Цифровые технологии в диагностике и лечении клиновидных дефектов абфракционного типа

Согласно данным, представленным в работах Ю.А. Федорова и соавт. (1996, 2007) [1, 2], был установлен рост распространенности некариозных поражений зубов, в том числе клиновидных дефектов, от 2 до 19,6%. За последние годы распространенность клиновидных дефектов возросла до 23,3%, по данным Т.Л. Рединовой (1982) и О.В. Головатенко (2006) [3, 4]. Авторы Н.А. Юдина и О.В. Юрис (2014) [5] опубликовали результаты эпидемиологического обследования населения Республики Беларусь: распространенность некариозных поражений увеличивается с 4,21±0,74% в молодом возрасте (18 лет) до 40±1,76% среди взрослого населения в возрасте 35—44 лет. Распространенность и интенсивность абфракционных дефектов и истирания зубов с возрастом возрастают: от 0,95±0,36 до 13,95±1,25%, 0,02(0,2) — 0,44(1,39) и от 2,72±0,6 до 16,3±1,33%, 0,034(0,21) — 0,44(1,46) [5].

По данным ряда зарубежных авторов, распространенность некариозных поражений в пришеечной области среди взрослых составляет 60,2%. Увеличение количества и тяжести некариозных поражений в пришеечной области происходит по мере того, как население стареет. Проведенные исследования показывают, что распространенность их колеблется от 5 до 85% [6, 7]. По данным W. Yan, D. Yang (2014) [8], некариозные поражения пришеечной области были обнаружены у 72,5% субъектов без различия пола.

Традиционно считается, что прогрессирующая убыль твердых тканей зуба в пришеечной области с образованием дефекта характерной V-образной формы возникает вследствие насильственного сошлифовывания [9].

Клиновидный дефект имеет форму треугольника, вершина которого обращена в сторону полости зуба, глубина его превышает ширину, в пришеечной области — на вестибулярных поверхностях, в области эмалево-цементной границы распространяется на корень зуба.

Согласно классификации МКБ-10 (1997), клиновидные дефекты относятся к другим болезням твердых тканей зубов в разделе К.03 и диагностированы как «Сошлифовывание (абразивный износ) зубов» — вызванный зубным порошком клиновидный дефект (К03.10). Однако потеря твердых тканей в пришеечной области зуба не всегда связана только с внешней абразией. В некоторых случаях к разрушению эмали и дентина в области шейки зуба может привести функциональная перегрузка [10].

Возникающий под воздействием нагрузочных сил биомеханический стресс приводит к изгибу и разрушению эмали и дентина [11].

Впервые теорию стресса, возникающего от напряжения в области шеек зубов, описали в 1984 г. W. Lee и W. Eakle [12], которые для обозначения процесса потери твердых тканей зуба использовали термин «абфракция».

Стрессовые повреждения эмали (абфракции) [13] занимают особое место среди пришеечных поражений твердых тканей зубов, что определило выделение их в самостоятельную нозологическую форму — клиновидный дефект абфракционного типа (абфракционный дефект).

Клиновидные дефекты абфракционного типа (КДАТ) имеют V-образную, угловатую форму с острыми краями, локализуются в пришеечной области чаще всего клыков и премоляров. Могут иметь различные размеры и глубину у одного пациента. Величина дефекта зависит от степени окклюзионного напряжения и длительности действия окклюзионных сил [14].

Однако в изученной литературе также отмечаются многофакторные причины развития данной патологии [15]. В связи с этим нами были подробно проанализированы данные по этиологии, современным методам диагностики и лечения КДАТ, в том числе с применением современных цифровых технологий.

На сегодняшний день существует несколько теорий возникновения клиновидных дефектов зубов: основной, но не единственной причиной развития клиновидных дефектов может являться абразия (истирание). Были изучены роль методов чистки зубов, частота, жесткость щетинок зубной щетки и абразивность паст [16].

Однако КДАТ — это чаще совокупность этиологических факторов:

— механические — потеря твердых тканей зубов вызвана механическими воздействиями, например агрессивная чистка зубов, использование зубного порошка;

— химические — воздействие органических кислот;

— соматические — следствие соматической патологии, психоневрологических нарушений;

— генетические — нарушение процессов минерализации [17—19].

Сопутствующими факторами потери твердых тканей в пришеечной области являются давление при чистке зубов (400 г) и площадь окклюзионного контакта (>23,0 мм²) [20].

