Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 16
1.1. Ошибки эндодонтического лечения зубов и современные методы их устранения 16
1.2. Механические свойства никель-титановых эндодонтических инструментов. Методы их применения и пути совершенствования 43
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 48
2.1. Метод рентгенологического исследования анатомических особенностей строения зубов 49
2.2. Метод получения цифрового изображения коронковой части зубов с помощью лазерного поверхностного сканирования 51
2.3. Метод получения трехмерного изображения зубов на основании данных компьютерной томографии и лазерного поверхностного сканирования 53
2.4. Метод трехмерного компьютерного моделирования эндодонтических шаблонов и модулей 55
2.5. Метод трехмерного компьютерного моделирования эндодонтических инструментов 63
2.6. Метод измерения анатомических параметров корневых каналов зубов на основании данных компьютерной томографии 67
2.7. Метод компьютерного моделирования различных вариантов строения корневых каналов зубов 71 76
2.8. Изучение механических свойств эндодонтических инструментов с помощью метода компьютерного моделирования 2.9. Метод стереолитографического изготовления эндодонтических шаблонов и модулей 79
2.10. Метод эндодонтического лечения зубов, основанный на предварительном применении компьютерного моделирования инструментальной обработки корневых каналов и алгоритме наиболее без- з
опасного использования эндодонтических инструментов
Результаты собственных исследований 84
Глава 3. Компьютерное моделирование как метод решения проблем в эндодонтии 84
3.1. Метод распломбировывания корневых каналов зубов с помощью компьютерного моделирования 84
3.2. Построение эндодонтического доступа в молярах верхней и нижней челюсти с помощью компьютерного моделирования 108
3.3. Метод построения малоинвазивного эндодонтического доступ 124
3.4. Метод топографической визуализации корневых каналов зубов с помощью компьютерного моделирования 162
3.5. Метод эндодонтического лечения периодонтита зубов 171
3.6. Метод механической обработки корневого канала зуба при наличии в нем отломка инструмента 182
3.7. Метод пломбирования корневых каналов постоянных зубов, кор- ни которых не завершили своего формирования 196
3.8. Метод устранения перфорации или уступа корневого канала зу- бас помощью компьютерного моделирования 211
3.9. Лабораторная оценка эффективности разработанных методов эндодонтического лечения зубов 224
ГЛАВА 4. Компьютерное моделирование поведения эндодонтических никель-титановых инструментов в процессе механической обработки корневых ка-налов зубов 251
4.1. Метод компьютерной оценки анатомических особенностей строения корневых каналов зубов 251
4.2. Влияние размера эндодонтического машинного никель-титанового инструмента на его механические свойства при обра- 258
ботке корневых каналов зубов
4.3. Влияние угла изгиба корневого канала зуба на механические свойства эндодонтических никель-титановых инструментов 279
4.4. Влияние радиуса кривизны корневого канала зуба на механические свойства эндодонтических никель-титановых машинных инструментов 290
4.5. Влияние угла изгиба корневого канала и момента силы эндодон-тического наконечника на механические свойства никель-титановых инструментов 304
4.6. Влияние процесса заклинивания машинного никель-титанового инструмента в прямом корневом канале зуба на его механические свойства 328
4.7. Влияние процесса заклинивания никель-титанового инструмента в искривленном корневом канале зуба на его механические свойства 334
4.8. Прогнозирование долговечности использования никель-титановых машинных инструментов типа Профайл при обработке корневых каналов зубов 344
4.9. Результаты лабораторных испытаний машинных никель-титановых инструментов 354
5.0. Результаты клинического применения компьютерного моделирования инструментальной обработки корневых каналов зубов и алгоритма наиболее безопасного использования эндодонтических инструментов 369
Выводы 482
Практические рекомендации 487
Список используемых источников 490
- Механические свойства никель-титановых эндодонтических инструментов. Методы их применения и пути совершенствования
- Метод трехмерного компьютерного моделирования эндодонтических шаблонов и модулей
- Метод построения малоинвазивного эндодонтического доступ
- Влияние угла изгиба корневого канала и момента силы эндодон-тического наконечника на механические свойства никель-титановых инструментов
Введение к работе
Актуальность исследования.
В настоящее время стоматология представляет собой динамично развивающуюся отрасль медицины. Многие передовые, инновационные разработки из различных отраслей промышленности нашли в ней свое применение. Технический прогресс оказывает заметное влияние и на совершенствование методов лечения, что приводит к повышению их эффективности и качества (Рудольф Беер, Михаэль Андрей Бауман, А.М. Киельбаса, 2008; О.Л. Пихур, Д.А. Кузьмин, А.В. Цимбалистов, 2013).
Важной составляющей этой положительной динамики развития
стоматологии являются цифровые технологии, появление и распространение
которых приобретает все большие масштабы. Создание компьютерных
томографов, способных практически без искажения предоставлять
всеобъемлющую информацию о любом участке человеческого тела или органа, в автоматическом режиме создавать трехмерное изображение объекта и проводить его послойное исследование, позволило решить множество проблем, связанных с диагностикой и лечением в стоматологии. (Р. Бер, М. Бауманн, С. Ким 2010; В.Г. Алпатова, 2011; З.И. Ярулина, 2014; Г.И. Ронь, Т.М. Еловикова, Л.В. Уварова; М.А. Чибисова, 2015).
