Использование светоотверждаемого материала для прямого покрытия пульпы в практике минимально инвазивной стоматологии

Минимально инвазивная стоматология требует использования консервативных методов восстановления зубного ряда. Но необходимо помнить и об осложнениях, которые могут возникнуть после данной манипуляции. Целью проведения данного исследования на приматах было сравнение эффективности нового светоотверждаемого защитного покрытия пульпы TheraCal, портландцемента, синтетического гидроксида кальция и стеклоиономера при лечении бактериально зараженной пульпы у приматов.

Ключевые слова: открытая пульпа, реакция пульпы, бактерии, приматы

Summary

Концепция минимально инвазивной стоматологии заключается в использовании, прежде всего, консервативных методов восстановления зубов. Такой подход подразумевает удаление только тех тканей зуба, которые не подлежат восстановлению, и в большей степени опирается на использование адгезивных технологий, нежели создание ретенции пломбы за счет определенного дизайна полости. Однако даже применение самых современных адгезивов не исключает возможности краевого микроподтекания, подвергающего опасности жизнеспособность пульпы зуба.

Кроме того, даже при щадящем препарировании, существует опасность повреждения пульпы. Этому могут способствовать анатомические и гистологические особенности зубов, такие как большая пульпарная камера, выраженные рога пульпы или недостаточно сформированный, дефектный дентин. В таких случаях для сохранения жизнеспособности поврежденной пульпы может потребоваться применение материала для ее прямого покрытия, который благоприятствует заживлению пульпы и отложению репаративного дентина. Прежде чем предложить использование какого­-либо из этих материалов у человека, следует оценить эффективность его применения в исследованиях на животных.

Целью данного исследования явилось сравнение эффективности нового светоотверждаемого материала для прямого покрытия пульпы, чистого портландцемента, полимерного гидроксида кальция и стеклоиономерного цемента при лечении бактериально контаминированной пульпы у приматов. В эксперимент были включены четыре особи, у каждой из которых под общей анестезией было препарировано по 12 зубов с обнажением ткани пульпы с буккальной стороны приблизительно на 1,00 мм. Затем на открытые участки пульпы зубов приматов накладывались ватные тампоны, смоченные в бактериальной смеси, состоящей из микроорганизмов, обычно присутствующих в инфицированной пульпе. После удаления тампона были проведены остановка кровотечения и прямое покрытие пульпы. Полимерный светоотверждаемый материал наносили при помощи иглы и шприца на открытые участки пульпы двенадцати зубов, а затем полимеризовали светом в течение 15 секунд. На обнаженные ткани пульпы других двенадцати зубов был нанесен чистый портландцемент, замешанный на 2%­-м растворе хлоргексидина. Еще двенадцать зубов были обработаны стеклоиономерным цементом Triage Fuji VII (GC America), а пульпа оставшихся двенадцати зубов была покрыта светоотверждаемым полимерным материалом VLC DYCAL (Dentsply) на основе гидроксида кальция. Затем на основной слой, покрывающий обнаженную пульпу, был нанесен полимерно-модифицированный стеклоиономерный цемент Fuji II (GC America). Через 4 недели, после умерщвления животных, были собраны образцы обработанных зубов. Указанные образцы были деминерализованы, разделены на фрагменты, окрашены и распределены по группам согласно гистологическим данным. Статистический анализ полученных результатов был выполнен с использованием теста Крускала­-Уоллиса.

При оценке воспалительных изменений в пульпе статистически значимых различий между группами обнаружено не было (H=0,679 с тремя степенями свободы, P=1,00). Однако как в группе, где применялся портландцемент, так и в группе, где использовался светоотверждаемый материал для покрытия пульпы, случаи образования твердотканного барьера к 28-­му дню встречались значительно чаще, чем в группах, где применялся СИЦ и Dycal (H=11,989 с тремя степенями свободы, P=0,009). Кроме того, толщина дентинного мостика в первых двух группах была значительно больше, чем в двух других (H=15,849 с тремя степенями свободы, P=0,002). Частота случаев развития некроза пульпы в группе СИЦ была больше, чем в остальных группах. Обнадеживающие результаты, достигнутые при применении нового светоотверждаемого материала для прямого покрытия пульпы, привели к созданию TheraCal. Стоматологи быстро ввели в свою клиническую практику TheraCal как легко наносимый светоотверждаемый материал для прямого покрытия пульпы. TheraCal не оказывает влияния на стандартные методики, преимущественно используемые в клинической практике. Поэтому TheraCal может с успехом использоваться как составная часть схемы восстановления зубов с помощью адгезивных технологий, широко применяемых в минимально инвазивной стоматологии.

