Экспериментальное обоснование дозированных нагрузок при ортодонтическом перемещении зубов

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

14.00.21. - стоматология

14.00.15. - патологическая анатомия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДОЗИРОВАННЫХ НАГРУЗОК ПРИ ОРТОДОНТИЧЕСКОМ ПЕРЕМЕЩЕНИИ ЗУБОВ

Венскель Елена Владимировна

Волгоград - 2007



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

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор Дмитриенко Сергей Владимирович доктор медицинских наук, профессор Воробьев Александр Александрович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Каливраджиян Эдвард Саркисович

доктор медицинских наук, член-корр. РАМН, ЗДН РФ, профессор Писарев Вячеслав Борисович

Ведущее учреждение: ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет».

Защита диссертации состоится “ 15 ” ноября 2007 года на заседании диссертационного Совета Д 208.008.03 по присуждению ученой степени доктора (кандидата) медицинских наук при Волгоградском государственном медицинском университете по адресу: 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, 1.

C диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» (400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1).

Автореферат разослан “13” октября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор медицинских наук, профессор Л. Д. Вейсгейм



ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

В динамике ортодонтического лечения преобразования в тканях пародонта зависят, с одной стороны, от величины действующей нагрузки, с другой, от общей реактивности организма и его индивидуальных особенностей (Каливраджиян Э. С., 2003; Нестеренко О. Н., 2006; Destang D. L., 2003). Оптимальным является применение дозированных нагрузок, не превышающих фиксирующую способность пародонта перемещаемых зубов (Иванов Л. П., 1990). При нарушении динамического равновесия между применяемой нагрузкой и реакцией пародонта процессы резорбции приводят к необратимым изменениям в тканях пародонта, расшатыванию зубов (Щербакова Э. В., 1999; Митке Р. Р., 2004; Тугарин В. А., Персин Л. С., 1996; Dargee F., 1992). Показано, что при отсутствии ретенционного периода возникали рецидивы, процессы перестройки в тканях пародонта становились неуправляемыми и непредсказуемыми (Оспанова Г. Б., 2004; Филимонова Е. В., Дмитриенко С. В., 2007).

В медицине экспериментальные исследования на животных проводятся с целью моделирования патологических процессов в организме, изучения влияния действия различных внешних факторов, а также апробации новых методов диагностики и лечения (Stamm T., Meyer U., 2002; Ren Y., Maltha J. C., 2004). В ортодонтии экспериментальные исследования посвящены изучению биомеханики перемещения отдельных зубов, изменений в костных швах, в тканях пародонта в динамике перемещения зубов. Чаще всего в качестве экспериментальных животных используются собаки и крысы, реже - кошки, кролики, обезьяны (Фролов В. В., 2003; Ковалевская Е. О., 2004; Stamm T., 2002; Geramy A., 2002; Mavragani M., 2004; Yoshimatsu M., Shibata Y., 2006). Вопросам стабильности результатов ортодонтического лечения посвящены работы многих ученых. Ретенционный период рассматривается как один из главных этапов после активного ортодонтического лечения. Ретенция - совокупность лечебных мероприятий, направленных на сохранение достигнутых результатов и предотвращение рецидива аномалий и деформаций. В этом периоде завершаются структурные изменения и преобразования в тканях пародонта: восстанавливается архитектоника соединительно-тканных волокон, клеточный состав, иннервация и кровоснабжение (Логинова Л. А., 1995; Оспанова Г. Б., 1997; Слабковская А. Б., 2005; Бякова С. Р. c соавт., 2006; Бюрн Закриссон, 2004).

Обращает на себя внимание немногочисленность работ, посвященых применению медикаментозных средств в ортодонтическом лечении. Показано положительное влияние янтарной кислоты на ультраструктурные изменения в тканях периодонта в различные сроки ретенционного периода после устранения тортоаномалии клыков у собак в эксперименте (Карасулова Е.А., 2005). Имеются единичные исследования о влиянии остеотропных препаратов остеохина и остеогенона в статической фазе ретенционного периода на стабильность результатов ортодонтического лечения (Мухамеджанова Л. Р., Закиров Ф. Х., 2004). Результаты нескольких исследований свидетельствуют о том, что регулярный длительный прием препаратов кальция в достаточной дозе тормозит костную резорбцию (Benvenutti S. et set, 1991; Bonucci E. et set, 1992).

В литературе нет единого мнения о способах дозирования нагрузок ортодонтических аппаратов, значении использования дозированных нагрузок на перестройку в периодонте в активном и ретенционном периоде лечения, а также, о применении фармакологических средств при ортодонтическом лечении. Решение данных проблем на основании моделирования перемещения зубов и изучения особенностей строения пародонта перемещаемых зубов определило цель и задачи настоящего исследования.

Цель исследования:

Определить оптимальную величину нагрузки для перемещения зубов и обосновать применение кальцийсодержащих препаратов в ретенционном периоде.

Задачи исследования:

Разработать экспериментальную модель и конструкцию ортодонтического аппарата для горизонтального перемещения зубов у собак дозированными нагрузками.

Выявить морфологические изменения в тканях пародонта при использовании разработанного нами аппарата для горизонтального перемещения зубов.

Определить влияние кальцийсодержащих препаратов на состояние тканей пародонта в ретенционном периоде ортодонтического лечения в эксперименте. пародонт ортодонтический зуб ретенционный

Оценить действенность перемещения зубов и стабильность результатов в ретенционном периоде в эксперименте.

Новизна исследования.