Разработка стоматологических лазерных и оптических сканеров открыло широкие возможности в деле автоматизации процессов изготовления различных ортопедических конструкций. Результатом этого стало появление САD/САМ систем, позволяющих полностью компьютеризировать процессы получения информации в виде цифрового изображения зубов, и изготовления на фрезерных станках любого изделия, необходимого для выполнения качественного стоматологического лечения пациента. Получение цифрового изображения зубов, а также разработка компьютерных программ, обеспечивающих их виртуальную транспортацию, предоставило безграничные прогностические возможности при ортодонтических вмешательствах (Е.А. Картон, 2010; Е.Н. Жулев, 2010; Н.А.
Рабухина, 2010; А.А.Чунихин, 2010, Т. А. Лопушанская, 2011; А.Н. Ряховский, 2012).
Появление лицевых сканеров позволило принципиально изменить подходы в
планировании челюстно-лицевых хирургических операций, а также
прогнозировать с высокой степенью вероятности получение тех или иных эстетических результатов при ортопедическом лечении пациентов (Д.В. Рогацкин, 2008; Ж.А. Ленденгольц, 2010; А.А. Иванов, Р.Ш. Гветадзе, А.А. Кулаков, 2011; Д.В. Рогацкин; М.М. Антоник, 2012; Л.Н. Тупикова, 2013; Л.П. Юдин, 2013; Н.А. Цаликова, Н.М. Дзгоева, О.А. Фарниева, 2013; А. С. Мельник, 2014; В.В. Костюкова, А.Н. Ряховский, М.М. Уханов, 2014; А.П. Аржанцев, 2013, 2015 ; Ztm. G. Stachulla, R. Muller-Herzog, H. H. Lindorf, 2012; Ztm.Bahle, 2012).
Немалую роль в современном развитии стоматологии занимает и
направление, связанное с внедрением в лечебный и научный процесс
компьютерного программного обеспечения. Особый интерес в этой связи
представляют компьютерные программы, позволяющие моделировать
клинические ситуации в рамках виртуального пространства. Полученные при этом данные позволяют заблаговременно предотвращать ошибки и осложнения, оценивать эффективность лечения, прогнозировать отдаленные результаты (Т.Н. Трофимова, А.В. Цимбалистов, И.В. Войтяцкая, 2011; А.М. Чибисова, 2012; С.Н. Гонтарев, А.П. Яковлев, Л.В. Шульга, В.А. Иванов, 2013; П.П. Зотов, 2014). Однако, несмотря на достигнутые результаты, цифровые технологии в стоматологии еще не получили своего должного развития и распространения. Особенно это заметно в разделе стоматологии, посвященном лечению заболеваний пульпы и периодонта зубов. По прежнему, большинство манипуляций выполняются в корневом канале зуба «вслепую», т.е. под контролем лишь мануальных, субъективных ощущений, что не лучшим образом отражается на качестве выполняемого лечения, особенно в случаях его повторного проведения.
Таким образом, разработка и совершенствование методов эндодонтического лечения зубов с помощью компьютерного моделирования и программирования, как средства достижения прогнозируемых результатов, является актуальной задачей современной стоматологии (Л.А. Мамедова, 2010; Т.А. Шмидт, 2011; А.П. Аржанцев, О.Ю. Халилова, Ю.А. Винниченко, 2011; И.М. Рабинович, 2013; Н.М. Батюков, 2015; А.П. Аржанцев, З.Р. Ахмедова, 2015).
Степень разработанности темы исследования
Первичное, а тем более повторное эндодонтическое лечение зубов, несмотря
на достаточно большой ассортимент вспомогательных средств, и инструментов,
представляет собой, пока еще, мало прогнозируемый и мало контролируемый
процесс в стоматологии, что является причиной большого числа ошибок и
осложнений ( Д.А. Копьев, 2007; PS Mc Cabe, 2012; S.H. Siddiqui, 2014; J. Darcey,
2015; X.Y. Liu,2015; Van der Sluis, 2015 ). Это связано, прежде всего, с
отсутствием объективного контроля за проведением манипуляций
эндодонтическими инструментами в пространстве корневого канала.
Существующие методы устранения ошибок эндодонтического лечения зубов малоэффективны из-за не возможности экстраполирования рентгеновского изображения зуба в клиническую практику. Не существует и надежных методов, предотвращающих чрезмерное механическое напряжение эндодонтических инструментов при обработке корневых каналов зубов, а также прогнозирующих вероятность риска их перелома (И.К. Луцкая, 2013; Н.М. Батюков, Т.В. Филиппова, 2015; J. Wu, 2011; М. Solomonov, 2014; M.B. Mc Guiqan, 2013 N.N. Wang,2014; К. Ваne, 2015; М. Schipper, 2015). Таким образом, достаточно большая частота возникновения ошибок, связанных с проведением эндодонтического лечения зубов, а также сложность и мало эффективность их устранения, диктует необходимость проведения дальнейших исследований направленных на решение данных проблем.
Цель исследования
Разработка новых и совершенствование существующих методов
эндодонтического лечения зубов с помощью компьютерного моделирования и трехмерного прототипирования.