J. Michael и соавт. [21] с использованием методов конечных элементов показали, что окклюзионная сила связана с повышенной концентрацией напряжения вдоль щечной области шейки зуба.

Паттерны окклюзионных контактов также могут быть причиной, а двусторонние медиотрузивные и латеротрузивные контакты в области резцов, клыков и премоляров связаны с наличием некариозных кавернозных поражений [22].

Современная теория объясняет этиологию абфракции как процесс разрушения эмалевых призм в результате пьезоэлектрического эффекта. Возникающее в зубе напряжение ведет к выталкиванию ионов кальция из кристаллической решетки гидроксиапатита. КДАТ могут сопровождаться рецессией десны, но она не является отличительным признаком [23].

По данным К. Ронкина (2010), супраконтакты на зубах являются маркерами абфракции, так как приводят к излишней перегрузке эмали [24].

Наличие КДАТ может иметь связь с парафункцией языка, неправильным прикусом, вследствие чего на зубы оказывается сильная латеральная нагрузка [24, 25].

Отмечается взаимосвязь КДАТ с различными расстройствами психики человека: неврозами, депрессией, шизофренией и др. [23]. Люди, подверженные психоэмоциональному стрессу, высокому уровню тревожности, интенсивным физическим нагрузкам, входят в группу риска [26—28].

Окклюзионная теория абфракции описывает специфическую форму дефекта: глубокую, с острым углом у основания [29].

D. Bartlett и P. Shah (2006) [30] предполагали, что появление КДАТ связано с износом твердых тканей зубов, степень которого увеличивается с возрастом.

У больных с заболеваниями желудочно-кишечного тракта и хронической почечной недостаточностью часто диагностируются клиновидные дефекты [31, 32]. Потеря части эмали и дентина усугубляется частыми и длительными рефлюксами. Дуоденальные рефлюксы увеличивают степень тяжести некариозных поражений [33].

Таким образом, этиология КДАТ является многофакторной, со сложным механизмом патогенеза, и пациенты с такими дефектами нуждаются в дополнительной диагностике окклюзии и при необходимости — в проведении ее коррекции.

Выбор метода лечения КДАТ зависит от стадии заболевания. На I и II стадиях (потеря эмали, объем поражения до 0,3 мм) основная задача — устранение чувствительности с помощью реминерализирующей терапии [34, 35]. На III и IV стадиях (поражается дентин) — восстановление зуба с использованием стеклоиономерных и композитных материалов или ортопедическое лечение с применением различных конструкций (вкладки, коронки, виниры) [36—39].

Восстановление дефектов в пришеечной области подразумевает проведение качественной изоляции операционного поля от биологических жидкостей в связи с высокой влажностью данной зоны. К вспомогательным средствам изоляции относят ватные валики, слюноотсос, пылесос, OptraGate, OptraView, корригирующую массу, кламмера, тефлон, эластичные клинья, коффердам и его различные вариации (жидкий коффердам).

Наиболее эффективный способ изоляции рабочего поля — использование коффердама и его различных вариаций. Существует ряд причин, когда использование коффердама невозможно или нерационально и рекомендуется использовать другой способ изоляции:

1. При наличии у пациента аллергических реакций в анамнезе на латекс.

2. Отказ пациента от установки коффердама.

3. Анатомическая особенность зуба с пришеечным дефектом, когда фиксация клампа затруднена в придесневой области [40, 41].

Относительным способом изоляции является применение ватных роликов, но данный метод малоэффективен при восстановлении дефектов в пришеечной области [41].

С целью дополнительной ретракции десны, защиты операционного поля от биологических жидкостей, защиты соседних зубов от попадания ортофосфорной кислоты может быть использована тефлоновая лента [42, 43].

При восстановлении дефектов в пришеечной области может применяться OptraGate (Icoclar Vivadent) — вспомогательное средство, которое увеличивает рабочее поле и создает относительную изоляцию. Он не содержит латекса и может применяться у пациентов с отягощенным аллергоанамнезом [44].

Также может быть использован OptraGate (Kerr) — роторасширитель, который состоит из расширителя для губ с выемкой для уздечки губы с подушечками и «крылышками» для удержания щеки. Роторасширитель соответствует анатомии ротовой полости, обеспечивает доступ к щечным и вестибулярным поверхностям [45].

Одним из самых надежных способов изоляции является применение OptiDam (Kerr) — это система коффердам для изоляции рабочего поля, которая состоит из латексного платка с выступами в проекции коронок зубов цилиндрической формы, которые аккуратно срезаются небольшими ножницами [46, 47].