ВВЕДЕНИЕ

Идеальный материал для прямого покрытия пульпы должен обладать бактерицидным эффектом, не должен оказывать отрицательного влияния на пульпу и другие ткани ротовой полости, активизировать регенеративные процессы в пульпе. Для этих целей были предложены различные вещества, такие как лиофилизированная кость, коллаген, морфогенетические белки и аллогенный дентинный матрикс, а также нефармакологические методики лечения, например – лазер и электрохирургия. Такие свойства гидроксида кальция, как биосовместимость, способность стимулировать образование минерализованного барьера, высокий показатель уровня кислотности и связанный с ним бактерицидный эффект, позволяют также рассматривать его в качестве материала для прямого покрытия пульпы зуба.

Университет Лома Линда, штат Калифорния, предложил новый препарат под названием минеральный триоксид агрегат (MTA), предназначенный для закрытия сообщений между системой корневых каналов и наружной поверхностью корня на различных уровнях. Минеральный триоксид агрегат состоит из мелких гидрофильных частиц (порошка), которые затвердевают в присутствии влаги. Его основными компонентами являются: трехкальциевый алюминат, трехкальциевый силикат, оксид кальция и оксид кремния. Все эти вещества являются составными частями портландцемента, за исключением оксида висмута, который был добавлен в МТА для придания рентгеноконтрастных свойств. Методом электронного микроанализа установлено, что основными ионами, присутствующими в MTA, являются катион кальция (Ca²⁺) и фосфат-анион (PO₄^3–), а поскольку они являются одновременно главными компонентами тканей зуба, последние биологически совместимы с данным препаратом. После смешивания с водой уровень кислотности материала увеличивается с pH 10,2 до pH 12,5 в течение последующих трех часов, что обуславливает его антимикробные свойства в отношении некоторых факультативных анаэробных бактерий. Указанный препарат характеризуется превосходными герметизирующими свойствами, биосовместимостью, отсутствием мутагенной активности, низкой цитотоксичностью, способностью стимулировать клеточный ответ, следствием чего является отложение цемента на поверхности корня, что способствует регенерации периодонтальной связки и формированию костной ткани.

Holland с коллегами показали, что МТА, содержащий, помимо прочего, оксид кальция, действует аналогично гидроксиду кальция: при смешивании порошка с водой оксид кальция превращается в гидроксид кальция. При контакте с тканевыми жидкостями гидроксид кальция диссоциирует на ионы Ca²⁺ и ОН^–. Ионы кальция вступают в реакцию с двуокисью углерода в тканях, вызывая отложение известковых гранул. Параллельно с отложением минерального компонента происходит накопление фибронектина, который способствует клеточной адгезии и дифференцировке. Со временем происходит формирование твердотканного барьера.

Pitt Ford с сотрудниками исследовали реакцию тканей пульпы после покрытия ее MTA и Dycal и обнаружили наличие дентинных мостиков через 6 месяцев в пульпе всех зубов, пролеченных с помощью МТА, тогда как в группе, где использовался Dycal, во всех зубах были установлены признаки выраженного хронического воспаления и только два случая формирования дентиновых мостиков. Аbedi с коллегами обнаружил, что после использования MTA наблюдались менее выраженная воспалительная реакция и более активное формирование обызвествленной ткани, чем после использования Dycal для прямого покрытия пульпы у собак и обезьян. Ранее проведенные исследования продемонстрировали формирование дентиновых мостиков после прямого покрытия пульпы VLC Dycal, светоотверждаемым материалом на полимерной основе, содержащим гидроксид кальция. Pitt Ford и Roberts изучали реакцию пульпы 64 зубов четырех яванских макак на механическое обнажение с последующим прямым покрытием (немедленным или по прошествии 24 часов) Dycal, VLC Dycal или Prisma-Bond. Формирование дентинных мостиков было обнаружено почти во всех зубах, леченых с использованием Dycal или VLC Dycal, а воспаление пульпы наблюдалось только в одном зубе, что явилось признаком наличия инфекции. При этом процент успеха в группе с отсроченным покрытием пульпы был таким же высоким, как и в группе с немедленным покрытием.