Предложена экспериментальная модель и конструкция ортодонтического аппарата для горизонтального (корпусного и наклонно-вращательного) перемещения зубов у собак для оценки эффективности ортодонтического лечения (рац. предложение № 10-2006 от 03.02.06г.). Данная модель может использоваться для изучения изменения в тканях пародонта как на этапах ортодонтического лечения, так и в ретенционном периоде.

Дана морфологическая характеристика тканей пародонта при ортодонтическом перемещении зубов дозированными нагрузками.

Экспериментально установлено, что длительность ретенционного периода после горизонтального перемещения фронтальной группы зубов несъёмной ортодонтической конструкцией механического действия должна в два раза превышать длительность активного периода лечения.

Показано, что альфакальцидол оказывает положительное влияние на структурные изменения в костной ткани альвеолярного отростка в ретенционном периоде после горизонтального перемещения клыков и резцов верхней челюсти у собак, ортодонтической несъёмной конструкцией.

Обоснована продолжительность ретенционного периода после горизонтального (корпусного и наклонно-вращательного) перемещения зубов и предложены способы его сокращения.

Научно-практическая значимость результатов исследований.

Разработанная и предложенная экспериментальная модель, и конструкция ортодонтического аппарата для горизонтального (корпусного и наклонно-вращательного) перемещения зубов у собак используются в научной и практической деятельности кафедры стоматологии детского возраста, топографической анатомии и оперативной хирургии, патологической анатомии Волгоградского государственного медицинского университета.

Полученные результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре стоматологии детского возраста, топографической анатомии и оперативной хирургии Волгоградского государственного медицинского университета.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Предложенная ортодонтическая конструкция позволяет экспериментально моделировать этапы ортодонтического перемещения зубов дозированными нагрузками.

2. Процессы костного ремоделирования при использовании дозированных нагрузок уравновешенны в зонах давления и натяжения.

3. Оптимизация структурных преобразований в пародонте - важная задача ретенционного периода для достижения стабильного положения зубов.

Апробация работы и публикации.

Материалы и положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новые информационные технологии в медицине» (Волгоград, 2006); на Всероссийской научной конференции «Анатомо-физиологические аспекты современных хирургических технологий», посвященной столетию со дня рождения А. Н. Максименкова (Санкт-Петербург, 2006); на 65-й итоговой конференции молодых учёных и студентов ВолГМУ (Волгоград, 2007); расширенных заседаниях кафедр Волгоградского государственного медицинского университета.

По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 работы в периодических научных изданиях, выпускаемых в Российской федерации и рекомендованных ВАК для публикации основных результатов диссертаций.

Реализация результатов исследования.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс и используются в научно-практической деятельности кафедры стоматологии детского возраста оперативной хирургии и топографической анатомии ВолГМУ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 111 страницах машинописного текста и включает следующие разделы: введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, результаты собственных экспериментальных исследований, обсуждение полученных результатов, выводы, научно-практические рекомендации, список литературы, а также приложение.

Работа иллюстрирована 35 рисунками и 2таблицами.

Библиография включает 215 источников литературы, из которых 126 работы отечественных и 89 зарубежных авторов.

Диссертационная работа выполнена на кафедре топографической анатомии и оперативной хирургии и кафедре стоматологии детского возраста Волгоградского государственного медицинского университета.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для решения поставленных задач были проведены экспериментальные исследования.

Для эксперимента использовались 18 беспородных собак в возрасте от 6 месяцев до 2-х лет, весом 5 - 7 кг.

На проведение экспериментальных исследований было получено положительное решение локального независимого этического комитета ВолГМУ.

Животные содержались в одиночных клетках вивария в соответствии с нормативами, предусмотренными «Международными рекомендациями (этический кодекс) по проведению медико-биологических исследований с использованием животных»; Советом международных научных организаций 1985г., ETS № 123 от 18.03.1986 г., Федеральным Законом от 24.04.1995г. № 52 - ФЗ «О животном мире», GLP, Приложением к приказу МЗ СССР № 755 от 12.08.1978г.).

Согласно поставленным задачам животные были поделены на группы:

1 группа - включала 8 животных, которым проводилось ортодонтическое перемещение зубов в вертикальном и горизонтальном направлении.

2 группа - включала 3 животных, которым проводилось ортодонтическое перемещение зубов и был смоделирован ретенционный период без применения фармакологических препаратов.

3 группа - включала 3 животных, которым проводилось ортодонтическое перемещение зубов. В ретенционном периоде животные получали комплексный препарат, содержащий альфакальцидол и карбонат кальция.

4 группа - контрольная, включала 4 животных.

Продолжительность перемещения зубов составляла 1, 3, 5, 30 суток для первой группы животных.

Продолжительность ретенционного периода была 30, 45, 60 дней во второй и третей группах.

Нами разработана экспериментальная модель для изучения горизонтального перемещения зубов. Для моделирования этапов ортодонтического лечения животным изготавливали несъёмный ортодонтический аппарат. Для этого с челюстей снимали альгинатные оттиски, из супергипса отливали контрольные и рабочие модели. На моделях из воска моделировали кольца на клыки и третьи резцы верхней челюсти.

Замена воска на металл производилась по обычной методике, принятой в ортопедической стоматологии. К кольцам, изготовленным на клыки верхней челюсти, припаивались металлические балки с крючками для фиксации активных элементов (пружин, резиновой тяги). В результате применения данной конструкции получено наклонно-вращательное перемещение клыков.

