CC BY
45
АктуальН проблеми сучасно! медицины
УДК: 616.314-001.4-073.7 Коваленко В. В., Ткаченко I. М.
ЗАСТОСУВАННЯ ЕЛЕКТРОННО1 М1КРОСКОП11 ДЛЯ ВИВЧЕННЯ СТРУКТУРИ ТВЕРДИХ ТКАНИН ПРИ П1ДВИЩЕН1Й СТЕРТОСТ1 ЗУБ1В
ВДНЗУ «УкраТнська медична стоматологiчна академiя», м. Полтава.
Дiагносmика та лкування пдвищеноТ стертост/ зуб'т представляв певн труднощ!. Скануюча еле-ктронна м1'кроскоп1'я (СЕМ) е найбльш точним / ефективним методом визначення деструктивних змн, що з'являються при декальцтаци в поверхневих шарах твердих тканин зу&в. П'д електрон-ним мiкроскопом досл'джували рiзнi длянки пошкоджених зуб'т: центральний осередок ураження, емалево-дентинну межу, пришийкову длянку зуба, а також межу з'еднання пломбувального материалу з твердими тканинами. Використана у досл'1дженн'1 СЕМ дозволила значною мiрою уточнити / суттево доповнити наявну ¡'нформац/'ю про ультраструктуру такого некарюзного ураження зубв як пдвищена стертють. Об'емнi зображення об'ект'т дозволили бльш детально проанал'зувати пдвищену стертсть зу&в, виявити обсяг / особливост/ ультраструктурних порушень.
Ключев1 слова: електронна м1кроскоп1я, пщвищена стертють, пломбувальний матер1ал.
Дослiдження являеться фрагментом НДР ВДНЗУ «УкраТнська медична стоматологiчна академiя» «Морфофункцональш особливот тканин ротовоТ порожнини i Тх вплив на проведення л^вальних заходiв i вибiр л^вальних маmерiалiв», № держ-реестрацГТ 0115Ш01112.
Вступ
Дiагностика та лкування пщвищеноТ стертосл зубiв представляе певш труднощ^ мехашзм ТТ виникнення неясний i дискутуеться, не визначен конкретнi зв'язки пiдвищеноТ стертост зубiв з внутрiшньою патологiею, немае ч^ких рекомен-дацiй щодо удосконалення дiагностики та лку-вально-профiлактичних заходiв. Все це свiдчить про необхщнють проведення подальших досл^ джень iз зазначеноТ проблеми [1,3,6,8,10,11,12].
Вивчення твердих та м'яких тканин зубiв зi збереженням Тх прижиттевоТ цшюносп в даний час е одшею з найскладнiших морфологiчних проблем. Це обумовлено неможпивютю обш-тись без попередньоТ процедури декальцинаци твердих тканин зуба, при якш вiдбуваеться пов-на втрата емалi через великий вмют в нiй (бли-зько 96%) мiнеральних речовин [2]. Тому, сучас-нi уявлення про будову зуба (особливо емалi i ТТ зв'язок з дентином) основанi або базуються на узагальненш окремих фрагментарних досл^ джень. [4,5,7].
Скануюча електронна мiкроскопiя (СЕМ) е найбiльш точним i ефективним методом визначення деструктивних змш, що з'являються при декальцинаци в поверхневих шарах твердих тканин зубiв. Проте, вiдомостi щодо вивчення ц^ еТ проблеми в лiтературi висвiтленi недостатньо [9,13].
Мета до^дження
На основi експериментальних дослщжень твердих тканин зубiв визначити оптимальний матерiал для лiкування шдвищеноТ стертостк
Матерiали i методи дослiдження
Нами було проведено електронно-мiкроскопiчний i хiмiчний аналiз зубiв у поздовж-ньому розпилi з фiзiологiчною та пщвищеною стертiстю до i шсля вiдновлення втрачених тканин рiзними пломбувальними матерiалами за допомогою скануючого електронного мiкроскопу з високою роздтьною здатнiстю 1нм i максима-
льним збтьшенням 1000000 серiТ (SEM) 'Мга 3 1_Ми», оснащеного електронною гарматою з катодом Шоттке фiрми «Tescan» (Чехiя). В якостi контрольних зразш у роботi дослiджено штактш людськi зуби (моляри), видаленi за медичними показаннями.