Holland показал, что покрытие пульпы как MTA, так и портландцементом, способствовало образованию дентинных мостиков после пульпотомии у собак. Estrela сообщает, что MTA и портландцемент имеют сравнимую антибактериальную активность. Saidon и Menezes также показали, что использование MTA и портландцемента в качестве материала для прямого покрытия пульпы дало сходные гистологические результаты. Поэтому не стало неожиданностью, что Funteas не обнаружил существенных различий при сравнении 14 различных элементов портландцемента и MTA. De Deus с сотрудниками провели сравнение цитотоксичности ProRoot MTA и MTA Angelus с портландцементом и не обнаружили статистически значимых различий между указанными материалами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ (ИССЛЕДОВАНИЕ НА ПРИМАТАХ)

В эксперимент были включены четыре особи, молодые самцы Capucin Cebus Opella, которые были отобраны случайным методом из популяции приматов научно­-исследовательского центра по изучению обезьян, Аракатуба, Сан-­Паоло. Проект исследования был одобрен Комитетом по научным исследованиям на животных Университета Сан­-Паоло, Аракатуба, Бразилия. На протяжении всего эксперимента за животными осуществлялся уход в соответствии с международными стандартами. Все процедуры выполнялись в операционном зале для приматов научно-исследовательского центра по изучению обезьян. Согласно установленному плану исследования, у каждого примата было препарировано по 12 зубов с проникновением в ткани пульпы с щечной стороны. Препарирование осуществлялось под общей анестезией тиопенталом 30 мг/кг в/ж и диазепамом 17 cм³ в/м в стерильных условиях. Зубы были предварительно очищены от налета и изолированы при помощи раббердама. Дезинфекция операционного поля осуществлялась провидон­-иодидом. Препарирование зубов проводилось небольшими высокоскоростными наконечниками (Dabi Allante). Перед каждым использованием наконечники подвергали автоклавированию. Для препарирования использовали новый стерильный шаровидный бор малого размера. Охлаждение операционного поля проводили стерильным изотоническим раствором. Полость формировали в пределах эмали, расширяя ее в мезио­дистальном направлении. Препарирование завершали вскрытием пульповой камеры в центре сформированной полости на участке диаметром 1,0 мм (рис. 1). После завершения препарирования обнаженную ткань пульпы орошали стерильным изотоническим раствором для удаления дентинных опилок.

Рис. 1. Изоляция, дезинфекция и препарирование зубов приматов. Участок вскрытой пульпы размером приблизительно 1,0 мм расположен в центре препарированной полости

На вскрытые участки пульпы зубов приматов накладывали ватные тампоны, смоченные в бактериальной смеси, состоящей из анаэробных и аэробных микроорганизмов, обычно присутствующих в инфицированной пульпе. Данная смесь содержала Porphyromonas gingivalis и Fusobacterium nucleatum, поскольку оба эти вида известны как возбудители острых пульпитов и апикальных абсцессов. После бактериальной инокуляции (с длительностью экспозиции 30 мин) ткани пульпы были сразу же промыты стерильным изотоническим раствором. Затем ватные тампоны, смоченные раствором Cipro HC Otic, прикладывали к зараженной пульпе на 5 мин. После удаления тампонов с раствором проводились остановка кровотечения и прямое покрытие пульпы.

Светоотверждаемый полимерный цемент для прямого покрытия пульпы наносили на пульпу 12 зубов на кончике иглы шприца и подвергали полимеризации светом в течение 15 с. На обнаженную пульпы других 12 зубов был нанесен чистый портландцемент, замешанный на 2%­-м растворе хлоргексидина. Еще 12 зубов были обработаны СИЦ (Triage, Fuji VII, GC America), а пульпа оставшихся 12 зубов была покрыта VLC DYCAL (Dentsply), светоотверждаемым полимерным материалом, содержащим гидроксид кальция. Затем на основной слой материала для прямого покрытия пульпы был нанесен полимерно-модифицированный СИЦ (Fuji II LC, GC America).

