Экспериментальное и рентгенологическое изучение особенностей строения постоянных зубов у подростков и лиц молодого возраста

Ключевые слова: эндодонтическое лечение, дентальная объемная томография, анатомические особенности, рентгеноструктурный анализ, металлографическое исследование.
С расширением спектра применяемых аппаратурных и медикаментозных средств качество эндодонтического лечения в последние годы значительно улучшилось, однако нерешенные проблемы есть и сегодня [2]. Одной из серьезных проблем является низкий уровень эффективности первичного эндодонтического лечения постоянных зубов у подростков и лиц молодого возраста.
Уже в группе 12-летних детей России имеются удаленные зубы с хронической периапикальной патологией: компонент "У" составляет 0,09 в общем значении КПУ 2,91. В группе подростков 15-летнего возраста отмечается резкое повышение показателя "У", который достигает 0,24, составляя 5,5% от общей величины КПУ [4].
К факторам, приводящим к возникновению ошибок и осложнений, по нашим данным, можно отнести применение при эндодонтическом лечении у пациентов данной возрастной категории традиционных методик эндодонтической техники без учета анатомических особенностей эндодонта [1].

Цель исследования
Экспериментальное и рентгенологическое изучение структуры твердых тканей постоянных зубов у подростков и взрослых.

Материалы и методы
С целью изучения микроструктуры дентина, из удаленных по ортодонтическим показаниям интактных премоляров пациентов разных возрастных групп (подростки
и взрослые) были приготовлены плоские образцы, рабочие поверхности которых
захватывали все участки зубов - корень и коронку (рис. 1).



Рис. 1 Схем приготовления образцов для исследования микроструктуры дентина зуба



Рис. 2. Микроструктура дентина: а - канальцы ориентированы перпендикулярно рабочей поверхности образца, ОМ на просвет; б - канальцы ориентированы параллельно рабочей поверхности образца, ОМ на просвет; в - канальцы ориентированы перпендикулярно рабочей поверхности образца, СЭМ; г - канальцы ориентированы параллельно рабочей поверхности образца, СЭМ; д - схематическое изображение дентина.

Аттестацию микроструктуры дентина проводили методом оптической металлографии при помощи биологического микроскопа МБИ-6, работающего в режиме "на просвет" в диапазоне увеличений х 100 ? х 500.
Микроструктуру корневых и коронковых частей зубов исследовали методами рентгеноструктурного анализа при помощи дифрактометра Bruker D8 Advance (КФКС УрГУ) в Cu k? излучении и просвечивающей электронной микроскопии на приборе JEM-200CX с ускоряющим напряжением 160 КВ. Данное исследование было выполнено на кафедре физики конденсированного состояния, Уральский федеральный университет.
Клинически, анатомические особенности и уровень минерализации твердых тканей зубов изучались по данным дентальной объемной томографии, выполненной на аппаратах 3DX Accuitomo/FPD (J. Morita) и Picasso Pro (Vatech). С этой целью были изучены 150 томограмм пациентов в возрасте от 12 до 24 лет и 50 томограмм пациентов в возрасте 25-50 лет. Исследование выполнялось на базе клиник, входящих в медицинскую Группу компаний МЕДИ.
Анализ данных DVT включал:

• o Оценку анатомических структур зубов (количество корней, каналов, размер пуль-парной камеры), угол и радиус кривизны корневых каналов.
• o Определение диаметра апикального отверстия, ширины корневого канала на разных уровнях, периодонтальной щели, толщины стенок корня, уровня минерализации твердых тканей корня зуба (денситометрическую плотность).
• o Изучение состояния окружающих структур.