Вщразу пiсля екстракцiТ зуба, його промива-ють у фiзiологiчному розчинi, далi вiдсiкали бли-зько половини довжини корешв з метою оптимального дифундування в пульпу та дентин фксу-ючого розчину (4% розчин глютарового альдеп-ду на фосфатному буферу. Тривалють фксацп не менше 4 дiб в холодильнику.
Пюля полiмеризацiТ, яка тривала дещо довше звичайного часу, отриманий блок розрiзали се-парувальним диском з таким розрахунком, щоб отримати двi половини зуба. Кожну половину розмщували в товщi прозороТ епоксидноТ смоли. Далi, торцевi поверхнi з оголеними тканинами зуба пщдавали бережному шлiфуванню до отримання рiвного шлiфа.
Елементний склад локальноТ дiлянки визнача-ли за допомогою енергодисперсiйного спектрометра «Х-тах 80тт2» («Oxford Instruments», Вели-кобританiя), який був Ытегрований у растровий електронний мiкроскоп. Дослщження проводили на базi 1нституту iм. Патона, вiддiлення наномед-технологп (м. КиТв). Загальний вигляд пристрою, що застосовувався, представлено на рис. 1
Для виршення поставлених завдань досл^ дженню пщлягали 40 зубiв, видалених за тера-певтичними i хiрургiчними показаннями: з фiзiо-логiчною (17 зубiв), iз пiдвищеною стертiстю (23 зубiв).
1) матерiалом «Харизма F» з адгезивною системою п'ятого поколшня запломбовано 4 зуби з фiзiологiчною стертютю та 4 - з патолопчною.
2) матерiалом «Харизма F» з адгезивною системою сьомого поколшня запломбовано 4 зуби з фiзiологiчною стертютю та 8 зуби з патолопчною.
3) матерiалом «В^ремер» (С1Ц) запломбовано 2 зуб з фiзiологiчною стертiстю та 4 зуби з патолопчною.
В1СНИК ВДНЗУ «Украгнська медична стоматологгчна академЫ»
Рис. 1. Загальний вигляд растрового електронного мкрос-копа (SEM) "Mira 3 LMU» («Tescan», Чех1я) з ¡нтегрованим
енергодисперсйним спектрометром «X-max 80mm2» («Oxford Instruments», Великобритан:я)
Пюля пломбування виконували поздовжнш розпил дослщжуваних 3y6iB.
Контрольну групу склали 14 молярiв - 7 з ф^ зюлопчною стертютю, 7 - з патолопчною.
Для аналiзу i порiвняння структури, складу та характеристик зразмв був розроблений алгоритм Тх оцiнки за такою методикою:
1. Вибiр дослщжуваноТ' дiлянки i дослiдження структури емалевих призм та розмiрiв мiжприз-мового простору.
2. Вибiр дослщжуваноТ' дiлянки i позначення дтянок мiкроаналiзу.
3. Елементний аналiз у обраних дiлянкаx.
Результати дослщжень та 1х обговорення
При дослiдженнi емалi зубiв на мiкроелемен-тний склад за наведеним вище алгоритмом отримали серш цифрових зшммв емалi з рiзни-ми ступенями збтьшення. Оскiльки емалевi призми мають S-подiбний xiд i при отриманнi сколу емалi ми не завжди мали можпивють кон-тролювати кут сколу, то на цифрових зшмках ми не мали перспективи досить точно оцшити дiа-метр призм i промiжок мiж ними в числовому ва-рiантi. Тому для достовiрностi результатiв ми роздруковували на паперовому носи ктька зшм-кiв емалi зуба, що вивчаеться, отриманих iз рiз-них позицiй. За масштабною м^кою, за розроб-леною методикою, на кожному зшмку пщрахову-вали ктькють емалевих призм i переводили Тх кiлькiсть на 100 мкм. Полм обчислювали серед-не значення емалевих призм на 100 мкм для кожного дослщжуваного зразка емалi та вносили Ц дан для аналiзу у зведену таблицю. Ктькють призм на одиницю площi характеризувала щть-нiсть емалi.