В течение эксперимента за всеми обезьянами осуществлялся уход в соответствии с международными стандартами ухода за животными. За приматами было установлено наблюдение, чтобы заметить появление каких­либо изменений в манере приема пищи, признаков воспаления или нагноения тканей ротовой полости. По усмотрению персонала, осуществлявшего уход за животными, при необходимости им вводились анальгетики. За поведением приматов велось тщательное наблюдение, все данные записывались. Ни у кого из животных не было замечено изменений в поведении.

Через 4 недели, после умерщвления животных, были собраны образцы препарированных зубов и проведены серийные срезы тканей толщиной 6 мм при помощи микротома Leica BM 2025. Препараты были окрашены с использованием следующих методов: окраска гематоксилином и эозином, окраска коричневым и бурым, окраска трихром по Массону. Для проведения независимой гистологической оценки все образцы были доставлены в Северо­-Западный университет. Гистологическое исследование препаратов проводилось с использованием микроскопа Leitz Dialux 20. Проводящий независимую оценку персонал не был осведомлен о том, какие материалы и методики были использованы, так как все образцы были идентифицированы только по местоположению.
Гистологический анализ осуществлялся по следующим параметрам:
• наличие некроза, гиперемии,
• толщина и качество твердотканного барьера,
• наличие одонтобластов, наличие других очагов обызвествления,
• присутствие гигантоцитов,
• присутствие частиц материала для покрытия пульпы (табл. 1).
Степень выраженности воспалительных изменений оценивалась по следующей шкале:
• признаки воспаления отсутствуют – ­ 0,
• легкая степень воспаления –­ 1,
• умеренное воспаление –­ 2,
• выраженное воспаление ­– 3,
• формирование абсцесса – 4.

Таблица 1. Результаты гистологического исследования

Толщину дентинного мостика измеряли (рис. 2) при помощи фазово­-контрастного микроскопа, используя три произвольно выбранных точки на двух различных срезах каждого образца. Статистическая обработка данных осуществлялась независимыми специалистами.

Рис. 2. Пример гистологического препарата после применения светоотверждаемого материала для покрытия пульпы, демонстрирующий измерение дентинного мостика. Видны также одонтобластоподобные клетки, сопровождающие мостик, и отсутствие признаков воспаления

РЕЗУЛЬТАТЫ

Статистический анализ результатов был выполнен с использованием теста Крускала-Уоллиса. Статистически значимых различий между группами в отношении выраженности воспаления пульпы обнаружено не было (H=0,679 с тремя степенями свободы, P=1,00). Однако как в группе, где применялся портландцемент, так и в группе, где использовался светоотверждаемый материал для покрытия пульпы, случаи образования дентинного мостика к 28­-му дню (табл. 2) встречались значительно чаще, чем в группах СИЦ и VLC Dycal (H=11,989 с тремя степенями свободы, P=0,009). Толщина дентинного мостика в группах портландцемента и светоотверждаемого материала для покрытия пульпы также была статистически больше, чем в двух других группах (H=15,849 с тремя степенями свободы, P=0,002). Кроме того, число случаев развития некроза пульпы в группе СИЦ было больше, чем в остальных группах.

Таблица 2. Формирование твердотканного барьера к 28-му дню

КЛИНИЧЕСКИЕ МЕТОДИКИ

Пациент обратился для планового лечения по поводу рецидивного кариеса на границе с несостоятельной реставрацией, занимающей жевательную и язычную поверхность зуба. Жалоб на повышенную чувствительность или дискомфорт перед настоящим приемом не предъявлял. После проведения местной анестезии был наложен раббердам. После удаления старой реставрации было обнаружено микроподтекание пломбы и, как следствие, рассасывание прокладочного материала. Дальнейшее удаление инфицированных тканей зуба привело к вскрытию пульпы (рис. 3). При окрашивании язычной фиссуры кариес­детектором признаки деминерализации отсутствовали, поэтому необходимости в ее иссечении не было.

