Согласно определению Американской ассоциации эндодонтистов, вертикальная трещина корня (ВТК) — это продольно ориентированная трещина зуба, которая изначально возникает в области корня [3]. Как правило, ВТК образуется в зубах после эндодонтического лечения, которое считают одним из основных предрасполагающих факторов [19, 34]. По данным разных авторов, данное осложнение возникает в 11—22% депульпированных зубов [9, 10].
ВТК чаще всего не является результатом острой травмы, а образуется в результате постепенного соединения и увеличения в размере микротрещин, возникших в дентине в процессе обработки корневого канала [4]. Следующие аспекты эндодонтического лечения считают возможными факторами, способствующими возникновению ВТК: уменьшение количества свободной воды в дентине депульпированных зубов [8, 14, 23], истончение стенок корня в процессе механической обработки корневых каналов или подготовки канала под штифт [4, 17, 22], чрезмерное давление спредера при обтурации [21, 34], агрессивное воздействие антисептиков, используемых для ирригации корневых каналов [7, 26, 27, 30, 31], изменение распределения окклюзионной нагрузки в результате восстановления зуба различными штифтовыми конструкциями [4].
Считается, что зубы после эндодонтического лечения даже в случае незначительной потери твердых тканей более подвержены возникновению ВТК по сравнению с витальными. Это связывают с увеличением хрупкости дентина из-за снижения содержания в его составе воды, которая в случае интактного зуба заполняет дентинные трубочки, обеспечивает эластичность тканей и способствует распределению нагрузки по всей структуре. Согласно результатам исследований A. Kishen (2005), дентин депульпированных зубов обладает большей жесткостью и меньшей эластичностью [20].
Медикаментозная обработка корневых каналов является важным этапом эндодонтического лечения. В настоящее время наиболее часто для ирригации используют раствор гипохлорита натрия концентрацией 0,5—6% [9]. Этот антисептик обеспечивает растворение остатков пульпы и дезинфекцию корневого канала. Также имеются данные, что под воздействием гипохлорита натрия происходит высвобождение ионов кальция, т. е. деминерализация дентина, интенсивность которой увеличивается при повышении концентрации и времени воздействия раствора [31].
С точки зрения вероятности возникновения ВТК, наиболее интересно воздействие указанного раствора на механические свойства дентина. Согласно результатам опубликованных исследований, использование его негативно влияет на такие характеристики, как предел прочности на изгиб, модуль эластичности и микротвердость дентина [28]. Снижение модуля эластичности и прочности на изгиб было зафиксировано при обработке образцов дентина раствором гипохлорита натрия в концентрациях 2,5 [24], 3 [13, 24], 5,25 [32] и 9% [13] в течение времени от 24 мин до 2 ч. Кроме того, было показано, что применение гипохлорита натрия в концентрациях 1, 2,5, 5 и 6% приводит к снижению микротвердости дентина [27, 30, 31, 33]. Таким образом, воздействие раствора гипохлорита натрия концентрацией 1—9% в течение времени от 24 мин до 2 ч приводит к отрицательным изменениям механических свойств дентина различной степени.
Этилендиаминтетраацетат (ЭДТА) также широко используют для ирригации корневых каналов с целью удаления смазанного слоя, образующегося в результате механической обработки. Наиболее часто применяют раствор концентрацией 15—17%. Растворение смазанного слоя не только способствует более плотному прилеганию пломбировочного материала к стенкам корневого канала, но также обеспечивает удаление бактерий, токсинов и остатков пульпы в составе данного слоя. Пятиминутное воздействие ЭДТА приводит к растворению смазанного слоя и открытию дентинных трубочек на глубину до 20—30 мкм [9]. S. Calt и A. Serper (2000) показали, что обработка 17% раствором ЭДТА в течение 1 мин достаточно эффективна для удаления смазанного слоя, в то время как обработка в течение 10 мин приводит к разрушению перитубулярного и интратубулярного дентина и снижению микротвердости образцов по Вискерс [7]. Согласно данным исследований, проведенных с помощью метода атомно-силовой микроскопии, на поверхности дентина после воздействия 17% ЭДТА образовывались неровности глубиной до 32 нм [26], которые, предположительно, могут становиться точками концентрации напряжения при воздействии окклюзионной нагрузки и приводить к инициации трещины.
При медикаментозной обработке корневых каналов, как правило, используют комбинацию антисептиков. Ирригация 17% ЭДТА с последующим использованием гипохлорита натрия приводит к открытию отверстий дентинных трубочек, разрушению интертубулярного дентина и снижению микротвердости дентина [7, 26, 30]. W. Niu и соавт. (2002) изучали поверхность дентина после обработки растворами ЭДТА и гипохлорита натрия с помощью сканирующей электронной микроскопии. Было показано, что после удаления неорганических веществ под воздействием раствора ЭДТА и разрушения органических компонентов под воздействием раствора гипохлорита натрия на поверхности дентина формируется множество пор. Этот эффект был уникален для комбинации указанных антисептиков и не наблюдался только после кислотного травления. Кроме того, механическая прочность образцов снижалась на 75% по сравнению с контрольными, обработанными физиологическим раствором [26].
Описанные выше исследования показали неблагоприятное воздействие антисептиков на дентин. После медикаментозной обработки в дентине возможно формирование пор и микротрещин, в области которых впоследствии может происходить усталостное разрушение и образование трещин.
Недостатком всех описанных выше исследований является изучение влияния ирригантов на механические свойства дентина только на тканевом уровне, т. е. на отдельных образцах дентина. В клинической ситуации при применении антисептических средств в корневом канале зуба имеет место их контакт только с ограниченной площадью дентина, при этом вероятность влияния на механические свойства зуба в целом снижается.