Для горизонтального (корпусного) перемещения зубов предложенную модель аппарата дополнили замковыми приспособлениями - брекетами с пазом 0,018'', которые припаивали с вестибулярной стороны на резцы и клыки. Для перемещения резцов верхней челюсти использовали дугу из сплава NiTi и открывающие пружины. Активацию пружин проводили на ширину брекета (3 мм). Резцы перемещались в вестибулярном направлении. Клыки играли роль опорных зубов. Применение аппарата для перемещения зубов вестибулярно не требовало разобщения прикуса животных, что позволило облегчить конструкцию, отказавшись от изготовления литых металлических капп.

По окончании перемещения зубов был смоделирован ретенционный период. Для этого использовали те же аппараты в неактивном состоянии. Изучено состояние пародонта у собак в различные сроки активного перемещения зубов и в ретенционном периоде.

Введение фармакологического препарата животным в ретенционном периоде осуществляли внутрь перорально из расчёта 0,012 мкг альфакальцидола и 9,52 мг карбоната кальция на 1 кг веса животного в сутки.

Все манипуляции вполняли под наркозом. Животным вводили внутримышечно препарат «Zoletil» из расчёта 0,25 мг/кг веса.

Следует отметить, что гигиену полости рта и биометрические измерения животным проводили без наркоза.

Для морфофункциональной характеристики пародонта перемещаемых зубов использованы следующие методы исследования.

Фотографический метод на всех этапах эксперимента с использованием цифрового фотоаппарата CANON DIGITAL IXUS 65.

Биометрическое исследование гипсовых моделей челюстей при помощи математической линейки и штангенциркуля.

Каждые 10 дней измеряли фиксирующую способность пародонта перемещаемых зубов, используя при этом прибор Л. П. Иванова (1989). Данный прибор позволяет измерять смещение зуба в долях миллиметра под действием нагрузки, измеряемой в граммах.

Рентгенологическое исследование челюстей и зубов осуществляли на аппарате РУМ-20 в прямой и боковой проекциях. При анализе рентгенограмм учитывали изменения в периапикальных тканях, состояние периодонтальной щели, четкость костных контуров, наличие зон резорбции, зон остеопороза, состояние кортикальных пластинок

Из эксперимента животные выводились передозированным внутривенным введением тиопентала натрия. От костей черепа верхняя и нижняя челюсти отделялись костной пилой. Гистологическую обработку проводили следующим образом.

1) Макропрепараты разрезались на небольшие части по 2-3 зуба и фиксировались в 10% растворе кислого формалина в течение 24 часов.

2) Осуществляли бескислотную декальцинацию в растворе этилендиамидтетраацетата (ЭДТА) в течение 2-х месяцев. Степень минерализации оценивали с помощью игольчатого теста.

3) Декальцинированную ткань заливали в парафиновые блоки и на роторном микротоме изготавливали срезы толщиной 5-6 мкм.

4) Производили окрашивание микропрепаратов гематоксилином и эозином, по Маллори и ван Гизону по общепринятой гистологической методике.

5) Изучали микропрепараты в поляризованном свете.

Исследовали структуру периодонта зубов у контрольной группы животных. Затем изучалась структура периодонта зубов всех рабочих групп животных. Структура периодонта исследовалась на уровне шейки зуба, в средней и в верхушечной частях корня зуба каждой экспериментальной собаки.

Морфометрический анализ осуществляли с помощью компьютерной системы «ВидеоТестМорфо-4» (Россия, СПб, 2004) на базе микроскопа Axiostar plus (Carl Zeiss, Германия) с использованием объектива х10, х40, х100 и окуляра х10. Определяли объемную долю (ОД) костной, хрящевой и соединительной ткани, ширину периодонтальной щели, ОД сосудов и клеточных элементов периодонта, толщину костных балок и степень их минерализации. Также микропрепараты изучали в поляризованном свете.

Статистическую обработку данных проводили с использованием программы «ВидеоТестМорфо-4». Проводился расчет базовых статистических показателей (M, m), с использованием парного t-критерия Стьюдента при достоверности р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты собственных исследований с учётом имеющихся данных отечественных и зарубежных специалистов по затронутой общей проблеме позволяют нам высказать следующие соображения.

Предложенная экспериментальная модель и конструкция ортодонтического аппарата для горизонтального перемещения зубов у собак позволяет оценить эффективность ортодонтического лечения, выявить динамику морфологических изменений в тканях пародонта, оценить действенность перемещения зубов и стабильность результатов в ретенционном периоде в условиях эксперимента.

Удовлетворительное гигиеническое состояние зубов и аппаратов, привычная активность животных, хороший аппетит свидетельствовали о быстрой адаптации животных к изготовленным и зафиксированным аппаратам. Ортодонтический аппарат для перемещения зубов у собак функционировал в условиях без дополнительного разобщения прикуса животных. Это значительно облегчило конструкцию по сравнению с теми, что были предложены и использовались ранее. Отсутствие необходимости активировать аппарат и хороший доступ для наблюдения динамики перемещения позволило исключить применение наркоза на промежуточных этапах эксперимента. Всё это, безусловно, большие достоинства предложенной нами конструкции.

Аппарат может использоваться для увеличения глубины зубной дуги, создания места в зубной дуге при краудинге. Использование данной конструкции повышает качество экспериментальных исследований на животных (собаках) с целью изучения морфофункционального состояния тканей пародонта в активном и ретенционном периоде ортодонтического лечения.

