Возможность использования полимерного покрытия для изоляции металлических зубных протезов в полости рта в диагностике непереносимости к металлическим конструкциям. 

УДК 616.314-08923

Г.М. ТЕБЕНОВА, Ш.Н. АСКАРОВА, Т.С. САФАРОВ

Казахский Национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова, Алматы

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗУБНЫХ

ПРОТЕЗОВ В ПОЛОСТИ РТА В ДИАГНОСТИКЕ НЕПЕРЕНОСИМОСТИ К МЕТАЛЛИЧЕСКИМ КОНСТРУКЦИЯМ.

Предложенный метод изоляции поверхности зубного протеза позволяет в достаточной степени достоверно диагностировать непереносимость к металлическим конструкциям в полости рта, дифференцировать жалобы и симптомы заболевания пациентов без предварительного, зачастую не обоснованного, удаления металлических протезов из полости рта.

Ключевые слова: ротовая жидкость, металлический протез, непереносимость, электрохимические реакции, коррозия, элементный состав.

Несъемные штампованно-паяные металлические протезы нашли широкое применение в стоматологии для замещения дефектов отдельных зубов и зубных рядов. Для их изготовления наиболее часто применяют группы неблагородных металлов и их сплавы. Несмотря на то, что все металлы и сплавы проходят серию токсикологических, технических и клинических испытаний, их наличие в полости рта человека небезразлично как для околочелюстных тканей, так и для всего организма. Разнородные металлы, находясь в полости рта человека, при контакте со слюной (электролитом) отдают положительно заряженные ионы в раствор. Вследствие этого на металлическом протезе, окруженном слюной, возникает электрический заряд, а между разнородными металлами - разность электрогальванических потенциалов, т. е. образуется гальванический элемент.

Известно, что при наличии во рту металлических включений возможны разные патологические воздействия на организм человека:

электрогальваническое (в результате повреждающего действия гальванического тока), токсико-химическое, аллергическое и др. В результате коррозии находящиеся во рту металлические зубные протезы теряют свои основные свойства - уменьшается прочность, пластичность и другие качества. В полости рта появляются оксиды металлов, которые неблагоприятно воздействуют на слизистую оболочку и организм пациента. Все разнородные металлы и сплавы вызывают появление гальванических токов в полости рта, а это приводит к развитию местных и общих осложнений. Возникающие при этом в полости рта токи приводят к развитию заболеваний, которые нередко в стоматологической литературе обозначаются одним универсальным термином «непереносимость металлических включений в полости рта» (гальваноз). Динамика изменения микроэлементного состава смешанной слюны находится в прямой зависимости от степени электрохимических процессов в полости рта. Высокие концентрации микроэлементов установлены в слюне лиц с аллергическими и токсическими стоматитами, вызванными протезами из нержавеющей стали, по сравнению с нормой [1]. Наиболее выраженные колебания обнаружены в содержании железа, никеля, меди, серебра, хрома, титана.

Гожая Л.Д. [2] установила, что из нержавеющей стали в смешанную слюну дополнительно поступают микропримеси железа, меди, марганца, хрома, никеля и др. Содержание титана, олова, хрома, никеля в количестве меньше 1'Ю"6 % является субпороговым и не оказывает заметного влияния на организм. Однако, длительное пользование протезами может приводить к токсическому раздражению рецепторного аппарата слизистой оболочки полости рта субпороговыми дозами микропримесей металлов.

Специальные исследования смешанной слюны на микроэлементы [2] позволили установить прямую зависимость между качественным составом, количественным содержанием микроэлементов смешанной слюны и клиникой токсических реакций. Спектрограмма слюны лиц с протезами из нержавеющей стали при выраженном электрохимическом процессе характеризуется увеличением количественного содержания железа, меди, марганца, серебра, алюминия, титана и др.

На спектрограмме слюны у лиц с протезами из хромокобальтового сплава при выраженном электрохимическом процессе возрастает содержание хрома, кобальта и др. Если в полости рта имеются протезы из нержавеющей стали и золота и происходит коррозия, то в смешанной слюне увеличивается содержание золота, меди и серебра. Таким образом, наиболее объективным методом оценки степени электрохимической коррозии является метод обнаружения ее продуктов. Другие тесты, направленные на выявление величины электрического тока в полости рта, ЭДС или электродного потенциала, до настоящего времени прямой пропорциональной зависимости от степени тяжести патологического процесса в полости рта не давали.

