Экспериментальное обоснование применения устройств механической стабилизации руки при препарировании зубов

Для прочной и уверенной фиксации несъемных ортопедических конструкций требуется предъявлять особые требования к форме и поверхности культи. Среди этих требований можно выделить:

- параллельность боковых стенок препарированного зуба (культя формы цилиндра);

- параллельность стенок соседних препарированных зубов;

- гладкий, непрерывный, равномерно сформированный уступ.

Параллельные стенки культи обеспечат надежную посадку ортопедической конструкции. Параллельные стенки у соседних зубов обеспечат надежную посадку мостовидного протеза. Гладкий и равномерный уступ обеспечит герметичность полости между коронкой и зубом. Выполнив эти три условия, на практике можно рассчитывать на то, что данная ортопедическая конструкция без затруднений будет установлена в полость рта [2-5, 9].

Основной и наиболее трудной задачей для врача-ортопеда является: провести операцию препарирования и сформировать культи, удовлетворяющие требованиям. Основной ошибкой является конвергенция.

Однако в реальных условиях врачу не удается сформировать культю, удовлетворяющую заданным требованиям. Проводя операцию одонтопрепарирования, врач не может длительное время удержать выбранную ось препарирования и многократно отклоняется от этой оси. Следствие таких отклонений - нарушение принятой технологии проведения операции и расхождение реального результата с ожидаемым. Это приводит к появлению конусности боковых стенок (конвергенции). Разделяют прямую и обратную конусность, оба этих фактора снижают устойчивость ортопедической конструкции и увеличивают вероятность ее опрокидывания в процессе эксплуатации [1].

В ортопедической стоматологии численной характеристикой «прямого конуса» является «угол конвергенции» стенок зуба. Коронки и мостовидные протезы, припасованные к культям с большим углом конвергенции, имеют низкую устойчивость и склонны к опрокидыванию в процессе эксплуатации.

В литературе множество различных рекомендаций для врачей о том, какой угол конвергенции является оптимальным при одонтопрепарировании, и его значение может колебаться от 3 до 10° [6-8]. В практике встречаются случаи, когда угол конвергенции стенок культи достигает 30° [9].

В современной практике для решения проблемы конвергенции боковых стенок разработано множество методик, сводящихся к использованию сложных наборов инструментов для препарирования. По одной из таких методик (Dr. Karlp-Peter Meschke, Германия) при одонтопрепарировании применяется более 10 видов боров.

Авторы статьи видят более эффективным способ повысить качество поверхности культи, не усложняя методику одонтопрепарирования, а применив устройства, снижающие случайные угловые отклонения руки во время одонтопрепарирования. Использование опор и стабилизаторов, по мнению авторов, должно больше повысить качество поверхности культи, чем методики обточки без использования стабилизаторов.

Цель исследования - экспериментальное обоснование применения устройств механической стабилизации руки при одонтопрепарировании для повышения качества обрабатываемой боковой поверхности зуба.

Для проведения эксперимента по одонтопрепарированию была выбрана фантомная голова человека, на которой отсутствовала имитация мягких тканей лица. На верхней и нижней челюсти фантомного черепа были закреплены гарнитуры зубов фирмы «Frasaco». С модели нижней челюсти были удалены 45 и 47 зубы. Фантомный череп был жестко закреплен к подголовнику стоматологической установки. Для исключения случайных угловых отклонений рабочего инструмента во время проведения одонтопрепарирования использовано механическое устройство стабилизации. Устройство представляет собой систему жестких балок, поворотных, шарнирных сочленений и соединений, удерживающих стоматологический наконечник во время проведения операции одонтопрепарирования от случайных угловых отклонений (рис. 1).

Для измерения угловых отклонений стоматологического инструмента во время одонтопрепарирования использовали устройство контроля и коррекции угловых отклонений стоматологического инструмента. Данное устройство позволяет врачу контролировать и измерять угловое положение инструмента во время работы, повышается точность определения параллельности поверхностей препарированных зубов.

Перед экспериментом проведена параллелометрия 44 и 46 зубов на модели frasaco, полученная ось одонтопрепарирования зафиксирована на каппу, которая закреплялась на резцы нижней челюсти фантома черепа (рис. 2).

Для наглядного представления полученных в эксперименте результатов оба зуба были условно разделены на восемь долей (рис. 3).

