Матело С.К. Разработка стандарта абразивности в стоматологии

Цель исследования

Патогенетическое обоснование профилактики абразивного износа зубов и непрямых реставраций на основе выбора зубных паст с различной абразивностью. 

Выводы

1. По результатам анализа информационных источников было установлено что абразивы, добавляемые в состав профилактических стоматологических средств, являются одним из предполагающим фактором в развитии некариозных поражений, характеризуемых обнажением дентина и преждевременным износом керамических реставраций, а также, что на сегодняшний день отсутствует доступный способ контроля абразивности зубных паст при производстве.

2. Предложен состав эталонной пасты для проведения испытаний на абразивный износ твердых тканей зуба с концентрацией гидратированного диоксида кремния 10 г на 50 мл эталонного растворителя, представляющего собой 0,5% раствор карбоксиметилцеллюлозы (97MF CMC) в 10 % глицерине.

3. Разработанная роторная машина для проведения испытаний по определению абразивной способности порошков и зубных паст, применяемых в стоматологических целях, обеспечивает вращательное движение щеток и непрерывную подачу абразивной суспензии, зубной пасты, воды, раствора, имитирующего слюну, позволяет проводить длительные испытания, быструю замену образцов и зубных щеток (Патент РФ 2799136 от 04.07.2023).

4. Разработана методика проведения испытаний на абразивный износ, осуществляемая с помощью роторной машины, применяемой для ускоренной имитации чистки стоматологических материалов, основанная на расчете средней толщины удаленного материала при износе. Для проведения имитационных испытаний по ускоренной чистке используется суспензия с концентрацией абразивного порошка 10 г на 50 мл растворителя, рекомендуемое время испытаний – 2 часа, скорость вращения щеток – 3 оборота/сек, скорость подачи суспензии – 224 мл/час.

5. Предложен способ контроля изменения рельефа поверхности в ходе испытаний путем сшивки изображений поверхности, полученных методом конфокальной микроскопии. Предложенный способ является эффективным методом количественной оценки абразивной способности зубной пасты.

6. Абразивный износ образцов полевошпатной керамики при воздействии на него суспензией, имеющей RDA=50 в течение года, составил 2 мкм, аналогичные показатели образцов из дисиликата лития и диоксида циркония соответствовали значениям 0,7 и 0,2 мкм, таким образом, в приведенных данных наблюдается корреляция между механическими свойствами образцов: полевошпатная керамика имеет меньшую твердость по сравнению с остальными образцами, и на ней область износа максимальна; циркон наиболее твердый, и на нем износа практически не заметно, только снижение уровня шероховатости.

7. Абразивный износ эталонного материала при имитации ежедневной чистки в течение года абразивной суспензии в разведении гидратированного диоксида кремния 10 г на 50 мл составил 1,90 ± 0,25 мкм, суспензией в разведении гидратированного диоксида кремния 20 г на 50 мл – 4,82 ± 0,74, тогда как аналогичный показатель после воздействия зубных паст с установленным RDA в 100 и 50 составил 4,20 ± 0,67 и 2,06 ± 0,49 соответственно, из чего следует, что условные значения индекса RDA суспензии с концентрацией диоксида кремния 20 г на 50 мл эталонного растворителя соответствуют значению 115, а с концентрацией диоксида кремния 10 г на 50 мл эталонного растворителя RDA= 47.

8. При анализе апробации разработанной методики испытаний на абразивный износ твердых тканях зуба в эксперименте ex vivo средняя глубина износа эмали при ежедневном использовании зубной пасты с индексом RDA 50 соответствует 23± 19 мкм, тогда как физиологическая стираемость эмали составляет от 34 до 42 мкм в год, при этом средняя глубина износа дентина превышает среднюю глубину износа эмали более чем в 10 раз и соответствует значениям 584±299 мкм, таким образом, ежедневное использование профилактических зубных паст с индексом RDA 50 приводит к абразивному износу эмали в два раза меньше значений физиологической стираемости, а соответственно использование профилактических зубных паст с индексом RDA 100 является безопасным, тогда как пациентам с обнаженным дентином использование паст с индексом RDA 100 противопоказано, так как может повлечь за собой потерю твердых тканей в пределах 1,2 мм в год, и соответственно данной категории лиц рекомендовано использовать для ежедневного ухода пасты с индексом RDA не более 30.