Задачи исследования
-
Разработать алгоритм использования данных компьютерной томографии, лазерного сканирования, компьютерного моделирования и программирования, трехмерного прототипирования для решения проблем эндодонтического лечения зубов.
-
Разработать метод визуального определения границ коронковой полости в зубах верхней и нижней челюстей, а также построения малоинвазивного эндодонтического доступа с помощью компьютерного моделирования.
3. Разработать метод обнаружения устьев дополнительных и
кальцифицированных корневых каналов зубов на основании данных
компьютерной томографии и возможностей компьютерного моделирования.
-
Разработать метод эндодонтического лечения зубов, обеспечивающий герметизацию корневого дентина при наличии доступа к тканям периодонта с помощью компьютерного моделирования.
-
Разработать метод распломбировывания корневых каналов зубов на основании данных компьютерной томографии и возможностей компьютерного моделирования.
6. Разработать метод инструментальной обработки корневого канала зуба при
наличии в нем отломка инструмента с помощью компьютерного моделирования.
-
Разработать метод устранения перфорации или уступа корневого канала зуба с помощью компьютерного моделирования.
-
Разработать метод пломбирования корневых каналов постоянных зубов, корни которых не завершили своего формирования, с помощью компьютерного моделирования.
9. Изучить с помощью методов компьютерного моделирования динамику
изменений механических свойств никель - титановых машинных
эндодонтических инструментов в процессе их виртуальной эксплуатации.
10. Разработать и провести клиническую апробацию метода прогностической
оценки, обеспечивающего возможность наиболее оптимальной и безопасной
эксплуатации никель - титановых эндодонтических инструментов в зависимости
от индивидуальных анатомических особенностей строения корневых каналов
зубов.
Научная новизна исследования
Обоснованы конструкционные особенности, и разработаны основные
принципы компьютерного моделирования эндодонтических шаблонов,
использование которых позволяет решать различные проблемы эндодонтического лечения зубов.
Разработан алгоритм последовательных действий, позволяющий создавать точную компьютерную трехмерную копию зуба и его корневых каналов путем совмещения изображений, полученных с помощью компьютерной томографии и лазерного сканирования.
Создана виртуальная модель, являющаяся частью разработанного алгоритма взаимосвязи используемых компьютерных программ, которая обеспечивает получение объективных данных по оптимизации эксплуатации эндодонтических никель - титановых инструментов в зависимости от индивидуальных анатомических особенностей строения корневого канала зуба.
Разработана компьютерная программа, позволяющая в автоматическом режиме получать объективные данные об анатомических особенностях строения корневых каналов зубов (радиус кривизны, угол изгиба, длина, конфигурация) в трехмерном измерении.
Разработан алгоритм последовательных действий, позволяющий в клинических условиях определять степень безопасности использования машинных никель - титановых инструментов при обработке различных корневых
каналов зубов, а также устанавливать оптимальное время их эксплуатации, гарантирующее сохранность.
Разработаны основные принципы компьютерного моделирования
эндодонтических инструментов, позволяющие создавать из них виртуальные базы данных для последующих исследований.
Теоретическая и практическая значимость работы
Разработан метод, позволяющий с помощью данных компьютерной томографии, лазерного поверхностного сканирования зубов, а также ряда компьютерных программ создавать шаблоны, использование которых при эндодонтическом лечении моляров позволяет точно определять границы и размеры их коронковых полостей.
Разработан метод, который на основании данных компьютерной томографии, лазерного поверхностного сканирования зубов, а также ряда компьютерных программ предоставляет возможность создавать шаблоны, использование которых при лечении заболеваний пульпы и периодонта зубов, позволяет максимально оптимизировать построение эндодонтического доступа, по принципу мало инвазивности. Метод не требует полного раскрытия коронковой полости зуба.
Разработан метод, который в процессе эндодонтического лечения зубов позволяет с помощью направляющих шаблонов определять место расположения устьев корневых каналов зубов, визуальный поиск которых по тем или иным причинам затруднен.
Разработан метод, позволяющий с помощью данных компьютерной томографии, лазерного сканирования, а также ряда компьютерных программ проводить трехмерное моделирование корневых каналов зубов, подвергшихся эндодонтическому лечению. Созданная модель точно копирует все параметры корневого канала и имеет собственный внутренний канал, обеспечивающий доступ к тканям периодонта. Изготовленный шаблон позволяет в стадии острого и хронического периодонтита зубов полностью блокировать инфицированный
дентин корня, что является причиной быстрого купирования воспалительного процесса.
Разработан метод, позволяющий с помощью данных компьютерной томографии, лазерного поверхностного сканирования зубов, а также ряда компьютерных программ создавать направляющие шаблоны, использование которых дает возможность проводить успешное распломбировывание корневых каналов зубов на любую глубину, с минимальным риском возникновения осложнений.
Разработан метод, в основу которого положено компьютерное
моделирование направляющего шаблона, который обеспечивает прохождение машинного никель - титанового инструмента рядом с отломком любого эндодонтического инструмента в недоступную часть корневого канала зуба, создавая условия для его механической обработки.
Разработан метод, в основу которого положено компьютерное
моделирование виртуального, а затем и реального прототипа корневого канала зуба, имеющего перфорацию или уступ. Конструкционно шаблон обеспечивает закрытие перфорации или уступа пломбировочным материалом с одновременным поиском и инструментальной обработкой всего корневого канала через направляющее отверстие.
