STUDY OF AREA OF OCCLUSIVE DENTAL SURFACE IN RECONSTRUCTIVE THERAPY
Abstract and keywords
Abstract (English):
Background. The study of the area of the crown part of the tooth, especially its occlusal surface, as well as the degree of differentiation and reduction are of great importance when conducting reconstructive therapy, but unfortunately, these studies caused technical difficulties for researchers, it was not possible to mathematically determine the specifics of the surface and calculate it. In this study, we performed a morphometric study of tooth areas using modern methods of computer diagnostics and recording the data on electronic media. Objectives ― measuring the area of the occlusal surface of intact molars and human premolars with varying degrees of differentiation using modern scanning capabilities of complex surfaces. Methods. The object of the study was 200 teeth of intact teeth of individuals of the Caucasian race, aged 18 to 30 years (50 molars of the upper jaw, 50 molars of the upper jaw, 50 molars of the lower jaw, 50 molars of the lower jaw ), removed according to orthodontic and surgical (fracture of the jaw) indications. A morphometric study of tooth areas was carried out using modern methods of computer diagnostics, the Avantis 3D program and recording the data on electronic media. Results. Using modern methods of scanning human teeth, information has been obtained on the area of the occlusal surface of molars and premolars. Knowledge of the anatomical and topographic features of teeth, taking into account their individual microarchitectonics, is of great importance when conducting reconstructive therapy. Conclusions. The ability to restore the occlusal surface of the teeth with a different degree of differentiation will allow dentists to improve the technology of restoration of tooth crowns based on the principles of biomimetics, taking into account the morphofunctional features of the human dentition.

Keywords:
harmony, biomimetics, tooth anatomy, occlusal surface area measurements, modeling, composite materials
Text

          Введение

Изучение объектов с разнообразным рельефом остается до настоящего времени достаточно сложной задачей, решение которой может осуществиться при использовании современных методов сканирования многомерного пространства. Зуб как орган представлен неоднородными тканями, его внешний слой образован эмалью, которая покрывает его коронковую часть и располагается над дентином в виде валиков, углублений, борозд и других морфологических структур, общую площадь которых подсчитать достаточно сложно. Долгое время стоматологи могли измерять с помощью штангенциркуля лишь линейные параметры: высоту, мезиодистальный и вестибулолингвальный размеры коронковой части зуба. Это были истинные величины, оперируя которыми, можно было получить такие интегральные показатели, как модуль, массивность, индекс коронки [4, 5]. Изучение же площади коронковой части зуба, особенно ее окклюзионной поверхности, а также степени дифференциации и редукции вызывали у исследователей технические затруднения, уловить специфику поверхности и просчитать ее математически не представлялось возможным. В настоящее время стоматологи владеют методами измерения многогранных поверхностей, могут оперировать полученными величинами, показывают значимость морфологических структур зуба, их функциональное предназначение [3, 19―21, 25].

Проведение реставрационных работ в стоматологии напрямую связано с восстановлением анатомической формы зубов, в частности, их окклюзионной поверхности. Каждый зуб является абсолютно индивидуальным по форме и имеет свой неповторимый микрорельеф поверхности. Восстановление утраченных частей зуба, приближенных к естественным формам,  зависит от личных качеств врача-стоматолога, его знаний и умений, опыта, владения инструментарием и методикой восстановления уникальных форм зуба, созданных природой [1, 15, 16, 18, 24, 26, 27].

            Цель исследования ― измерение площади окклюзионной поверхности интактных моляров и премоляров человека при различной степени ее дифференциации с использованием современных возможностей сканирования сложных поверхностей.

           Материалы и методы

Объектом исследования являлись интактные зубы лиц европеоидной расы в возрасте от 18 до 30 лет (всего 200 штук: моляры верхней челюсти ― 50, премоляры верхней челюсти ― 50, моляры нижней челюсти ― 50,  премоляры нижней челюсти ― 50), удаленные по ортодонтическим и хирургическим (перелом челюсти) показаниям. Проведено морфометрическое изучение площадей зубов с использованием современных методов компьютерной диагностики, программы «Авантис 3D» и регистрацией полученных данных на электронных носителях [17]. В пределах коронковой части интактного зуба фломастером ограничивалась граница окклюзионной поверхности. По данным Габучана А.В. [2], границы анатомической окклюзионной поверхности с вестибулярной и оральной стороны проходят по мезиальным и дистальным гребням бугорков, с мезиальной и дистальной ― по краевым (рис.1).

            Рис. 1. Очерчена граница анатомической окклюзионной поверхности нижнего моляра

Fig. 1. The border of the anatomical occlusal surface of the lower molar is outlined

Результаты исследования и их обсуждение

В результате сканирования в  режиме 3D и последующей программной обработки материала получена количественная оценка площади окклюзионной поверхности интактных зубов (моляров, премоляров верхней и нижней челюстей) человека (рис. 2, 3). Получены средние значения площадей окклюзионных поверхностей по исследуемым группам зубов (табл. 1).  