В xодi електронно-мiкроскопiчного досл^ дження встановлено, що поверхня емалi здорового зуба незважаючи на наявнють оргашчноТ оболонки, практично згладжуе ТТ контури i маскуе структури, що прилягають, не е щеально рiвною. ^м меxанiчниx пошкоджень у виглядi подря-
пин, на окремих дiлянках емалi були виявленi нерiвностi, пiд якими розташовувалися нечiтко вираженi закiнчення емалевих призм.
Поверхня зуба при горизонтально формi стертостi в областi рiжучого краю зуба характе-ризувалася, насамперед, втратою емалi i дезор-ieнтацieю фрагментiв ТТ шарiв [1].
Цтком ймовiрно, що при вертикальнiй стер-тостi емалеподiбний шар на коронц зуба в дшс-ностi являе собою вiдполiрований дентин, ош-льки вiзуальне дослiдження свiдчило про досить сильне пошкодження зуба i потоншення його вестибулярной поверхнi на ктька мiлiметрiв. Необ-хiдно зазначити, що зони зуба, що межують з основним осередком стирання емал^ значною мiрою також втратили свою структурну цтюнють i пiддалися деструктивним змшам. Однак, в окремих випадках на достатньо великих дтян-ках цтюнють емалевого шару збереглася без особливих змш.
Електронно^кроскошчне дослiдження дтян-ки зубiв з горизонтальною стертютю виявило множинш дефекти в зон нашарування емалi коронки на цемент кореня, що виражалося в першу чергу, у вщсутност рiвного (як у штактних зу-бiв) краю межi Тх переходу, а також в наявност дрiбних дефектiв на поверхнi емалевого шару, аж до оголення верхшх частин емалевих призм. При вертикально стертост в областi шийки також видно деструктивы змши на поверхш коре-ня.
Висновки
Використана у дослщженш СЕМ дозволила значною мiрою уточнити i суттево доповнити на-явну шформацш про ультраструктуру такого не-карiозного ураження зубiв, як пщвищена стер-тiсть. Об'емнi зображення об'еклв дозволили бiльш детально проаналiзувати патолопчну сте-ртiсть зубiв, виявити обсяг i особливостi ультра-структурних порушень.
Отриманi результати проведеного досл^ дження на даний час пщдаються статистичнш обробцi. ТТ данi будуть опублковаш в наступних публiкацiях.
Лiтература
1. Боровский Е.В. Некариозные поражения зубов: клиника и лечение. / Боровский Е.В., Леус П.А., Лебедева Г.К. - М., 1978. -16 с.
2. Быков В.Л. Гистология и эмбриология органов полости рта человека: Учебное пособие.- 2-е изд., испр. / Быков В.Л. - СПб. Спец. Лит, 1998. - 247с.
3. Бушан М.Г. Патологическая стираемость зубов и ее осложнения. / Бушан М.Г. -Кишинев : Штиинца, 1979. - 183с.
4. Доценко В.И. Сравнительная оценка микротвердости твердых тканей зуба в норме и при патологических состояниях / В.И. Доценко, М.Д. Король, Л.С. Шундрик // Медицинская наука -2010: материалы всеукраинской научно-практической конференции. - Полтава, 2010. - С. 9-10.
5. Киселева Д. В. Особенности микроэлементного состава зубных тканей человека по данным ИСП масс-спектрометрии с лазерной абляцией / Д. В. Киселева, Н. Н. Адамович, С. Л. Вотяков, Ю.В. Мандра // Ежегодник-2012, Тр. ИГГ УрО РАН. -2013. - Вып. 160. - С. 334-337.
6. Купец Т.В. Современные технологии, нестандартные идеи в профилактической стоматологи / Т.В. Купец, А.В. Гроссер, А.П. Карпов // Клиническая стоматология. - 2005. - №1. - С. 60-64.
АктуальН проблеми сучасно!' медицини
10.
11.
12.
13.
MaHflpa W.B. CoBpeMeHHbie flMarnocTMMecKMe nogxoflbi b M3y-MeHMM мнкpоэ^ементного cocTaBa TBepgbix TKaHeH 3y6oB npu noBbmeHHOH cTHpaeMocTH / W.B. MaHflpa, CJI. Botakob, fl.B. Kuce^eBa // ypa^bCKHH MeflM^HcKMM «ypHa^. - 2008. -№10(50).- C. 85-89.