Разработан метод, в основу которого положено компьютерное
моделирование виртуального, а затем и реального прототипа инструментально обработанного корневого канала зуба, имеющего несформированную верхушку корня. Шаблон может служить оптимальным обтуратором корневого канала зуба, т.к. является точной копией, отражающей все индивидуальные особенности его анатомического строения, тем самым обеспечивая необходимый герметизм его пространства строго в пределах длины корня.
Разработан алгоритм использования методов компьютерного
программирования и моделирования, позволяющих оптимизировать принципы безопасного использования никель - титановых инструментов в зависимости от индивидуальных особенностей строения корневых каналов зубов.
Получены данные, характеризующие общие закономерности изменения механических свойств машинных никель - титановых инструментов под влиянием внешних сил, обусловленных такими параметрами корневых каналов зубов, как: угол изгиба и радиус кривизны.
Даны рекомендации по предварительной подготовке корневых каналов зубов
перед применением машинных никель - титановых инструментов,
обеспечивающих возможность уменьшения риска их неконтролируемого поведения.
Методология и методы исследования
Диссертация выполнена в соответствии с принципами и правилами
доказательной медицины, в дизайне многоцентрового исследования в
лабораторных и клинических условиях. Разработанные лабораторные модели
отвечают всем необходимым для научных исследований требованиям, включая
эффективность, простоту и адекватность. Исследование выполнялось с
использованием интегративного и целевого междисциплинарного подхода,
опирающихся на методы прогнозирования и экстраполяции научных данных.
Использованы клинические, рентгенологические, лабораторные методы
исследования, а также методы компьютерного моделирования и
программирования.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Анализ и комплексное использование данных компьютерной томографии и
лазерного сканирования зубов в алгоритме предлагаемого последовательного
применения методов компьютерного моделирования и программирования, а
также трехмерного прототипирования в виде индивидуальных шаблонов
позволяет успешно устранять и предотвращать возникновение ошибок, а так же
неудач при выполнении эндодонтического лечения зубов.
2. Использование цифровых технологий, положенных в основу
компьютерной томографии и лазерного сканирования, позволяет получать не
только объективные, но и максимально точные данные о строении и параметрах
зубов, а также окружающих их тканей. Совместное использование этих двух
информационных каналов в стоматологии обеспечивает возможность создания
виртуальных трехмерных моделей, абсолютно идентичных реально
существующим объектам. Это дает возможность решать различные клинические задачи эндодонтического лечения зубов с помощью методов компьютерного моделирования.
-
Применение методов компьютерного программирования и моделирования дает возможность объективной прогностической оценки динамики изменения механических свойств полно вращательных машинных никель-титановых инструментов при обработке корневых каналов зубов.
-
Использование трехмерной компьютерной модели зуба, отражающей все индивидуальные особенности строения его коронковой полости и корневых каналов, а также компьютерных моделей эндодонтических инструментов в работе специализированных компьютерных программ, предоставляет возможность виртуального воспроизведения реальных действий по их клиническому использованию, которое, в свою очередь, позволяет не только предотвратить ошибки предстоящих манипуляций, но и в наибольшей степени оптимизировать их выполнение.
Степень достоверности и апробация результатов исследования
Достоверность проведенного исследования определяется формированием достаточного количества лабораторных образцов (84 компьютерные модели, 197 цветных графических изображений) и клинических наблюдений, использованием современных и объективных методов исследований, подтверждается грамотным и оригинальным построением дизайна исследования, обработкой полученных результатов современными методами компьютерного анализа.
Материалы диссертации доложены на конференции: Научно-практическая
стоматологическая конференция Пятигорского консультативного
стоматологического центра «Актуальные проблемы стоматологии» (г. Ессентуки, 2015), XV ФОРУМ «Стоматология Ставрополья» 51-я всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы стоматологии» (г.Ставрополь, 2016).
Апробация диссертации состоялась 26 июня 2015 года на совместном
заседании сотрудников: отделения профилактики стоматологических
заболеваний, кариесологии и эндодонтии, пародонтологии, заболеваний
слизистой рта, отделения хирургической стоматологии, отделения
экспериментальной и клинической имплантологии, рентгенологического
отделения, ортодонтического отделения, отделения ортопедической
стоматологии, отделения современных технологий и протезирования
Федерального государственного бюджетного учреждения «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Министерства Здравоохранения РФ.
По материалам диссертации опубликованы 17 научных работ в отечественной печати, из них 15 - в изданиях, рекомендованных ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации для публикации основных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук. Получен 1 патент на изобретение по теме диссертации.
Внедрение результатов исследования
Материалы диссертационного исследования используются в учебном
процессе на кафедре терапевтической стоматологии Ставропольского
государственного медицинского университета, а также в отделении профилактики стоматологических заболеваний Федерального государственного бюджетного учреждения Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Министерства Здравоохранения РФ. Результаты исследования внедрены и используются в лечебной работе стоматологических учреждений: ООО «Стоматологический кабинет «Зодиак» г. Ставрополя, ГБУЗ СК «Стоматологическая поликлиника г. Кисловодска Ставропольского края, МБУЗ РО «Стоматологическая поликлиника № 2» г. Новочеркасска Ростовской области, «Стоматологическая клиника» ИП Елазян В.А. г. Минеральные Воды СК.