Одной из задач исследования была оценка эффективности ортодонтического перемещения зубов. Для этого на основе проведённых наблюдений определялась средняя скорость перемещения постоянных зубов у собак несъёмным аппаратом механического действия. О скорости перемещения резцов судили по изменению расстояние между брекетами. За весь активный период действия аппарата резцы сместились на 1,99+0,17 мм при величине нагрузки 40 грамм. Средняя скорость перемещения составила 0,08±0,01 мм в сутки, что не превышало величины фиксирующей способности пародонта. Эти данные не расходятся с данными литературы о дозировании нагрузки (Иванов Л. П., Дмитриенко С. В., 1994).

На основании данных клинико-экспериментальных исследований доказана необходимость дозирования нагрузок в ортодонтии. Однако, вопросы, связанные с выбором способа дозирования ортодонтической нагрузки, остаются дискуссионными. С помощью несъёмного аппарата механического действия проведено горизонтальное перемещение постоянных резцов верхней челюсти у собак в язычном направлении. При каждой активации аппарата зуб смещали на расстояние, не превышающее половины величины фиксирующей способности пародонта. Для выбора величины ортодонтической нагрузки использовали прибор для определения фиксирующей способности пародонта и динамометр. Измерения проводили до начала исследования, в динамике перемещения зубов. Подвижность зуба изменялась в процессе ортодонтического перемещения. До эксперимента боковой резец верхней челюсти собаки смещался на 0,1 мм при воздействии на него нагрузкой в 100 грамм. На 5-е сутки эксперимента на эту величину зуб смещался при величине нагрузки 56,30±14,63 грамм. Начиная с 10-х суток эксперимента, подвижность зуба увеличивалась до 0,4 мм, а нагрузка, требуемая для перемещения зуба на 0,1 мм, составляла всего 30 грамм.

Таблица 1 - Динамика изменения подвижности зуба в зависимости от величины приложенной силы

Величина подвижности зуба (мм)	Величина приложенной силы (грамм) в динамике ортодонтического лечения
	до лечения	5-е сутки	10-е сутки	30-е сутки
0,05	51,96+4,94	32,83+9,51	20,65+5,29	20,87+5,66
0,10	99,21+16,94	56,30+14,63	32,17+8,09	29,74+6,13
0,20	149,38+5,83	110,79+16,67	62,61+13,39	61,73+12,37
0,30	-	-	106,95+10,31	106,12+10,16
0,40	-	-	144,41+7,48	141,39+7,12

Таким образом, после наложения и активации аппарата происходило снижение фиксирующей способности пародонта. Это требовало уменьшения применяемой величины нагрузки аппарата в динамике эксперимента. Предложенная экспериментальная модель и конструкция аппарата вполне отвечали этому требованию.

Противоречивость мнений специалистов о величине нагрузок, применяемых в ортодонтии для перемещения зубов и продолжительности ретенционного периода показала нам необходимость в изучении морфологических изменений в тканях пародонта при перемещении зубов дозированными нагрузками. Приводим результаты морфологического исследования в группах экспериментальных животных.

У животных 1 группы изучено строение тканей пародонта при вертикальном и горизонтальном перемещении зубов дозированными нагрузками.

При вертикальном перемещении зубов в ранние сроки эксперимента (до 30-х суток) в периодонте выявлялись молодые фибробласты, округлые базофильные клетки, расположенные в костномозговых пространствах.

В более поздние сроки эксперимента ширина периодонтальнаой щели в местах перестройки была неравномерной ширины. В апикальной части корня погружённых зубов наблюдали активную пролиферацию цементобластов. Цемент корня был разрыхлён, утолщён. В области бифуркации была отмечена резорбция цемента и дентина корня с образованием лакун. В лакунах видны крупные многоядерные клетки.

К аппаратам для горизонтального перемещения зубов животные быстро привыкали и спокойно переносили этот процесс, поэтому было принято решение об использовании конструкции в ретенционном периоде. Надёжная фиксация пружин, сохраняющих форму, не позволяла смещаться зубам в исходную позицию. Величина нагрузки для наклонно-вращательного перемещения резца-окрайки верхней челюсти составила 40 грамм, для перемещения клыка 75 грамм.

В первые сутки эксперимента в зоне давления отмечалось сужение ширины периодонтальной щели, уменьшение диаметра кровеносных сосудов. С противоположной стороны, в зоне натяжения, наблюдалась пролиферация остеобластов. Волокна периодонта выглядели менее волнистыми. С третьих суток в зоне давления отметили участки резорбции кости. С пятых суток эксперимента изменения в зоне давления становились более выраженными: лакунарная резорбция костной ткани альвеолярного отростка, полнокровие сосудов, пролиферация клеток. В зоне натяжения отметили начало образования молодой костной ткани.

На 30-е сутки в зоне натяжения наблюдали процесс образования новой костной ткани и изменения периодонтального пространства: незрелый, ярко окрашенный матрикс, остеобласты вдоль стенки альвеолярного отростка, набухший разволокнённый цемент, рыхло расположенные коллагеновые волокна.

Учитывая данные литературы и результаты собственных исследований, нами предложено наблюдать изменения в тканях пародонта в различные сроки ретенционного периода.

Динамику морфологических изменений в различные сроки ретенционного периода изучали во 2 группе животных.

