Как следует из литературных источников и опубликованных данных археологических экспедиций, частой находкой в них является одонтологический материал [1—6]. Твердые ткани зубов хорошо сохраняются и являются объектом для изучения антропологами внешних морфологических признаков — комплексов описательных зубных маркеров [1, 2]. Вместе с тем оценка внутреннего анатомического строения зубов и анализ динамики изменений толщины твердых тканей зубов и системы корневых каналов не проводились.

Цель исследования — провести сравнительный анализ особенностей строения системы эндодонта и толщины твердых тканей останков зубов людей, живших в X—XX веках и обнаруженных при раскопках в Северо-Западном регионе Сибири.

Материал и методы

Проведен осмотр 1768 зубов людей X—XX веков, полученных из археологической коллекции Института проблем освоения Севера Тюменского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук. Было отобрано 180 зубов для проведения рентгенологического исследования — конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ). Параметры включения в исследование: сохраненная коронковая и корневая части зубов, сформированные верхушки корней. Параметры исключения: молочные зубы и постоянные зубы с несформированными верхушками корней, травматические повреждения коронковой и корневой частей зубов. На основе данных КЛКТ рассчитан объем системы эндодонта и толщины эмали и дентина. У одного индивида исследовалось не более трех зубов из разных функциональных групп (резцы, премоляры, моляры).

Рентгенологическое обследование проводилось в диагностическом центре «Пикассо» на аппарате Planmeca ProMax (Финляндия) в эндодонтическом режиме, использованный протокол сканирования: 90 kVp, 4 мА, размер вокселя 75 μм, FOV 4×5 мм. Перед исследованием зубы фиксировались в С-силиконовую слепочную массу на основе полисилоксанового эластомера конденсационного типа. Измерение параметров зубов проводились в программах PicassoViewer.exe и NNTViewer.exe: длина каналов, высота рогов пульпарной камеры, площади поперечного сечения каналов в трех точках (в апикальной трети, средней и устьевой третях), диаметра поперечного сечения пульпарной камеры в трех точках (нижней, средней и верхней третях), результаты интерпретировались совместно с врачом-рентгенологом.

На основе данных КЛКТ рассчитан объем системы эндодонта с помощью кода, разработанного для данного исследования, на языке программирования Python по формуле вычисления объемов усеченных конусов с основаниями в сечениях:

.

Выбрано 6—12 сечений в каждом зубе в зависимости от количества корней.

В программе Excel был проведен расчет коэффициента корреляции Пирсона, t-критерий Стьюдента. Полученные данные были проанализированы с помощью статистической программы GraphPad Prism 8 Statistics Guide.

Результаты и обсуждение

Визуальный осмотр зубов выявил анатомическую сохранность твердых тканей (рис. 1—4), что дало возможность оценить одонтоглифические параметры [3, 4], которые полностью совпали с ранее опубликованными литературными данными [5]. На рис. 5, 6 приведен пример рентгенологического исследования и его описания.

Рис. 1. Окклюзионная поверхность зуба 1.4 с фасеткой стирания I класс по Бракко. XVIII век.

Рис. 2. Апроксимальная поверхность зуба 4.4. XVII век.

Рис. 3 Окклюзионная поверхность зуба 4.6 XVIII век.

Рис. 4. Зубы XVII века зафиксированы для проведения КЛКТ.

Рис. 5. КЛКТ зуба 2.6, XIX век. Вариант строения: три корня. Мезиально-щечный и небный корни срослись, широко анастомозируют на всем протяжении, оканчиваются собственными апикальными отверстиями, дистально-щечный и небный каналы заканчиваются апикальной дельтой.

Рис. 6. КЛКТ зуба 3.8, XVII век. Вариант строения: два корня, три канала. В мезиальном корне два канала. Оканчиваются общим апикальным отверстием.

При проведении подсчетов объемов рентгенологически видимой системы эндодонта зубов выявлена вариативность значений объемов пульпарной камеры (рис. 6). Была выявлена статистически достоверная линейная зависимость между показателями ширины твердых тканей зубов и объемом системы эндодонта (рис. 7), при этом коэффициент корреляции r-Пирсона составил 0,694884336.

Рис. 7. Динамика объемов рентгенологически видимой системы эндодонта.

Сравнительный анализ толщины твердых тканей зубов людей X и XX веков выявил во всех функциональных группах зубов статистически значимое отличие между толщиной эмали премоляров верней челюсти: у людей XX века эмаль толще, чем у лиц X века (n=47; P<0,0001). Остальные исследуемые параметры имели менее выраженную корреляционную зависимость.