Личный вклад автора
Автором проведен аналитический обзор источников отечественной и зарубежной литературы, разработаны и апробированы методологические основы данного научного исследования. Вклад автора является определяющим и заключается в личном участии на всех этапах исследования, включая обсуждение полученных результатов в научных публикациях и их внедрении в практику. Диссертант принимал непосредственное участие в лабораторных и клинических исследованиях, проводил анализ полученных результатов и их статистическую обработку. Обобщение результатов исследования, подготовка текста диссертации выполнены лично автором. Автору принадлежит ведущая роль в разработке дизайна эндодонтических шаблонов и составлении алгоритма изучения механических свойств никель - титановых инструментов с целью их наиболее безопасного использования, а также в разработке методов клинического применения полученных результатов.
Структура и объем диссертации
Механические свойства никель-титановых эндодонтических инструментов. Методы их применения и пути совершенствования
Основной задачей при создании эндодонтического доступа является обеспечение максимально прямолинейного доступа к корневым каналам [8,24,62,70,76,90,108,116,125,130,132,136,148,152,167,224,232,239,265,268,362 , 371,427]. Недостаточное или неправильное формирование эндодонтического доступа приводит к проблемам в процессе инструментальной обработки и пломбирования каналов. Наиболее частой ошибкой является формирование слишком маленькой полости доступа, вследствие чего врач может не заметить устье канала, или же в процессе обработки и пломбирования канала эн-додонтические инструменты будут упираться в стенку полости. Также в полости зуба могут сохраняться остатки мягких тканей, особенно в области рогов пульпы, что приводит к прокрашиванию тканей после реставрации.
Пропущенный корневой канал тоже является следствием недостаточного знания анатомии зубов и неполного раскрытия полости зуба. Чаще всего пропущенные корневые каналы диагностируются в первых молярах верхней челюсти (передний щечный корень) и резцах нижней челюсти (дополнительные каналы) [1,6,30,46,106,150,161,353,457].
Не вызывает сомнения, что полость зуба представляет собой очень сложную систему, включающую разветвления, боковые канальцы, апикальную дельту, выпячивания и неровности [62,109,]. Пульпарная камера может иметь дивертикулы, кальцификаты и другие особенности. Исследования ана-томо-физиологического строения корня зуба в норме и при патологии говорит о наличии различной структуры корневой системы. Особые трудности возникают при лечении зубов с труднодоступными корневыми каналами. Количество каналов в зубах, их конфигурация и длина имеют большую индивидуальную вариабельность [158,201]. По данным VillegasS/C/ с соавт. (2001), заполнение крупных канальцев пломбировочными материалами при использовании различных методов конденсации может быть достигнуто лишь на глубину не 20% их длины. По данным Курякиной Н.В. (1990), полностью проходимыми при лечении пульпита бывают лишь 70% каналов. В верхних молярах щечные каналы проходимы только в 12,1% случаев, хорошо проходимые небные каналы составляют 66,7%. В нижних молярах хорошо проходимые каналы переднего корня встречаются в 25% случаев.
Причинами труднодоступности каналов является и их облитерация, встречающаяся у пожилых людей в 90% случаев. Часто у многокорневых зубов имеются труднодоступные корневые каналы в результате наличия денти-клей, сужений, искривлений, раздвоения корня [250,258,366,390,420,445]. Выделяют следующие по частоте облитерации корневые каналы: - передние каналы верхних и нижних моляров- 44,2% - задние каналы нижних моляров- 26,9% - небные каналы верхних моляров- 18,6%.
Мамедова Ф.М. и Крахмалев В.А. (1988) выделили два процесса, которые приводят к облитерации канала. Первый- физиологический процесс, который связан с непрерывным отложением дентина (предентин) вдоль стенок корневого канала на протяжении всей жизни человека. Он откладывается неравномерно, что и меняет структуру канала, и наблюдается прямая зависимость между возрастом человека и частотой облитерации. Авторы отмечают выраженное сужение канала в области устья при пародонтите и пародонтозе, когда длительно раздражались обнаженные поверхности шейки и корня зуба. Облитерация канала корня, связанная с отложением дентина в норме и при патологии, не приводит к полной обтурации макроканала зуба. Облитерация каналов, наличие дополнительных ответвлений, участки естественных искривлений, кальцификаты пульпы объясняют существование зубов с трудно-и непроходимыми корневыми каналами (Мамедова Ф.М., 1988- 1989).
Второй процесс - патологический, в результате него откладывается заместительный дентин, место отложения которого - проекция патологического очага.
Ряд авторов наблюдал раздвоение каналов, промежуточные мостики в области бифуркации корней, что явилось результатом дентинных мостиков, перекладин, выступов, образующихся при отложении заместительного дентина. Часто канал суживается в срединной части. Дентикли пульпы зуба тоже явились причиной нарушения топографии полости зуба. Облитерируя устье канала зуба, дентикли делают канал полностью непроходимым для эндодонтических инструментов. Также ряд авторов отмечает нарушение топографии полости зуба и каналов, связанные с петри-фикатами, которые являются причиной труднодоступности каналов.