9. Разработаны технические условия метода испытания на абразивную способность порошков для зубных паст в соответствии с требованиями ГОСТ 2.114-2016, включающие разделы: технические требования, требования безопасности, правила приемки, подготовка к проведению испытаний, проведение испытаний, обработка результатов испытаний, транспортирование и хранение, гарантии изготовителя.

10. Разработан универсальный состав профилактической зубной пасты с возможностью изменения индекса абразивности, позволяющий улучшить очистку зубов, обеспечить их минерализацию, а также повысить резистентность эмали и уменьшить воспалительные явления в тканях пародонта (Патент РФ 2293551 от 20.02.2007).

11. Ежедневное применение зубных паст с RDA=100 у пациентов с интактной эмалью в течение года показало высокую клиническую эффективность, выраженную в хорошем уровне гигиены полости рта, подверженному гигиеническим и пародонтальным индексами, значениями QLF, снижением чувствительности и осветлением зубов на 1,3 тона, при этом абразивный износ составил 34,293,01, что соответствует показателям физиологической стираемости зубов.

12. По результатам проведенного исследования выявлено, что применение зубных паст с индексами абразивности RDA 30 и 40 у данной группы пациентов позволяет эффективно проводить очищение поверхностей зубов, что видно по результатам анализа значений индексовPHP < 1, PMA < 30% и показателей QLF < 1, и осветлять их в среднем на 3 тона. В то же время при использовании пасты с RDA 40 у таких пациентов повышалась чувствительность зубов (среднее значение Yealpe Probe 53,29±3,56), а показатели стираемости дентина превышали среднегодовые физиологические значения.

13. У пациентов с интактной эмалью зубов допустимо применение зубных паст с высокой абразивностью со значением RDA до 100 единиц с целью улучшения гигиенического состояния полости рта и осветления зубов, так как абразивный износ при применении данных паст соответствует нормальному физиологическому износу эмали (от 34 до 42 мкм в год) и не приводит к повышению чувствительности зубов. Для пациентов, у которых в полости рта имеются участки обнаженного дентина, следует выбирать зубную пасту с наименьшим показателем не привышающими RDA 30.

14. Очищающая эффективность зубных паст с RDA 110 при использовании в течение года у пациентов с керамическими реставрациями из диоксида циркония и стеклокерамики выше, чем при использовании паст с показателем RDA 100 на 59 и 50% соответственно. При этом у пациентов с реставрациями применение зубной пасты с абразивностью RDA 110 привело к осветлению поверхности керамики на 0,88 тона и 0,79 тонов соответственно, а глубина стираемости керамических реставраций была незначительной (до 2,5 мкм) вне зависимости от применяемой зубной пасты.

15. Пациентам с реставрациями из полевошпатной керамики рекомендуется применять пасту с индексом абразивности RDA 100, а из диоксида циркония и стеклокерамики – с повышенным индексом абразивности RDA 110 ввиду отсутствия негативного влияния абразива на цвет, толщину керамики, и наличия улучшенного очищающего и осветляющего эффектов данных паст, что подтверждается более низкими показателями гигиенического индекса PHP при длительном (12 месяцев) использовании. Показатели количественной светоиндуцированной флуоресценции при использовании пасты с индексом абразивности RDA 100 были ниже у пациентов с реставрациями из стеклокерамики – на 50%, диоксида циркония – на 59%при также незначительном абразивном износе.