На 30 день ретенции в периодонте определялись бывшие зоны давления и натяжения. Средняя ширина периодонтальной щели имела средние размеры 511,2±54,7мкм. Периодонт был представлен большим количеством соединительнотканных коллагеновых волокон, которые имели разнонаправленное расположение. Толщина пучков коллагеновых волокон составляла 8,9+2,5 мкм. Волокна начинались в цементе зуба и распространялись в костные трабекулы альвеолярного отростка. Объемная доля клеток расположенных в периодонте составляла 10%. Среди волокон и межклеточного вещества располагались кровеносные сосуды. Объемная доля сосудов составляла 23,5%. Кровеносные сосуды были расположены в виде отдельных групп, преимущественно рядом с костными трабекулами.

В бывшей зоне натяжения ткань периодонта была более рыхлой, чем в зоне давления. Коллагеновые волокна располагались менее упорядочено. Толщина пучков коллагеновых волокон составляла 2,8±0,03 мкм. При поляризационно-микроскопическом исследовании коллагеновые волокна начинались в цементе зуба и распространялись в костные трабекулы альвеолярного отростка челюсти. В коллагеновом каркасе костной ткани отмечались зоны с разреженным неупорядоченным расположением волокон. Объемная доля клеток периодонта составляла 15%. Отмечалось большое количество кровеносных сосудов различного размера. Объемная доля сосудов составляла 37,2%, что было больше чем в зоне давления в 1,6 раза. Кровеносные сосуды располагались хаотично по всем отделам зоны натяжения. К концу 30-х суток ретенции периодонтальная щель была неравномерной со стороны зон натяжения и давления.

Цемент был представлен чередующимися участками клеточной и бесклеточной структуры с наличием участков очаговой резорбции в зоне давления. Средняя толщина цемента составляла 10,3±1,9 мкм.

В костных трабекулах альвеолярного отростка в зоне натяжения отмечались базофильные линии склеивания, имевшие неровные сильно извитые зубчатые контуры. Расстояние между линиями склеивания 12,7±3,0 мкм.

На 45-е сутки ретенционного периода продолжалась перестройка всех структур пародонта. Сохранялась разница в ширине периодонтальной щели в бывших зонах давления и натяжения. В среднем ширина периодонтальной щели в средней части корня на поперечных срезах была 447,8±45,8мкм. Соединительнотканные коллагеновые волокна имели разнонаправленное расположение. Толщина пучков коллагеновых волокон составляла в среднем 7,8+1,9 мкм. Волокна начинались в цементе зуба и распространялись в костные трабекулы альвеолярного отростка. Толщина цемента была значительно больше, чем в контрольной группе животных.

Отмечались реактивные адаптивные изменения костной ткани в виде нарушения гистоархитектоники костного вещества. Контур костных трабекул имел неровные очертания за счет явлений лакунарной резорбции. Остеокласты в участках резорбции не определялись. Отмечались мозаичные структуры правильной формы

Минерализация костных балок имела неравномерный характер. Признаков деструктивно-дистрофических и резорбционных процессов выявлено не было.

На 60-е сутки ретенционного периода отмечалось выравнивание ширины периодонтальной щели. Средние размеры приближались к значениям контрольной группы животных и составили 300,10±16,9 мкм. Толщина коллагеновых волокон была 11,3±1,3. Обращало на себя внимание выравнивание границы стенки альвеолярного отростка.

При использовании ортодонтических нагрузок, не превышающих фиксирующую способность пародонта, процессы костеобразования протекали уравновешенно с процессами костной резорбции. В случаях применения избыточной нагрузки, морфологически были обнаружены явления преобладания процессов резорбции. Костные балки альвеолярного отростка с вестибулярной стороны имели неровные извитые контуры. Базофильные линии склеивания были прерывистые, имели размытые неровные контуры. Активно протекали процессы резорбции в виде формирования множество лакун хауншипа, в которых располагались многоядерные остеокласты. Новообразования костных балок не отмечалось. Помимо интенсивного и обширного образования костных лакун в альвеолярной кости, наблюдали резорбцию цемента корня зуба.

Отмечено, что за период ретенции, равный периоду активного перемещения зубов, полного восстановления тканей пародонта не произошло. В бывшей зоне давления периодонтальная щель оставалась довольно широкой, компактная пластинка не восстановилась. Продолжалась пролиферация остеобластов. На уровне средней трети корня отмечался гиперцементоз. В костномозговых пространствах количество клеточных элементов уменьшилось, продолжались процессы минерализации костного матрикса. Фиксирующая способность периодонта зубов к концу 30-х суток ретенционного периода имела тенденцию к восстановлению, но не достигла начальных значений. Таким образом, в ретенционном периоде, равном по продолжительности активному периоду перемещения зубов, структурные преобразования не закончены.

При продолжительности ретенционного периода 60 дней на микропрепаратах периостальная реакция была минимальной. Наблюдалось выравнивание ширины периодонтальной щели в различных участках. Костный рисунок был чётким. Средняя ширина периодонтальной щели в зоне давления соответствовала ширине в зоне натяжения и приближалась к значениям контрольной группы животных. Коллагеновые волокна имели более четкую структуру и направленность, чем в ретенционном периоде продолжительностью 30 и 45 дней.

Изучение морфологии пародонта постоянных зубов собак в норме и после ортодонтического лечения позволяет сделать следующие заключения. В динамике ортодонтического перемещения зубов морфологические изменения затрагивают все структурные образования тканей пародонта. Процессы костного ремоделирования (костной резорбции и костеобразования) протекают физиологично и без осложнений, если величина нагрузки, оказываемой на зуб ортодонтическим аппаратом, не превышает фиксирующей способности периодонта. В динамике ортодонтического перемещения зубов снижается фиксирующая способность пародонта, что является показанием для уменьшения силы. В ретенционном периоде активно протекают процессы минерализации молодого костного матрикса.