Специальные исследования на токсичность [3], на аллергическую природу [4, 5, 6] выделенных из протезов ионов металлов являются специфичными, требуют специальной аппаратуры, методически сложны в проведении. Из-за этого они не получили широкого применения.

Для практического врача, работающего у кресла с пациентом, необходимо иметь в своем арсенале простое доступное средство или методики, использование которых могло бы дать врачу ответы на интересующие

его вопросы.

Таким методом могла бы служить методика, которая позволяет изолировать имеющиеся в полости рта протезы от окружающей среды, то есть от слюны. В этом случае как бы приостанавливается коррозионный процесс, прекращается поступление ионов металлов в полость рта.

Поэтому перед нами была поставлена задача разработать композицию для изоляции зубных протезов в полости рта у пациентов от воздействия слюны. Для этого наиболее оптимальной оказалась жидкотекучая масса, которая обеспечивает поступление в самые труднодоступные места. Во-вторых, эта масса должна быть легко наносимой, так как, в противном случае, полной изоляции не наступает. В-третьих, масса должна своевременно застыть и сохранять свои свойства в течение 2-3 дней. И самое главное, эти материалы должны быть абсолютно безвредны для организма. Таким требованиям отвечают полимерные органические пленки, которые образуют жидкую фазу с этиловым спиртом.

Диагностика непереносимости зубных протезов из сплавов металлов затруднена из-за отсутствия патогномоничных клинических признаков. В этих случаях исследователями предпринимались попытки использо вания методо в лабо рато рной диагностики. С целью выявления действительных причин непереносимости нами был предложен метод изоляции поверхности металлического протеза не растворяющейся в смешанной слюне и не вступающей с нею во взаимодействие полимерной плёнкой. Материалы, используемые в настоящее время в медицинской практике, с позиции химии можно разделить на две большие группы: материалы органического происхождения, полимеры и сополимеры, и материалы неорганического происхождения, металлы и керамика. С позиции взаимодействия с биологическими средами медицинские материалы подразделяются на биорассасывающиеся и биосовместимые (биоинертные). Биорассасывающиеся материалы способны некоторое время выполнять функции утраченных тканей и в процессе постепенного их замещения рассасываться и выводиться из организма, не оказывая при этом отрицательного действия на окружающие ткани и организм в целом.

Развитие методов синтеза и модификации медицинских полимеров и сополимеров, взаимопроникновение идей и методов химии, биологии и медицины позволяют решать важнейшие задачи теоретической и практической медицины [7].

При разработке состава полимерной пленки выбор полимерных материалов был обусловлен несколькими причинами:

- поливиниловый спирт (ПВС) и его сополимеры в течение двух десятилетий используются в качестве плазмозаменителей крови и пролонгаторов лекарственных препаратов. Кроме того, гидрофильные свойства ПВС обеспечивают лучшую адгезию с поверхностями зубных протезов, зубов и десневых тка не й;

- ввиду того, что ПВС растворяется в воде и жидкостях, в основном содержащих воду, таких, как смешанная слюна, в состав композиции полимерной пленки было необходимо вводить гидрофобные полимеры. Такими полимерами, используемыми в медицине, являются акриловые пластмассы, широко применяемые в стоматологическом протезировании, поливинилбутираль [8] и поливинилпиридины [9].

В результате проведенных исследований выяснилось, что полимерная композиция, полученная взаимодействием бутилметакрилата (БМА) с ПВС, обладает недостаточной адгезией к поверхности протезов в диапазоне соотношения БМА:ПВС от 1:1 до 1:5 и легко отслаивается.

Полимерная композиция на основе поливинилбутираля и ПВС обладала хорошей адгезией, однако, не имела достаточной прочности к истиранию. Уже через 1-2 часа после нанесения изолирующей пленки наблюдались нарушения целостности покрытия.

Поэтому дальнейшие исследования метода изоляции поверхности металлических протезов и его использования в диагностике непереносимости металлических включений в полости рта проводились с использованием полимерной композиции (геля), полученной взаимодействием поли-2-метил-5-винил-пиридина (ПМВП) с поливиниловым спиртом (ПВС). Полимерная пленка на основе ПМВП обладала хорошей адгезией и сохранялась на поверхности протезов в полости рта в течение 2-3 суток. Оптимальным соотношением ПМВП:ПВС оказалось значение 1:1, повышение содержания ПМВП снижало адгезию и приводило к отслоению покрытия, повышение содержания ПВС приводило к заметному набуханию полимерной пленки при контакте со слюной и резко снижало прочность покрытия.