                            

Рис. 2, 3. Сканирование в режиме 3D и количественная оценка площади окклюзионной поверхности зубов

Fig. 2,3. Scanning in 3D mode and quantification of the area of the occlusal surface of the teeth

Таблица 1

Морфометрические показатели площади окклюзионной поверхности интактных зубов (моляров, премоляров)

Table 1. Morphometric indicators of the area of the occlusal surface of intact teeth (molars, premolars)

Исследуемый интактный зуб верхней  (ВЧ) и нижней (НЧ) челюстей

Среднее значение площади окклюзионной поверхности зуба,

М ± m, мм2

 
 

Первый премоляр ВЧ

44,19 ±2,33

 

Второй премоляр ВЧ

32,8 ±2,16

 

Первый моляр ВЧ

73,86 ±3,88

 

Второй моляр ВЧ

64,86 ± 3,21

 

Первый премоляр НЧ

32,19 ± 1,17

 

Второй премоляр НЧ

36,83 ± 2,77

 

Первый моляр НЧ

86,85 ± 4,96

 

Второй моляр НЧ

69,88 ± 3,51

 

Измерение площади окклюзионной поверхности при  ее измененном рельефе проводилось по следующей схеме: с интактного зуба получали оттиск коронковой части А-силиконом, по которому отливались три идентичных модели коронковой части из самотвердеющей пластмассы. Одна модель (А) оставалась неизменной для измерения, на второй (Б) рельеф сглаживался на уровне борозд I и II порядков при помощи текучего композита, на третьей (В) проводилась имитация пломбирования с полным отсутствием рельефа (рис. 4).

 

Рис. 4. Различная степень дифференциации борозд жевательной поверхности нижнего моляра

Fig. 4. Different degrees of differentiation of the furrows of the chewing surface of the lower molar

На основании полученных данных установлена значимость потери площади окклюзионной поверхности при снижении уровня ее дифференциации (табл. 2).

Таблица 2

Морфометрические показатели уменьшения площади окклюзионной поверхности интактных зубов

(моляров, премоляров) при частичном и полном сглаживании рельефа

Table 2. Morphometric indicators of the reduction in the area of the occlusal surface of intact teeth (molars, premolars)

with partial and complete smoothing of the relief

Исследуемый интактный зуб верхней (ВЧ) и нижней (НЧ) челюстей

 

Уменьшение площади окклюзионной поверхности  зубов при частичном сглаживании рельефа на уровне борозд I и II порядков, %

Уменьшение площади окклюзионной поверхности  зубов при полном  сглаживании рельефа, %

 
 

Первый премоляр ВЧ

9,48

16,10

 

Второй премоляр ВЧ

8,03

19,18

 

Первый моляр ВЧ

9,68

18,17

 

Второй моляр ВЧ

7,49

15,71

 

Первый премоляр НЧ

8,72

14,47

 

Второй премоляр НЧ

7,85

16,22

 

Первый моляр НЧ

7,88

15,48

 

Второй моляр НЧ

8,3

15,07

 

 

При моделировании ситуации стоматологического вмешательства на окклюзионной поверхности зубов жевательной группы, приводящего к изменению рельефа поверхности, получены следующие результаты. Изменение окклюзионной поверхности соответственно сглаживанию борозд I и II порядков приводит к  ее потере в области премоляров верхней челюсти на 8-9,5 %, моляров верхней челюсти ― на 7,5–9,7 %, премоляров нижней челюсти ― на 7,9–8,7 %, моляров нижней челюсти ― на 7,9–8,3 %. Полное сглаживание рельефа  окклюзионной поверхности, как, например, при традиционном пломбировании цементами или композитами химического отверждения, приводит к потере  ее площади в области премоляров верхней челюсти на 16-19 %, моляров верхней челюсти ― на 15,7-18,2 %, премоляров нижней челюсти ― на 14,5-16,2 %, моляров нижней челюсти ― на 15-15,5 %.

Восстанавливая форму зубов, врачи-стоматологи должны не просто удалить очаг инфекции, проведя механическую и медикаментозную обработку кариозной полости и поставив пломбу, но и приблизиться к восстановлению гармоничных форм, созданных природой (биомиметический подход) [6, 8, 9,11, 22―24].  Одонтоглифика каждого зуба неповторима, рисунок борозд уникален.  К сожалению, очень часто восстановленные нами дефекты зубов не выдерживают никакой критики: плоские пломбы, коронки с прямолинейными поверхностями (рис. 5, 6). Нет ни формы, ни функции!