В ретенционном периоде ортодонтического перемещения зуба между периодом активного перемещения зубов и восстановлением тканей пародонта имеется промежуточная фаза с клетками, содержащими гиперхромные ядра. Длительность ретенционного периода, равная по продолжительности активному периоду ортодонтического лечения, недостаточна для полного восстановления структуры пародонта перемещаемых зубов.

Для оптимизации процессов, протекающих в пародонте и обоснования применения кальцийсодержащих препаратов после ортодонтического перемещения зубов, приводим результаты исследования животных 3 группы.

На 30 день ретенции периодонтальная щель на продольных срезах имела неравномерную ширину, чёткие границы. Наименьший размер определялся в средней части корня. На поперечных срезах определялись зоны давления и натяжения.

Периодонтальная щель в зоне давления составляла 201,0±8,3 мкм. Объемная доля клеток периодонта составляла 11,4%. Межклеточное вещество было представлено коллагеновыми волокнами имеющими толщину 8,9±2,5 мкм. Пучки волокон интимно вплетались в костные трабекулы альвеолярного отростка. Объемная доля сосудистого компонента периодонта составляла 27,3%.

В бывшей зоне натяжения толщина периодонтальной щели составляла 495,8±21,2 мкм. Объемная доля клеточного компонента периодонта составляла 10,5%. В межклеточном веществе располагались коллагеновые волокна, имеющие хаотичное направление. Отмечалось увеличение объемной доли сосудистого компонента периодонта по сравнению с зоной давления в 1,2 раза (45,8%). В периодонте с проксимальной стороны перемещаемого зуба в зоне натяжения объёмная доля кровеносных сосудов достигала 50,1%. Встречались сосуды большого диаметра с хорошо сформированной стенкой, а также сосуды капиллярного типа. Сосуды располагались в периодонте хаотично, однако, следует отметить преимущественное расположение сосудов крупного диаметра в области альвеолярной кости. На поверхности костных трабекул отмечались единичные многоядерные остеокласты.

Костные балки альвеолярного отростка имели правильные ровные очертания. Контуры базофильных линий склеивания носили равномерный отчетливый характер. Расстояние между линиями склеивания составляли 9,25±1,0 мкм. Отмечалось формирование костных балок различной степени минерализации: остеоидные, частично минерализованные, полностью минерализованные. Признаки деструктивно-дистрофических и резорбционных процессов отсутствовали. Хрящевая ткань не определялась. В толще костных балок вплетались шарпеевские волокна, которые имели преимущественно перпендикулярное по отношению к цементу направление.

Цемент корня зуба был представлен как клеточным, так и бесклеточным компонентами. Ширина цемента составляла 14,8±2,0 мкм, участки резорбции отсутствовали.

У экспериментальных животных 2 группы на 30-е сутки ретенционного периода обнаружены признаки активной перестройки и обновления элементов периодонта, что свидетельствует о положительном влиянии альфакальцидола на состояние тканевых структур, реорганизацию и новообразование костной и соединительной ткани в ретенционном периоде ортодонтического лечения.

На 45-е сутки ретенционного периода ширина периодонтальной щели составила в среднем 250,8+29,3 мкм. Минимальная и максимальная ширина периодонта колебалась от 321,1 до 212,8 мкм. Межклеточное вещество было представлено коллагеновыми волокнами, имеющими толщину 9,7±1,9 мкм. Толщина цемента уменьшилась до 36,9+5,6 мкм.

Отмечалась обильная васкуляризация периодонта, большое количество анастоамозов, увеличение численной плотности кровеносных сосудов. Кровеносные сосуды располагались группами в рыхловолокнистой соединительной ткани равномерно по всему периодонту.

Минерализация костных балок имела неравномерный характер. Активно протекали процессы ремоделирования костных трабекул в виде образования остеоидных, слабо и частично минерализованных костных балок. Формирование костных балок протекало по пути эндесмального остеогенеза, за счет трансформации в костную ткань предсуществующих соединительнотканных волокнистых структур. Признаки деструктивно-дистрофических и резорбционных процессов отсутствовали. Хрящевая ткань не определялась.

На 60-е сутки ретенции отмечалось уменьшение ширины периодонтальной щели до 200,1+21,8 мкм. Коллагеновые волокна приобретали нормальную извилистость. Их толщина составила в среднем 6,7+1,9 мкм. Толщина цемента достоверно не отличалась от показателей контрольной группы и была равна 6,7+1,0 мкм. Вдоль поверхности альвеолярного отростка встречались единичные остеокласты. Линии склеивания были с чёткими ровными контурами. Костная ткань имела участки различной степени зрелости.

Для оценки эффективности применения кальцийсодержащего препарата в ретенционном периоде провели сравнение морфологических структур пародонта 2, 3, 4 групп животных.

В 4 группе (контрольной) периодонт имел равномерную ширину. Величина составила с вестибулярной (щечной) стороны 383,1±16,9 мкм, с язычной - 302,7±12,7 мкм. В средней части корня ширина периодонтального пространства на продольных срезах составила в среднем 200,0+14,2 мкм. Объёмная доля кровеносных сосудов составляла 6,4%. Цемент корня зуба имел толщину 6,9±0,2 мкм в вестибулярной и 5,4±0,1 мкм язычной поверхностях. Трабекулы альвеолярного отростка имели типичную гистологическую структуру: межбалочное пространство было заполнено преимущественно ретикулофиброзной и на отдельных участках мелкими скоплениями жировой ткани. Процессы перестройки (ремоделирования) были выражены слабо. Отмечалось незначительная остеосинтетическая и остеолитическая активность.

