Введение к работе
Актуальность проблемы. Механическое удаление зубного налета с использованием зубных щеток является основным методом профилактики болезней периодонта, а также обязательным компонентом в предупреждении кариеса зубов (Боровский Е.В., 2001; ВОЗ, 1986; Полянская Л.Н., 2000; Попруженко Т.В. и соавт., 2003; Поселчнова И.В., 1997). Очищающая эффективность традиционных зубных щеток составляет в среднем 50% (Davies A.L. и соавт., 1988; De Vore С.Н. и соавт., 1990; Galgut P.N., 2001; Saxer UP., Yankell S.L., 1997). Для ее повышения были предложены новые конструкции зубных щеток, различающиеся физико-механическими характеристиками-жесткостью, размерами и формой рабочей части; формой щеточного поля; направлением кустопосадки; наличием эластичных элементов в составе рабочей части. В настоящее время медицинская эффективность новых зубных щеток изучена недостаточно, имеющиеся данные носят противоречивый характер (Васина С.А., 1984; Apiou J. и соавт., 1994; Beals D. и соавт., 2000; Davies A.L. и соавт., 1988; Finkelstein P., Grossman Е., 1984; Kandelman D. и соавт., 1986.; Sharma N.C. и соавт., 2000; Volpenhein D.W. и соавт., 1994, 1996; Yankell S.L. и соавт., 1994). Не в полной мере оценена безопасность зубных щеток для зубов и мягких тканей полости рта. Выявлено увеличение интенсивности истирания твердых тканей зубов при использовании жестких зубных щеток и увеличение степени тяжести рецессии десны при использовании зубных щеток, имеющих острые грани волокон рабочей части (Ремизов СМ., Пружанский Л.Ю., 1990; De Boer Р. и соавт., 1985; Iwakami К., Watanabe Y., 1989; Knocht G. и соавт., 1993; Silverstone L.M., Featherstonne M.J., 1988). Влияние других физико-механических характеристик зубных щеток на состояние твердых и мягких тканей полости рта не изучено. Не определены физико-механические характеристики (показатели) зубных щеток, оказывающие наибольшее влияние на их безопасность для тканей и органов полости рта. Зубные щетки часто не имеют маркировки, позволяющей определить их эффективность и безопасность. В связи с этим возникают сложности при выборе средств гигиены полости рта. Показатели зубных щеток невозможно оценить без стандартизации с использованием специальных средств и методов измерения. Эти средства и методы могут быть также использованы при стандартизации щеток для профессиональной гигиены полости рта. Такие исследования в Республике Беларусь не проводятся по причине отсутствия части соответствующих приборов, также нет ясности с их методологией. В современных условиях актуально научное методическое обеспечение стандартизации средств гигиены полости рта для исключения их нежелательного воздействия на организм человека.
Связь работы с крупными научными работами и темами
Выполненная работа является частью тематики научно-исследовательских работ 1-й кафедры терапевтической стоматологии Белорусского государственного медицинского университета «СовершенетфртанОД^мешжш
"\
НА)* БИБЛИОТЕКА , С.Петербург
2 диагностики, лечения и профилактики кариеса зубов и заболеваний периодонта» (Государственная регистрация № 019920006450) и выполняется в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры конструирования и производства приборов Белорусского национального технического университета «Совершенствование технологических процессов механической обработки материалов путем использования акустической энергии, разработка методов и средств контроля параметров технологических процессов» (Государственный бюджет № 01-238).
Цель исследования
Оценить по основным физико-механическим параметрам зубные щетки и щетки, предназначенные для профессиональной гигиены полости рта с разработкой критериев их стандартизации.
Задачи исследования
-
Оценить физико-механические параметры, упаковку и маркировку зубных щеток.
-
Оценить эффективность удаления моделируемого зубного налета при использовании зубных щеток, различающихся физико-механическими параметрами рабочей части.
-
Оценить интенсивность истирания дентина зубов при использовании зубных щеток, различающихся физико-механическими параметрами рабочей части.
-
Изучить влияние продолжительности использования зубных щеток на их функциональные характеристики.
