Повышение качества лечения альвеолитов и ограниченных остеомиелитов челюстей, в связи с высокой распространенностью данных осложнений после удаления зубов, является актуальной проблемой современной стоматологии [1]. Ведущую роль среди причин, вызывающих эти осложнения, играет патогенная инфекция, проявляющаяся при несвоевременном образовании сгустка или при его преждевременном разрушении в лунке удаленного зуба [2—4].
Для подавления жизнедеятельности патогенной микрофлоры в последние годы в стоматологии активно применяется озонотерапия. По мнению большинства исследователей, озонотерапия является высокоэффективным немедикаментозным методом лечения, обладающим бактерицидным, иммуномодулирующим, противогипоксическим и дезинтоксикационным действием [5, 6]. Механизм лечебного действия озонотерапии связан с высоким окислительно-восстановительным потенциалом озона, что обеспечивает, с одной стороны, дезинфицирующий эффект в отношении бактерий, вирусов и грибов, с другой — приводит к активизации метаболических процессов в тканях [7, 8].
Цель исследования — определение оптимальных параметров дозирования озонотерапии, оказывающих выраженное антибактериальное действие на микрофлору, полученную из лунок удаленных зубов при альвеолите и ограниченном остеомиелите челюсти.
Материалы и методы
Для проведения исследования использовали озоногенератор, продуцирующий озон с помощью ультрафиолетового излучения. Этот способ имеет ряд существенных преимуществ перед другим более распространенным способом: получением озона за счет электрического разряда — электросинтеза. При электросинтезе, в связи с тем, что в воздухе помимо кислорода содержатся азот и пары воды, в результате электрохимических процессов наряду с озоном образуется азотная кислота. В связи с этим озонаторы данного типа опасно использовать во влажной среде полости рта, так как азотная кислота может оказывать повреждающее воздействие на ткани.
Другой способ получения озона — фотохимический. Этот метод основан на диссоциации молекулы кислорода под действием коротковолнового ультрафиолетового излучения. Синтез под воздействием ультрафиолетового излучения более прост в реализации: он заключается в том, что воздух пропускают через специальную камеру, где под воздействием коротковолнового ультрафиолетового облучения молекула кислорода диссоциирует на два атома с последующим образованием озона путем слияния атома и целой молекулы кислорода.
Важной особенностью получения озона с помощью коротковолнового ультрафиолетового излучения является то, что под действием ультрафиолетовых лучей не происходит диссоциации молекул азота и не образуется азотная кислота.
Таким образом, для проведения озонотерапии в полости рта целесообразно использовать аппараты, синтезирующие озон за счет ультрафиолетового излучения, так как этот способ значительно безопаснее, а аппаратура дешевле по сравнению с озоногенераторами, где для получения озона применяют различные виды разрядов.
В качестве источника ультрафиолетового излучения в озоногенераторе использовали аппарат БОП-01/27. Прибор снабжен компрессором для закачки и подачи озоно-воздушной смеси системой отводящих и приводящих силиконовых трубок и стандартными сменными рабочими насадками фирмы «UltradentMiniTip» (США), которые использовали для проведения процедур.
Для определения концентрации озона на выходе из озоногенератора использовали хемилюминесцентный анализатор озона 302 ПР (Россия), представляющий собой автоматически показывающий газоанализатор непрерывного действия, предназначенный для измерения массовой концентрации озона в воздухе. Метрологические параметры прибора обеспечиваются встроенным калибратором — генератором озона на базе ультрафиолетовой лампы. В анализатор помещали отводящую трубку с рабочей насадкой и проводили замер концентрации озона на выходе из озоногенератора.
Производительность озоногенератора изучали с помощью ротаметра (прибора для определения объемного расхода озоно-воздушной смеси в единицу времени) DwyerSeriesRMA (США).
Для определения оптимальной продолжительности процедуры озонотерапии, обеспечивающей выраженный антибактериальный эффект, использовали клинические штаммы факультативных анаэробных бактерий и дрожжеподобных грибов, полученные из лунок удаленных зубов при альвеолите и ограниченном остеомиелите челюсти. Для выращивания бактерий использовали 5% кровяной агар, для дрожжеподобных грибов — среду Сабуро.
Исследование проводили следующим образом: поверхность свежеприготовленного в чашках Петри агара засевали культурами микроорганизмов в концентрации 1 млн кл/мл (по оптическому стандарту мутности) «газонным» методом, равномерно распределяя их по поверхности агара стерильным шпателем.
Воздействие озоном проводили в центральной части чашки Петри. Для проведения воздействий в центре крышки чашки Петри просверливали отверстие, в которое при воздействии озоном помещали рабочую насадку MiniTip. Таким образом, насадка располагалась непосредственно над средой, на расстоянии 2—3 мм над агаром.