Особый интерес представляет исследование M. Ayad и соавт. (2011), которые изучали влияние нескольких факторов, в том числе ирригантов, на возникновение трещин в зубах после эндодонтического лечения. Авторы показали, что независимо от пломбировочных материалов прочность зубов, обработанных с помощью 5% раствора гипо- хлорита натрия, достоверно не отличалась от контрольной группы (без медикаментозной обработки). В то же время раскол зубов в группах, где в качестве ирригантов использовали растворы молочной кислоты (10 и 20%) и ЭДТА 15%, происходил при достоверно большей нагрузке [5].
Проведенные ранее исследования позволяют предположить, что прочность зуба зависит от количества сохранных твердых тканей [4, 17]. A. Geramy и соавт. (2008) с помощью анализа методом конечных элементов показали, что после создания эндодонтического доступа и механической обработки корневых каналов, происходит снижение прочности зубов по сравнению с интактными; появляются области концентрации напряжений (в основном в пришеечной трети корня) [12]. В исследовании U. Lertchirakarn и соавт. (2003) было показано, что при овальном поперечном сечении канала нагрузка концентрировалась в вестибуло-оральном направлении с увеличением ее значения при уменьшении толщины проксимальных стенок [22]. Несколько ретроспективных исследований показали, что вертикальные трещины наиболее часто возникают в корнях, имеющих овальную или гантелеобразную форму поперечного сечения [19], что соответствует результатам исследования U. Lertchirakarn и соавт. (2003) [22].
C. Sathorn и соавт. (2005) с помощью анализа методом конечных элементов показали, что степень расширения корневого канала влияет на локализацию возникающих участков напряжения в сохранившихся тканях зуба. Тем не менее был сделан вывод, что вероятность возникновения ВТК зависит от сочетания многих факторов, и удаление большого объема дентина не всегда приводит к повышению вероятности ее возникновения [20].
Необходимо отметить, что эксперименты с использованием метода анализа конечных элементов включают множество допущений и не всегда отражают реальную клиническую картину. Результаты экспериментальных лабораторных исследований с использованием удаленных зубов и универсальных испытательных машин, в свою очередь, противоречивы. В работах A. Alsaady и соавт. (2012) не было выявлено достоверных отличий между устойчивостью к возникновению трещин зубов с различной степенью расширения корневых каналов [2]. В других исследованиях было показано, что степень расширения корневого канала [37] и увеличение конусности [38] оказывают влияние на вероятность образования ВТК.
Распределение нагрузки в зубе, восстановленном штифтовой конструкцией, значительно отличается от такового в интактном зубе. При наличии штифтовой конструкции происходит одновременное сгибание зуба, штифта и коронки как единой структуры. В отличие от интактного зуба, при этом образуются участки концентрации напряжения и увеличивается нагрузка на растяжение в сохранившихся твердых тканях зуба. Отмечено, что величина компрессионной и растягивающей нагрузки значительно возрастает при удалении направления действующей силы от оси симметрии [4].
В литературе представлено множество работ по определению оптимального материала и конструкции штифта и ортопедической конструкции для восстановления зубов. В одних исследованиях рекомендовано использование штифтов с высоким модулем эластичности [6], в других — использование штифтов с модулем эластичности, максимально близким к таковому у дентина [36]. Считается, что углеродные и стекловолоконные штифты имеют в поперечном направлении модуль эластичности, близкий к дентину, и поэтому более безопасны для твердых тканей зуба [18]. Однако данные экспериментальных исследований противоречивы. При определении устойчивости к образованию трещин в зубах, восстановленных штифтовыми конструкциями, под воздействием статической нагрузки была выявлена более низкая [25], одинаковая [16, 29] и более высокая [1] прочность зубов, восстановленных стекловолоконными штифтами по сравнению с металлическими. Также были проведены исследования по определению оптимальной формы штифта, и в некоторых работах было показано, что конусная форма штифта менее благоприятна [1, 18, 36]. Однако Y. Hu и соавт., (2003) и C. Raygot и соавт. (2001) наблюдали минимальное преимущество цилиндрических штифтов по сравнению с конусными [16, 29].
E. Asmussen и соавт. (2005) применили метод конечных элементов для анализа напряжений, возникающих в зубах, восстановленных штифтовыми конструкциями, чтобы выявить влияние материала, формы, способа фиксации, модуля эластичности, диаметра и длины штифта на распределение нагрузки. Это исследование показало, что пассивные (цементируемые) штифты и цилиндрические вызывали меньшие напряжения в дентине, чем не цементируемые (вкручиваемые) и конусные; концентрация напряжения в дентине была меньше при большем диаметре и модуле эластичности штифта; уменьшение длины штифта способствовало увеличению величины напряжения в дентине, а область максимального напряжения находилась апикальнее штифта [20].
Таким образом, по каждому из обсуждаемых факторов имеются исследования, и подтверждающие, и опровергающие его связь с возникновением вертикальной трещины корня. На основании имеющихся данных были выделены возможные факторы риска: изменение механических свойств дентина зуба из-за снижения содержания свободной воды и воздействия антисептиков; ослабление структуры зуба в результате потери твердых тканей в процессе препарирования корневого канала; изменение воздействия нагрузки при применении штифтовых конструкций из различных материалов. Вероятно, в каждом конкретном случае вертикальной трещины корня имеет место сочетание нескольких неблагоприятных факторов, и выделить из них один, наиболее значимый, достаточно сложно.