Многие авторы отмечают, что при традиционной эндодонтии даже главный канал не во всех случаях удается полностью освободить от остатков пульпы и продезинфицировать. И ультрасовременные эндодонтические инструменты в дополнительные макроканальцы проникнуть не могут.
В каждом зубе имеются ответвления, 50% которых занимают верхушечные; из них в группе моляров - 80%. А.Ж. Петрикас (2006) отметил, что в 6% может встречаться полная блокада проходимости корневого канала. И частота обнаружения дополнительных каналов и апикальных разветвлений в зубах варьирует от 8% (первый премоляр) до 51% (первый моляр). Также степень кривизны корневых каналов влияет на качество зндодон-тического лечения. Винниченко Ю.А. (1990) предложил для корней моляров выделить три типа каналов: - инструментально легкодоступные с углом изгиба от 0 до 25 - инструментально труднодоступные с углом изгиба от 25 до 50 - инструментально недоступные с углом изгиба более 50. Группа моляров и имеет значительно больше искривленных каналов, чем каналы других групп зубов.
По данным И.М. Макеевой и Н.С. Жоховой (2002), из 1525 проанализированных случаев эндодонтического лечения зубов в 46,6% наблюдалась неполная и неоднородная обтурация зубов. Выведение пломбировочного материала за верхушку - в 12,6% случаев, не выявленные корневые каналы - в 19,3% случаев, перфорации зубов - в 12,1% случаев. Причинами данных осложнений являлись:
Метод трехмерного компьютерного моделирования эндодонтических шаблонов и модулей
Для моделирования индивидуальных эндодонтических шаблонов и модулей, позволяющих решать различные проблемы, связанные с инструментальной обработкой и пломбированием корневых каналов зубов, была использована лицензионная версия компьютерной программы Autodesk 3ds Max.
Это полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации, разработанная компанией Autodesk. Она содержит самые современные средства для специалистов в области мультимедиа. Работает в операционных системах Microsoft Windows и Windows NT (как в 32-битных, так и в 64-битных).
3ds Мах располагает обширными средствами для создания разнообразных по форме и сложности трёхмерных компьютерных моделей с использованием разнообразных техник и механизмов, включающих следующие: .полигональное моделирование, в которое входят Editable mesh (редактируемая поверхность) и Editable poly (редактируемый полигон) — это самый распространённый метод моделирования, используется для создания сложных моделей и низкополигональных моделей для игр; моделирование на основе неоднородных рациональных В-сплайнов (NURBS); .моделирование на основе т. н. «сеток кусков» или поверхностей Безье (Editable patch) — подходит для моделирования тел вращения; .моделирование с использованием встроенных библиотек стандартных параметрических объектов (примитивов) и модификаторов; .моделирование на основе сплайнов (Spline) с последующим применением модификатора Surface — примитивный аналог NURBS для создания объектов со сложными перетекающими формами, которые трудно создать методами полигонального моделирования. . моделирование на основе сплайнов с последующим применением модификаторов Extrude, Lathe, Bevel Profile или создания на основе сплайнов объектов Loft. Этот метод широко применяется для архитектурного моделирования.
Методы моделирования могут сочетаться друг с другом.
Моделирование на основе стандартных объектов, как правило, является основным методом моделирования и служит отправной точкой для создания объектов сложной структуры, что связано с использованием примитивов в сочетании друг с другом, как элементарных частей составных объектов. Для вывода конечного изображения на экран выбирается необходимый модуль визуализации, который с помощью математических алгоритмов производит вычисление внешнего вида сцены со всеми требуемыми эффектами. Большинство модулей визуализации являются отдельными программами, встраиваемыми как дополнение в 3ds Мах.
При создании эндодонтических шаблонов и модулей использовался следующий алгоритм действий: полученную путем совмещения изображений КТ и поверхностного сканирования трехмерную модель зуба или группы зубов с сегментом челюсти переводили в режим транспорентности, т.е. прозрачности, что позволяло контролировать границы их анатомических образований (корня, коронки зуба, коронковой полости, корневого канала) (рису нок 7,8).
Рисунок 7 - Совмещенные изображений коронковой части зуба, полученных с помощью КТ и поверхностного лазерного сканирования. Рисунок 8 - Трехмерная транспорентная модель зубов нижней челюсти.
Далее, если этого требовала ситуация (распломбировывание корневого канала, поиск расположения устья дополнительного или скрытого корневого канала, обработка корневого канала при наличии в нем сломанного инструмента, при блокировании инфекции в процессе лечения хронического периодонтита, поиск корневого канала при создании уступа или перфорации, построение малоинвазивного доступа), с помощью компьютерной программы 3ds Мах создавали направляющий элемент. Элемент представлял собой конус, по размерам и форме точно соответствовавший эндодонтическому инструменту типа Профайл 25/06 или цилиндр, идентичный размерам торцевого алмазного бора. В конструкции эндодонтического шаблона элемент является направляющим звеном, обеспечивающим правильное направление движения эндодонтического инструмента или турбинного бора в корне зуба. Его расположение при построении шаблона должно было быть таким, чтобы он достигал необходимой точки для решения той или иной поставленной задачи, не пересекая границы коронковой части зуба, его корневого канала или корня (рисунок 9,10). Рисунок 9 - Направляющий цилиндрический элемент шаблона в проекции корневого канала зуба.