Объемная доля кровеносных сосудов периодонта в ранние сроки ретенционного периода в участках костеобразования у животных 3 группы была на 12,9% больше, чем 2 группы и на 43,7% больше, чем контрольной. Сосудистый рисунок правильной упорядоченной структуры, характерно равномерное расположение мелкими группами. Хрящевая ткань не обнаружена.

Изучение влияния альфакльцидола на строение тканей пародонта в условиях эксперимента показали, что введение этого препарата способствует более интенсивному протеканию обменных процессов за счёт интенсивной васкуляризации участков пародонта, увеличению численной плотности кровеносных сосудов. активного протекания процессов ремоделирования костных трабекул, формирования костных балок за счет трансформации в костную ткань предсуществующих соединительнотканных волокнистых структур, а, следовательно, более активному созреванию костного матрикса.

На 45-е сутки ретенционного периода в периодонте животных 3 группы ширина периодонтальной щели (250,8+29,3 мкм), структурные характеристики коллагеновых фибрилл (9,7+1,9 мкм) были близки к показателям контрольной группы (200,0+14,2 мкм и 14,1+3,2 мкм соответственно). В этот период уже не наблюдали признаков воспалительного процесса, а в бывших зонах натяжения преобладали участки минерализованного матрикса.

На 60-е сутки ретенционного периода толщина цемента корня зуба достоверно не отличалась от таковой в контрольной группе животных (6,7+1,0 мкм и 6,9+0,2 мкм соответственно).

Таблица 2 - Сравнительная характеристика структур пародонта 2,3,4 групп

Признак	2 группа 60 дней	3 группа 45 дней	4 группа контроль
Периодонт, мкм	300,1±16,9	250,8±29,3	302,7±12,7
Коллагеновые волокна, мкм	11,3±1,3	9,7±1,9	12,2±2,3
Цемент, мкм	224,5±12,3	36,9±5,6	6,9±0,2
Признаки ремоделирования	Слабо выражены	Ярко выражены	Практически отсутствуют

Безусловно, что все обнаруживаемые нами особенности структурных изменений периодонта в условиях проведенного нами эксперимента указывают на возможность и реальность уменьшения ретенционного периода при горизонтальном перемещении зубов и использовании препаратов, влияющих на обмен кальция.

Горизонтальное перемещение зубов у собак в условиях эксперимента с использованием несъёмной ортодонтической конструкции и сочетания ее с пероральным введением препарата кальция оптимизирует процессы костного ремоделирования в ретенционном периоде, оказывает положительное влияние на структурные изменения в тканях периодонта.

Исходя из вышеизложенного, в определенной мере можно считать морфологически обоснованным положительное влияние комплексного препарата кальция на процессы созревания костного матрикса и состояние тканевых структур, реорганизацию и новообразование межклеточного вещества.

Полученные нами данные относительно оптимизации процессов созревания костного матрикса в ретенционном периоде под действием препаратов влияющих на метаболизм кальция, согласуются с данными Э. С. Каливраджиян (2005), С. И. Бурлуцкой (2007), согласно которым длительность ретенционного периода в значительной мере зависит от интенсивности метаболических процессов в периодонте.

По мнению Л. А. Логиновой (1995), причинами возникновения рецидивов тортоаномалий зубов могут быть изменения структуры костной ткани и периодонтальных связок, расположения межзубных перегородок, размеров апикального базиса челюстных костей и др., нередко являющиеся следствием ортодонтического лечения. Применение препаратов, регулирующих процессы обмена кальция и оптимизирующих созревание всех структур пародонта, при условиях достаточной длительности ретенционного периода и использовании адекватных ретенционных аппаратов способствуют стабильности зубов после ортодонтического перемещения.

Таким образом, на основании проведённых экспериментальных исследований по изучению морфофункционального состояния тканей пародонта в ретенционном периоде, длительность ретенции должна определяться продолжительностью активного периода. Восстановление структур пародонта после ортодонтического перемещения зубов аппаратами механического действия происходит в срок, который в два раза превышает длительность активного лечения. Сократить ретенционный период можно путём применения препаратов, которые оптимизируют процессы перестройки в костной ткани и в периодонте.



ВЫВОДЫ

1. Экспериментальная модель и несъемная конструкция ортодонтического аппарата для корпусного перемещения зубов у собак позволяют перемещать зубы дозированными нагрузками, изучать динамику и скорость перемещения зубов, моделировать ретенционный период.

2. Экспериментальным путем было установлено, что оптимальная скорость наклонно-вращательного перемещения постоянных зубов у собак несъемным ортодонтическим аппаратом механического действия составила 0,1 мм в сутки при величине нагрузки 40 грамм для резцов, и 75 грамм для клыков. Оптимальная скорость корпусного перемещения зубов составила 0,08мм в сутки при величине нагрузки 40 грамм для резцов. При этом наблюдалась активная васкуляризация периодонта, образование костных трабекул, нормализация структуры коллагеновых волокон в зонах натяжения, образование костного матрикса, отсутствие деструктивно-дистрофических и резорбционных процессов в твердых тканях зуба, что свидетельствует о том, что процессы костного ремоделирования протекали физиологично.