                         

Рис.5. Плоские реставрации 1.6 и 2.6 зубов

Fig. 5. Flat restoration of 1.6 and 2.6 teeth

 

                         

Рис.6. Ортопедическая конструкция в области фронтальной группы зубов верхней челюсти

Fig. 6. Orthopedic design in the area of the frontal group of teeth of the upper jaw

 

Легкомысленное отношение врачей-стоматологов к восстановлению форм коронковой части зубов, особенно к ее жевательным поверхностям, приводит в дальнейшем к необратимым изменениям всей зубочелюстной системы, в частности, к дисфункции височно-нижнечелюстного сустава [7, 13,19]. Процесс адаптации к вновь созданным поверхностям в виде плоских пломб и коронок носит продолжительный и сложный характер. Организм не воспринимает вновь восстановленные поверхности за «родные», в коре головного мозга возникает зона возбуждения, а тактильные, вкусовые и другие виды рецепторов, соприкасающиеся с неграмотно восстановленными поверхностями, не характерными для данного индивидуума, дают сведения, что «чужеродные зоны» раздражают окружающие ткани.  Процесс адаптации носит более продолжительный и проблематичный характер, значительно снижается качество жизни стоматологических пациентов [10, 12, 14].     

   По результатам анализа литературных данных, экспертной оценки качества реставраций, проведенных врачами-стоматологами в симуляционных условиях, собственного клинического опыта, нами обоснован выбор модульных технологий и разработаны алгоритмы восстановления зубов боковой группы [6]. Разработанная технология интеллектуально защищена (патент № 2612827 от 13.03.2017, база данных № 2017621250).

Алгоритм послойного моделирования коронковой части зубов боковой группы состоит из следующих этапов: внесение композитного материала в сформированную полость, придание ему формы клыка модуля-одонтомера, формирование основных морфологических элементов в пределах модуля-одонтомера, увеличение в объеме модулей-одонтомеров до высоты коронки зуба и их объединение в области апроксимальных поверхностей коронки зуба, детализация окклюзионной поверхности зуба путем моделирования борозд второго и третьего порядков, шлифовка, полировка коронковой части зуба. Алгоритм восстановления зуба 2.6 композитным материалом на основе модульных технологий представлен на рис. 7.

 

           

Рис.7. Алгоритм восстановления зуба 2.6 композитным материалом на основе модульных технологий

Fig. 7. Algorithm of the tooth restoration 2.6 with composite material, based on modular technologies

           Выводы

Таким образом, с помощью современных методов сканирования зубов человека получены сведения о площади окклюзионной поверхности моляров и премоляров. Знания об анатомо-топографических особенностях зубов с учетом их индивидуальной микроархитектоники имеют огромное значение при проведении реконструктивной терапии. Умение восстановить окклюзионную поверхность зубов с различной степенью дифференциации позволит врачам-стоматологам усовершенствовать технологию восстановления коронок зубов, основанную на принципах биомиметики с учетом морфофункциональных особенностей зубочелюстной системы человека.

References

1. Boldyrev, Yu. V. (2017). Sotsial'naya znachimost' estetiko-funktsional'noy restavratsii zubov pryamym i nepryamym sposobami [The social significance of the aesthetic-functional restoration of teeth by direct and indirect methods]. Problemy stomatologii [Problems of Dentistry], 18 (2), 3–8. (In Russ.)

2. Gabuchan, A. V. (2011). Kliniko-eksperimental'noye obosnovaniye preparirovaniya okklyuzionnoy poverkhnosti zubov pri ortopedicheskom lechenii nes"yomnymi protezami [Clinical and experimental justification for the preparation of the occlusal surface of the teeth during orthopedic treatment with fixed prostheses: authoref. dis. ... cand. medical science]. Moscow, 22. (In Russ.)

3. Dawson, P. E. (2016). Funktsional'naya okklyuziya: ot visochno-nizhnechelyustnogo sustava do planirovaniya ulybki [Functional occlusion: from the temporomandibular joint to the planning of a smile]. Moscow, 588. (in Russ.).

4. Zubov, A. A. (1999). Odontologiya v sovremennoy antropologii [Odontology in modern anthropology]. Moscow, 232. (In Russ.).

5. Lomiashvili, L. M. et al. (2014). Iskusstvo modelirovaniya i restavratsii zubov [The art of modeling and restoration of teeth]. Omsk, 436. (In Russ.).

6. Lomiashvili, L. M. et al. (2016). Iskusstvo modelirovaniya zubov [The art of modeling of teeth]. Omsk, 349. (In Russ.).

7. Mitin, N. E. et al. (2015). Klinicheskoye issledovaniye zhevatel'noy effektivnosti s primeneniyem komp'yuternogo analiza okklyuziogramm [A clinical study of masticatory effectiveness using computer analysis of occlusiograms]. Rossiyskiy stomatologicheskiy zhurnal [Russian Dental Journal], 19 (5), 25–27. (In Russ.).