Диаметр отверстия направляющего ограничителя соответствовал диаметру рабочей части торцевого бора или нерабочей части эндодонтического инструмента. При введении инструмента в направляющее звено шаблона на необходимую глубину, он упирался в него своим хвостовиком (турбинный бор) или своей нерабочей частью (эндодонтический инструмент), т.к. их диаметр превышал диаметр отверстия (рисунок 16,17).
Рисунок 16 - Эндодонтический инструмент в процессе введения в корневой канал зуба с помощью шаблона. Рисунок 17 - Эндодонтический инструмент введен до упора. Он упирается ручкой в направляющий ограничитель шаблона.
Рисунок 18 - Вид торцевого алмазного бора. Рисунок 19 - Введение торцевого бора в коронковую часть зуба через шаблон. Диаметр его хвостовика шире диаметра отверстия в шаблоне.
Та или иная длина направляющего ограничителя рассчитывалась путем наложения на виртуальную модель зуба направляющего элемента конструкции. Таким образом, в реальной ситуации эндодонтический инструмент или торцевой алмазный бор, продвигаясь по шаблону, не соприкасался с его стенками своей рабочей частью и тем самым не разрушали его структуру (рисунок 18,19).
Программа 3ds Мах была применена для моделирования эндодонтиче-ских инструментов типа Профайл, используемых в данном исследовании в качестве виртуального объекта воздействия различных механических сил, возникающих во время обработки ими корневых каналов зубов. Моделирование проводилось в соответствии с данными, полученными в результате замеров реальных эндодонтических инструментов и опубликованными в следующей научной работе
Метод построения малоинвазивного эндодонтического доступ
Для проведения необходимых исследований удаленные зубы с неполностью запломбированными корневыми каналами были загипсованы в специальные кюветы до уровня коронок, после чего с помощью слепочной массы с них были получены оттиски и отлиты гипсовые модели, точно копирующие коронковые части зубов. Затем была выполнена КЛКТ удаленных зубов, а также скелетированной нижней челюсти с зубами, эндодонтически подготовленными к исследованию таким же образом. Полученные данные были обработаны с помощью компьютерных просмотровых программ и изучены в прямой и аксиальных проекциях для обнаружения корневых каналов зубов, подвергшихся эндодонтическому лечению и оценки качества их пломбирования (рисунок 44,45). Для виртуального моделирования эндодонтического шаблона были получены данные, характеризующие анатомические особенности строения корневых каналов зубов и глубину их пломбирования.
Полученные гипсовые модели зубов и зубы скелетированной челюсти сканировали стоматологическим сканером «3SHAPE D900» («ЗМ», США) для получения цифрового изображения поверхности их коронок, и в том числе, созданного в них эндодонтического доступа. Затем с помощью компьютерной программы «АтігаЗ D» («Visualization Sciences Group», «Mercury Computer Systems», США) осуществляли совмещение изображений зубов, полученных с помощью КТ и сканирования (рисунок 46,47,48). Далее, ис 86 пользуя компьютерную программу «3ds MAX» («Autodesk», США), виртуально моделировали трехмерные индивидуальные шаблоны, которые должны были плотно обхватывать коронку зуба, предназначенного для повторного эндодонтического лечения. В шаблонах было смоделировано сквозное отверстие, направление которого строго совпадало с центральной осью корневого канала, который требовалось распломбировать (рисунок 49,50). Отверстие в шаблонах имело размеры, позволяющие использовать никель - титановый инструмент типа Профайл 25/04. Его применяли, в дальнейшем, для прохождения запломбированного участка корневого канала до глубины, соответствующей его нижней границе. Смоделированный в шаблоне направляющий ограничитель не позволял инструменту проникать в корневой канал глубже, так как отверстие шаблона было уже его хвостовика (рисунок 51,52,53,54). Затем компьютерное изображение 10 эндодонтических шаблонов методом быстрого прототипирования с помощью 3D - принтера переводили в изделия из сверхпрочной пластмассы.
В лабораторных условиях пластмассовые шаблоны помещали на корон-ковые части зубов, корневые каналы которых требовалось распломбировать, и закрепляли с помощью адгезивной системы световой полимеризации. В отверстия шаблонов до соприкосновения с устьями корневых каналов вводили никель-титановый эндодонтический инструмент типа Профайл 25/04 (рисунок 55-63), после чего уже в работающем состоянии инструмент продвигали через пломбировочный материал в глубину корня зуба. По мере прохождения корневого канала эндодонтический инструмент достигал ограничителя шаблона и дальше в пломбировочный материал не проникал, что свидетельствовало о достижении необходимой глубины распломбировывания (рисунок 64,65). Таким образом, длина направляющего ограничителя шаблона регулировала глубину погружения инструмента в корневой канал зуба. Оптимальным считалось введение инструмента глубже уровня пломбировочного материала на 2-Змм, что создавало возможность для последующего беспрепятственного введения других эндодонтических инструментов на всю рабочую длину. Дальнейшая инструментальная обработка и пломбирование корневого канала зуба осуществлялись традиционным методом.