MaHflpa ro.B. noBbiweHHaa cTHpaeMocTb 3y6oB: paHHMe KTMHM-MecKMe npoaB^eHHa, Mop^ocrpyKTypHbie M3MeHeHMA, ^eMe6Ho-npo^H^aKTHMecKHe MeTogbi Koppe^MM : guc. ... AOK. Meg. HayK : 14.01.14 / ra.B.MaHflpa- EKaTepHH6ypr, 2011. - 200 c. TKaMeHKo I.M. CTpyKTypHi oco6^HBocTi eMa^i npu niflBM^eHrn i 4>i3io^oriMHiM cTepTocTi 3y6iB / I.M. TKaMeHKo, M.M. CKopMK // yKpai'HCbKHH cToMaTo^oriMHHH a^bMaHax. - 2011. - №6. - C. 1521.
0egopoB W.A. Oco6eHHocTM flMarnocTMKM M HoBbie npMH^nbi ^eMeHHa HeKapuo3Hbix nopaweHMM 3y6oB / W.A. OegopoB, B.A. flpo««MHa, n.M. MepHo6bmbcKaq, H.B. Py6e«oBa // HoBoe B cToMaTo^orHH. -1996. - №3(44). - C.10-12.
0egopoB W.A. Oco6eHHocTH flMarnocTMKM m ^eMeHMfl HeKapuo3-Hux nopaweHMH 3y6oB, bo3hmk^mx noc^e mx npope3biBaHMq / W.A. 0egopoB, H.B. Py6e«oBa // npo^H^aKTHKa m ^eMeHMe oc-hobhux cToMaTo^orHMecKHx 3a6o^eBaHMM. - 1995.-MacTb 1 .-C.53-55.
^M6a™cToB A. B. Mop^o^orHMecKHe npegnocbrnKM oco6eHHo-cTeH ^eMeHHa TBepgbix TKaHeH 3y6oB npu OCHOBHUX CToMaTom-rMMecKMx 3a6o^eBaHHax / A. B. ^M6a™cToB, K. r. Ce^e3HeB; A.M. Kygapb, M.A. Kygapb ; K. r. Ce^e3HeB; A.M. Kygapb, M.A. Kygapb. // CTOMaTomr, - 2002. - № 12 - C.7-10. naT.№ 77728. Cnoci6 floc^ifl«eHHa ^mbHocTi eMa^i 3y6iB npM 4>i3io^orHHiH Ta niflBM^eHiH cTepTocTi 3y6iB /TKaMeHKo I.M.; ony6^. 25.02. 13, Bcm. № 4.
References
Borovskij E.V. Nekarioznye porazhenija zubov: klinika i lechenie. / Borovskij E.V., Leus P.A., Lebedeva G.K. - M., 1978. - 16 s. Bykov V.L. Gistologija i jembriologija organov polosti rta cheloveka: Uchebnoe posobie.- 2-e izd., ispr. / Bykov V.L. - SPb. Spec. Lit, 1998. - 247s.
Bushan M.G. Patologicheskaja stiraemost' zubov i ee oslozhnenija. / Bushan M.G. -Kishinev : Shtiinca, 1979. - 183s.
10.
11.
12.
13.
Docenko V.I. Sravnitel'naja ocenka mikrotverdosti tverdyh tkanej zuba v norme i pri patologicheskih sostojanijah / V.I. Docenko, M.D. Korol', L.S. Shundrik // Medicinskaja nauka - 2010: materialy vseukrainskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - Poltava, 2010. - S. 9-10.
Kiseleva D. V. Osobennosti mikrojelementnogo sostava zubnyh tkanej cheloveka po dannym ISP mass-spektrometrii s lazernoj abljaciej / D. V. Kiseleva, N. N. Adamovich, S. L. Votjakov, Ju.V. Mandra // Ezhegodnik-2012, Tr. IGG UrO RAN. - 2013. - Vyp. 160. - S. 334-337.