-
Выполнить лабораторное исследование повреждения слизистой оболочки полости рта при использовании щеток, различающихся формой окончаний волокон рабочей части.
Методология и методы проведенного исследования
При выполнении работы использовали лабораторные методы исследования-метод лабораторного моделирование процесса чистки зубов (D.W. Volpenhein и соавт., 1994); метод лабораторного исследования истирания дентина зубов (СМ. Ремизов, Л.Ю. Пружанский, 1990); методы оценки жесткости рабочей части зубных щеток (ГОСТ 6388-91 и ИСО 8627-87); метод определения формы окончаний волокон рабочей части зубных щеток (С.Н. Mulry и соавт., 1992); индекс зубного налета PMI (B.J. Benson, 1993 в модификации UP. Saxer, Yankell S.L., 1997); индекс износа рабочей части зубных щеток WI (H.R. Rawls и соавт., 1989).
Объект и предмет исследования
Объектом исследования стала лабораторная модель процесса гигиены полости рта, включающая: 288 образцов твердых тканей зубов человека; 13 моделей зубных рядов, изготовленных из удаленных зубов человека; искусственный зубной налет Waco Fin, AG «Heinrich Wagner» (СР. Ernst и
соавт., 1997); устройство для моделирования процесса индивидуальной гигиены полости рта с использованием зубных щеток (СМ. Ремизов, Л.Ю. Пружанский, 1990; D.W. Volpenhein и соавт., 1994); устройство для определения повреждения слизистой оболочки полости рта (Пат. 983 U BY, МІЖ А61С 19/04; Опубл. 30.09.2003).
Предметом исследования являлись 185 образцов зубных щеток, имеющихся в свободной продаже на рынке Республики Беларусь и 15 моделей волокон рабочей части щеток. Принципиальное различие выбранных нами зубных щеток состояло в различии их физико-механических параметров: жесткости, размеров и формы рабочей части; направления кустопосадки (параллельное и наклонное); формы кустоподстрижки (прямая и зубчатая); поверхности щеточного поля (одноуровневая и многоуровневая); формы щеточного поля (плоская и вогнутая); конструкции рабочей части (с эластичным элементом и без него). Принципиальное различие моделей волокон рабочей части щеток состояло в различии формы их окончаний (от прямоугольной до округлой и конической).
Научная новизна и значимость полученных результатов
-
На основании методов физического моделирования, обладающих высокой чувствительностью, уточнены противоречивые данные клинических исследований зависимости эффективности удаления зубного налета от комплекса физико-механических параметров рабочей части и продолжительности использования зубных щеток.
-
Впервые оценена зависимость истирания дентина зубов от комплекса физико-механических параметров рабочей части и продолжительности использования зубных щеток.
-
Впервые оценено влияние продолжительности использования зубных щеток на геометрические характеристики волокон их рабочей части, оказывающие существенное влияние на повреждение слизистой оболочки полости рта.
-
Впервые разработано «Устройство для определения повреждения слизистой оболочки полости рта». Определена количественная зависимость между повреждением слизистой оболочки полости рта и формой окончаний волокон рабочей части щеток, предназначенных для гигиены полости рта.
Практическая значимость
На основании полученных результатов определены характеристики зубных щеток и щеток для профессиональной гигиены полости рта, оказывающие наибольшее влияние на их безопасность для тканей полости рта. Обоснованы рекомендации для стандартизации средств гигиены полости рта по этим характеристикам. Определена связь между использованием зубных щеток, различающихся физико-механическими параметрами рабочей части и состоянием полости рта и подготовлены рекомендации для населения и стоматологов по выбору и использованию зубных щеток.