Все 10 корневых каналов зубов были успешно распломбированы предложенным методом. Контроль качества распломбировывания корневых каналов зубов осуществлялся с помощью рентгенологического исследования (скелетированная челюсть) и визуального наблюдения (удаленные зубы). Корневой канал считался успешно распломбированным, если эндодонтиче-ский инструмент визуально определялся за верхушкой корня зуба в проекции апикального отверстия после его удаления из гипсовой модели или находился за границей пломбировочного материала по данным рентгенологического исследования. Рисунок 44 - Изображение премоляра нижней челюсти в вертикальной проекции, полученное с помощью КЛКТ. Зуб после проведенного эндодон-тического лечения. Пломбирование корневого канала зуба на 2/3 его длины. Требуется повторное эндодонтическое лечение зуба.
Влияние угла изгиба корневого канала и момента силы эндодон-тического наконечника на механические свойства никель-титановых инструментов
Разработка методов, обеспечивающих получение гарантированного положительного результата при перелечивании корневых каналов зубов, отягощенных ошибками эндодонтического лечения, а именно - наличием уступа или перфорации, остается актуальной проблемой стоматологии.
Для проведения необходимых исследований удаленные зубы (премоля-ры и резцы верхней и нижней челюстей) с искусственно созданными уступами и перфорациями корневых каналов были загипсованы в специальные кюветы до уровня их коронок, после чего с них с помощью слепочной массы были получены оттиски, которые были переведены в гипсовые модели, имеющие точные копии коронковых частей зубов. Далее была сделана конусно-лучевая компьютерная томография удаленных зубов, а также скелетирован-ной нижней челюсти, имеющей также эндодонтически подготовленные к исследованию зубы. Полученные данные были обработаны с помощью рентгеновских компьютерных просмотровых программ, и проведено изучение полученного рентгеновского изображения зубов и челюсти в прямой и аксиальных проекциях. В результате томографического исследования у всех подготовленных зубов были обнаружены вышеуказанные ятрогенные ошибки инструментальной обработки, изучены особенности их расположения и имеющиеся параметры, а также форма и размеры корневых каналов до и после места перфорации или уступа. Все эти данные были использованы для последующего виртуального моделирования эндодонтического шаблона (рисунок 305,310).
Полученные модели зубов и зубы скелетированной челюсти были сканированы стоматологическим сканером 3SHAPE D900 (ЗМ, США) для получения цифрового изображения поверхности их коронок, а также созданного в них эндодонтического доступа и раскрытых устьев корневых каналов, после чего, с помощью компьютерной программы Amira 3D (Visualization Sciences Group, Mercury Computer Systems, США) осуществляли совмещение изображений зубов, полученных в результате компьютерной томографии и сканирования. Затем, используя компьютерную программу 3ds МАХ 2009 (Autodesk, США), виртуально моделировали трехмерные индивидуальные шаблоны, которые должны были точно соответствовать размерам и форме корневых каналов до уровня уступа или перфорации, а также копировать само место перфорации (рисунок 306). В шаблонах было смоделировано также сквозное отверстие на протяжении всей их длины, размер которого позволял продвигаться за его пределы машинному эндодонтическому инструменту типа Профайл 25/04 на необходимую для поиска основного канала глубину (рисунок 307). Данное отверстие располагалось в шаблоне таким образом, чтобы точно соответствовать центральной оси корневого канала ниже уровня перфорации или уступа. Тем самым вновь устанавливалось правильное направление для продвижения эндодонтического инструмента к апикальному отверстию корня, минуя ложное направление перфорации (рисунок 308). Коническая форма отверстия в шаблоне не позволяла инструменту типа Профайл проникать в корневой канал глубже заданных параметров.
В случае устранения перфорации корня зуба эндодонтический шаблон был смоделирован таким образом, чтобы после введения полностью заполнить не только пространство корневого канала выше этого образования, но и саму перфорацию (рисунок 309).
Выше устья корневого канала у шаблона моделировался длинный стержень, предназначенный для удержания изделия в руке и введения его в корневой канал.
Затем, компьютерное изображение 10 эндодонтических шаблонов методом быстрого прототипирования, с помощью 3D принтера, переводили в изделия из сверхпрочной пластмассы (рисунок 311,312).
Затем в лабораторных условиях, проводили припасовывание эндодонтических шаблонов. Они должны были легко проникать в пространство корневых каналов до уровня перфорации или уступа без какой-либо дополнительной корректировки, после чего машинный эндодонтический инструмент типа
Профайл в нерабочем состоянии вводили в отверстия шаблонов до упора. После начала вращения файла продвигали его через корневой дентин зуба до возникновения ощущения заклинивания, тем самым, достигая необходимой глубины и создавая пространство для последующего, беспрепятственного введения других эндодонтических инструментов, минуя перфорацию или уступ. Используя ручные эндодонтические инструменты, находили пространство истинного корневого канала зуба. Дальнейшая инструментальная обработка корневого канала проводилась традиционным методом.
В случае устранения перфорации эндодонтические шаблоны перед введением в корневые каналы промазывали силером. Создавая давление на стенки корневых каналов, они тем самым способствовали выдавливанию си-лера в отверстие перфораций. Затем с помощью Профайла находили истинные корневые каналы описанным выше способом. В этом случае шаблоны оставались в корневых каналах до полного твердения силера, вследствие чего после их удаления перфорации корней зубов оставались запечатанными силером. Если устранялся уступ в корневом канале, то силер не использовался (рисунок 313,314,315,316-333).