Практические рекомендации

1. Для приготовления эталонной пасты, используемой для проведения испытаний на абразивный износ твердых тканей зуба, необходимо добавить гидратированный диоксид кремния в пропорции 1:5 в 0,5% в раствор карбоксиметилцеллюлозы (97MF CMC) в 10 % глицерине. Для приготовления 1 л раствора необходимо нагреть 50 мл глицерина до 60 гр С и добавить 5 гр СМС при перемешивании. Когда смесь станет однородной, необходимо добавить еще 50 мл подогретого глицерина и продолжать помешивать в течение 60 мин. Затем необходимо перелить раствор в колбу и добавить 900 мл дистиллированной воды, после чего раствор медленно помешивается в течение 12 часов.

2. Роторная машина для проведения испытаний на абразивный износ должна обладать функционалом быстрой смены образцов, зубных щеток и заправки дозатора, возможностью гибкого изменения веса нагрузки за счет набора свободных разновесов и позволять проводить испытания с различными растворами как стандартного состава (зубные пасты, вода, искусственная слюна), так и с приготовленными по специальным рецептам.

3. В качестве эталонного материала в методике проведения испытаний на абразивный износ целесообразно применять блоки из полевошпатной керамики с полированной поверхностью до шероховатости 0,2 мкм.

4. Рекомендуемые параметры испытаний на абразивный износ в роторной машине для имитации года чистки: скорость вращения щеток – 3 оборота/сек, скорость подачи суспензии – 224 мл/час, длительность испытаний – 2 часа, масса груза на узле оправки с образцами – 110–140 г на образец. Значения скоростей подобраны, исходя из рекомендаций стоматологов и среднего времени чистки зубов, а также из конструкции машины с вращательным движением щеток и целесообразного расхода суспензии. Последние факторы обеспечивают эффективный расход суспензии, при котором суспензия поступает в рабочую область между щетками и образцами.

5. При проведении испытаний на абразивный износ в роторной машине масса груза, устанавливаемого на узел оправки с блоками, выбирается, исходя из расчета 130 г на образец. Выбор обусловлен средней нагрузкой прижима щетки при чистке зубов. В условиях испытаний с вариацией жесткости щеток величина нагрузки влияет на положение щетинок относительно истираемых образцов. Большая нагрузка ведет к изгибанию щетинок и, следовательно, неэффективной чистке. Поэтому при проведении испытаний величина массы груза подбирается в зависимости от жесткости щеток: 130 г на образец для жестких щеток, 115 г на образец для щеток средней жесткости.

6. Для получения количественной оценки проведенных испытаний на абразивный износ изображения поверхности эталонных образцов на этапах эксперимента, полученных с помощью конфокальной 3Dпрофилометрии, необходимо сшить и путем наложения и вычитания изображений рассчитать объем сошлифованного материала, характеризующий абразивную способность зубной пасты.

7. Разработанные технические условия метода проведения испытаний, основанного на расчете средней толщины удаленного материала при износе с помощью оптической конфокальной 3D профилометрии, являются эффективным методом количественной оценки и должны быть рекомендованы в качестве основного для определения абразивной способности профилактических стоматологических средств.

8. С целью улучшения гигиенического состояния полости рта и осветления зубов у пациентов с интактной эмалью зубов и керамическими протезами, изготовленными из полевошпатной керамики, допустимо применение зубных паст с высокой абразивностью со значением RDA до 100 единиц.

9. Для пациентов, у которых в полости рта имеются участки обнаженного дентина, вызванного некариозными поражениями или болезнями пародонта, следует выбирать зубную пасту с наименьшим показателем абразивности RDA не более 30 единиц.

10. Ввиду отсутствия негативного влияния абразива на цвет, толщину керамики и наличия, улучшенного очищающего и осветляющего эффектов пациентам с реставрациями из диоксида циркония и дисиликата лития, рекомендуется применять пасту с повышенным индексом абразивности RDA, равному 110 единиц.