 (0,003±0,0009 мг/дм3); Со, Мо -ниже предела обнаружения применяемого метода (менее 0,001 мг/дм3), Ад (менее 0,005 мг/дм3).
Что касается частоты выявления ионов указанных металлов в слюне, то у всех пациентов группы 4а определялись ионы алюминия и хрома, а реже всего ионы ванадия (рис. 3).
Мы сопоставили концентрацию выявленных элементов в слюне пациентов из разных групп исследования. Установлено, что достоверные различия показателей между группами были выявлены по содержанию в слюне таких ионов, как никель и хром. При этом наиболее высокой их концентрация в слюне оказалась у пациентов группы 4а, минимальной -у представителей группы 1.
При сравнительном анализе частоты выявления ионов металлов в слюне пациентов с различными видами ортопедических конструкций в полости рта было установлено, что алюминий, хром и титан наиболее часто выявлялись у пациентов группы 4а. Частота определения ионов никеля и ванадия в группах 3 и 4а была сопоставимой, в группе 2 - минимальной. Следует также отметить, что в группе 2, в отличие от групп 3 и 4а, не было выявлено ни одного случая присутствия ванадия и титана в слюне пациентов.
Следовательно, результаты исследования можно расценить как свидетельство того, что наличие в полости рта неоднородных несъемных стоматологических ортопедических конструкций на дентальных импланта-тах оказывает наиболее неблагоприятное влияние на микроэлементный состав слюны (табл. 1). Исходя из этой предпосылки, у пациентов группы 4а было проведено перепротезирование с заменой стоматологических ортопедических конструкций на безметалловые (из диоксида циркония).
Рис. 4. Сопоставление частоты выявления ионов металлов в слюне пациентов в группах исследования
Д0000%-10000% —
ш\
4000%
^Л 14,29%
^Ж 2,86% I
1429%
Н 0,00%
28^7%
В 0,00%
Рис. 5. Сопоставление частоты выявления ионов металлов в слюне пациентов группы 4а (до и после лечения)
Результаты повторной оценки микроэлементного состава слюны после проведенного лечения были следующими: А1 -в диапазоне 0,05-0,07 мг/дм3 (0,06±0,002 мг/дм3); N - 0,0011 мг/дм3 (обнаружено у 1 испытуемого); Сг - в диапазоне 0,0050,008 мг/дм3 (0,007±0,0009 мг/дм3); Со, Д Мо, V - ниже предела обнаружения применяемого метода (менее 0,001 мг/ дм3), Ад - менее 0,005 мг/дм3.
При анализе полученных данных обращает на себя внимание значительное сужение спектра выявленных
в слюне микроэлементов. В отличие от исходных результатов после замены протезов в слюне пациентов данной группы больше не выявлялись ионы ванадия и титана. Значительно снизилась и концентрация микроэлементов в слюне (табл. 2). В результате проведенного лечения в слюне пациентов достоверно снизилась концентрация алюминия, хрома и никеля, а ионы ванадия и титана не определялись.
Значительно сократилась и частота выявления пациентов с определяемыми в слюне ионами металлов (рис. 5). Данные диаграммы убедительно свидетельствуют о том, что частота выявления ионов всех изучаемых металлов в слюне пациентов достоверно снизилась. Следовательно, полученные результаты можно расценить как свидетельство эффективности проведенного ортопедического лечения пациентов данной группы.
Заключение
Таким образом, в результате проведенного исследования было установлено, что наиболее неблагоприятное влияние на микроэлементный состав слюны оказывает наличие в полости рта неоднородных несъемных стоматологических ортопедических конструкций на дентальных имплантатах. В то же время, протезирование несъемными ортопедическими конструкциями без дентальных имплантатов оказывало на микроэлементный состав слюны минимальное влияние.