Рис. 3. Обнажение пульпы в асимптоматичном моляре. В ходе аккуратного удаления кариозно-измененного дентина произошло вскрытие одного из рогов пульпы. Перед тем как продолжать лечение, необходимо провести тщательный гемостаз

Кровотечение из тканей пульпы было остановлено путем наложения стерильного ватного тампона, смоченного раствором местного анестетика (рис. 4). Другими рекомендуемыми растворами для остановки кровотечения являются сульфат железа, гипохлорит натрия, 2%­-й хлоргексидин (Cavity Cleanser, Bisco). Независимо от того, какой раствор применяется, клиницисту следует внимательно следить за тем, чтобы он не оказывал влияния на адгезию постоянных пломбировочных материалов.

Рис. 4. После остановки кровотечения хорошо видно, что обнаженный участок пульпы гораздо меньше, чем казался сначала

При нанесении нового полимерного светоотверждаемого материала (табл. 3) для покрытия пульпы TheraCal следует оказывать давление на поршень шприца только в течение 1-2 с. Когда материал начнет вытекать из шприца, следует нанести маленький шарик материала, образующийся на конце иглы, на дно подготовленной полости. Материал легко распределяется при помощи иглы и полностью покрывает обнаженный участок пульпы, а также примерно 1 мм окружающего дентина. Нанесенный слой должен быть меньше 1 мм толщиной, в идеале 0,3­-0,5 мм. На рис. 5 видно, что розоватая ткань пульпы еще просвечивает сквозь слой покровного материала. После нанесения TheraCal полимеризуют в течение 20 с световым потоком плотностью не менее 500 мВт/см².

Рис. 5. Нанесение светоотверждаемого материала для покрытия пульпы

После полимеризации материала врач может приступить к традиционным процедурам бондинга и реставрации. В данном случае зуб был восстановлен с использованием техники «тотального травления» и с применением композитного материала с низкой усадкой (рис. 6). Препарированная полость была обработана 32%­-м Semi­gel etchant с бензалкония хлоридом (Bisco Inc, США) в течение 30 с. Протравочный гель наносили сначала на эмаль, а затем на дентин на 10 с. После промывания полости избыток влаги был удален, дентин оставался влажным.

Рис. 6. Техника «тотального протравливания» 32%-м гелем с BAC, нанесенным сначала на эмаль с последующим распределением на дентин. Полость обильно промывают водой. Избыток влаги аккуратно удаляют с помощью мощного пылесоса, оставляя дентин увлажненным. Затем наносят два слоя адгезива One Step и полимеризуют светом перед пломбированием полости модифицированным СИЦ и композитным материалом с низкой усадкой

Затем были нанесены и полимеризованы светом два слоя адгезива One Step (Bisco Inc, США). Полость заполнили по типу «сэндвич-техники». Первый слой полимерно-модифицированного СИЦ наносили вплоть до эмалево­-дентинной границы. Затем зуб был восстановлен пакуемым композитным материалом Aelite LS, который наносили сначала по краям полости, а затем воспроизводили анатомическую форму зуба (рис. 7). Каждый слой материала был полимеризован в течение 20 с световым потоком мощностью минимум 500 мВт, сначала с щечной, затем – с язычной стороны и, наконец, с поверхности. Последний слой был отмоделирован с помощью гладилки Томаса, затем нанесен слой поверхностного силанта (герметика) BisCover. После полимеризации светом слоя силанта раббердам был снят и была проведена проверка окклюзии. После этого можно выполнять полировку поверхности обычным способом, используя твердосплавные финиры и резиновые головки.

Рис. 7. Нанесение последнего слоя Aesthetic LS, цвет A1, и формирование анатомической структуры зуба при помощи штопфера. Для улучшения характеристик поверхности реставрации наносили силант BisCover

Последующее динамическое наблюдение необходимо во всех случаях, когда может быть нарушена жизнеспособность пульпы. Пациента предупредили, чтобы он немедленно позвонил, если возникнут какие­-либо симптомы, причем особое внимание рекомендовали уделить появлению температурной чувствительности или дискомфорта при накусывании на зуб. В случае появления указанных симптомов показано проведение рентгенологического исследования, а затем в случае необходимости – эндодонтического лечения. Пациент не предъявлял жалоб на появление каких-либо симптомов во время последующего контрольного визита (рис. 8).