Другой тип коффердам — OptraDam (Ivoclar Vivadent), имеющий два упругих кольца. Интраоральное и экстраоральное кольца располагаются по переходной складке и вне полости рта, удерживая губы пациента. Данное приспособление выпускается в двух размерах: маленький и стандартный [48, 49].

Сплит-дам — альтернативная и универсальная техника изоляции, при которой изолируют несколько зубов одномоментно с одним большим разрезом в платке. При этом могут быть использованы различные вариации коффердама и дополнительные приспособления для удерживания — кламмера и силиконовые клинья.

Современные цифровые технологии широко используются в клинической практике.

Компьютерные технологии повышают эффективность диагностики и различных этапов лечения стоматологических заболеваний, могут быть использованы в различных вариантах: для визуализации, создания контрольно-диагностических моделей, планирования имплантации и ортопедической реабилитации, оптимизации передачи данных смежным специалистам.

CAD/CAM технологии вошли в стоматологическую практику после 1980 г. Проектирование и использование компьютеров (Computer-Aided Design — CAD), изготовление с использованием компьютеров (Computer-Aided Manufacturing — CAM) позволили оптимизировать ортопедическое лечение.

В связи с прогрессом мощности компьютеров появилось много новых и совершенных систем. Например, возможно полностью отказаться от использования слепочного материала и заменить его цифровыми слепками [50]. Главными преимуществами перед обычными слепками являются снижение стресса и чувства дискомфорта для пациента, отказ от гипсовых моделей, экономия времени, работает как маркетинговый инструмент. Недостаточно широкое их внедрение обусловлено дороговизной оборудования и необходимостью специального обучения [51, 52].

Современная CAD/CAM система включает в себя сканер, программное обеспечение, технологию производства [53, 54]. С помощью высокоточного сканера проводится трехмерное сканирование, получают виртуальную модель зубных рядов для 3D-моделирования, затем на фрезеровальный станок посылается команда для автоматического вытачивания необходимой конструкции.

Также предложены специализированные программы, которые могут быть использованы как на ПК, так и на планшете или телефоне. Приложение ISmileStudio создано для визуализации предполагаемого результата лечения. С его помощью можно наложить виртуальную улыбку на фотографию пациента с учетом формы и черт лица. Также можно спланировать цвет и размер зубов. Аналогичным приложением является Smile Designer Pro, которое отличается детализацией и очень удобным интерфейсом. Приложение может использоваться на ПК (Windows и IOS) и планшетах (Android и IOS).

Приложение Dental Patient Education создано для врачей-стоматологов с целью оптимизации коммуникации с пациентами. Анимация может применяться врачами-стоматологами: ортопедами, терапевтами, ортодонтами, пародонтологами, хирургами. С данным приложением врачу легче донести и объяснить причины стоматологических заболеваний, а также обсудить методы лечения. Аналогичным приложением является Dental Navigator. С помощью iPad и адаптера HDMI оно позволяет выводить информацию на большой экран, также доступно для Android и iOS.

Особое место занимают приложения для обучения стоматологов, например мобильные версии научно-практических журналов: «Эндодонтия today», «Стоматология детского возраста», «Пародонтология», «Российская стоматология», «Стоматология сегодня». INSIGHTS Dental — приложение, разработанное для того, чтобы врачи-стоматологи были в курсе актуальных новостей. В нем ежедневно обновляется информация из научных журналов и образовательных платформ. К обучающим приложениям также можно отнести пособие по рентгенодиагностике зубов Dentora, которое помогает приобрести много важных навыков в стоматологической радиологии, включает в себя практическое тестирование для закрепления полученных знаний.

При проведении реставрационного лечения особое внимание уделяют функциональной окклюзии. Игнорирование оценки окклюзионных контактов может стать причиной перегрузки зубов, сколов, появления патологической подвижности зубов, повышенной стираемости, заболеваний височно-нижнечелюстного сустава. Система цифрового анализа окклюзии T-Scan III позволяет получить данные об окклюзии на компьютере. С 1987 г. фирма «T-Scan» (США) производит и оптимизирует данный аппарат. Тензодатчик устройства T-Scan имеет вид тонкой пластины подковообразной формы, толщиной 0,3 мм, которая повторяет форму зубного ряда. Для диагностики окклюзионных контактов пациенту тензодатчик накладывают на зубные ряды. Во время смыкания челюстей определяются последовательность возникновения окклюзионных контактов, распределение нагрузки между сторонами, сила смыкания. Цветовое обозначение информирует врача о силе окклюзионных контактов, например синий цвет обозначает слабый контакт, красный — гиперконтакт. Анализ данных отображается на компьютере с установленным программным обеспечением, совместимым с операционной системой Windows [55, 56]. При проведении исследования нормой считаются отсутствие на окклюзиограмме контактов красного цвета, наличие множественных контактов синего цвета и их равномерное распределение по всей зубной дуге, отсутствие значительной разницы по силе между множественными контактами синего цвета и некоторыми контактами другого цвета [57].