Среди ионов металлов в слюне наиболее часто выявлялся алюминий, а реже всего - ванадий. Замена металлических протезов на протезные конструкции из диоксида циркония позволяет достоверно снизить концентрацию ионов металлов, а также частоту их выявления в слюне. Следовательно, при планировании ортопедического лечения у пациентов с частичной адентией следует отдавать предпочтение именно безметалловым стоматологическим ортопедическим конструкциям. Это позволит избежать развития негативного влияния лечения как на органы и ткани полости рта, так и на организм в целом.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
1. Avanesov A.M., Zurnachyan A. Vliyaniye metallicheskikh ortopedicheskikh kon-struktsiy na sostoyaniye organov i tkaney polosti rta [Influence of metal orthopedic structures on the state of organs and tissues of the oral cavity]. Klinicheskaya meditsina, 2016, no.1, pp.71—74. (in Russian)
2. Yegorov A.A., Drovosekov M.N. Sravnitel'naya kharakteristika materialov, pri-menyayemykh v stomatologicheskoy implantatsii [Comparative characteristics of materials used in dental implantation]. Byulleten'sibirskoy meditsiny, 2014, vol.13, no.6, pp.41—47. (in Russian)
3. Legostayeva Ye.V, Yegorkin VS., Sinebryukhov S.L. i dr. Nanostrukturirovannyy titan: struktura, mekhanicheskiye i elektrokhimicheskiye svoystva [Nanostructured titanium: structure, mechanical and electrochemical properties]. Materialovedeniye, 2013, no.5, pp.118—124. (in Russian)
4. Naumovich S.A., Golovko A.I., Khramenkov S.I., Frolova O.S. Vliyaniye metallicheskikh splavov, primenyayemykh pri nes"yemnom protezirovanii, i v protezakh, fiksiruyemykh na implantatakh [Influence of metal alloys used in fixed prosthetics and in prostheses fixed on implants]. Sovremennaya stomatologiya, 2018, no.4, pp.17—2o. (in Russian)
5. Nyashin Yu.I., Rogozhnikov G.I., Nikitin V.N., Astashina N.B. Biomekhanicheskiy analiz zubnykh implantatov iz splava titana i dioksida tsirkoniya [iomechanical analysis of dental implants made of titanium alloy and zirconium dioxide]. Rossiyskiy zhurnalbiomekhaniki, 2012, vol.16, no.1, pp.102-109. (in Russian)
6. Sultanov A.A., Pervov YuYu., Yatsenko A.K. Fiziko-khimicheskiye svoystva implantatov i ikh vzaimodeystviye s okruzhayushchimi tkanyami i sredami polosti
rta [Physicochemical properties of implants and their interaction with surrounding tissues and environments of the oral cavity]. Vyatskiy meditsinskiy vestnik, 2019, vol.62, no.2, pp.80-83. (in Russia)
7. Utyuzh A.S. Kontseptsiya vybora ortopedicheskoy konstruktsii s oporoy na dental'nyye implantaty kak metodprofilaktikiperiimplantita u patsiyentov s polnoy i chastichnoy vtorichnoy adentiyey [The concept of choosing an orthopedic design based on dental implants as a method for preventing peri-implantitis in patients with complete and partial secondary adentia]. Avtoref. dis. ... d-ra med. nauk, M., 2017, 45 p. (in Russian)
8. Frolova O.S., Rabchinskiy S.M., Serdechnova M., Golovko A.I. i dr. Optimizatsiya vybora konstruktsionnogo materiala pri protezirovanii na dental'nykh implantatakh [Optimization of the choice of structural material for prosthetics on dental implants]. Sovremennaya stomatologiya, 2020, no.1, pp.86-92. (in Russian)
9. Tsimbalistov A.V, Lobanovskaya A.A., Mikhaylova Ye.S. Diagnostika neperenosi-mosti konstruktsionnykh stomatologicheskikh materialov v klinike ortopedicheskoy sfomafo/og/i[Diagnostics of intolerance of structural dental materials in the clinic of orthopedic dentistry]. Dental-Yug, 2012, no.2, pp.30-32. (in Russian)
Конфликт интересов
Согласно заявлению авторов, конфликт интересов отсутствует. Этические аспекты
Документы рассмотрены и одобрены комитетом по этике.
Поступила 23.07.2020 Принята в печать 16.10.2020
Адрес для корреспонденции
Кафедра ортопедической стоматологии
Белорусский государственный медицинский университет
г. Минск, ул. Сухая, 28
220004, Республика Беларусь
тел.: + 375 17 200-54-72
Головко Александр Иванович, e-mail: [email protected]
Address for correspondence
Department of Orthopedic Dentistry
Belarusian State Medical University
28, Sukhaya street, Minsk
220004, Republic of Belarus
phone: + 375 17 200-54-72
Alexander Golovko, e-mail: [email protected]