Для определения оптимальных параметров воздействия, оказывающего выраженный антибактериальный эффект, исследовали эффективность применения процедур продолжительностью 1, 2 и 3 мин.
После завершения процедуры крышку чашки Петри заменяли на крышку без отверстия, а саму чашку помещали в анаэростат с бескислородной газовой смесью, содержащей 80% азота, 10% водорода, 10% углекислого газа. Для редукции остатков кислорода использовали палладиевый катализатор.
Результаты регистрировали через 7 дней инкубации чашек Петри в анаэростате при температуре 37 °C.
Учет результатов исследования проводили путем измерения диаметра зоны задержки роста колоний бактерий, непосредственно под местом воздействия в миллиметрах (рис. 1).
В зависимости от диаметра зоны задержки роста оценивали антибактериальное действие: слабое (при диаметре меньше 5 мм), среднее (при диаметре 5—10 мм) и высокое (при диаметре более 10 мм).
Результаты всех исследований обрабатывали методами вариационной статистики с определением средней величины, ее ошибки, критерия Стьюдента для множественных сравнений, используя программы Excel (MS Office). С учетом количества выборки определяли вероятность различий р. Статистически достоверным считали значения р<0,05.
Результаты
В результате проведенного исследования было установлено, что производительность озоногенератора составляет 2 л/мин озоно-воздушной смеси, а концентрация озона непосредственно на выходе из насадки — 0,261 мг/м3 или 0,000261 мг/л.
Данные экспериментального исследования действия озоно-воздушной смеси на микрофлору лунок удаленных зубов при альвеолите и ограниченном остеомиелите челюсти представлены в таблице. Проведено 51 исследование. Установлено, что даже при продолжительности воздействия 1 мин озоно-воздушная смесь оказывает выраженное антибактериальное действие (зоны задержки роста более 10 мм) в отношении большого количества патогенной микрофлоры, а именно: Streptococcus salivarius, Peptostreptococcus аnaerobius, Actinomyces naeslundii, Actinomyces israelii, Prevotella oralis, Prevotella intermedia, Fusobacterium spp, Enterobacter spp, Enterobacter spp.
При продолжительности воздействия 2 мин зоны задержки роста колоний микроорганизмов более 10 мм определялись у 12 из 17 представителей микрофлоры, полученной из лунок удаленных зубов при альвеолите и ограниченном остеомиелите челюсти. В отношении Corynebacterium spp, Peptostreptococcus niger, Candida albicans, Candida glabrata, Enterococcus faecalis данная продолжительность процедуры была недостаточно эффективна. Лишь в том случае, когда продолжительность воздействия составила 3 мин, в отношении всех представителей патогенной микрофлоры был получен высокий антибактериальный эффект (рис. 2).
Следовательно, оптимальная продолжительность процедуры озонотерапии при лечении альвеолита и ограниченного остеомиелита челюсти должна составлять не менее 3 мин, так как при локальном воздействии на лунку удаленного зуба именно эта доза обладает наиболее выраженной противомикробной эффективностью.
На основании полученных данных провели расчет, какова будет концентрация озона во вдыхаемом воздухе. При проведении расчетов исходили из того, что в состоянии покоя человек вдыхает 7 л воздуха в минуту. В течение 1 мин аппарат производит 2 л озоно-воздушной смеси с концентрацией озона 0,000261 мг/л. Следовательно, 2 л озоно-воздушной смеси в течение 1 мин будут смешиваться с 5 л воздуха, а в течении 3 мин — 6 л озоно-воздушной смеси с 15 л воздуха, в результате чего концентрация озона должна упасть в 2,5 раза, по сравнению с его концентрацией на выходе из рабочей насадки генератора. Таким образом, концентрация озона во вдыхаемом воздухе будет находиться в пределах предельно допустимой концентрации озона, которая в нашей стране составляет 0,1 мг/м3.
Выводы
Разработанный озоногенератор дает возможность получать озон из воздуха за счет использования коротковолнового ультрафиолетового излучения, позволяет получить озоно-воздушную смесь с концентрацией озона — 0,000261 мг/л, не содержащую окислы азота, при этом производительность озоногенератора составляет 2 л/мин озоно-воздушной смеси.
В результате экспериментального исследования установлено, что оптимальная продолжительность процедуры озонотерапии при лечении альвеолита и ограниченного остеомиелита челюсти должна составлять не менее 3 мин, так как при локальном воздействии на лунку удаленного зуба именно эта доза обладает наиболее выраженной противомикробной эффективностью в отношении всех представителей патогенной микрофлоры, высеваемой из лунок удаленных зубов. Данная продолжительность воздействия не создает опасной для дыхания концентрации озона в полости рта.