8. Krueger-Janson, U. (2008). Forma, poverkhnost' i tsvet [Shape, surface and color]. Novoye v stomatologii [New in dentistry], 3, 16–34. (In Russ.).

9. Lebedenko, I. Yu., Bragin, E. A., Kalivrajiyan, E. S. (2015). Ortopedicheskaya stomatologiya [Orthopedic dentistry]. Moscow, 640. (In Russ.).

10. Leontyev, V. K. et al. (2009). Bank dannykh zubochelyustnoy sistemy [Dental and maxillary system data bank]. DentArt [DentArt], 2, 66–71. (In Russ.).

11. Leus, P. A. (2018). Diagnostika, lecheniye i profilaktika kariyesa zubov [Diagnosis, treatment and prevention of dental caries]. Minsk, 2018. (In Russ.).

12. Mashkova, N. G., Aistov, V. F., Kostin, R. A. (2018). Sravnitel'nyy analiz effektivnosti lecheniya stomatologicheskikh zabolevaniy pri diagnostike okklyuzionnykh kontaktov s pomoshch'yu artikulyatsionnoy bumagi i T-SCAN III [Comparative analysis of the effectiveness of the treatment of dental diseases in the diagnosis of occlusal contacts using articulation paper and T-SCAN III]. Sovremennaya ortopedicheskaya stomatologiya [Modern orthopedic dentistry], 30, 26–29. (In Russ.).

13. Krikheli, N. I. et al. (2015). Metody obsledovaniya patsiyenta v esteticheskoy stomatologii [Methods of patient examination in aesthetic dentistry]. Moscow, 96. (In Russ.).

14. Mikhailovsky, S. G., Lomiashvili, L. M., Gileva, O. S., Ivanova, L. A., Polyakova, E. E. (2018). Effektivnost' modul'nykh tekhnologiy rekonstruktivnoy terapii zubov v kriteriyakh kachestva zhizni stomatologicheskogo patsiyenta [The effectiveness of modular technologies for reconstructive dental therapy in the criteria for the quality of life of a dental patient]. Institut stomatologii [Institute of Dentistry], 1 (78), 42–44. (In Russ.).

15. Postolaki, A., Testemitanu, N., Postolaki, I. (2012). Sovremennaya kontseptsiya o formoobrazovanii chelyustno-litsevoy sistemy cheloveka [The modern concept of the formation of the maxillofacial system of a person]. Chisinau, 64. (In Russ.)

16. Radlinsky, S. V. (2006). Biomekhanika zubov i restavratsiy [Biomechanics of teeth and restorations]. DentArt [DentArt], 2, 42–48. (In Russ.).

17. Ryakhovskiy, A. N. (2008). Forma i tsvet v esteticheskoy stomatologii [Form and color in aesthetic dentistry]. Moscow, 208. (In Russ.).

18. Tirlet, G. (2015). Osnovy kontseptsii biomimetiki [Fundamentals of the concept of biomimetics]. Problemy stomatologii [Problems of Dentistry], 3–4, 43–47. (In Russ.).

19. Dimova-Gabrovska, M. (2015). Contemporary tendencies and gnathological preconditions in diagnosis and rehabilitation of craniomandibular disorders : diss. … doc. med. science. Sofia, 197.

20. Dimova-Gabrovska, M. (2018). Thermographic Assessment of Structural Analysis in Patients with Temporomandibular Disorders. Comptes rendus de l’Académie bulgare des Sciences, 71, 5, 712–716.

21. Liebgott, B. (2010). The anatomical basis of dentistry. Ney York : Elsevier, 528.

22. Magne, P., Belser, U. C. (2013). Porcelain versus composite inlays/onlays. Effects of mechanical loads on stress distribution, adhesion, and crown flexure. J. Periodontics & Restorative Dentistry, 23, 6, 543–555.

23. Manauta, J., Salat, A. (2012). Layers: An atlas of composite resin stratification. London : Quintessence, 448.

24. Pröschel, P., Hoffmann, M. (1988). Frontal chewing patterns of the incisor point and their dependence on the resistance of food and type of occlusion. J. Prosthet. Dent, 59, 617–624.

25. Stephen, J., Samuel, P. (2016). Diagnosis and treatment planning in dentistry. 3rd ed, Mosby, 459.

26. Terry, A. D., Geller, W. (2013). An esthetic and restorative dentistry: material selection and technique. London : Quintessence, 752.

27. Scolavino, S. et al. (2016). The simultaneous modeling technique. Int. J. Esthet. Dent, 11, 2–25.


Login or Create
* Forgot password?