Возможность использования пленки ПМВП-ПВС для изоляции металлических зубных протезов была проверена in vitro.

Для изучения пленки ПМВП-ПВС на предмет изоляции были использованы три серии опытов: в первой серии использована чистая слюна; во второй серии - чистая слюна, в которой содержались 3 единицы протезов из нержавеющей стали, покрытых плёнкой ПМВП-ПВС, в течение 4 суток; в третьей серии использовали чистую слюну, в которой содержались 3 единицы протезов из нержавеющей стали с нитрид-титановым покрытием, покрытых плёнкой ПМВП-ПВС, в течение 4 суток. По окончании опыта все серии были подвергнуты УФ-спектроскопии. Кроме того, измеряли рН исследуемой слюны.

Результаты проведенных исследований показали (рисунок 1), что УФ-спектры поглощения чистой слюны и слюны, находившейся в контакте с зубными протезами с плёночным покрытием, практически идентичны. Оптическая плотность во второй серии экспериментов при длине волны 285 нм снижена по сравнению с первой и третьей сериями экспериментов. Следует отметить, что рН среды также не претерпевает значительного изменения (рН1=7,37; рН2=7,30 и рН3=7,33). Спектры поглощения чистой слюны и слюны с протезами из нержавеющей стали и нержавеющей стали с нитрид -

титановым покрытием, покрытыми полимерной пленкой

ПМВП-ПВС

А 1,0

0,8

0,6 2

0,4

0,2

0,0

235 255

1 нм

1 - чистая слюна

2 - протез из нержавеющей стали с полимерным покрытием

3 - протез из нержавеющей стали с НТП и с полимерным покрытием

Рисунок 1 - УФ-спектры поглощения чистой слюны и слюны, находившейся в контакте с зубными протезами

с плёночным покрытием

Для объективной оценки степени выделения ионов металлов в окружающую среду при наличии или отсутствии на протезах полимерной пленки выше приведенные нами экспериментальные исследования проведены методом атомно-абсорбционной спектроскопии.

Результаты проведенных исследований показывают (таблица 1), что по данным а томно-абсорбционной спектроскопии содержание железа, меди, никеля и цинка в смешанной слюне, бывшей в течение 4 суток в контакте с протезами из нержавеющей стали с

полимерным плёночным покрытием ПМВП-ПВС, практически не отличается от их количества в слюне пациентов с интактным зубным рядом. Содержание железа в смешанной слюне с протезами из нержавеющей стали без полимерного покрытия увеличилось в 6 раз (Р<0,01) по сравнению с его содержанием в смешанной слюне интактного зубного ряда. При этом сравнении содержание никеля повысилось в 14,6 раза (Р<0,01), содержание цинка повысилось в 2,8 раза (Р<0,02), меди - в 1,4 раза (Р>0,5) соответственно.

1

3

Таблица 1 - Содержание микроэлементов в смешанной слюне у пациентов с зубными протезами с полимерными плёночными покрытиями из ПМВП-ПВС_

Смешанная слюна Содержание ионов металлов, мкг/мл, M+m

Fe Cu Ni Zn

1. Интактный зубной ряд (Р) 0,034+0,009 0,025+0,007 0,039+0,005 0,272+0,090

2. С протезами из нержавеющей стали (Р1) 0,210±0,029 0,041±0,017 0,568±0,057 0,759±0,051

3. С протезами из нержавеющей стали с полимерным плёночным покрытием ПМВП-ПВС (Р2) 0,052±0,008 0,030±0,005 0,029±0,009 0,251±0,056

P - Pl <0,001 >0,5 <0,001 <0,001

P - P2 >0,2 >0,5 >0,5 >0,5

Pl - P2 <0,001 >0,5 <0,001 <0,001

При сравнении показателей с протезами из нержавеюшрй стали без покрытия и с покрытием из полимерной пленки ПМВП-ПВС обнаружено, у первых увеличение содержание железа в 4,0 раза (Р<0,001), никеля - в 19,6 раз (Р<0,001), цинка - в 3 раза (Р<0,001), меди - в 1,4 раза (Р>0,5) по сравнению со вторыми. При исследованиях in vivo пациентам с протезами из нержавеющей стали наносили полимерное покрытие на протезы в полости рта, забор образцов смешанной