3. Применение кальцийсодержащего препарата (альфакальцидола) способствует активизации обменных процессов за счет интенсивной васкуляризации участков пародонта, увеличения численной плотности кровеносных сосудов. На микропрепаратах животных 3 группы объемная доля кровеносных сосудов в зонах натяжения была на 12,9% больше, чем в группе животных, где альфакальцидол не применялся.

4. Длительность ретенционного периода после перемещения зубов дозированными нагрузками должна в два раза превышать продолжительность активного периода. В этом случае на микропрепаратах ширина периодонтальной щели в зоне давления соответствовала ширине в зоне натяжения и приближалась к значениям контрольной группы животных.

5. Использование дозированных нагрузок в комплексе с пероральным введением препарата кальция в ретенционном периоде оказывает положительное влияние на структурные изменения в тканях пародонта и способствует сокращению сроков ретенционного периода в 1,5 раза. На микропрепаратах животных 3 группы в бывших зонах натяжения преобладали участки минерализованного костного матрикса.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Несъемная ортодонтическая конструкция может быть рекомендована для горизонтального перемещения зубов у собак с целью экспериментальных исследований пародонта.

Для дозирования нагрузок рекомендуем использовать метод определения фиксирующей способности пародонта как эффективный показатель физиологичности процессов, протекающих в околозубных тканях.

Для определения продолжительности ретенционного периода после перемещения зубов аппаратом механического действия с дозированной нагрузкой использовать метод определения фиксирующей способности пародонта как объективный метод оценки функционального состояния пародонта. Для сокращения сроков ретенции и оптимизации процессов перестройки в тканях пародонта может быть рекомендовано применение препаратов, содержащих кальций и активные формы витамина D.



СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Конструкция ортодонтического аппарата для изучения перемещения зубов в эксперименте. - Актуальные вопросы экспериментальной, клинической и профилактической стоматологии. Материалы конференции, посвящённой 45-летию стоматологического факультета ВолГМУ. Вып. №1, Том № 63, Волгоград, 2006. - С. 62 - 63. (в соавт. с Дмитриенко С. В., Филимоновой Е. В.).

2. Изучение минеральной плотности костной ткани нижней челюсти у пациентов перед ортодонтическим лечением. - Актуальные вопросы экспериментальной, клинической и профилактической стоматологии. Материалы конференции, посвящённой 45-летию стоматологического факультета ВолГМУ. Вып. №1, Том № 63, Волгоград, 2006. - С. 63-64. (в соавт. с Хорольской Л. А., Филимоновой Е. В.).

3. Морфологическая характеристика тканей пародонта у собак в норме и после ортодонтического лечения. Морфологические ведомости. Приложение № 1. № 1-2. - Москва-Берлин, 2006. - С. 59-60. (в соавт. с Е. В. Филимоновой, С. В. Дмитриенко, А. А. Воробьевым).

4. Новые информационные технологии в клинике ортодонтии. - Бюллетень Волгоградского научного центра РАМН и Администрации Волгоградской области // Ежеквартальный научно-практический журнал. - 2006. - №2. - С. 17. (в соавт. с С. В. Дмитриенко, А. А. Воробьевым, Е. В. Филимоновой, Л. А. Хорольской).

5. Обоснование применения внутрикостных имплантатов с целью предупреждения зубочелюстных аномалий. - Материалы Всероссийской научной конференции «Анатомо-физиологические аспекты современных хирургических технологий», посвященной 100-летию со дня рождения проф. А. Н. Максименкова. - Санкт-Петербург. - 2006г. - С. - 81. (в соавт. с А. А. Воробьевым, С. В. Дмитриенко, Е. В. Филимоновой).

6. Модель для изучения пародонта при горизонтальном перемещении зубов в эксперименте. - Вестник ВолГМУ. - 2007. - №1.- С. 51-53 (в соавт. с С. В. Дмитриенко, Е. В. Филимоновой, Д. И. Ильиным).

7. Фиксирующая способность пародонта как метод дозирования силы ортодонтических аппаратов. - Тезисы Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные вопросы в современной медицине». - Харьков. - 2007. С. - 34 (в соавт. с С. В. Дмитриенко, А. А. Воробьевым, Е. В. Филимоновой).

8. Ортодонтический аппарат для горизонтального перемещения зубов у собак в эксперименте. - Материалы Международной дистанционной научно-практической конференции «Внедрение инновационных технологий в хирургическую практику (фундаментальные и прикладные аспекты)», посвященное 110-летию со дня рождения профессора А. П. Соколова. - Пермь. - 2007. - С. - 58-59 (в соавт. с А. А. Воробьевым, Е. В. Филимоновой, Е. В. Кравченко, Т. С. Рожковой).

9. Клинико-морфологическая характеристика тканей пародонта у собак при горизонтальном перемещении зубов дозированной нагрузкой. - Материалы Международной конференции «Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме и при воздействии антропогенных факторов. Экология и здоровье человека», посвященной 450-летию города Астрахани. - Астрахань. - 2007. - С. 46-47 (в соавт. с Е. В. Филимоновой, А. А. Воробьевым, С. В. Дмитриенко).

10. Ремоделирование тканей пародонта в динамике ортодонтического перемещения зубов у собак. - Стоматология детского возраста и профилактика // Ежеквартальный научно-практический журнал. - 2007. - №3. - С. - 29-31 (в соавт. с Е. В. Филимоновой, С. В. Дмитриенко, А. А. Воробьевым, Г. Л. Снигуром).

Размещено на Allbest.ru

...