Рис. 3. Микроструктура моляра при наблюдении в оптический микроскоп в режиме "на просвет":
а - общий вид моляра (х 100);
б - микроструктура корневого дентина у верхушки зуба (х 500);
в, г - микроструктура корневого дентина (х 500); д - микроструктура дентина у границы "коронка-корень" (х 500)





Рис. 4б. Дифрактограмма корневого и коронкового дентина постоянного моляра, удаленного у пациента средней возрастной группы

 

Рис. 4а. Дифрактограмма корневого и коронкового дентина постоянного моляра, удаленного у пациента молодой возрастной группы



Рис. 5. Микроструктура корневого дентина коренных зубов, удаленных у пациентов молодого возраста (светлопольное изображение, х5000)

Результаты
Металлографическое исследование микроструктуры корневого дентина на оптическом микроскопе продемонстрировало результаты, соответствующие норме. На микрофотографиях, полученных на оптическом микроскопе в режиме работы "на просвет" при увеличении х 500, выявили, что дентинные канальцы располагаются практически перпендикулярно поверхности образца независимо от положения в зубе (коронковая часть, корень) (рис. 2). Диаметр канальцев и расстояние между соседними канальцами в образах в группе подростков соответствовали данным, полученным у взрослых, и были 3.5 мкм и 10 мкм соответственно.
Исследование микроструктуры дентина методами рентгеноструктурного анализа про-
демонстрировало, что основным элементом, составляющим дентинную матрицу, является одна или несколько модификаций гидроксиапатита. Качественный анализ показал, что размер кристаллитов в корневом дентине менее 20 нм, а в коронковом он порядка 50 нм. Для дентина постоянных зубов у взрослых данная тенденция сохраняется (рис. 4), и следовательно, оценки размеров кристаллов апатита в корневом и коронковом дентине не изменяются с возрастом.
Исследование микроструктуры дентина на просвечивающем электронном микроскопе (диапазон увеличений х 1000 - х 100000) выявило, что корневой дентин коренных зубов пациентов молодого возраста находится в аморфном состоянии и степень аморфности корневого дентина больше, чем у коронкового (рис. 5). Причем если в "молодом" корневом дентине матрица находится в аморфном состоянии, то в молодом коронковом дентине она состоит из ультрамелкодисперсных
кристаллов апатита размерами порядка 20.30 нм., наблюдать которые в обычном режиме работы ПЭМ JEM-200CX невозможно (наблюдения в режиме "темного поля") (рис.6). С увеличением возраста дентина данная тенденция не исчезает: степень "аморфности" корневого дентина всегда больше, чем
коронкового, или размер кристаллов апатита в корне зуба всегда меньше, чем в его коронковой части. У пациентов средней возрастной группы отмечалось увеличение размеров кристаллов апатита до 50 м (рис. 7).
Изучение данных дентальной объемной томографии продемонстрировало, что диаметр апикального отверстия у подростков и лиц молодого возраста варьировал от 0,62 мм до 0,80±0,01 мм, а ширина периодонтальной щели - от 1 мм до 1,2±0,005 мм, что превышало аналогичные показатели у лиц старше 25 лет, где они составили от 0,52 до 0,66±0,009 мм (р<0,05) и от 0,7 до 0,8±0,006 мм (р<0,05) соответственно (рис. 8).
Сравнение денситометрической плотности твердых тканей различных участков постоянных зубов у подростков и лиц молодого возраста по данным дентальной объемной компьютерной томографии выявило, что максимальный уровень минерализации твердых тканей в области эмали составляет 2183±20,99 ед. HU и коронкового дентина - 1706±14,2 ед. HU; минимальный уровень в апикальной
части корня - 1247±17,1 ед. НU. В группе пациентов старше 25 лет сохранялась та же тенденция - максимальные значения в области эмали и дентина коронки и показатели были практически идентичны таковым, выявленным
у подростков и лиц молодого возраста, а минимальные - в апикальной части корневого канала (1438±26,1) ед. HU (p<0,05) (рис. 9).
Максимальное отличие показателей уровня минерализации твердых тканей зуба у подростков, лиц молодого возраста и взрослых выявлено в апикальной части корней, что, по-видимому, обусловлено тем, что в данной области созревание происходит гораздо позднее, чем в остальных участках коронки и корня зуба.

  

Рис. 6 Микроструктура коронкового дентина коренных зубов, удаленных у пациентов молодого возраста (светлопольное изображение, х 5000)



Рис. 7. Микроструктура коронкового дентина постоянных зубов у взрослых (светлопольное изображение, х 5000)


Рис. 8. Фрагмент ДОТ первого моляра нижней челюсти. С помощью специализированного программного обеспечения выполнены измерения: диаметр апикального отверстия всех корней, ширина периодонтальной щели в различных участках