Полученные данные можно хранить не только в электронном виде, но и на бумажном носителе в амбулаторной карте пациента. Недостатками метода являются сложность проведения процедуры, необходимость в обучении специалистов и дороговизна оборудования [56]. В большинстве случаев диагностика окклюзионных контактов проводится с целью коррекции окклюзии.

Биомоделирование является основным средством исследования в физике и биологии.

Модель — упрощенное представление реального объекта и/или протекающих в нем процессов, «более удобная» копия объекта, допускающая различные манипуляции [58].

Построенная модель позволяет понять различные процессы, которые происходят в объекте, в том числе те, которые нельзя измерить [59].

Суть биомоделирования заключается в прогнозировании и оценке влияния врачебных манипуляций на зубочелюстную систему. Благодаря системе «математическая модель—алгоритм—компьютерная программа» метод математического моделирования не ограничивается построением модели, которая представляет собой набор математических формул. Построение математических моделей основывается на законах физики. Зубочелюстная система может быть описана законами биомеханики. Исследования при наличии любых искусственных элементов могут проводиться в направлении моделирования деформаций и напряжений, которые возникают в твердых тканях зубов и самих искусственных элементах. К таким элементам относятся пломбы, зубные протезы, имплантаты, ортодонтические аппараты и др. Для создания трехмерной модели со сложной геометрией необходимы компьютерные ресурсы. В связи с этим в изученной литературе часто встречаются работы с двухмерными упрощенными моделями, которые учитывают геометрические размеры, свойства материалов и другие параметры. Но с каждым годом усложняются базовые принципы в моделировании системы «зуб—периодонт—кость». Учитываются послойно расположенные эмаль, дентин, цемент, пульпа и различные элементы в виде пломб, штифтов и вкладок [60].

Для построения математической модели зуба необходимы вводные параметры:

1. Геометрические свойства объектов: размер, расположение в пространстве.

2. Механические свойства: модуль упругости (модуль Юнга) и коэффициент Пуассона.

3. Внешние нагрузки, действующие на систему.

Коэффициент Пуассона — независимая константа твердого тела. Для твердых тканей зуба коэффициент Пуассона должен соответствовать коэффициенту Пуассона пломбировочного материала [61]. Если необходимо оценить прочностные характеристики, долговечность исследуемого объекта, то с этой задачей позволяют справляться подходы, разработанные в рамках механики сплошных сред [62—64]. Любой объект представляет собой материю с заданными характеристиками: плотность, напряжение, давление и т.д. Для описания поведения физико-математической модели реального объекта применяются уравнение равновесия, уравнение совместности деформаций, общий закон Гука, граничные условия (например, граничные условия нагружения при изучении напряженно-деформированных состояний в твердых тканях зуба). Суть уравнений совместности деформаций заключается в том, что для тела, остающегося в процессе деформирования сплошным, не все компоненты деформации могут оставаться независимыми.

Наиболее распространенным и развитым в настоящее время является подход с использованием численного решения. Он может быть применен для объектов сложной геометрической формы. Суть метода сводится к тому, что выбранный объем разбивается на ячейки — конечные элементы. Метод конечных элементов может быть применен на двухмерных или трехмерных моделях [65].

Таким образом, применение биомоделирования при диагностике КДАТ позволит повысить эффективность консервативного лечения.

Диагностика дефектов абфракционного типа заключается в знании этиологии и патогенеза заболевания и проведении дифференциальной диагностики некариозных заболеваний в пришеечной области. Лечение таких дефектов предполагает проведение реминерализирующей терапии и/или восстановление дефекта с помощью композитных материалов или ортопедических конструкций. Выбор метода лечения зависит от размера дефекта. Однако просто восстановить такой дефект недостаточно — очень важно провести коррекцию окклюзии. Использование современных цифровых технологий и математического моделирования позволит повысить эффективность лечения КДАТ.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.