Рис. 8. Повторный визит через 6 месяцев после лечения. Пациент не предъявляет жалоб на повышенную чувствительность после восстановительной терапии

ОБСУЖДЕНИЕ

• Портландцемент (МТА) вполне удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям в случаях лечения зубов со вскрытой пульпой.
• Хотя и стеклоиономерный цемент, и полимерные светоотверждаемые материалы, содержащие гидроксид кальция, также рекомендуются для прямого покрытия пульпы, они не являются материалами предпочтительного выбора.
• С другой стороны, МТА или чистый портландцемент трудно наносить, для его схватывания требуется слишком много времени.
• TheraCal легко наносится и твердеет в течение 20 с после начала полимеризации. Порошок TheraCal продолжает затвердевать вследствие проникновения воды в гидрофильную матрицу полимера, что повышает прочностные свойства материала. Кроме того, щелочной pH и присутствие в его составе оксида кальция обусловливают биосовместимость и антибактериальные свойства данного материала.

Таблица 3. Уровень кислотности различных версий TheraCal и Dycal VLC

Светоотверждаемый TheraCal чрезвычайно быстро нашел применение в клинической практике как материал, обладающий хорошей адгезией к влажному субстрату. Небольшое количество материала можно внести при помощи шприца в самый глубокий участок полости или нанести на обнаженную пульпу. TheraCal после полимеризации прочно удерживается в полости и не смывается во время процедуры травления и промывания. Кроме того, для создания необходимого эффекта достаточно очень тонкого слоя материала. Безусловно, слой TheraCal не должен быть слишком толстым, так как в этом случае он полимеризуется не полностью. Кроме того, толстый слой может нарушить прочностные характеристики постоянной реставрации. По внешнему виду материал TheraCal имеет сходство с эмалью зуба, поэтому его применение не вызывает проблем с точки зрения эстетики.

На сегодняшний день ни один из пациентов, которым мы проводили лечение с применением TheraCal, не предъявлял жалоб на повышенную чувствительность, ни у кого не возникло осложнений. Безусловно, эта информация, построенная на отдельных наблюдениях, а также проведенные нами обширные клинические исследования, нуждаются в подтверждении долговременными положительными результатами применения этого светоотверждаемого материала для прямого покрытия пульпы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Светоотверждаемый материал TheraCal может применяться для прямого покрытия обнаженной пульпы и в качестве лечебной прокладки в глубоких полостях. Исследование, проведенное на приматах, показало, что в группах, где применялись портландцемент и TheraCal, значительно чаще наблюдалось образование дентинных мостиков к 28­-му дню, кроме того, их толщина была статистически больше, чем в группах, где применялись СИЦ и VLC Dycal. Также следует отметить, что случаи развития некроза пульпы в группе СИЦ встречались чаще, чем в остальных группах. Результаты гистологического исследования показали, что TheraCal обладает большим сродством к тканям пульпы, чем стеклоиномерный цемент Triage Fuji VI или VLC Dycal. Хотя реакция тканей пульпы на различные покровные материалы варьировалась в широких пределах, незначительное статистическое расхождение между данными применения чистого портландцемента и TheraCal свидетельствует о том, что эффективность нового светоотверждаемого материала сходна с таковой чистого материала, химически идентичного МТА. Дополнительными клиническими преимуществами нового светоотверждаемого полимерного материала TheraCal являются удобство нанесения и быстрая контролируемая полимеризация. Все это свидетельствует о том, что TheraCal может стать важным дополнением к существующим в стоматологии методам лечения поврежденной пульпы.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы хотели бы выразить свою признательность за неоценимую помощь, которую оказали доктора Артур Вайс и Стюарт Сток, без которых осуществление данного проекта было бы невозможным. Мы хотели бы также поблагодарить доктора Юджина Лаутеншлагера за выполненный им статистический анализ. Материалы для данного проекта были безвозмездно предоставлены компаниями Bisco (Шаумбург, Иллинойс) и GC America (Алсип, Иллинойс).