В эксперименте особое внимание уделялось угловым отклонениям бора во время операции.

Отклонения бора для представления разделили на две составляющие - отклонения в вестибулооральной и мезиодистальной плоскостях. При анализе угловых отклонений будут сравниваться соответствующие составляющие отклонений (мезиодистальные или вестибулооральные) выбранных методов одонтопрепарирования. В силу особенностей выбранного метода обточки (по доктору Мешке) будет учитываться информация об угловых отклонениях бора только на этапе запараллеливания боковых стенок.

Результаты распределения отклонений бора во время запараллеливания по 44 и 46 зубу в мезиодистальной и вестибулооральной плоскостях представлены на рис. 4

Для численного описания характера распределений угловых отклонений бора, получившихся в результате измерений, указано среднее отклонение, среднеквадратичное значение отклонения (среднее отклонение от среднего) и дисперсия (степень «размазанности» отклонений) (табл. 1).

Из результатов расчетов среднего отклонения, СКО и дисперсии для мезиодистального и вестибулоорального направлений можно заключить: использование механической стабилизации снижает угол направления среднего отклонения от оси по обоим направлениям, величину среднего отклонения от этого направления (СКО) и степень равномерности отклонений по всему диапазону отклонений (дисперсию). Также следует отметить тот факт, что использование стабилизатора снизило отклонения в вестибулооральной плоскости и прировняло их к величине отклонений в мезиодистальной плоскости.

Дисперсия распределения угловых отклонений - наиболее интересная величина - по ней можно судить о равномерности разброса случайных угловых отклонений бора врача на всем диапазоне (т.е. на протяжении всего эксперимента). Данная величина должна показать, насколько точно врач придерживается выбранного направления углового положения. Чем выше значение дисперсии, тем более равномерно поле угловых отклонений на всем диапазоне, тем соответственно врач менее точно и однозначно удерживал выбранную ось. Равномерность поля угловых отклонений может быть вызвано двумя основными причинами.

Для более подробного представления данных по дисперсии угловых отклонений представим их в виде графических гистограмм для 44 и 46 зубов отдельно на рис. 5.

На приведенных в рисунках диаграммах показано, что дисперсия угловых отклонений 46 зуба превышает дисперсию распределения угловых отклонений для 44 зуба. Это связанно с различным расположением этих зубов в челюсти, а именно со степенью их доступности для врача. 44 зуб приближен к врачу, поверхности боковых стенок 44 зуба более открыты для обзора врача, напротив, 46 зуб более отодвинут, поверхности боковых стенок скрыты от обзора. Также величина дисперсии сильно зависит от сектора зуба, над которым происходит одонтопрепарирование, - те секторы, которые более доступны для глаза, имеют меньшую дисперсию по сравнению с теми, которые скрыты. Использование механического стабилизатора позволяет снизить дисперсию.

Из диаграмм также видно, что использование стабилизатора руки снижает неравномерность распределения дисперсии в зависимости от секторов зуба и от конкретного зуба. Это может быть объяснено тем, что стабилизатор снижает влияние человеческого фактора на результат одонтопрепарирования. В целом из снижения величины дисперсии должно следовать улучшение качества поверхности боковой стенки. Для анализа формы получившихся в результате эксперимента культей после одонтопрепарирования 44 и 46 зубов воспользовались 3D-сканами моделей frasaco.

Для оценки качества боковых стенок культей зубов после одонтопрепарирования сканированные 3D-модели были рассечены в вестибулооральном и мезиодистальном направлениях и по полученным срезам был проведен сравнительный анализ конвергенции боковых стенок (рис. 6).

Результат конвергенции боковых стенок зубов после одонтопрепарирования представлен в табл. 2.

Результат вычисления действительного угла расхождения оси одонтопрепарирования от оси опорного штифта представлен в табл. 3.

По представленным величинам того, насколько направления оси одонтопрепарирования отличаются от заданного направления для двух представленных методик одонтопрепарирования, можно делать вывод.

Использование механического стабилизатора стоматологического инструмента существенно снижает конвергенцию боковых стенок зубов после одонтопрепарирования. В будущем методы по одонтопрепарированию должны развиваться в направлении создания новых устройств, уменьшающих случайные угловые отклонения бора, и создании полуавтоматических, автоматических и роботизированных систем.