Статистически достоверное отличие обнаружено: между диаметром корневых каналов в апикальной трети у моляров верхней (n=30; P<0,0001) и нижней челюстей (n=30; P<0,0001); между диаметром корневых каналов в средней трети моляров верхней челюсти в обеих группах (P<0,05; n=30) и премоляров верхней челюсти (p<0,05; n=12); между диаметром каналов в верхней трети моляров нижней челюсти современных людей и людей X в. (p<0,05; n=28). Критерий Бартлетта и тест Брауна —Форсайта показали нормальность выборок и однородность их дисперсий для статистического анализа данных (p<0,0001 и p<0,05 соответственно). Наибольший коэффициент корреляции Пирсона выявлен между объемом системы эндодонта и толщиной эмали в области опорных бугорков моляров и премоляров (r=0,723), наименьшая взаимосвязь — между объемом системы эндодонта и толщиной эмали в области центральной фиссуры.

Толщина эмали в пришеечной области на медиальной поверхности имела среднее значение 0,523±0,027 мм, минимальное значение составило 0,3 мм (XII, XVI вв.) максимальное — 0,52 мм (рис. 8). Толщина эмали в области экватора на медиальной поверхности имела среднее значение 1,013±0,33, минимальные значения — 0,1 мм (XII, XIV вв.), максимальное — до 2 мм (X, XVIII, XX вв.).

Рис. 8. Зависимость ширины твердых тканей зубов и объема системы эндодонта.

Толщина эмали в области опорного бугра имела среднее значение в доверительном диапазоне 1,418±0,687 мм — от минимального значения в 0,1 мм (XII, XVIII вв.) до максимального в 3,1 мм (X, XVI, XX вв.). Среднее значение толщины эмали в области фиссуры находилось в доверительном диапазоне 1,201±0,45 мм — от 0,1 (XVI, XVIII вв.) до 2,6 мм (X, XVII вв.); толщина эмали в пришеечной области на дистальной поверхности имела среднее значение в доверительном диапазоне 0,464±0,149 мм — от 0 мм (XII в.) до 1 мм (X, XX вв.); среднее значение толщины эмали в области экватора на дистальной поверхности находилось в доверительном диапазоне 0,964±0,29 — от 0,1 (XII в.) до 2,5 мм (X, XVII, XVIII, XIX вв.). Среднее значение толщины эмали в области направляющего бугра на протяжении веков составляло 1,466±0,571 — от 0,1 (XII, XVIII вв.) мм до 3 мм (X, XVI, XX вв.)

Толщина дентина (рис. 8) в пришеечной области имеет среднее значение в доверительном диапазоне 2,341±0,403 — от 1,5 (XII в.) до 3,5 мм (X, XX вв.). Толщина дентина в области экватора в среднем составляла 2,668±0,565 — от 0,1 мм (XII, XIX вв.) до 4,2 мм (X, XVII вв.). Толщина дентина в области опорного бугра имеет среднее значение в доверительном диапазоне 3,341±0,664 — от 1,5 (XII в.) до 5,2 мм (X, XVII вв.). Среднее значение толщины дентина в области фиссуры находится в доверительном диапазоне 2,839±0,677 — от 0,9 (X, XIX вв.) до 4,6 мм (XII, XVI, XX вв.); а в пришеечной области на дистальной поверхности — 2,235±0,413 — от 1,3 (XII в.) до 3,8 мм (X, XX вв.). Средние значения толщины дентина в области экватора составляют 2,616±0,557 — от 1,6 (XII в.) до 4,5 мм (X, XVII вв.).

Заключение

Реализация алгоритма для подсчета параметров рентгенологически видимой системы эндодонта дает возможность получить новые данные об анатомо-морфологических характеристиках системы эндодонта, твердых тканей зубов и их изменчивости на примере коллекции останков зубов людей, живших в X—XX веках и обнаруженных при раскопках в Северо-Западном регионе Сибири.

Несмотря на то что внешние морфологические признаки и размеры зубов постоянны в течение 1000 лет, толщина эмали, околопульпарного дентина, объем пульпарной камеры и диаметр корневых каналов вариативны и находятся в линейной зависимости друг от друга.

Сравнительный анализ строения системы эндодонта у людей выявил схожесть морфологического строения зубов X, XVIII и XX веков, при этом отмечается тенденция к сохранению основных анатомических характеристик. Таким образом, выявлено, что эволюционные изменения морфологических признаков зубов происходят волнообразно и коррелируют между собой.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-25-00084

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.