Kupec T.V. Sovremennye tehnologii, nestandartnye idei v profilakticheskoj stomatologi / T.V. Kupec, A.V. Grosser, A.P. Karpov // Klinicheskaja stomatologija. - 2005. - №1. - S. 60-64. Mandra Ju.V. Sovremennye diagnosticheskie podhody v izuchenii mikrojelementnogo sostava tverdyh tkanej zubov pri povyshennoj stiraemosti / Ju.V. Mandra, S.L. Votjakov, D.V. Kiseleva // Ural'skij medicinskij zhurnal. - 2008. - №10(50).- S. 85-89. Mandra Ju.V. Povyshennaja stiraemost' zubov: rannie klinicheskie projavlenija, morfostrukturnye izmenenija, lechebno-profilakticheskie metody korrekcii : dis. ... dok. med. nauk : 14.01.14 / Ju.V.Mandra- Ekaterinburg, 2011. - 200 s. Tkachenko I.M. Strukturni osoblivosti emali pri pidvishhenij i fiziologichnij stertosti zubiv / I.M. Tkachenko, M.M. Skorik // Ukrains'kij stomatologichnij al'manah. - 2011. - №6. - S. 15-21. Fedorov Ju.A. Osobennosti diagnostiki i novye principy lechenija nekarioznyh porazhenij zubov / Ju.A. Fedorov, V.A. Drozhzhina, P.M. Chernobyl'skaja, N.V. Rubezhova // Novoe v stomatologii. -1996. - №3(44). - S.10-12.
Fedorov Ju.A. Osobennosti diagnostiki i lechenija nekarioznyh porazhenij zubov, voznikshih posle ih prorezyvanija / Ju.A. Fedorov, N.V. Rubezhova // Profilaktika i lechenie osnovnyh stomatologicheskih zabolevanij. - 1995.-Chast' 1.-S.53-55. Cimbalistov A. V. Morfologicheskie predposylki osobennostej lechenija tverdyh tkanej zubov pri osnovnyh stomatologicheskih zabolevanijah / A. V. Cimbalistov, K. G. Seleznev; A.I. Kudar', M.A. Kudar' ; K. G. Seleznev; A.I. Kudar", M.A. Kudar". // Stomatolog, - 2002. - № 12 - S .7-10.
Pat.№ 77728. Sposib doslidzhennja shhil'nosti emali zubiv pri fiziologichnij ta pidvishhenij stertosti zubiv /Tkachenko I.M.; opubl. 25.02. 13, Bjul. № 4.
Реферат
ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРЫ ТВЕРДЫХ ТКАНЕЙ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ СТИРАЕМОСТИ ЗУБОВ. Коваленко В. В, Ткаченко И. М.
Ключевые слова: электронная микроскопия, повышенная стираемость, пломбировочный материал.
Диагностика и лечение повышенная стираемости зубов представляет определенные трудности. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) является наиболее точным и эффективным методом определения деструктивных изменений, которые появляются при декальцинации в поверхностных слоях твердых тканей зубов. Под электронным микроскопом исследовали различные участки поврежденных зубов: центральный очаг поражения, эмалево-дентинную границу, пришеечную область зуба, а также границу соединения пломбировочного материала с твердыми тканями. Использованная в исследовании СЭМ позволила в значительной степени уточнить и существенно дополнить имеющуюся информацию об ультраструктуре такого некариозного поражения зубов как повышенная стираемость. Объемные изображения объектов позволили более детально проанализировать повышенную стираемость зубов, выявить объем и особенности ультраструктурных нарушений.
Summary
ELECTRON MICROSCOPY IN STUDYING HARD DENTAL TISSUES STRUCTURE IN CASES OF EXCESSIVE ATTRITION Kovalenko V. V., Tkachenko I. M.
Key words: electron microscopy, increased dental attrition, filling materials.
Diagnosis and treatment of increased dental attrition is known as difficult process. Scanning electron microscopy (SEM) is the most accurate and effective method to determine the destructive changes resulting from calcium loss in superficial layers of the hard dental tissues. We used electron microscopy to investigate various areas of damaged teeth: central lesion focus, enamel-dentine junction, cervical region of teeth, and the area of contact between filling material and hard tissues. SEM enabled to clarify and considerable complement data available on the ultrastructure of non-carious tooth lesion as dental attrition. Three-dimensional images of objects allowed us to carry out more detailed analysis of excessive denta attrision and abrasion, to identify the scope and features of ultrastructural abnormalities.
7
4
8
5
9
6
7
8
9
3