слюны производили до и через 2 и 4 суток. УФ-спектры смешанной слюны и ее микроэлементный состав по данным атомно-абсорбционной спектроскопии были идентичны данным, полученным in vitro. Таким образом, результатами атомно -абсорбционной и УФ-спектроскопий была доказана возможность использования полимерного покрытия для изоляции металлических зубных протезов в полости рта.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Медведев А.Ю. Нарушение баланса микроэлементов ротовой жидкости больных, пользующихся металлическими зубными протезами: дисс. канд. мед.наук.-СПб,. 1966.-215с. Макаров К.А. Химия и медицина. - М.: Просвещение. - 1981. - 232c.

2 Гожая Л.Д. Аллергические заболевания в ортопедической стоматологии. - М.: Медицина, 1988. - 157c.

3 Lussi A. Toxikologie der Amalgame.//Schweiz. Monschr. Zahnmed. - 1987. - B. 97. - H.10. - P. 1271-1279.

4 Каламкаров Х.А., Погодин В.С., Пырков С.Т., Подкин Ю.С. Аллергия к золоту-причина непереносимости зубных протезов. // Стоматология.-1989. - Т.68. - №5. - С.70-72.

5 Moffa J.P., Ellisson J.E., Hamilton J.C. Allergik reactions of chrome alloys used in dental protheses // Dent. Res. - 1983. - Vol.62.-P.199.

6 Galandi M.E. Allergische Virgge on metallischen Fremdstoffen in der Mundholle.//Dtsch. Zahnarzt!. Z. - 1984. - Bd.39. - H.10.-P.825-827.

7 Ушаков С.Н. Поливиниловый спирт и его производные. - М.: Л. - Изд. АН СССР. - 1980. - 142c.

8 Евдаков В.П., Гвоздецкий А.Н., Горохов А.А., Кабанов В.А., Петров Р.В. Влияние гепарина, поли-4- винилпиридина и полиакриловой кислоты на миграцию кроветворных стволовых клеток./ Доклады АН СССР. - 1974. - Т. 214. - №4. - С.970-972.

9 Маликов Х.К., Адылов З.К. Опрос пациентоыв, как метод выявления факторов риска возникновения гальваноза на ранних этапах протезирования // Стоматология. - 1998.- №2. - С. 37-39.

Г.М. ТЕБЕНОВА, Ш.Н. АСКАРОВА, Т.С. САФАРОВ

МЕТАЛЛ ^УРЫЛЫМДАРЕА Т9ЗУ ^ИЫН КЕЗДЕ Т1С ПРОТЕЗ1Н О^ШАУЛАУ УШ1Н ПОЛИМЕРЛ1К ЖАБЫНДЫН Ы ^ОЛДАНУ

МУМК1НДП.

ty^h: Клиникалы; зерттеулердц нэтижеанде ^сынылган эдк бойынша металды тiс протездер^ц бетiн жабу, ауыз куысында металл конструкцияларын к етере алмауды жеткiлiктi дэрежеде дэлiрек диагнозын коюга MYмкiндiк бердi жэне наукастардыц ауруыныц шагымы мен белплерш ажырату Yшiн, неriзсiз металл протездердi алып тастаудыц алдын алатындыгын керсеттi.

ТYйiндiсездер: ауыз iuii, темiр протезi, заттыц жакпауы, электро - химиялы; реакциялар, коррозия, элементпк кдоамы

G. M. TEBENOVA, S. N. ASKAROVA, T. S. SAFAROV

THE POSSIBILITY OF THE USE OF A POLYMER COATING FOR FURTHER INSULATION OF METAL DENTURES IN THE MOUTH CAVITY IN

DIAGNOSING INTOLERANCE TO METAL CONSTRUCTIONS.

Resume: As a result of clinic investigations it was shown that the suggested method insulation of metallic prosthetic appliance surface allows to diagnose intolerance to metallic constructions in the mouth cavity reliably to a sufficient extent, to differentiate complaints and symptoms of the disease of patients without preliminary, often groundless, removal of metallic prosthetic appliances out of the mouth cavity.

Keywords: mouth cavity saliva, metallic prosthetic appliance, intolerance, electro - chemical reactions, corrosion and elementary content.