4 Данные исследования могут быть использованы при стандартизации средств гигиены полости рта, в учебном процессе для студентов стоматологов, в практическом здравоохранении, а также для планирования научных исследований по данной проблеме. Результаты работы внедрены в межгосударственный стандарт ГОСТ 6388-2003 «Щетки зубные. Общие технические условия», в учебный процесс 1-й кафедры терапевтической стоматологии Белорусского государственного медицинского университета, в практику 2-й и 7-й стоматологических поликлиник г. Минска.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Зубные щетки, имеющие зубчатую кустоподстрижку или вогнутое щеточное поле, в лабораторных условиях удаляют меньше зубного налета по сравнению с традиционными, ровными, в среднем на 7,4% и 3,4-7,2% соответственно. Не выявлено статистически достоверной зависимости эффективности удаления моделируемого зубного налета от жесткости рабочей части, частоты и направления кустопосадки, поверхности щеточного поля и конструкции рабочей части зубных щеток. Размеры рабочей части зубных щеток, предназначенных для пациентов подросткового и взрослого возраста, не оказывают влияния на эффективность удаления моделируемого зубного налета.
-
При использовании зубных щеток среднего класса жесткости истирание дентина зубов в среднем на 19,1% выше, чем при использовании мягких зубных щеток. Не выявлено статистически достоверной зависимости истирания дентина зубов от формы рабочей части; формы кустоподстрижки; формы щеточного поля в поперечном направлении; частоты кустопосадки; поверхности щеточного поля и конструкции рабочей части зубных щеток. Размеры рабочей части зубных щеток, предназначенных для пациентов подросткового и взрослого возраста, не оказывают влияния на интенсивность истирания дентина зубов.
-
Продолжительное использование зубных щеток сопровождается снижением эффективности удаления моделируемого зубного налета и значительным уменьшением доли волокон безопасной формы в их рабочей части. Не выявлено статистически достоверной зависимости: скорости истирания и деформации волокон рабочей части, эффективности зубных щеток от площади их рабочей части; интенсивности истирания волокон рабочей части и эффективности зубных щеток от жесткости и величины деформации волокон их рабочей части; интенсивности истирания дентина зубов и жесткости рабочей части зубных щеток от продолжительности их использования.
-
На основании физического моделирования определена наиболее безопасная для слизистой оболочки полости рта форма окончаний волокон рабочей части щеток, предназначенных для гигиены полости рта, характеризующаяся радиусом боковых граней 1/3, фронтальной поверхности - 2/3 диаметра волокна. Сила, при которой происходит повреждение модели слизистой оболочки полости рта волокнами,
5 имеющими радиус фронтальной поверхности равный 1/8 их диаметра (эллипсовидная форма окончаний волокон), не отличается от силы, необходимой для повреждения имитатора волокнами прямоугольной формы.
Личный вклад соискателя
Цель и задачи диссертации сформулированы совместно с научным руководителем и научным консультантом. Лабораторные исследования эффективности удаления искусственного зубного налета и истирания дентина зубов при использовании 145 зубных щеток, основных характеристик 29 зубных щеток при их износе и заполнение документации выполнены автором самостоятельно. Подготовка 288 лабораторных образцов из удаленных зубов человека и 13 моделей зубных рядов, 15 моделей волокон рабочей части щеток, оценка формы окончаний волокон рабочей части 185 зубных щеток, жесткости рабочей части, параметров маркировки и упаковки 145 зубных щеток, проводились автором самостоятельно.
Апробация результатов
Основные положения диссертационной работы изложены и обсуждены на заседании !-ой кафедры терапевтической стоматологии БГМУ, на научной сессии БГМУ (2001 г.), на Международной научно-технической конференции «Медэлектроника - 2002. Средства медицинской электроники и новые медицинские технологии» (2002 г.).
Опубликоваиность результатов
По теме диссертации опубликовано 13 научных работ. Статьи в журналах -8, в сборниках - 1, тезисов и докладов - 3. Количество работ без соавторов - 2 статьи, 1 тезис доклада. Получен патент Республики Беларусь № 983, МПК А61С 19/04 на полезную модель «Устройство для определения повреждения слизистой оболочки полости рта». Общее количество страниц опубликованных материалов - 36.
Структура и объем
Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста, состоит из введения, общей характеристики работы, обзора литературы, описания объекта и методов исследования, 3-х глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы (204 литературных источника, из них -148 работы иностранных авторов, 56 - отечественных авторов, 14 страниц), приложений (21 страница). Работа иллюстрирована 21 таблицей, 41 рисунком (63 страницы).